Background: A growing body of evidence has found links between endocrine disruptor phthalates and male reproductive disorders, but the mechanisms underlying these relationships are poorly known. Seminal plasma metabolomes may mediate associations of phthalate exposure with impaired semen quality. Objective: To identify seminal plasma metabolomes associated with poor semen quality and evaluate their associations with urinary phthalate metabolites among 660 Chinese adult men. Method: The seminal plasma metabolic profiles were acquired using an untargeted approach based on liquid chromatography-high resolution mass spectrometry. We explored the differences in seminal plasma metabolites between participants with poor and good semen quality and evaluated cross-sectional associations between discriminatory metabolic biomarkers and urinary phthalate metabolites. Results: Differences between poor and good semen quality groups were observed in relation to 25 seminal plasma metabolites, mostly related to the metabolism of polyunsaturated fatty acids (PUFA) and acylcarnitine (all p < 0.05). After adjusting for various confounders and multiple tests, metabolites were all significantly associated with one or more individual sperm quality parameters (motility, concentration, total count, and morphology) (all p < 0.05). Among identified metabolic biomarkers, seminal plasma L-palmitoylcarnitine, linoelaidyl carnitine, and oleic acid were inversely associated with urinary mono-(2-ethylhexyl) phthalate (MEHP), and seminal plasma L-acetylcarnitine was inversely associated with the proportion of di-(2-ethylhexyl)-phthalate metabolites (DEHP) excreted as MEHP in urine (%MEHP) (all p < 0.05). Mediation analysis revealed that oleic acid and L-acetylcarnitine mediated significant proportions (6.7% and 17%, respectively) of the positive associations between urinary DEHP metabolites and the percentage of spermatozoa with an abnormal head. Conclusions: Elevated urinary phthalate metabolites may impact semen quality by causing metabolic disorders of seminal plasma PUFAs and acylcarnitine. These pathways warrant further investigation.

Seminal plasma is commonly known to serve as a transport medium for sperm as it moves through the female reproductive tract for fertilization, however, more recent evidence demonstrates seminal plasma induces an expansive inflammatory response in the uterus. Murine models have found this inflammatory response is important for clearing pathogens and poor-quality sperm, eliciting the secretion of cytokines, chemokines, and embryokines that aid in embryo attachment and growth, placental angiogenesis, and blunting maternal immunity to the embryo. However, there is minimal research on the impacts of seminal plasma uterine priming in bovine, and more specifically embryo growth, uterine blood flow, offspring growth and metabolism, and production efficiency. There is significant evidence that malnutrition and environmental stress during gestation alters uterine blood flow resulting in poor placental efficiency and poor fetal growth and development which persists postnatally. Animal production is vital in providing high-quality protein for human consumption but recent challenges of public misconception, consumer preferences, high input costs, and environmental impacts threaten the security of these production systems. Growth efficiency is imperative for improving economic and environmental sustainability, and in turn ensuring the longevity of animal production systems. Knowing the impact of seminal plasma on the uterus, and its potential role in placental efficiency and subsequent offspring growth and metabolic function, and the negative impacts these can have on economic and environmental sustainability drive the need to better understand seminal plasma uterine priming in bovine.

Background: Human life without sperm is not possible. Therefore, it is alarming that the fertilizing ability of human spermatozoa is continuously decreasing. The reasons for that are widely unknown, but there is hope that metabolomics-based investigations may be able to contribute to overcoming this problem. This review summarizes the attempts made so far. Methods: We will discuss liquid chromatography–mass spectrometry (LC-MS), gas chromatography (GC), infrared (IR) and Raman as well as nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Almost all available studies apply one of these methods. Results: Depending on the methodology used, different compounds can be detected, which is (in combination with sophisticated methods of bioinformatics) helpful to estimate the state of the sperm. Often, but not in all cases, there is a correlation with clinical parameters such as the sperm mobility. Conclusions: LC-MS detects the highest number of metabolites and can be considered as the method of choice. Unfortunately, the reproducibility of some studies is poor, and, thus, further improvements of the study designs are needed to overcome this problem. Additionally, a stronger focus on the biochemical consequences of the altered metabolite concentrations is also required

A criopreservação dos espermatozóides eqüinos gera alterações nas membranas semelhantes às que ocorrem durante o processo de capacitação (criocapacitação). Sabe-se que o plasma seminal possui fatores decapacitantes. Além disso, é citado na literatura a possibilidade melhorar a preservação dos espermatozóides com membrana plasmática íntegra e motilidade, após refrigeração ou criopreservação, quando adicionado plasma seminal de animais que apresentam boa resposta à congelação ao sêmen de animais que apresentam espermatozóides com baixa capacidade de congelação. Assim, o presente experimento verificou se a criopreservação gera modificações semelhantes à capacitação e se a adição ao sêmen pós-descongelação de plasma seminal autólogo ou adquirido de um animal com boa resposta à congelação (homólogo) diminuía estes efeitos. Para isso, foram realizadas 5 colheitas de sêmen de 4 garanhões. O sêmen in natura foi avaliado e então, processado e submetido à congelação. Após a descongelação o sêmen foi novamente avaliado e então dividido em três tratamentos: adicionado