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13th World Bualo Congress ~ 13er Congreso Mundial de Búfalos / Posters / Reproduction _______________________________________
Explorando el efecto del estrés por frío en los pará-
metros de calidad del semen de búfalos
Karpenahalli Ranganatha Sriranga1, Pawan Singh1,
Ravinder Singh1, Tejeshwari Satpute1, Prince Vivek1,
Tushar Kumar Mohanty1, Pradeep Kumar2,
Ranjit Singh Kataria3, Megha Pande4, Manishi Mukesh3
1División de Gestión de la Producción Ganadera, ICAR-
Instituto Nacional de Investigación Láctea, Karnal, India..
2División de Fisiología y Reproducción Animal, ICAR-
Instituto Central de Investigación sobre Búfalos, Hisar, India.
3Biotecnología Animal, ICAR-Ocina Nacional de Recursos
Genéticos Animales, Karnal, India. 4División de Fisiología
y Reproducción del Ganado, ICAR-Instituto Central de
Investigación sobre el Ganado, Meerut, India
*Autor de correspondencia: Karpenahalli Ranganatha Sriranga
(srirangabvsc@gmail.com).
RESUMEN
El objetivo del presente estudio fue evaluar cómo la ca-
lidad del semen de los bufalos se ve afectada por el estrés
por frío. Se escogieron un total de 26 búfalos Murrah adultos
en el Centro de Investigación de Mejora Articial del Instituto
Nacional de Investigación Láctea ICAR, Karnal, India. La re-
colección de semen de estos toros se realizó dos veces du-
Exploring the eect of cold stress on the semen
quality parameters of bualo bulls
Karpenahalli Ranganatha Sriranga1, Pawan Singh1,
Ravinder Singh1, Tejeshwari Satpute1, Prince Vivek1,
Tushar Kumar Mohanty1, Pradeep Kumar2,
Ranjit Singh Kataria3, Megha Pande4, Manishi Mukesh3
1Livestock Production Management Division, ICAR-National
Dairy Research Institute, Karnal, India. 2Division of Animal
Physiology & Reproduction, ICAR-Central Institute for
Research on Buffaloes, Hisar, India. 3Animal Biotechnology,
ICAR-National Bureau of Animal Genetic Resources, Karnal,
India. 4Division of Cattle Physiology & Reproduction, ICAR-
Central Institute for Research on Cattle, Meerut, India
*Corresponding author: Karpenahalli Ranganatha Sriranga
(srirangabvsc@gmail.com).
ABSTRACT
The objective of the current study was to evaluate how
bualo bulls’ semen quality is aected by cold stress. A total
of 26 adult Murrah bualoes were taken at the Articial Breed-
ing Research Centre, ICAR-National Dairy Research Institute,
Karnal, India. Semen collection of these bulls was done twice
during the peak of winter and spring seasons with overall aver-
age ambient temperature (°C) of 12.55±0.22 and 20.21±0.68,
R-127 Rev. Cientif. FCV-LUZ, XXXIII, SE, 250-251, 2023, https://doi.org/10.52973/rcfcv-wbc101
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______________________________________________________ Revista Cientíca, FCV-LUZ / Vol. XXXIII, Supl. Esp., 240 - 278, 2023
respectively, and blood was collected on the same day for
biochemical analysis. Routine seminal attributes, viz., semen
volume, sperm concentration, mass activity, individual motili-
ty, viability, acrosome integrity, and hypo-osmotic swelling test
(HOST), were evaluated immediately after semen collection,
and diluted semen was cryopreserved for further studies. Ad-
ditionally, fresh and frozen sperm were subjected to ow cy-
tometric analysis utilizing the Luminex MUSE Cell Analyzer
and CytoFLEX, Beckman Coulter-Life Sciences, respectively.
Sperm motility characteristics were assessed using a CASA
(Hamilton Thorne IVOS II) with the help of eight chambered
Leja slides. Further, serum hormones were assayed through the
CMIA technique, and the antioxidant status of both serum and
seminal plasma was done using standard protocol. Statistical
analyses were performed using IBM SPSS Statistics software
(v.20.0). The THI during the winter and spring seasons was
54.85±0.38 (THI range; 40.93 – 60.38) and 66.89±1.03 (THI
range; 60.04 – 77.99), respectively, while the cold stress index
was 857.62±8.89 and 793.08±14.10, respectively, demonstrat-
ing that the values varied signicantly between the seasons
(p=0.001). Fresh seminal attributes such as volume (2.86±0.20
vs. 2.73±0.15 ml, p=0.616), concentration (1181.94±71.32 vs.
1115.10±78.34 x 106/ml, p=0.529), mass activity (2.28±0.09 vs.
