Avaliação física e morfofuncional de sêmen de caprinos pré e pós liofilização

Abstract

A preservação eficiente de gametas masculinos representa um pilar estratégico das biotecnologias reprodutivas voltadas à conservação genética e ao melhoramento animal. Embora a criopreservação seja amplamente utilizada, suas limitações operacionais e ambientais têm estimulado a investigação de métodos alternativos, como a liofilização. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da liofilização sobre a morfologia, a viabilidade celular e a integridade funcional da membrana plasmática de espermatozoides caprinos (Capra aegagrus hircus). Foram utilizados ejaculados de seis reprodutores adultos, clinicamente saudáveis, coletados por vagina artificial e avaliados conforme critérios do Colégio Brasileiro de Reprodução Animal (CBRA, 2013). As amostras com motilidade =70% e vigor =3 foram diluídas com meio comercial BotuBov® e divididas em três grupos experimentais: controle (sem trealose), adição de 0,2 M de trealose e adição de 0,5 M de trealose. Após resfriamento a 5?°C, as amostras foram congeladas até –100?°C, liofilizadas a –55?°C sob vácuo por 24 horas e, em seguida, reidratadas com água ultrapura. Foram então avaliadas quanto à morfologia (microscopia de contraste de fase), viabilidade celular (eosina-nigrosina) e integridade funcional de membrana (HOST). Verificou-se perda total da motilidade e do vigor espermático em todos os grupos liofilizados. A comparação entre liofilização e criopreservação não revelou diferenças estatísticas nos parâmetros de viabilidade celular, integridade funcional de membrana, defeitos maiores ou totais. Apenas motilidade e vigor diferiram, sendo nulos na liofilização. Em relação aos defeitos menores (DEFMEN), não houve diferença estatística entre nenhum grupo tratado (liofilizado ou criopreservado) e o sêmen fresco, indicando preservação desse parâmetro mesmo após os procedimentos de conservação. Tais achados indicam que, embora a liofilização comprometa severamente a cinética espermática, ela é capaz de manter, em níveis comparáveis à criopreservação, características estruturais importantes, como viabilidade celular, integridade de membrana e morfologia fina. Considerando que a motilidade não é requisito essencial para técnicas como a injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), a liofilização, quando bem conduzida, pode representar uma alternativa viável à criopreservação tradicional em programas de conservação genética e reprodução assistida, sobretudo para pequenos ruminantes.Palavras-chave: Parâmetros espermáticos; Preservação gamética; Integridade celular; Biotecnologia da reprodução; Injeção intracitoplasmática de espermatozoidesThe efficient preservation of male gametes represents a strategic pillar of reproductive biotechnologies aimed at genetic conservation and animal breeding. Although cryopreservation is widely used, its operational and environmental limitations have stimulated the investigation of alternative methods, such as lyophilization. This study aimed to evaluate the effects of lyophilization on the morphology, cell viability, and functional integrity of the plasma membrane of goat spermatozoa (Capra aegagrus hircus). Ejaculates were collected from six healthy adult bucks using artificial vagina and evaluated according to the standards of the Brazilian College of Animal Reproduction (CBRA, 2013). Samples showing progressive motility =70% and vigor =3 were diluted in BotuBov® commercial extender and distributed into three experimental groups: control (without trehalose), addition of 0.2 M trehalose, and addition of 0.5 M trehalose. Samples were cooled to 5?°C, frozen in a programmed curve to –100?°C, and lyophilized at –55?°C under vacuum for 24 hours. After rehydration with ultrapure water, sperm cells were evaluated for morphology (phase-contrast microscopy), cell viability (eosin-nigrosin stain), and plasma membrane functional integrity (hypoosmotic swelling test – HOST). A total loss of sperm motility and vigor was observed in all lyophilized groups. The comparison between lyophilized and cryopreserved semen revealed no statistical differences in cell viability, membrane integrity, or in the incidence of major and total morphological defects. Only motility and vigor differed significantly, with complete loss observed in lyophilized samples. Regarding minor defects, no statistical difference was found between any treated group (lyophilized or cryopreserved) and fresh semen, indicating preservation of this parameter even after conservation procedures. These findings indicate that although lyophilization severely compromises sperm kinetics, it can preserve structural characteristics such as cell viability, membrane integrity, and fine morphology at levels comparable to cryopreservation. Considering that motility is not essential for techniques such as intracytoplasmic sperm injection (ICSI), lyophilization, when properly conducted, may represent a viable alternative to conventional cryopreservation in genetic conservation programs and assisted reproduction strategies, especially for small ruminants.Keywords: Sperm parameters; Gamete preservation; Cell integrity; Reproductive biotechnology; Intracytoplasmic sperm injection