de diluidor de criopreservação sem crioprotetor (DIL), deste com 20 % (v/v) de plasma seminal homólogo (PH) ou com 20 % (v/v) de plasma seminal autólogo (PA). Em seguida, o sêmen foi incubado em banho-Maria (37°C) e submetido as avaliações nos três diferentes períodos de amostragem (0, 60 e 120 minutos de incubação). As avaliações do sêmen consistiram na análise computadorizada das características da motilidade (CASA) e nas análises por citometria de fluxo da reação acrossomal, do potencial de membrana mitocondrial, da estabilidade da membrana plasmática, da peroxidação lipídica e na detecção da fosforilação do aminoácido tirosina presente na superfície da célula espermática. As variáveis foram submetidas à análise de variância e ao teste LSD para comparação das médias, ao nível de 5 % de significância. A criopreservação não aumentou a população de células viáveis com membrana acrossômica reagida, nem a população de células viáveis com aumento na desordem da membrana plasmática (capacitadas). Entretanto, a criopreservação levou a uma redução na quantidade de células com potencial de membrana mitocondrial e aumentou a peroxidação das membranas, além de induzir o aumento na fosforilação de proteínas presentes na superfície da célula. A criopreservação ocasionou uma redução de todas as variáveis analisadas pelo CASA, incluindo a população identificada como hiperativada. A adição do plasma seminal, indiferentemente da origem, melhorou a integridade da membrana plasmática, reduziu a população com aumento na desordem da membrana plasmática (capacitados), além de reduzir a quantidade de proteínas fosforiladas na superfície do espermatozóide. Porém esta melhora só foi encontrada nas análises iniciais (tempo 0), com o tempo o plasma seminal mostrou não ser um meio adequado para se manter o sêmen armazenado levando a um prejuízo na maioria das variáveis estudadas. Baseado nos resultados, pode-se sugerir a adição de plasma seminal com o intuito de reduzir os efeitos da criocapacitação. Contudo, ao adicionar o plasma seminal ao sêmen, este deve ser depositado no trato reprodutivo da fêmea o mais breve possível. / Cryopreservation of equine spermatozoa leads to capacitation-like changes (cryocapacitation). Seminal plasma contains decapacitating factors. Moreover, it has been known that addition of seminal plasma from stallions with good post-thaw semen quality to semen of stallions with low post-thaw semen quality preserve progressive motility and membrane integrity better. Therefore, this study was intended to find out whether the cryopreservation process induces capacitation-like changes and if addition of autologous seminal plasma or seminal plasma from stallion with good post-thaw semen quality (homologous) reduces cryocapacitation effects. For this, five ejaculates were obtained from each of four mature stallions. Samples of in natura semen were analyzed, and submited to cryopreservation. Post-thawed semen was analyzed again so divided in three treatments: only cryopreservation media without cryoprotectants, cryopreservation media without cryoprotectants added 20 % (v/v) of seminal plasma homologous, and cryopreservation media without cryoprotectants added 20 % (v/v) of seminal plasma autologous. All samples were maintained in water bath (37°C) for 120 minutes, while semen analyzes were assessed at time 0, 60 and 120 min. The assessment of each sample was determined by computer-assisted sperm analyses of motility (CASA) and flow cytometry analyzes of acrosome reaction, mitochondrial potential, increased membrane fluidity, lipid peroxidation and degree of protein tyrosine phosphorylation in sperm surface. The variables were submitted to analysis of variance and LSD test at 5% level of significance. Cryopreservation did not increase viable cells with acrosome reaction, neither viable cells with increased membrane fluidity (capacitated). However, cryopreservation led an decrease of cell with mitochondrial potential and an increased in lipid peroxidation, besides increase tyrosine phosphorylation of the equine sperm surface proteins. The cryopreservation caused a reduction of all variables assessed by CASA, including hyperactivated cells. Seminal plasma addition, regardless of origin, improved integrity of plasma membrane, reduced number of viable cells with increased membrane fluidity, besides decrease phosphorylation of sperm surface proteins. Nevertheless, the improved created only was found in the initial analysis (time 0), seminal plasma shown a harmful effect in maintenance of sperm during incubation. Incubation of sperm in seminal plasma damaged majority of variables assessed. Based on results, seminal plasma could be added to post-thawed semen to decrease the cryocapacitation effects. However, post-thawed semen has to be deposited as soon as possible in female reproductive tract when the seminal plasma is added.

Objetivando-se estudar o efeito da suplementação mineral no desenvolvimento reprodutivo de bubalinos do desmame aos 24 meses de idade, utilizaram-se 110 búfalos, distribuídos em três experimentos (A, B e C), que foram criados em três propriedades (GA, GB e GC) no Estado do Pará. Os experimentos A e B foram realizados em áreas de terra firme com pastagens cultivadas (Brachiaria brizantha cv. Marandu) em manejos rotacionado e extensivo, respectivamente, com capacidade de suporte e perfil nutricional da forragem, semelhantes. O experimento C foi desenvolvido em áreas de várzea na Ilha de Marajó, com pastagens nativas constituídas, principalmente, por Panicum sp, Axonopus sp e Paspalum sp. Em todas as propriedades dividiram-se os animais em dois grupos (experimento A: GA1 e GA2, experimento B: GB1 e GB2, e experimento C: GC1 e GC2) que foram mantidos a pasto com diferentes suplementações minerais. Os animais foram pesados a cada 28 dias e receberam distintos suplementos minerais: grupos GA2 e GB2 mistura mineral, a ser testada, indicada para búfalos; grupos GA1 e GB1 - misturas minerais utilizadas rotineiramente na fazenda e recomendadas para bovinos; GC1 animais não suplementados e GC2 mistura mineral indicada para búfalos criados em áreas de várzea com águas salobras. As sobras