Quali frazioni dell'eiaculato devo includere per preparare le dosi di Inseminazione Artificiale?

Dallo sviluppo moderno dell'inseminazione artificiale dei suini (IA), una delle domande più sollevate è stata quale frazione o frazioni dell'eiaculato dovrebbero essere incluse nelle dosi seminali. In generale, la frazione ricca dell'eiaculato è stata la parte che è stata inclusa nelle dosi, per la convinzione che la parte finale dell'eiaculato (frazione post-spermatica caratterizzata dall'alto volume di plasma seminale e dalla bassa concentrazione di spermatozoi) ha avuto un effetto deleterio sulla qualità dello sperma durante il mantenimento delle dosi. È vero che alcuni studi hanno confermato questo fatto, ma valutando l'effetto di ciascuna frazione dell'eiaculato separatamente (recensione di Höfner et al. 2020a), ma non valutando il possibile effetto sinergico delle diverse frazioni nel loro insieme sulla conservazione delle dosi seminali, sulla fertilità e sulla prole. Per corroborare questo fatto, abbiamo condotto uno studio preparando 3 diversi tipi di dosi seminali in base alle frazioni incluse durante la raccolta dell'eiaculato: 1) Dose seminale F1: comprende la frazione ricca dell'eiaculato; 2) F2: F1 più la frazione di transizione tra la frazione ricca e la frazione povera; 3) F3: F2 più la frazione povera. Come di consueto in ogni raccolta, la frazione pre-spermatica iniziale è stata scartata, così come la tapioca (frazione filtrata). Una volta raccolti gli eiaculati, le dosi seminali sono state regolate a 2000x10⁶ spermatozoi/60 ml con un diluente commerciale e conservate a 16ºC per 3 giorni. Dopo questo tempo, da un lato, è stata analizzata la qualità del seme e, dall'altro, sono state eseguite le AI con le stesse dosi in scrofe pluripare (3-5 parti). Il disegno sperimentale dello studio è riassunto nella Figura 1.

I risultati delle analisi seminali hanno mostrato che i 3 tipi di dosi hanno mantenuto una qualità dello sperma simile, senza che le frazioni dell'eiaculato incluse influissero su alcun parametro (video 1). Sebbene sia vero che la qualità dello sperma non è sempre un segno di fertilità adeguata, i risultati delle IA hanno mostrato che i dati di fertilità e prolificità erano simili anche tra i gruppi sperimentali, così come i dati di crescita e salute (valutati attraverso analisi ematologiche e biochimiche) nei suinetti.

Video 1. Motilità degli spermatozoi nei diversi tipi di dosi seminali (F1, F2, F3) dopo 3 giorni di conservazione a 16ºC.

I risultati dello studio ci indicano che l'inclusione di tutte le frazioni dell'eiaculato nella preparazione delle dosi seminali non implica un effetto avverso sulla conservazione spermatica né sulle performance produttive dopo l'IA. Questo comporta una serie di vantaggi da tenere in considerazione:

• Riduzione del diluente nelle dosi seminali: la frazione povera dell'eiaculato è caratterizzata da un elevato volume di plasma seminale. L'inclusione di questa frazione nelle dosi seminali comporta una riduzione del diluente da aggiungere in quanto il volume è fornito dalla frazione povera. Oltre a ridurre il costo del diluente per dose seminale, viene ridotto anche l'uso di antibiotici in ciascuna dose.
• Maggior efficienza dei verri: l'utilizzo delle sole prime frazioni dell'eiaculato nelle dosi seminali comporta lo scarto di parte del materiale genetico nell'ultima frazione. Il nostro studio ha quantificato il numero di dosi seminali (2000x10⁶/60 ml) a 32,3 utilizzando F3, mentre 26,0 sono state preparate con F1.
• Maggior efficienza degli operatori: raccogliere tutte le frazioni dell'eiaculato implica poter istituire la raccolta seminale semiautomatica nei Centri di IA. Ciò si traduce in una maggiore efficienza nel lavoro degli operatori in quanto possono effettuare più raccolte contemporaneamente.
• Prodotto finale più omogeneo ed economico: l'uso di dosi con F3 comporta un aumento della percentuale di fratelli (ogni 100 inseminazioni) del 2,47% rispetto all'uso di dosi F1. Questa misura contribuisce ad aumentare l'omogeneità del prodotto, e quindi ad un miglioramento della produzione di precisione.
• Vantaggio economico: realizzando uno studio economico esauriente dove sono stati inclusi i costi fissi, i costi variabili, i materiali di consumo, gli imballaggi, il diluente, l'acqua osmotizzata e la PCR, è stata stimata una riduzione del costo di produzione per dose di circa il 20% della F3 rispetto alla F1. Questa riduzione dei costi ha ripercussioni simili sul costo di produzione del suinetto nato vivo, calcolato in 0,12 € per suinetto secondo i dati dello studio. Questa riduzione sarebbe tanto più notevole nelle genetiche meno prolifiche.

Tuttavia, e nonostante i risultati ottenuti indichino chiaramente la possibilità di utilizzare F3 nelle dosi seminali, dobbiamo anche tenere conto di alcune possibili limitazioni:

• Verri e linea genetica: Sono stati utilizzati in totale 6 verri di comprovata fertilità della stessa linea genetica, le cui prestazioni in termini di conservazione e fertilità/prolificità sono state simili tra loro. Tuttavia, altri studi hanno mostrato differenze nella composizione del plasma seminale tra verri e tra linee genetiche (Mills et al. 2020; Höfner et al. 2020b; Xu et al. 2021), quindi l'uso di altri verri può portare ad una diversa efficienza nella conservazione dello sperma e nelle prestazioni riproduttive rispetto a quella ottenuta nel presente studio.
• Tempo di conservazione: Nel nostro caso abbiamo confrontato le prestazioni dei diversi tipi di dosi seminali dopo 3 giorni di conservazione, ma in determinate situazioni è necessario allungare questa vita utile, motivo per cui è necessario effettuare studi complementari aumentando questo periodo .
• Tipo di diluente: Noi abbiamo utilizzato un diluente a lunga durata, ma in commercio ne esistono molti con caratteristiche e composizione differenti, quindi sarebbe opportuno effettuare uno studio simile confrontando i diluenti commerciali più comunemente usati.

In sintesi, abbiamo evidenziato il potenziale utilizzo dell'intero eiaculato nella produzione di suini con i vantaggi e gli svantaggi descritti che ciò comporta. Tuttavia, prima di instaurare questa pratica nei Centri di IA, si raccomanda di effettuare prove iniziali di conservazione delle dosi seminali con i verri selezionati, come è stato effettuato in questo studio, al fine di verificare la qualità spermatica e la capacità di ottimizzare le prestazioni dei verri.

Progetto finanziato dal Ministero spagnolo di Scienza ed innovazione (PID2019-106380RBI00 MCIN/AEI/10.13039/501100011033