Many Neotropical primate species are endangered of extinction. Reproductive biotechnologies can consistently contribute to species conservation, being among them the genetic resource banks. However, success in the use of such technologies relies on advances in the knowledge of basic reproductive biology of a given species. During these processes, assessment of sperm quality is of supreme importance. We focused our work in captive golden-headed lion tamarins (Leontopithecus chrysomelas), housed at São Paulo Zoological Park Foundation. Leontopithecus sp. is a very important target for the development of reproductive techniques aiming conservation, as all species from this genus are classified as endangered or critically endangered of extinction by IUCN. For the evaluation of sperm quality in L. chrysomelas, techniques like sperm-binding assay, and the non-fluorescent staining for evaluation of acrosome integrity fast-green/rose-bengal, plasma membrane integrity eosin-nigrosin and mitochondrial activity 3.3 diaminobenzidine were validated for fresh semen. We have also validated an acrosome integrity evaluation technique coomassie blue staining, for thawed samples due to the inadequacy of the method used for fresh semen. Some Neotropical primates species show variation in semen quality over the year. In order to assess semen quality for this species and to verify if golden-headed lion tamarin presents this variation, we collected semen in dry and rainy seasons, during different periods of breeding season in the interval of conceptive periods and in the end of the second conceptive period. Testicular measurements were taken prior each semen collection, and a significant difference was found in total testicular volume between seasons, with major volumes found during dry season (p = 0.0011). Samples collected during rainy season showed higher percentage of total motility (x = 93.85) and intact plasma membrane (x = 95.54) (p = 0.0149 and p = 0.0279, respectively), in comparison with dry season (total motility x = 90.96 and intact plasma membrane x = 92.46). Even with those differences, semen from both seasons presented good quality. The success rate for collection with penile vibrostimulation technique was of 100%, and all samples obtained were constituted by only a coagulated fraction. Despite not achieving coagulum dissolution, we were able to access a high number of spermatozoa by adding Biggers-Whitten-Whittingham (BWW) medium to the coagulum for 30 min at 37°C, and performed all proposed analyzes. The same samples used of fresh analyzes were subsequently submitted to cryopreservation using two different commercial extenders BotuBOV® (BB) and Freezing Medium with Glycerol and Gentamicin Test Yolk Buffer® (TYB). Thawed semen samples were analyzed with the same methods previously validated and were also evaluated for the susceptibility to oxidative stress through quantification of induced thiobartituric acid reactive substances (TBARS). For all seminal parameters assessed, no significant difference was observed between BB and TYB, except that BB presented a higher percentage of intact acrosome (p = 0.0101) and concentration of TBARS (p = 0.0005). Despite those differences, thawed semen from both extenders performed similarly at spermegg binding assay. From our work, we observed that the proposed methods were successfully validated for L. chrysomelas. Fresh semen quality was very high and both extenders were successful in cryopreserving semen. / Muitas espécies de primatas neotropicais são ameaçadas de extinção. As biotecnologias da reprodução podem contribuir consistentemente para a conservação das espécies, estando entre elas os bancos de recurso genético. Entretanto, o sucesso no uso de tais tecnologias depende de avanços no conhecimento da biologia reprodutiva básica de uma certa espécie. Durante esse processo, a avaliação da qualidade espermática é de suprema importância. Nós concentramos nosso trabalho em micos-leões-de-cara-dourada (Leontopithecus chrysomelas), mantidos na Fundação Parque Zoológico de São Paulo. Leontopithecus sp. é um alvo importante para o desenvolvimento de técnicas reprodutivas com o propósito da conservação, sendo que todas as espécies do gênero são classificadas como ameaçadas ou criticamente ameaçadas de extinção pela IUCN. Para a avaliação da qualidade espermática em L. chrysomelas, técnicas como o teste de ligação do espermatozoide, e as colorações não fluorescentes para a avaliação de integridade de acrossomo fast-green/rosa bengala, integridade de membrana plasmática eosina-nigrosina e atividade mitocondrial 3,3 