Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Evaluación de la eficiencia de diferentes láseres para cuantificar el número de espermatozoides presentes en los eyaculados de la especie porcina.

Nace en Valencia en 1981. En 2009 obtiene la licenciatura en veterinaria por la Universidad de Murcia. A continuación cursa el máster en la Universidad de Murcia obteniendo el título de máster en porcinocultura científica en el año 2010 con la presentación de la tesina titulada "Efecto de la pentoxifilina sobre la distribución de los espermatozoides motiles en las diferentes poblaciones espermáticas de los eyaculados frescos de porcino mantenidos o no en su propio plasma seminal". En el año 2009 obtiene una beca de colaboración a la investigación en el Grupo de Investigación de Reproducción Animal perteneciente al Departamento de Medicina y Cirugía Animal de la Universidad de Murcia. En el año 2010 obtiene una beca de la Fundación Séneca asociada a la realización de proyectos en I+D, innovación y transferencia de la tecnología a cargo del proyecto "Evaluación de la eficiencia de diferentes láseres para cuantificar el número de espermatozoides presentes en los eyaculados de la especie porcina". Paralelamente realiza la tesis doctoral en el Programa de Doctorado en Tecnología de la Reproducción y Medicina Veterinarias en la Universidad de Murcia. Posee comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como publicaciones científicas en revistas de carácter internacional.


Resumen del proyecto de investigación en I+D+i

La inseminación artificial es la biotecnología más utilizada en las explotaciones de porcino, situándose por encima del 80% el porcentaje de cerdas que son inseminadas a nivel mundial. De este porcentaje, el 90% corresponde a cerdas inseminadas con semen refrigerado y utilizando el procedimiento tradicional de inseminación, que establece emplear dosis de inseminación con un mínimo de 2.500 x 106 espermatozoides. Cuando se ha intentado reducir el número de espermatozoides por dosis, la fertilidad y prolificidad disminuyen significativamente. Las dosis de inseminación se elaboran en centros de inseminación artificial (CIAs) cuya rentabilidad económica está ligada al número de dosis de buena calidad que pueden producir por verraco y año. Teniendo en cuenta que el número de espermatozoides por dosis de inseminación es un factor limitante tanto de producción como de fertilidad, ajustar correctamente dicho número para cada dosis de inseminación es fundamental para el rendimiento económico de los CIAs. Para ello se debe conocer con exactitud el número de espermatozoides presentes en el eyaculado recogido. Hoy en día existen diversos métodos para cuantificar el número de espermatozoides presentes en un eyaculado. Métodos que difieren en su precisión, rapidez, sencillez y precio; cualidades todas ellas muy a tener en cuenta a la hora de elegirlos. Así, unos son muy precisos pero también muy caros (citómetro de flujo o el NucleoCounter®) y otros son más baratos pero menos precisos (fotocolorímetro), e incluso más lentos en la ejecución (hemocitómetro). Por todo ello, el principal objetivo del presente proyecto es el de desarrollar un equipo sencillo, barato y capaz de cuantificar con precisión y rapidez el número de espermatozoides presentes en un eyaculado o muestra seminal de porcino. Todo esto nos permitiría mejorar la eficiencia del proceso de producción de dosis seminales en los CIAs sin que el precio del aparato repercuta en gran medida sobre el coste final de la dosis seminal producida. Para ello, en colaboración con el Departamento de Química y Física de la Universidad de Murcia, pretendemos evaluar la aplicación práctica de prototipos basados en láseres de helio-neón y diodo. Para alcanzar dicho objetivo se plantean cinco experiencias. En la primera se ajustarán y adaptarán los láseres para la cuantificación de espermatozoides teniendo en cuenta su tamaño y número, el volumen de muestra y las dimensiones de las cubetas de medición. En la segunda se determinará la precisión de los láseres en la cuantificación del número de espermatozoides, prestando especial atención a la variabilidad intra y entre muestras. En la tercera se evaluará la exactitud de los láseres en estudio, empleando como control el NucleoCounter SP-100. En la cuarta experiencia, se determinará la eficiencia de dichos láseres con respecto al método utilizado habitualmente en los CIAs, el fotocolorímetro. En la última experiencia, se determinará la eficacia de los láseres para cuantificar específicamente la población de espermatozoides viables, previa tinción fluorescente de las poblaciones de espermatozoides viables o no viables. Con ello, seríamos capaces de conocer de forma rápida, barata y sencilla tanto la concentración espermática como el porcentaje de espermatozoides viables presentes en los eyaculados de porcino, lo que nos permitiría elaborar dosis seminales a partir de la concentración de espermatozoides viables. 

Área de conocimiento

Biología vegetal y animal. Ecología. Agricultura, ganadería y pesca. Ciencia y Tecnología de alimentos.

Grupo de investigación

Reproducción Animal perteneciente al Departamento de Medicina y Cirugía Animal.