2.47±0.08, p=0.094), viability (81.95±1.07 vs. 82.13±0.89%,
p=0.896), and acrosome integrity (86.17±0.86 vs. 87.53±0.75%,
p=0.239), did not vary between the extreme winter and com-
fortable spring seasons. However, individual motility, HOST
(66.75±1.41 vs. 71.13±1.25%, p=0.022), and discard rate
(48.36±1.92 vs 36.44±5.51%, p=0.024) of semen were aected
by cold stress. ROS (+) cells and apoptotic cells in fresh semen
were not aected by cold stress, despite their higher values
in the winter season. A similar trend was observed with Mito-
SOX (+) cells and live acrosome intact cells in frozen semen.
Further, cold stress had a signicant inuence on the sperm
kinematic characteristics of both fresh and frozen-thawed se-
men. Serum hormones such as Triiodothyronine (5.23±0.16
vs. 4.41±0.14 ng/mL, p=0.000), testosterone (0.99±0.12 vs.
1.68±0.17 ng/mL, p=0.002), cortisol (3.66±0.43 vs 2.29±0.12
ng/mL, p=0.004), and LDH (1078.54±12.32 vs 988.23±13.54
U/L, p=0.000) were aected by the cold weather. In addition,
GSH and MDA concentrations in both seminal plasma and
serum were aected by cold stress. In conclusion, frigid tem-
peratures also contribute as a stress factor, further leading to a
signicant reduction in the semen quality of bualo bulls.
Keywords: bualo bulls, cold stress, CASA, ow cytometry,
semen quality.
rante el pico de las temporadas de invierno y primavera con
una temperatura ambiente promedio general (°C) de 12,55 ±
0,22 y 20,21 ± 0,68, respectivamente, y la sangre se recogió
el mismo día para análisis bioquímicos. Los atributos semina-
les de rutina, a saber, volumen de semen, concentración de
espermatozoides, motilidad masal, motilidad individual, viabi-
lidad, integridad acrosómica y test de resistencia hipoosmó-
tica, se evaluaron inmediatamente después de la recolección
de semen y el semen diluido se crioconservó para estudios
adicionales. Además, los espermatozoides frescos y congela-
dos se sometieron a análisis de citometría de ujo utilizando
el analizador de células Luminex MUSE y CytoFLEX, Beck-
man Coulter-Life Sciences, respectivamente. Las característi-
cas de la motilidad de los espermatozoides se evaluaron uti-
lizando un CASA (Hamilton Thorne IVOS II) con la ayuda de
ocho diapositivos en cámara Leja. Además, se analizaron las
hormonas séricas mediante la técnica CMIA y el estado an-
tioxidante tanto del suero como del plasma seminal se realizó
mediante un protocolo estándar. Los análisis estadísticos se
realizaron utilizando el software IBM SPSS Statistics (v.20.0).
El THI durante las temporadas de invierno y primavera fue de
54,85±0,38 (rango del THI; 40,93 – 60,38) y 66,89±1,03 (ran-
go del THI; 60,04 – 77,99), respectivamente, mientras que el
índice de estrés por frío fue de 857,62±8,89 y 793,08±14,10,
respectivamente, demostrando que los valores variaron sig-
nicativamente entre las estaciones (p=0.001). Los atributos
del semen fresco como volumen (2.86±0.20 vs. 2.73±0.15 ml,
p=0.616), concentración (1181.94±71.32 vs. 1115.10±78.34 x
106/ml, p=0.529), motilidad masal (2.28±0.09 vs. 2,47±0,08,
p=0,094), viabilidad (81,95±1,07 vs. 82,13±0,89%, p=0,896) e
integridad acrosómica (86,17±0,86 vs. 87,53±0,75%, p=0,239),
no variaron entre los inviernos extremos y cómodas estacio-
nes de primavera. Sin embargo, la motilidad individual, HOST
(66,75±1,41 vs. 71,13±1,25%, p=0,022) y la tasa de descarte
(48,36±1,92 vs 36,44±5,51%, p=0,024) del semen se vieron
afectados por el estrés por frío. Las células ROS (+) y las célu-
las apoptóticas en el semen fresco no se vieron afectadas por
el estrés por frío, a pesar de sus valores más altos en la tempo-
rada de invierno. Se observó una tendencia similar con células
MitoSOX (+) y células vivas intactas del acrosoma en semen
congelado. Además, el estrés por frío tuvo una inuencia sig-
nicativa en las características kinemáticas del esperma tanto
del semen fresco como del congelado-descongelado. Hormo-
nas séricas como Triyodotironina (5.23±0.16 vs. 4.41±0.14 ng/
mL, p=0.000), testosterona (0.99±0.12 vs. 1.68±0.17 ng/mL,
p=0.002), cortisol (3.66±0.43 vs 2.29± 0,12 ng/mL, p=0,004) y
LDH (1078,54±12,32 vs 988,23±13,54 U/L, p=0,000) se vieron
afectados por el clima frío. Además, las concentraciones de
GSH y MDA tanto en plasma seminal como en suero se vieron
afectadas por el estrés por frío. En conclusión, las temperatu-
ras gélidas también contribuyen como factor de estrés, lo que
conduce aún más a una reducción signicativa en la calidad
del semen de los búfalos.
Palabras clave: toros bufalinos, estrés por frío, CASA, citome-
tría de ujo, calidad del semen.
