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Previous issue date: 2013-07-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The in vitro production of pig embryos progressed significantly in the
last decade. However, the embryo growing rates remain variable and
with low embryonic quality. The chromosomal abnormalities as a result
of high polyspermy rates and the inefficient culture systems are pointed
as the main problems. Thus, the aim of this study was to improve the
rates of monospermy, and also the hatching rates of in vitro produced
porcine embryos. The first study investigated decreasing sperm
concentrations combined with different incubation periods during in
vitro fertilization (IVF). A total of 829 oocytes were matured and
allocated in two experiments. In the first, oocytes were IVF using
different sperm concentrations (62.5, 125, 187.5 or 250 x 103 sperm /
mL). In the second experiment the oocytes were IVF using 62.5 x 103
sperm / mL pointed in experiment 1, for 2, 3 or 4 hours incubation time.
Then the zygotes were cultured during twelve hours to evaluate the
fertilization parameters, or during seven days to evaluate embryonic
development. A third experiment was performed to evaluate the sperm
acrosome reaction according to the incubation period. The higher sperm
concentration reduced embryo production from 33.9% to 13.4%. The
reduction of the incubation period from 4 to 3 or 2 hours significantly
increased the rates of cleavage (42.1 to 71.6% and 73.3%), embryo
development (14 to 34.7 and 38.9%) and hatching (25 to 66.7 and
65.7%. Increased sperm concentration and incubation period
significantly altered the parameters related to fertilization, substantially
impairing the monospermic embryos production. The number of sperm
with reacted acrosome increased significantly as incubation time was
increased. In the second study we evaluated the assisted hatching of
porcine embryos IVP by zona pellucid incision or treatment with
pronase. Oocytes were matured and in vitro fertilized with 62.5 x 103
spermatozoa / mL concentration for three hours. The zygotes were
cultured for seven days, and then embryonic development and hatching
rates evaluated. It was also determined the cell density and cell
apoptosis rates of hatched embryos. Both the manual incision or pronase
digestion were effective in weakening the ZP of embryos with high cell
density. However, it was observed a reduction in the survival rates, and
higher apoptosis rates in hatched embryos treated with Pronase. With
basis on the data we concluded that a reduction in sperm concentration
and incubation period decreases the incidence of polyspermy and
improves the embryo development rates. This is probably due to
reduction of capacitated /reacted sperm available for fertilization. Also,
the weakening of the zona pellucid by incision improves significantly
the number and quality of embryos hatched at the end of embryo
culture / A produção in vitro de embriões suínos avançou significativamente na
última década. Entretanto, os índices de desenvolvimento embrionário
continuam inconstantes e a qualidade dos embriões extremamente baixa.
A incidência de anormalidades cromossômicas decorrentes das altas
taxas de polispermia e a ineficiência dos sistemas de cultivo são
apontados como os principais impasses. Desta forma, este estudo buscou
melhorar os índices de monospermia, e as taxas de eclosão dos embriões
suínos produzidos in vitro. O primeiro estudo investigou a utilização de
diferentes concentrações espermáticas e períodos de incubação dos
gametas durante a fecundação in vitro (FIV). Para tanto, um total de 829
oócitos foram maturados e destinados à dois experimentos. No primeiro,
os oócitos foram FIV utilizando diferentes concentrações espermáticas
(62.5, 125, 187.5 ou 250 x 103 espermatozoides/mL). No segundo, os
oócitos foram FIV utilizando 62.5 x 103 espermatozoides/mL durante
duas, três ou quatro horas. Após a FIV os zigotos foram cultivados por
doze horas para análise dos parâmetros da fertilização ou por sete dias
para o estudo do desenvolvimento embrionário. Um terceiro
experimento avaliou o número de espermatozóides com acrossoma
reagido de acordo com o período de incubação. A máxima concentração
de espermatozóides reduziu a produção embrionária (de 33.9% para
13.4%). Já a redução do período de incubação de quatro para três ou
duas horas, aumentou significativamente as taxas de clivagem (42.1%
para 71.6 e 73.3%), de desenvolvimento embrionário (14% para 34.7 e
38.9%) e de eclosão (25% para 66.7 e 65.7%). Tanto o aumento da
concentração espermática, como o aumento período de incubação
alteraram significativamente a maioria dos parâmetros relacionados a
fecundação, prejudicando substancialmente a produção de embriões
monospérmicos. O número de espermatozoides com acrossoma reagido
aumentou significativamente com o pronlongamento da fecundação. No
segundo estudo, investigou-se a indução da eclosão assistida de
embriões suínos PIV através da incisão da zona pelúcida ou pelo
tratamento com pronase. Os oócitos foram maturados e fecundados in
vitro com uma concentração de 62.5 x 103 espermatozóides/mL por três
horas. Os zigotos foram cultivados durante sete dias, então, avaliados
quanto ao desenvolvimento embrionário e a incidência de eclosão.
Determinamos também a densidade celular e os índices de apoptose
celular dos embriões eclodidos. Tanto a incisão da zona como a digestão
com pronase foram efetivos na fragilização da ZP dos embriões com alta
densidade celular. Todavia, constatou-se uma redução da sobrevivência
e aumento do índice de apoptose celular dos embriões eclodidos pelo
tratamento com pronase. Com base nos dados obtidos concluímos que a
redução da concentração de espermatozóides e do período de incubação
diminuem a incidência de polispermia e melhoram o desenvolvimento
embrionário. Isto é provavelmente devido a redução da disponibilidade
de espermatozóides capacitados/reagidos para a fecundação. Da mesma
forma, a fragilização da zona pelúcida através da incisão, melhora
significativamente o número e a qualidade dos embriões eclodidos ao
final do cultivo embrionário
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/887 |
| Date | 19 July 2013 |
| Creators | Klein, Norton |
| Contributors | Mezzalira, Alceu |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado em Ciência Animal, UDESC, BR, Ciências Veterinárias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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