da mistura mineral foram recolhidas semanalmente para se calcular o consumo real da mesma. A cada 56 dias as circunferências escrotais, comprimentos, larguras e espessuras dos testículos foram mensurados, como também foi avaliada a disponibilidade quali-quantitativa da forragem. Aos 22 meses de idade, 77 búfalos foram submetidos a colheitas de sêmen semanais, nos meses de maio e junho de 2005 (n = 616 amostras de sêmen), através de eletroejaculação para se analisar as características físico-morfológicas do sêmen. No plasma seminal foram, determinadas as concentrações de Ca, P, Mg, Cu, Co, Fe, Zn e Mn. Após 14 meses de estudos constatou-se que tanto os animais do grupo GA2 como os do GB2 obtiveram um maior ganho de peso médio diário (p<0,0001). O grupo GA1 consumiu uma maior (p<0,0001) quantidade de mistura mineral, enquanto que para os grupos GB1 e GB2 não houve diferença significativa. As medidas testiculares do grupo GA2 foram significativamente maiores, ao final do estudo, do que as do grupo GA1, demonstrando com isso um efeito da suplementação mineral sobre estas variáveis. Para o grupo GB2 a espessura, a largura e o volume testicular foram significativamente maiores. As demais medidas não sofreram variações significativas. No experimento C não houve variação entre o peso e o ganho de peso para ambos os grupos. Isso provavelmente esta relacionado ao baixo consumo de mistura mineral pelo grupo GC2. Essa pequena diferença do peso entre os grupos GC1 e GC2 foi acompanhada por uma diferença não significativa nas medidas testiculares dos grupos. Deduz-se que devido as altas correlações positivas entre a circunferência escrotal (CE), o peso corporal e demais medidas dos testículos, a CE possa ser utilizada para predizer o tamanho testicular. Conclui-se ainda que a suplementação mineral testada exerceu efeito positivo sobre o peso e o ganho de peso médio diário dos animais dos experimentos A e B. Evidenciou-se médias significativamente maiores para as características físicas do sêmen dos animais que receberam a suplementação mineral testada (GA2) com exceção da concentração espermática. Para as características morfológicas do ejaculado, observou-se que os animais do grupo GA1 apresentaram médias significativamente maiores para o número total de espermatozóides anormais. Não foram verificadas diferenças significativas nas características físicas e morfológicas do sêmen dos grupos GB1 e GB2, com exceção do volume do ejaculado e da motilidade progressiva que foram significativamente maiores para os animais do grupo GB2. Observaram-se correlações significativas, porém baixas, entre a CE a algumas características do ejaculado. Conclui-se, portanto que houve influência da suplementação mineral nas características físicas e morfológicas do sêmen dos animais do experimento A, com melhores resultados para o grupo GA2, que consumiram a suplementação mineral testada; constatou-se, ainda, uma tendência de uma melhor qualidade no sêmen dos animais do grupo GB2. Foi possível averiguar que não houve diferença significativa para os constituintes macro e microminerais do plasma seminal de búfalos jovens, criados em pastejo rotacionado, exceto para os níveis de manganês que foram significativamente maiores para os animais do grupo GA2. Obtiveram-se os seguintes valores para Ca (14,32 ± 6,40 mg/dl), P (3,86 ± 3,30 mg/dl), Mg (11,64 ± 7,02 mg/dl), Zn (4,23 ± 1,35 &mu;g/ml), Fe (8,23 ± 2,38 &mu;g/ml), Cu (0,17 ± 0,07 &mu;g/ml), Co (0,06 ± 0,04 &mu;g/ml) e Mn (0,08 ± &mu;0,06 g/ml) contidos no plasma seminal de búfalos criados em pastejo rotacionado. Os animais do grupo GB2 apresentaram maiores níveis de fósforo e cobalto do que os do grupo GB1, que por sua vez obtiveram maiores teores de manganês. Encontraram-se os seguintes valores Ca (12,16 ± 2,97 mg/dl), P (4,01 ± 4,46 mg/dl), Mg (11,37 ± 6,48 mg/dl), Zn (4,02 ± 1,39 &mu;g/ml), Fe (6,73 ± 1,80 &mu;g/ml), Cu (0,07 ± 0,03 &mu;g/ml), Co (0,14 ± 0,06 &mu;g/ml) e Mn (0,17 ± 0,11 &mu;g/ml) contidos no plasma seminal de búfalos criados em sistema extensivo. Muito embora alguns minerais tenham apresentado correlações significativas com algumas características do ejaculado, essas foram baixas. Portanto não se observou uma variação quali-quantitativa nas concentrações físicas e morfológicas do ejaculado de búfalos jovens criados em pastejo rotacionado e sistema extensivo, em função da concentração de minerais no plasma seminal. / To objectify the study of the effect of mineral supplementation in the reproductive development of buffaloes of wean in the 24 months of age, were used 110 buffaloes, distributed in three experiments (A, B e C) created in three farms (GA, GB e GC) in the Para State. The experiments A e B were realized in areas of firm soil with cultivated pasture (Brachiaria brizantha cv. Marandu) in rotational and extensive management, respectively, with similar capacity of support and nutritional profile of the forage. The experiment C was developed in tilled plain areas in Marajo Island, with native pasture basically formed by Panicum sp, Axonopus sp e Paspalum sp. In all farms the animals were divided in two groups (A: GA1 e GA2 experiment, B: GB1 e GB2 experiment, and C: GC1 e GC2 experiment) which were maintained in the pasture with different mineral supplements. The animals were pondered in each 28 days and received different mineral supplements: GA2 and GB2 groups mineral blend, to be tested, indicated to buffaloes; GA1 and GB1 groups mineral blend used in a regular procedure in the farm and recommended to bovines; GC1 group not supplemented animals and GC2 group mineral blend indicated to buffaloes created in tilled plain areas with salutary waters. The remaining mineral blends were collected weekly to calculate the real use of the blends. In each 56 days the scrotal circumferences, lengths and widths of the testis were measured, and was evaluated the availablebility of the quality and the quantity of the forage, as well. In the 22 month of age, 77 buffaloes were submitted to weekly semen collects, in May and June of 2005 (n = 616 semen samples), trough electroejaculation to analyze the semen physic and morphologic characteristics. In the