diaminobenzidina foram validados para sêmen fresco. Nós também validamos uma técnica de avalição de integridade de acrossomo corante azul de coomassie, para amostras descongeladas devido a inadequação do método utilizado em sêmen fresco. Algumas espécies de primatas neotropicais apresentam variação na qualidade seminal ao longo do ano. Para avaliar a qualidade do sêmen para essa espécies e para verificar se mico-leão-de-cara-dourada possui essa variação, nós colhemos sêmen nas estações de seca e chuva, durante diferentes períodos da estação reprodutiva no intervalo dos períodos conceptivos e no final do segundo período conceptivo. As medições dos testículos foram realizadas previamente a cada colheita de sêmen, e uma diferença significativa foi encontrada no volume testicular total entre as estações, com maiores volumes encontrados durante a estação de seca (p = 0,0011). As amostras colhidas durante a estação de chuva mostraram uma maior porcentagem de motilidade total (x = 93,85) e integridade de membrana plasmática (x = 95,54) (p = 0,0149 e p = 0,0279, respectivamente), em comparação com a estação seca (motilidade total x = 90,96 e integridade de membrana plasmática x = 92,46). Mesmo com essas diferenças, sêmen de ambas as estações apresentaram boa qualidade. A taxa de sucesso das colheitas com a técnica de vibroestimulação peniana foi de 100%, e todas as amostras eram constituídas de somente uma fração coagulada. Apesar de não obtermos a dissolução completa do coágulo, nós pudemos acessar um grande número de espermatozóides pela adição do meio Biggers-Whitten-Whittingham (BWW) ao coágulo por 30 minutos a 37°C, e realizamos todas as análises propostas. As mesmas amostras usadas nas avaliações do sêmen fresco foram subsequentemente submetidas à criopreservação usando dois diluidores comerciais diferentes BotuBOV® (BB) e Freezing Medium with Glycerol and Gentamicin Test Yolk Buffer® (TYB). As amostras descongeladas foram analisadas com os mesmos métodos previamente validados e também foram avaliadas para a suscetibilidade ao estresse oxidativo pela quantificação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Para todos os parâmetros seminais avaliados, não houveram diferenças significativas entre BB e TYB, exceto que o BB apresentou porcentagem de acrossomos íntegros (p = 0.0101) e concentração de TBARS (p = 0.0005) maiores. Apesar dessas diferenças, as amostras descongeladas de ambos diluidores mostraram resultados similares no ensaio de ligação do espermatozoide à membrana perivitelínica do ovo de galinha. Do nosso trabalho, podemos observar que os métodos propostos foram validados com sucesso para L. chrysomelas. A qualidade do sêmen fresco foi muito alta e ambos diluidores obtiveram sucesso na criopreservação do sêmen.

Diversos estudos indicam que touros europeus (Bos taurus) apresentam uma maior susceptibilidade ao estresse térmico com um consequentemente aumento do estresse oxidativo. Este, por sua vez, leva a uma diminuição na qualidade espermática. O espermatozoide possui, fisiologicamente, uma grande quantidade de ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs) em sua membrana. As ligações duplas entre carbonos desses PUFAs confere a membrana plasmática uma maior fluidez, necessária aos processos fisiológicos do espermatozoide como motilidade e fertilização. No entanto essas ligações são mais facilmente oxidadas e, portanto, mais susceptíveis a peroxidação lipídica. Sendo assim, a suplementação com PUFAs promoveria uma melhoria na qualidade espermática, porém, tornaria o espermatozoide ainda mais susceptível à peroxidação lipídica. A vitamina E é um antioxidante chave na prevenção do estresse oxidativo através da interceptação do radical hidroxila, protegendo os PUFAs da membrana espermática contra a peroxidação lipídica. Portanto, uma alternativa para melhorar a qualidade espermática de touros europeus submetidos ao estresse térmico, seria a suplementação com PUFAs associada a um tratamento com vitamina E para prevenir um possível efeito deletério oxidativo desses ácidos graxos. Estudos sugerem uma importante relação entre os testes convencionais de avaliação de sêmen e fertilidade. No entanto, a limitação destes testes também tem sido reconhecida, principalmente em casos de infertilidade idiopática. Estudos demonstram que os testes funcionais de avaliação do sêmen, podem ser uma alternativa importante para a avaliação da capacidade fecundante de uma determinada amostra seminal. A interação entre espermatozóide e zona pelúcida ocorre através da ligação de receptores acrossomais às proteínas ZP3 e ZP2 do oócito. A membrana