Director científico

Jordi Roca Aleu

Universidad/ Organismo publico de Investigación

Universidad de Murcia

Centro tecnológico o empresa y sector de actividad

AIM Ibérica

Tutor en el Centro Tecnológico/Empresa

Alfonso Bolarín Guillén

¿Tiene el Centro Tecnológico o Empresa unidad de I+D?

No

Período de Actividad

01/01/2010 - 31/12/2012

Estado del proyecto

En desarrollo

Principales conocimientos y técnicas o resultados de la investigación que se pretende transferir a través del proyecto

La utilidad de los láseres de helio-neon y de diodo para cuantificar concentración y viabilidad espermática de los eyaculados mediante un procedimiento sencillo y rápido, que no solo sería aplicable a la especie porcina, sino que también podría serlo en otras especies incluida la humana. 

Resultados destacables

Principales resultados

Hemos llegado a desarrollar cuatro prototipos capaces de cuantificar con gran precisión y rapidez la concentración espermática de eyaculados de la especie porcina, sin embargo, debido a los trámites de patente que la empresa ha iniciado, no es conveniente la publicación de resultados más concretos. 


Principales indicadores de producción científico/técnicos obtenidos

Paralelamente a la realización del citado proyecto, he realizado diversas publicaciones en revistas científicas relacionadas con mi tesis doctoral:

Detrimental effects of non-functional spermatozoa on the freezability of functional spermatozoa from boar ejaculate. Martinez-Alborcia MJ, Valverde A, Parrilla I, Vazquez JM, Martinez EA, Roca J. PLoS One. 2012;7(5):e36550.

Improvement of boar sperm cryosurvival by using single-layer colloid centrifugation prior freezing. Martinez-Alborcia MJ, Morrell JM, Parrilla I, Barranco I, Vázquez JM, Martinez EA, Roca J. Theriogenology. 2012 Sep 15;78(5):1117-25.

Además de participaciones en diversos congresos tanto nacionales como internacionales:

Impact of nonfunctional sperm on the cryosurvival of functional sperm from boar ejaculates. MJ Martinez-Alborcia, A Valverde, I Parrilla, JM Vazquez, EA Martinez, J Roca. Reproduction in Domestic Animals. 2012; 47 (3): 101. XI Congress of the Spanish Association for Animal Reproduction (AERA) Cordoba, Spain, 12-16 June 2012.

 

Sperm ejaculate selection using single-layer centrifugation improves boar sperm freezability. Martinez-Alborcia MJ, Morrell JM, Parrilla I, Barranco I, Vázquez JM, Martinez EA, Roca J. Reproduction in Domestic Animals. 2012; 47 (5): 96. The 16th Annual Conference of the European Society for Domestic Animal Reproduction (ESDAR), 29 August-1 September 2012, Dublin, Ireland.


Repercusión y utilidad para la Empresa/C.T. en términos de creación o mejora en procesos productivos o servicios.

El desarrollo de un prototipo basado en los láseres en estudio permitiría crear aparatos de bajo coste capaces de cuantificar con precisión y rapidez el número de espermatozoides presentes en un eyaculado o muestra seminal de porcino. Lo cual mejoraría la eficiencia del proceso de producción de dosis seminales en los Centros de Inseminación Artificial de la empresa sin que el precio del aparato repercuta en gran medida sobre el coste final de la dosis seminal producida. 

Valoración de la colaboración y participación conjunta en otras actividades de I+D (contratos, proyectos)

La empresa y  la universidad gozan de una excelente comunicación y pretenden colaborar conjuntamente en futuros proyectos, uno de los cuales ya ha sido aceptado. 

Formación obtenida en el C.T. o Empresa, tanto en la unidad de I+D como en otras unidades o departamentos

He participado en cursos de formación a cargo de la propia empresa “Curso de laboratorio, controles de calidad, distribución, verraqueras, formas anormales y contaminación”. Además he aprendido la metodología de trabajo de un centro de inseminación porcina y todo el proceso de producción de dosis seminales, así  como a evaluar la calidad seminal mediante técnicas de contrastación en las cuales se evalúan motilidad (tanto de forma subjetiva como de forma objetiva utilizando un sistema CASA), concetración (mediante la utilización de diversos aparatos como son el fotocolorímetro y nucleocounter) y morfología espermáticas. 

Valora tu experiencia personal de colaboración en un proyecto coordinado entre la Universidad y la Empresa/C.T.

La experiencia ha sido del todo satisfactoria. La relación entre la empresa y la universidad es muy fluida lo que ha permitido que la colaboración haya sido muy estrecha. En todo momento me he sentido totalmente integrada en ambos ambientes de trabajo, donde se me han dado todas las facilidades y medios para poder desarrollar mi trabajo correctamente. He tenido la oportunidad de aprender metodologías de trabajo tanto de una empresa privada como de un centro de investigación como es la universidad, algo que valoro en gran medida, ya que lo considero fundamental para mi futuro profesional.

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