seminal plasma were determined the Ca, P, Mg, Cu, Co, Fe, Zn e Mn concentration. After 14 months of research both animal groups (GA2 and GB2 groups) got larger diary medium weight gain (p<0,0001). The GA1 group has consumed a larger (p<0,0001) quantity of mineral blend, although to the GB1 and GB2 groups there wasnt any significative difference. The testicular measurements of GA2 group were significatively larger, at the end of the research, as the GA1 group, proving that the effects of mineral supplement on these variants. To the GB2 group the thickness, the width and the testicular volume were significatively larger. The others measurements havent significant variations. In the C experiment there wasnt any variation between the weight and gain of weight to both groups. This is probably connected to low use of mineral blend by GC2 group. This insignificant difference of the weight between GC1 and GC2 group was followed by an insignificant difference in the testicular measurements of the groups. Due to high positive correlations between the scrotal circumference (SC), the weight of the body e others measurements, deduce that the SC can be used to predict the testicular size. It can be concluded, as well, that the tested mineral supplement carried out a positive effect on the weight and the gain of diary medium weight of the animals in the experiments A and B. The research proved significant bigger mean rates to the physical characteristics of the animals semen that received the tested mineral supplement (GA2) with exception of spermatic concentration. To the morphological characteristics of semen, it observed that the GA1 animal group showed significant mean rates larger to the total number of abnormal sperm. Significant differences werent noted in the physical and morphological characteristics of the semen of GB1 and GB2 groups, with exception of the volume of the semen and of the motility progressive which were significatively larger to the animals of GB2 group. Significant, but low correlations between the SC and some characteristics of the semen were observed. Consequently, it can be concluded, there were influence of the mineral supplement in the physical and morphological characteristics of the animals semen of A experiment, with better results to GA2 group , that consumed the tested mineral supplement; a tendency of a better quality of the animals semen of the GB2 group animals. Was possible to verify there werent important difference to the macro and micro mineral constituents of the seminal plasma of young buffaloes, created in rotational pasture system, except to the levels of manganese which were significatively larger to the GA2 group animals. The next values were obtained: to Ca (14,32 ± 6,40 mg/dl), P (3,86 ± 3,30 mg/dl), Mg (11,64 ± 7,02 mg/dl), Zn (4,23 ± 1,35 &mu;g/ml), Fe (8,23 ± 2,38 &mu;g/ml), Cu (0,17 ± 0,07 &mu;g/ml), Co (0,06 ± 0,04 &mu;g/ml) e Mn (0,08 ± 0,06 &mu;g/ml) contained in the seminal plasma of the buffaloes created in rotational pasture system. The GB2 group animals introduced larger levels phosphorus and cobalt than the GB1 group, which obtained larger values of manganese. The following values were also discovered: Ca (12,16 ± 2,97 mg/dl), P (4,01 ± 4,46 mg/dl), Mg (11,37 ± 6,48 mg/dl), Zn (4,02 ± 1,39 &mu;g/ml), Fe (6,73 ± 1,80 &mu;g/ml), Cu (0,07 ± 0,03 &mu;g/ml), Co (0,14 ± 0,06 &mu;g/ml) e Mn (0,17 ± 0,11 &mu;g/ml) contained in the seminal plasma of the buffaloes created in extensive system. In spite of some minerals have presented significant correlations with some characteristics of the semen, these ones were lows. Then a variation of the quality and the quantity of physical and morphological concentrations of the semen of young buffaloes created in rotational pasture system and extensive system werent observed.

A criopreservação dos espermatozóides eqüinos gera alterações nas membranas semelhantes às que ocorrem durante o processo de capacitação (criocapacitação). Sabe-se que o plasma seminal possui fatores decapacitantes. Além disso, é citado na literatura a possibilidade melhorar a preservação dos espermatozóides com membrana plasmática íntegra e motilidade, após refrigeração ou criopreservação, quando adicionado plasma seminal de animais que apresentam boa resposta à congelação ao sêmen de animais que apresentam espermatozóides com baixa capacidade de congelação. Assim, o presente experimento verificou se a criopreservação gera modificações semelhantes à capacitação e se a adição ao sêmen pós-descongelação de plasma seminal autólogo ou adquirido de um animal com boa resposta à congelação (homólogo) diminuía estes efeitos. Para isso, foram realizadas 5 colheitas de sêmen de 4 garanhões. O sêmen in natura foi avaliado e então, processado e submetido à congelação. Após a descongelação o sêmen foi novamente avaliado e então dividido em três tratamentos: adicionado de diluidor de criopreservação sem crioprotetor (DIL), deste com 20 % (v/v) de plasma seminal homólogo (PH) ou com 20 % (v/v) de plasma seminal autólogo (PA). Em seguida, o sêmen foi incubado em banho-Maria (37°C) e submetido as avaliações nos três diferentes períodos de amostragem (0, 60 e 120 minutos de incubação). As avaliações do sêmen consistiram na análise computadorizada das características da motilidade (CASA) e nas análises por citometria de fluxo da reação acrossomal, do potencial de membrana mitocondrial, da estabilidade da membrana plasmática, da peroxidação lipídica e na detecção da fosforilação do aminoácido tirosina presente na superfície da célula espermática. As variáveis foram submetidas à análise de variância e ao teste LSD para comparação das médias, ao nível de 5 % de significância. A criopreservação não aumentou a população de células viáveis com membrana acrossômica reagida, nem a população de células viáveis com aumento na desordem da membrana plasmática (capacitadas). Entretanto, a criopreservação levou a uma redução na quantidade de células com potencial de membrana mitocondrial e aumentou a peroxidação das membranas, além de induzir o aumento na fosforilação de proteínas presentes na superfície da célula. A criopreservação ocasionou uma redução de todas as