perivitelínica de ovos de galinha possui uma homologia com essas proteínas, permitindo sua ligação com espermatozóides de diversas espécies. Sendo assim, o teste de ligação espermática a essa membrana parece ser bastante eficiente para avaliar a capacidade fecundante do sêmen. No presente estudo, 16 touros Bos taurus foram submetidos à insulação testicular durante 4 dias e submetidos a um arranjo fatorial 2x2, sendo os fatores: dieta rica em PUFAs (Megalac®, 4 Kg ao dia) e tratamento com Vitamina E (Monovin E®, 3000 UI a cada 13 dias) durante 60 dias. As amostras seminais criopreservadas/descongeladas foram submetidas à avaliação da análise computadorizada da motilidade (CASA; Hamilton Thorne, Ivos 12.3, USA), integridade de membrana (Eosina Nigrosina), integridade acrossomal (Fast Green Rosa Bengala), atividade mitocondrial (33 diaminobenzidina), susceptibilidade ao estresse oxidativo (Substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico - TBARS), integridade de DNA (SCSA) e o teste de ligação de espermatozóides à membrana vitelínica de ovos de galinha, que foi previamente padronizado. O tratamento com vitamina E apresentou efeitos benéficos para algumas características espermáticas, sendo o contrário observado pelo tratamento com PUFAS, quando ambos foram analisados isoladamente. No entanto, a associação entre estes tratamentos não foi eficiente para melhorar a qualidade espermática assim como a capacidade fecundante avaliada através do teste de ligação espermática em membrana perivitelínica de ovos de galinha. / Several studies suggest a high susceptibility of European bulls (Bos taurus) to the heat stress, which will lead to an increase on oxidative stress and consequent impairment on sperm viability. Sperm membranes are rich in poly-unsaturated fatty acids (PUFAs). The carbon-carbon double bounds (insaturations) that characterize these PUFAs confer the necessary fluidity to the sperm membrane, essential to motility and fecundation capacity. However, these insaturations are more unstable and, therefore, more susceptible to the lipid peroxidation (i.e., attack of reactive oxygen species to the lipids). Hence, PUFA supplementation would improve certain sperm characteristics but increase the already high susceptibility to the oxidative stress. Vitamin E is a key antioxidante on oxidative stress prevention by intercepting hydroxyl radical and protecting sperm membrane PUFAS against lipid peroxidation. Therefore, an alternative to improve sperm quality in heat stressed european bulls would be a PUFA supplementation associated to a Vitamin E therapy in order to avoid a possible deleterious oxidative effects of these fatty acids. Estudies suggest an important relationship between conventional tests for sperm evaluation and fertility. However, limitations have been also verified, especially in cases of idiopathic infertility. Thus, tests to evaluate sperm functionality may be an interesting alternative to assess fecundation capacity of semen samples. The binding of sperm to the zona pellucida occurs initially by the interaction between acrosomal receptors and oocyte proteins ZP3 and ZP2. The perivitelline membrane of chicken eggs present homologies to zona pellucida proteins, which allows sperm from several species to bind to this membrane. Thus, the sperm binding test to the perivitelline membrane may be an efficient method to asses the fecundation capacity in semen of bulls. In the present study, 16 Bos taurus bulls were submitted to testicular insulation for 4 day. Animals were then submitted to a 2x2 factorial design, with the factor represented by a PUFA oral supplementation (Megalac®, 4 Kg for day) and the treatment with Vitamin E (Monovin E®, 3000 UI, each 13 days) for 60 days. Samples were cryopreserved/thawed and analyzed for motility variables by the computer assisted sperm analysis (CASA; Hamilton Thorne, Ivos 12.3, USA), membrane integrity (Eosin / Nigrosin), acrosome integrity (Fast Green / Bengal Rose), mitochondrial activity (33 diaminobenzidine), susceptibility to the oxidative stress (tiobarbituric acid reactive substances - TBARS), DNA integrity (SCSA) and the sperm binding test to the chicken egg perivitelline membrane, which was previously validated. Results demonstrated a beneficial effect of Vitamin E on some sperm characteristics, with the inverse effect observed for PUFA when both treatments were considered individually. However, the association between both treatments were not efficient to improve sperm quality as well as the fecundation capacity as evaluated by the sperm binding test to the chicken perivitelline membrane.