variáveis analisadas pelo CASA, incluindo a população identificada como hiperativada. A adição do plasma seminal, indiferentemente da origem, melhorou a integridade da membrana plasmática, reduziu a população com aumento na desordem da membrana plasmática (capacitados), além de reduzir a quantidade de proteínas fosforiladas na superfície do espermatozóide. Porém esta melhora só foi encontrada nas análises iniciais (tempo 0), com o tempo o plasma seminal mostrou não ser um meio adequado para se manter o sêmen armazenado levando a um prejuízo na maioria das variáveis estudadas. Baseado nos resultados, pode-se sugerir a adição de plasma seminal com o intuito de reduzir os efeitos da criocapacitação. Contudo, ao adicionar o plasma seminal ao sêmen, este deve ser depositado no trato reprodutivo da fêmea o mais breve possível. / Cryopreservation of equine spermatozoa leads to capacitation-like changes (cryocapacitation). Seminal plasma contains decapacitating factors. Moreover, it has been known that addition of seminal plasma from stallions with good post-thaw semen quality to semen of stallions with low post-thaw semen quality preserve progressive motility and membrane integrity better. Therefore, this study was intended to find out whether the cryopreservation process induces capacitation-like changes and if addition of autologous seminal plasma or seminal plasma from stallion with good post-thaw semen quality (homologous) reduces cryocapacitation effects. For this, five ejaculates were obtained from each of four mature stallions. Samples of in natura semen were analyzed, and submited to cryopreservation. Post-thawed semen was analyzed again so divided in three treatments: only cryopreservation media without cryoprotectants, cryopreservation media without cryoprotectants added 20 % (v/v) of seminal plasma homologous, and cryopreservation media without cryoprotectants added 20 % (v/v) of seminal plasma autologous. All samples were maintained in water bath (37°C) for 120 minutes, while semen analyzes were assessed at time 0, 60 and 120 min. The assessment of each sample was determined by computer-assisted sperm analyses of motility (CASA) and flow cytometry analyzes of acrosome reaction, mitochondrial potential, increased membrane fluidity, lipid peroxidation and degree of protein tyrosine phosphorylation in sperm surface. The variables were submitted to analysis of variance and LSD test at 5% level of significance. Cryopreservation did not increase viable cells with acrosome reaction, neither viable cells with increased membrane fluidity (capacitated). However, cryopreservation led an decrease of cell with mitochondrial potential and an increased in lipid peroxidation, besides increase tyrosine phosphorylation of the equine sperm surface proteins. The cryopreservation caused a reduction of all variables assessed by CASA, including hyperactivated cells. Seminal plasma addition, regardless of origin, improved integrity of plasma membrane, reduced number of viable cells with increased membrane fluidity, besides decrease phosphorylation of sperm surface proteins. Nevertheless, the improved created only was found in the initial analysis (time 0), seminal plasma shown a harmful effect in maintenance of sperm during incubation. Incubation of sperm in seminal plasma damaged majority of variables assessed. Based on results, seminal plasma could be added to post-thawed semen to decrease the cryocapacitation effects. However, post-thawed semen has to be deposited as soon as possible in female reproductive tract when the seminal plasma is added.

La aplicación de procesos biotecnológicos como la separación de espermatozoides X e Y mediante citometría de flujo, pueden generar la eliminación de determinados componentes del plasma seminal necesarios para conservar su funcionalidad. En este sentido, se ha observado que la adición de plasma seminal al medio espermático, protege a los espermatozoides cuando estos son sometidos a separación espermática mediante citometría de flujo. Sin embargo, diversos estudios demuestran que rel efecto beneficioso que ejerce el plasma seminal sobre los espermatozoides reside en determinadas proteínas. En el caso de la especie porcina, hay estudios previos que determinan que el efecto protector que ejerce el plasma seminal sobre los espermatozoides, se debe a una proteína denominada heterodímero PSP-I/PSP-II. El efecto beneficioso de dicha proteína sobre la funcionalidad espermática en espermatozoides de verraco altamente diluidos parece estar conservada, en su subunidad PSP-II y, concretamente, en la fracción peptídica de ésta. Estudiar, además, su localización a lo largo del tracto genital del verraco así como en las distintas fracciones del eyaculado, puede ser importante para llegar a conocer si la presencia de este heterodímero en el medio de recogida espermático de espermatozoides X e Y, es beneficioso tanto en la funcionalidad como en la capacidad fecundante de estos espermatozoides. / Biotechnological procedures of semen, such as sexing using flow cytometry/cell sorting procedures, causes high dilutions during sperm manipulation, linked with the wash away or high dilution of seminal plasma components. Thus, to develop strategies to extend the viability of treated spermatozoa are necessary. It is well known that add seminal plasma (SP) to the sperm media contributes to preserving the integrity and the fertilizing potential of sperm. Nevertheless, the beneficial effects of seminal plasma seem to be restricted to specific proteins of the SP. In porcine, previous studies have related this protective effect of the seminal plasma on the sperm cells to a protein called PSP-I/PSP-II heterodimer. The beneficial effect of this protein on the functionality of highly diluted boar spermatozoa is largely preserved in its PSP-II subunit and does not appear to require its glycan moiety. Moreover, study its localization along male reproductive tract and in different portions of the ejaculate could be important to know if the presence of PSP-I/PSP-II heterodimer in the collection medium for sex sorted spermatozoa is beneficial on the in vitro function and in vivo fertilizing ability.