Diversos estudos indicam que touros europeus (Bos taurus) apresentam uma maior susceptibilidade ao estresse térmico com um consequentemente aumento do estresse oxidativo. Este, por sua vez, leva a uma diminuição na qualidade espermática. O espermatozoide possui, fisiologicamente, uma grande quantidade de ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs) em sua membrana. As ligações duplas entre carbonos desses PUFAs confere a membrana plasmática uma maior fluidez, necessária aos processos fisiológicos do espermatozoide como motilidade e fertilização. No entanto essas ligações são mais facilmente oxidadas e, portanto, mais susceptíveis a peroxidação lipídica. Sendo assim, a suplementação com PUFAs promoveria uma melhoria na qualidade espermática, porém, tornaria o espermatozoide ainda mais susceptível à peroxidação lipídica. A vitamina E é um antioxidante chave na prevenção do estresse oxidativo através da interceptação do radical hidroxila, protegendo os PUFAs da membrana espermática contra a peroxidação lipídica. Portanto, uma alternativa para melhorar a qualidade espermática de touros europeus submetidos ao estresse térmico, seria a suplementação com PUFAs associada a um tratamento com vitamina E para prevenir um possível efeito deletério oxidativo desses ácidos graxos. Estudos sugerem uma importante relação entre os testes convencionais de avaliação de sêmen e fertilidade. No entanto, a limitação destes testes também tem sido reconhecida, principalmente em casos de infertilidade idiopática. Estudos demonstram que os testes funcionais de avaliação do sêmen, podem ser uma alternativa importante para a avaliação da capacidade fecundante de uma determinada amostra seminal. A interação entre espermatozóide e zona pelúcida ocorre através da ligação de receptores acrossomais às proteínas ZP3 e ZP2 do oócito. A membrana perivitelínica de ovos de galinha possui uma homologia com essas proteínas, permitindo sua ligação com espermatozóides de diversas espécies. Sendo assim, o teste de ligação espermática a essa membrana parece ser bastante eficiente para avaliar a capacidade fecundante do sêmen. No presente estudo, 16 touros Bos taurus foram submetidos à insulação testicular durante 4 dias e submetidos a um arranjo fatorial 2x2, sendo os fatores: dieta rica em PUFAs (Megalac®, 4 Kg ao dia) e tratamento com Vitamina E (Monovin E®, 3000 UI a cada 13 dias) durante 60 dias. As amostras seminais criopreservadas/descongeladas foram submetidas à avaliação da análise computadorizada da motilidade (CASA; Hamilton Thorne, Ivos 12.3, USA), integridade de membrana (Eosina Nigrosina), integridade acrossomal (Fast Green Rosa Bengala), atividade mitocondrial (33 diaminobenzidina), susceptibilidade ao estresse oxidativo (Substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico - TBARS), integridade de DNA (SCSA) e o teste de ligação de espermatozóides à membrana vitelínica de ovos de galinha, que foi previamente padronizado. O tratamento com vitamina E apresentou efeitos benéficos para algumas características espermáticas, sendo o contrário observado pelo tratamento com PUFAS, quando ambos foram analisados isoladamente. No entanto, a associação entre estes tratamentos não foi eficiente para melhorar a qualidade espermática assim como a capacidade fecundante avaliada através do teste de ligação espermática em membrana perivitelínica de ovos de galinha. / Several studies suggest a high susceptibility of European bulls (Bos taurus) to the heat stress, which will lead to an increase on oxidative stress and consequent impairment on sperm viability. Sperm membranes are rich in poly-unsaturated fatty acids (PUFAs). The carbon-carbon double bounds (insaturations) that characterize these PUFAs confer the necessary fluidity to the sperm membrane, essential to motility and fecundation capacity. However, these insaturations are more unstable and, therefore, more susceptible to the lipid peroxidation (i.e., attack of reactive oxygen species to the lipids). Hence, PUFA supplementation would improve certain sperm characteristics but increase the already high susceptibility to the oxidative stress. Vitamin E is a key antioxidante on oxidative stress prevention by intercepting hydroxyl radical and protecting sperm membrane PUFAS against lipid peroxidation. Therefore, an alternative to improve sperm quality in heat stressed european bulls would be a PUFA supplementation associated to a Vitamin E therapy in order to avoid a possible deleterious oxidative effects of these fatty acids. Estudies suggest an important relationship between conventional tests for sperm evaluation and fertility. However, limitations have been also verified, especially in cases of idiopathic infertility. Thus, tests to evaluate sperm functionality may be an interesting alternative to assess fecundation capacity of semen samples. The binding of sperm to the zona pellucida occurs initially by the interaction between acrosomal receptors and oocyte proteins ZP3 and ZP2. The perivitelline membrane of chicken eggs present homologies to zona pellucida proteins, which allows sperm from several species to bind to this membrane. Thus, the sperm binding test to the perivitelline membrane may be an efficient method to asses the fecundation capacity in semen of bulls. In the present study, 16 Bos taurus bulls were submitted to testicular insulation for 4 day. Animals were then submitted to a 2x2 factorial design, with the factor represented by a PUFA oral supplementation (Megalac®, 4 Kg for day) and the treatment with Vitamin E (Monovin E®, 3000 UI, each 13 days) for 60 days. Samples were cryopreserved/thawed and analyzed for motility variables by the computer assisted sperm analysis (CASA; Hamilton Thorne, Ivos 12.3, USA), membrane integrity (Eosin / Nigrosin), acrosome integrity (Fast Green / Bengal Rose), mitochondrial activity (33 diaminobenzidine), susceptibility to the oxidative stress (tiobarbituric acid reactive substances - TBARS), DNA integrity (SCSA) and the sperm binding test to the chicken egg perivitelline membrane, which was previously validated. Results demonstrated a beneficial effect of Vitamin E on some sperm characteristics, with the inverse effect observed for PUFA when both treatments were considered individually. However, the association between both treatments were not efficient to improve sperm quality as well as the fecundation capacity as evaluated by the sperm binding test to the chicken perivitelline membrane.