The studies presented in this thesis were designed to elucidate whether the abundance of ovulation-inducing factor/nerve growth factor (OIF/NGF) in alpaca semen can be used as a biomarker to predict male fertility. The neurotrophin, OIF/NGF has been identified in camelid, cattle and human semen. It is only in camelids, however, that an ovulation-inducing role for OIF/NGF has been described. The information gathered from several studies clearly demonstrate that this protein is the stimulus responsible for initiating the ovulatory cascade in camelids. In addition, intramuscular administration of OIF/NGF resulted in a dose-dependent response in terms of ovulation rate, corpus luteum (CL) lifespan, luteinizing hormone (LH) and progesterone secretion. I hypothesized that the quantity of OIF/NGF differs among male alpacas and this abundance arbitrates ovulation and pregnancy rates as well as CL formation and function. To substantiate this hypothesis, the following questions were answered: 1) can OIF/NGF in alpaca semen be quantified using a radioimmunoassay; 2) does the concentration and total abundance of OIF/NGF in alpaca semen vary within and among male ejaculates; 3) what is the glandular source of OIF/NGF that contributes to the male ejaculate; 4) is OIF/NGF concentration or abundance related to parameters associated with male fertility; 5) can OIF/NGF concentration or total abundance in the ejaculate discriminate fertile and subfertile males using both retrospective and prospective approaches; and 6) can power Doppler ultrasonography be used to assess the luteotrophic effect of OIF/NGF in tissue vasculature of the developing CL? I discovered that the source and the amount of OIF/NGF varies among species. In llamas, OIF/NGF is produced by both the corpus and disseminate portions of the prostate gland. In rats, OIF/NGF was detected in testis interstitial cells and in the lumen of the coagulating gland (anterior prostate). Ovulation-inducing factor/NGF secretion by the ampullae and vesicular glands contributed to its presence in bull (cattle and bison) ejaculates. In elk and white tail deer, OIF/NGF was detected in the ampullae and prostate glands, respectively. To gain an understanding of the abundance of OIF/NGF in ejaculates and changes in its concentration within and among males, OIF/NGF levels in semen were quantified using the radioimmunoassay. The assay developed exhibited parallel displacement curves among recombinant NGF, OIF/NGF purified from llama seminal plasma, llama and bull (cattle) seminal plasma. Ovulation-inducing factor/NGF comprised a greater percentage of the total protein found in camelid ejaculates than in cattle. Ovulation-inducing factor/NGF concentration correlated positively with sperm concentration and negatively with pH and semen volume, while total abundance of OIF/NGF was related to total prostate area and OIF/NGF concentration. Although a correlation was found between sperm concentration, neither OIF/NGF concentration nor total abundance was associated with higher ovulation, pregnancy or live birth rates. A clear association of the quantity of OIF/NGF in the male ejaculate at breeding and CL form and function was not evident. The measurement of CL vasculature by power Doppler ultrasonography, however, was able to determine nonpregnancy in alpacas earlier than the assessment of changes in CL diameter. In summary, my results did not support the hypothesis that the measurement of OIF/NGF concentration or total abundance in alpaca semen can be used to predict fertility in male alpacas.

RÊGO, João Paulo Arcelino do. Análise proteômica do plasma seminal de carneiros Santa Inês adulto. 2010. 107 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Zootecnia, Fortaleza-CE, 2010 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-29T14:08:18Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_jparego.pdf: 805870 bytes, checksum: a59ce42229b6d0d23c4b460911c6fe88 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-29T14:08:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_jparego.pdf: 805870 bytes, checksum: a59ce42229b6d0d23c4b460911c6fe88 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-29T14:08:32Z (GMT). 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The gels were scanned and analyzed using PDQuest software. Protein spots were individually cut, in-gel digested with trypsin and identified after tandem mass spectrometry and database search. On average , we detected 302 spots per gel, from which 143 were present on every member of the match set generated by PDQuest. Thirty-nine spots were positively identified by mass spectrometry, corresponding to 26 different proteins. The major proteins present in the maps were the BSP-like RSVP14 and RSVP22 and the spermadhesins bodhesin 1 and 2. Other proteins detected in the maps included albumin, clusterin, peroxiredoxin, lactoferrin, transferrin, matrix metalloproteinase 2, beta galactosidase and heat shock proteins. The Identity of these proteins suggest their participation on several physiological events, such as sperm protection, regulation of sperm motility and capacitation, modification of sperm membrane and fertilization. The knowledge of the proteome of the ovine seminal plasma is a necessary step towards the understanding of the mechanisms underlying the regulation of sperm function by seminal plasma components in rams / O Nordeste brasileiro é detentor de um expressivo rebanho ovino, e, dentre as raças deslanadas existentes na região, a Santa Inês se destaca por apresentar bom desenvolvimento corporal, ganho de peso e adaptabilidade às condições tropicais. Recentemente, demonstrou-se que o perfil protéico do plasma seminal de carneiros Santa Inês passa por alterações significativas durante o desenvolvimento reprodutivo, simultaneamente a mudanças nos parâmetros de motilidade e concentração espermática. Contudo, ainda não se conhece a identidade de todas essas proteínas. Dessa forma, o presente trabalho foi conduzido com o objetivo de identificar as proteínas do plasma seminal de carneiros Santa Inês maduros, utilizando as técnicas de eletroforese bidimensional associada à espectrometria de massa. Amostras de sêmen foram coletadas de oito carneiros adultos e o plasma seminal obtido através de centrifugação e submetido à eletroforese bidimensional. Os géis foram corados com Coomassie coloidal, digitalizados e analisados no aplicativo PDQuest. Os spots foram cortados individualmente dos géis, digeridos com tripsina, e submetidos a identificação por espectrometria de massa (MALDI-ToF/ToF). A sequência peptídica das proteínas mais abundantes e a distribuição dos domínios foram representadas graficamente utilizando o aplicativo Caititu. Foram detectados, em média, 302 spots por gel. Destes, 143 estavam presentes em todos os géis. Trinta e nove spots foram identificados, correspondendo a 26 diferentes proteínas. As proteínas mais abundantes foram as RSVPs 14 e 22 kDa, pertencentes à família das binder of sperm proteins, e as Bodesinas-1 e 2, pertencentes à família das espermadesinas. Outras proteínas foram identificas no estudo, incluindo albumina, clusterina, peroxiredoxina, lactotransferrina, metaloproteinase de matriz 2 (MMP-2), beta galactosidase e heat shock proteins. Dessa forma, a identidade dessas proteínas sugere que o plasma seminal de carneiros Santa Inês contém componentes que participam de diversos processos fisiológicos, incluindo proteção do espermatozóide, modulação da motilidade e capacitação espermática, modificação da membrana do espermatozóide e interação entre gametas. O conhecimento dessas proteínas contribuirá para uma melhor compreensão dos mecanismos de regulação do plasma seminal sobre a função espermática em ovinos

RODRIGUES, Marco Antônio de Magalhães. Expressão de proteínas do plasma seminal em carneiros das raças santa ines e morada nova: associações com parâmetros seminais , influência de fontes de proteínas e de nitrogênio não proteico nas dietas. 2011. 175 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Renorbio- Rede Nordeste de Biotecnologia, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-05-24T14:43:24Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_mamrodrigues.pdf: 1828397 bytes, checksum: 7d12775b6c0f4d61e39f6c3524eaa1b0 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-05-24T14:58:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_mamrodrigues.pdf: 1828397 bytes, checksum: 7d12775b6c0f4d61e39f6c3524eaa1b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T14:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_mamrodrigues.pdf: 1828397 bytes, checksum: 7d12775b6c0f4d61e39f6c3524eaa1b0 (MD5) Previous issue date: 2011 / The Brazilian Northeast has about almost half of Brazilian sheep livestock, estimated at twenty million animals. The races created here, Santa Ines and Morada Nova stand out because they have good physical development, weight gain and good adaptation to the tropical climate. Recently showed the protein profile of mature rams through the techniques of two-dimensional electrophoresis associated with mass spectrometry, which several proteins have been identified, including those RSVPs 14 and 22 kDa, belonging to the family of BSPs and bodesinas - 1 and 2, that are part of the family of espermadesinas as well as the changes suffered by the protein profile of seminal plasma of animals during reproductive development, while changes in the parameters of sperm concentration and motility, although the association between the protein expression of these proteins with reproductive parameters testicular and measures have not yet been made in northeastern Brazil. Semen samples were collected from twenty-one adult sheep Santa Ines and eleven Morada Nova with normal reproductive and mean age of two years and seminal plasma was obtained by centrifugation and subjected to two-dimensional electrophoresis, and the spots that differed significantly between the groups of animals from high (G1) and low motility (G2) were digested with trypsin and subjected to mass spectrometry and research database for identification. The gels were stained with colloidal Cromassie, scanned and analyzed with PDQuest application and quantity of the spots quantitatively estimated. Evaluated, then, statistical associations between these variables and the reproductive parameters scrotal circumference (EC), percentage of motile cells (PEM) and total sperm defects (MDD) of the animals Santa Inês and scrotal circumference (EC) motility individual rogressive (MIP), percentage of motile cells (PEM), Sperm concentration (CONC) and Massal motility (MM) for the animails Morada Nova. Were detected on average 236 ± 7.65 spots per gel, according to the pairing generated by PDQuest application to the Santa Ines and 261 ± 15.09 spots per gel in the seminal plasma of animals Morada Nova, ranging between 182 and 375 spots gel. For Santa Inês a total of 63 spots were identified consistently in all gels, which represented 41.5% of all spots detected intensity. For Morada Nova animails, a total of 98 spots were detected consistently in all gels. The intensity of these spots amounted to 60.82% of the intensity of all spots shown on the master gel was observed a great expression of proteins of low molecular weight (14.5 to 18.4 kDa) and pI ranging from 4.2 to 5, 9. to Santa Ines. The average total of 236 spots found thirteen spots showed significant difference (p <0.05) between animals of high and low motility, being more intense ten spots in animals with high motility and three in animals with low motility. After digestion of spots and identification by mass spectrometry these spots were identified as proteins Arylsulfatase A and zinc alpha 2 glycoprotein more intense in G1and RSVP-22 and Bodesina with higher expression in G2. For the Morada Nova race, four spots showed significant difference (p <0.05) for the parameter percentage of motile cells (PEM). After digestion of spots and identification by MALDI-TOF-TOF, we identified as proteins, RSVP-14, RSVP-22, a protein α-1 of t-complex and aldose reductase, which are all more intense in animals with high motility (G1). In a second study, evaluated the influence of different sources of dietary protein (soybean meal, leucaena leaf hay and cottonseed meal) and non-protein nitrogen (urea) on body weight, testicular development and sperm quality of the animals studied and protein expression in the seminal plasma of the animals potentially related to the diets. We used 20 Morada Nova lambs aged between 24 and 39 weeks. For the testicular development criteria (cirrcunferência scrotal, testicular thickness, width and length testicular testicular) no significant difference (p <0.05) was observed at the end of experiment. Animals fed cottonseed meal had a significant increase in body weight (p <0.05) compared with Leucaena hay. In the same period, the body weight of animals fed leucaena hay, soybeans and urea was similar. Differences between treatments (p <0.05) were observed only for individual progressive motility and total defects. The semen of animals fed diets containing leucaena showed low motility individual when compared with those fed diets containing soybean meal. However, animals fed diets containing cottonseed meal and urea had similar values for progressive motility. When the total defects were analyzed, there was a significant difference between groups of leucaena hay and urea. Detected an amount of 246.6 ± 13.9, 236.0 ± 12.4, 261.2 ± 20.2 and 243.8 ± 20.5 spots per gel in groups of soybean meal, leucaena leaf hay, cottonseed meal and urea, respectively. No significant differences in the number of spots per gel, in both groups. Significant differences (p <0.05) were observed in the intensities of twelve spots in the proteic maps . An increased expression of spot S8707 (62.8 kDa, pI 6.9) in animals fed with hay and leaves of leucaena compared to those fed soybean meal, and a negative correlation with individual motility (MPI .) These observations indicate that factors present in hay sheets leucaena promote an increase in protein expression (S8707), the likely cause deleterious changes in the mechanism controlling the motility of sperm cells, as observed in this group lowest for MPI. / O Nordeste brasileiro possui aproximadamente quase metade do rebanho ovino brasileiro, estimado em vinte milhões de animais. Das raças aqui criadas, destacam-se as raças Santa Inês e Morada Nova que têm bom desenvolvimento corporal, ganho de peso e boa adaptação ao clima tropical. Recentemente mostrou-se o perfil protéico de carneiros maduros através das técnicas de eletroforese bidimensional associada à espectrometria de massa, onde várias proteínas foram identificadas, entre elas as RSVPs 14 e 22 kDa, pertencentes à família das BSPs e as bodesinas – 1 e 2, que fazem parte da família das espermadesinas, bem como as alterações que sofre o perfil protéico do plasma seminal dos animais durante o desenvolvimento reprodutivo, simultaneamente a mudanças nos parâmetros de motilidade e concentração espermática, embora a associação entre a expressão protéica dessas proteínas com parâmetros reprodutivos e medidas testiculares ainda não tenham sido feitas no nordeste do Brasil. Amostras de sêmen foram coletadas de 21 carneiros adultos Santa Inês e 11 da raça Morada Nova com normalidade reprodutiva e idade média de dois anos. O plasma seminal foi obtido através da centrifugação e submetido à eletroforese bidimensional, sendo os spots que diferiram estatisticamente entre os grupos de animais de alta (G1) e baixa motilidade (G2) foram digeridos com tripsina e submetidos a espectometria de massa e pesquisa em banco de dados para identificação. Os géis foram corados com Cromassie coloidal, digitalizados e analisados no aplicativo PDQuest e as quantidades dos spots estimados quantitativamente. Avaliaram-se, então, associações estatísticas entre estas variáveis e os parâmetros reprodutivos como, circunferência escrotal (CE), percentual de células móveis (PEM) e total de defeitos espermáticos maiores (TDM) dos animais Santa Inês e Circunferência escrotal (CE), Motilidade Individual Progressiva (MIP), Percentual de células móveis (PEM), Concentração espermática (CONC) e Motilidade Massal (MM) para os animais Morada Nova. Em média foram detectados 236±7,65 spots por gel, de acordo com o pareamento gerado pelo aplicativo PDQuest para a raça Santa Inês e 261± 15,09 spots por gel do plasma seminal dos animais Morada Nova, variando entre 182 e 375 spots por gel. Para a raça Santa Inês um total de 63 spots foi identificado consistentemente em todos os géis, o que representou 41,5% da intensidade todos os spots detectados. Para os animais Morada Nova, um total de 98 spots foram detectados de forma consistente em todos os géis. A intensidade desses spots somou 60,82% da intensidade de todos os spots mostrados no gel master. Foi observado a grande expressão de proteínas de baixo peso molecular (14,5 a 18,4 kDa) e pI variando de 4,2 a 5,9.para a raça Santa Inês. Do total médio de 236 spots encontrados, treze spots apresentaram diferença significativa (p<0,05) entre animais de alta e baixa motilidade, sendo dez spots mais intensos em animais de alta motilidade e três em animais de baixa motilidade. Após digestão dos spots e identificação por espectometria de massa esses spots foram identificados como as proteínas Arilsulfatase A e Zinco alfa 2 glicoproteína, mais intensas no G1 e RSVP-22 e Bodesina-2 com maior expressão no grupo G2. Para a raça Morada Nova , quatro spots apresentaram diferença significativa (p<0,05) para o parâmetro percentual de células móveis (PEM). Após digestão dos spots e identificação por MALDI-Tof-Tof, foram identificadas as proteínas RSVP-14, RSVP-22, Proteína α-1 do complexo-t e aldose redutase, sendo todas mais intensas em animais de alta motilidade (G1). Em um segundo estudo, foi avaliada a influência de diferentes fontes de proteína da dieta (farelo de soja, feno de folha de leucena e torta de algodão) e de nitrogênio não- protéico (uréia) sobre o peso corporal, desenvolvimento testicular e qualidade espermática dos animais estudados, bem como a expressão de proteínas no plasma seminal dos animais potencialmente relacionadas às dietas. Foram utilizados 20 cordeiros da raça Morada Nova com idade variando entre 24 e 39 semanas. Para os critérios de desenvolvimento testicular (cirrcunferência escrotal, espessura testicular, largura testicular e comprimento testicular) não houve diferença significativa (p<0,05). ao final do período experimental Animais alimentados com torta de algodão tiveram um aumento significativo do peso corporal (p<0,05), quando comparado com feno de leucena. No mesmo período, o peso corporal dos animais alimentados com feno de leucena, soja e uréia foi semelhante. Diferenças entre os tratamentos (p <0,05) foram observadas apenas para motilidade progressiva individual e defeitos totais. O sêmen dos animais alimentados com dietas contendo feno de leucena apresentou baixa motilidade progressiva individual quando comparados aqueles alimentados com dietas contendo farelo de soja. No entanto, animais alimentados com dietas contendo torta de algodão e uréia tinham valores semelhantes para a motilidade progressiva. Quando os defeitos totais foram analisados, houve uma diferença significativa entre os grupos de feno de leucena e uréia. Foi detectado uma quantidade de 246,6 ± 13,9, 236,0 ± 12,4, 261,2 ± 20,2 e 243,8 ± 20,5 spots por gel nos grupos de farelo de soja, feno de folhas de leucena, torta de algodão e uréia, respectivamente. Não houve diferenças significativas no número de spots por gel, entre os grupos. Diferenças significativas (p <0,05) foram observadas nas intensidades de doze spots dos mapas protéicos. Foi observado um aumento da expressão do spot S8707 (62,8 kDa, pI 6,9 ) em animais alimentados com feno de folhas de leucena, quando comparados àqueles alimentados com farelo de soja, bem como correlação negativa com a motilidade progressiva individual (MPI). Estas observações indicam que fatores presentes no feno de folhas de leucena promovem um aumento na expressão da proteína (S8707), o que provavelmente provoca alterações deletérias no mecanismo que controla a motilidade progressiva da célula espermática, já que neste grupo observou-se valores mais baixos para MPI.