Seminario en el IATS-CSIC

 

El jueves pasado tuve la oportunidad de participar en el Ciclo de Seminarios que organiza Alicia Felip (en la foto) en el Instituto de Acuicultura de Torre la Sal (CSIC; Ribera de Cabanes, Castellón). El título fue Desarrollo de técnicas de reproducción en cautividad de tiburones y rayas, y durante el mismo puede contar algunos de los trabajos y los primeros resultados del Proyecto ELASMOREP.

Al seminario asistieron más de 30 personas en persona y también on-line. Muchas de ellas participaron al final haciendo interesantes preguntas y debatiendo sobre el tema. Muchas gracias por la invitación!

Participamos en el 31st CECE

 

Marina Morini y Fátima Fernández han participado en la 31st Conference of European Comparative Endocrinologists (31st CECE) que ha tenido lugar en Ancona (Italia) entre el 1 y el 5 septiembre de 2024, organizado por el equipo de la Dra. Oliana Carnevali, de la Università Politecnica delle Marche.

En esta ocasión, nuestra participación ha consistido en 3 posters mostrando resultados de los proyectos EELGONIA y SEASPERM (ThinkInAzul):

Cold seawater pre-treatments induce early sexual maturation, increase sensitivity to hormonal treatment and improves the reproductive performance of male European eel. L. Ferrão, M. Morini, W.A. González-Lopéz, V. Gallego, A. Felip, L. Pérez, J.F. Asturiano.

Characterization and expression of heat shock factor genes in the European eel in response to different environmental conditions and to sexual maturation. L. Ferrão, L. Pérez, J.F. Asturiano, M. Morini.

Characterization of TRPVs in European sea bass (Dicentrarchus labrax): Effect of high rearing temperature on their expression in the gonads. F. Fernández-García, S. Sarih, C. Zapater, A. Felip, M. Morini, J.F. Asturiano.

Nuestro último artículo, publicado en Fish Physiology and Biochemistry

 

Effects of cold seawater pre-treatments on induction of early sexual maturation and sperm production in European eel (Anguilla anguilla)

Leonor Ferrão, Marina Morini, Wendy A. González-Lopéz, Victor Gallego, Alicia Felip, Luz Pérez, Juan F. Asturiano

Abstract

To induce sexual maturation in captivity, eels rely on hormonal treatments, but this process is costly and time-consuming. As an alternative, different types of conditioning, also referred as pre-treatment, have been assessed to ease hormonal treatment response. Recent studies have shown that migrating eels experience a wide range of temperatures, varying from 12 °C at night to as low as to 8 °C during the day. Therefore, this study evaluates the effects of low-temperature (10 °C) seawater pre-treatments of different durations (2 and 4 weeks) on male eel reproduction. The eye, gonadosomatic and hepatosomatic indexes from control (without thermic seawater pre-treatment) and pre-treated fish were measured. Blood and testis samples were also collected for sex steroid and histology analysis, respectively. Eels pre-treated for 2 weeks demonstrated increased progestin levels, comparing with the control group. Eels pre-treated for 4 weeks showed significantly higher gonadosomatic index and elevated androgens and estradiol levels in comparison with the remaining groups. In eels pre-treated for 2 and 4 weeks, there was an increase in the proportion of spermatogonia type B cells compared to undifferentiated spermatogonia type A, a differentiation process that was not observed in the control group. Cold seawater pre-treatment induced early sexual maturation, including steroid production, which consequently stimulated biometric changes and increased spermatogonia differentiation. Following the pre-treatments, eels started receiving standard hormonal treatment (with recombinant human chorionic gonadotropin at 20 °C). Pre-treated males started to spermiate earlier than the control group. In some treatment weeks, pre-treated individuals registered higher values of sperm density, motility, and kinetic parameters. Moreover, an economic evaluation was carried out relating the investment made in terms of hormone injections with the volume of high-quality sperm obtained from each experimental group. The low temperature pre-treatments demonstrated their economic effectiveness in terms of hormone treatment profitability, increasing the production of high-quality sperm in the European eel. Thus, this in vivo study suggests that cold seawater pre-treatment may increase sensitivity to the hormone applied during standard maturation treatment.

 

Doi: https://doi.org/10.1007/s10695-024-01402-w (Open access)

Participamos con 10 trabajos en el 9th IWBFG

El 9th International Workshop on the Biology of Fish Gametes (9th IWBFG) ha tenido lugar entre el 15 y el 18 de julio de 2024 en la Universidad de León, teniendo a las Dras. Paz Herráez y Vanesa Robles (izq. y dcha. en la foto) como principales organizadoras. El congreso ha contado con unos 110 participantes.

Personalmente, he tenido la oportunidad de colaborar una vez más como miembro del Comité Científico de este congreso, que en esta ocasión ha contado con 110 participantes. Asimismo, estuve a cargo de dirigir junto a la Dra. Alicia Felip (IATS, CSIC) la sesión titulada: Reproduction in aquaculture: managing the reproductive performance of farmed species. El Dr. Francesc Piferrer (ICM, CSIC) cerró la sesión como keynote speaker con una charla titulada: Environmental conditions during early development and their effects on the fish epigenome.

Desde la UPV hemos acudido Luz Pérez, Thales França y Fátima Fernández García, además de mí mismo, y nuestra participación ha consistido en 10 trabajos, 3 de los cuales han sido comunicaciones orales, y 7 más han sido pósters. Los distintos trabajos son fruto de los proyectos EELGONIA, ELASMOREP y SEASPERM (ThinkInAzul), y varios de ellos son el resultado de colaboraciones con grupos de investigación nacionales y extranjeros.

Comunicaciones orales

Biodegradable capsules as alternative cryo containers for fishes sperm. T.S. França, E.A. Sanches, N.S. Teixeira, J.L. Benato, W.A. González-López, M.P. Sanchez, L. Ferrão, F. Fernández-García, L.P. Borges, A. Belenguer, P.G. Holhorea, J.C. Calduch-Giner, A. Felip, A. Gómez, J. Pérez-Sánchez, D.P. Streit Jr, J.F. Asturiano

Effective challenge test to select resilient males of Mediterranean aquaculture fishes to environmental changes. T.S. França, W.A. González-López, F. Fernández-García, A. Belenguer, P.G. Holhorea, J.C. Calduch-Giner, A. Felip, A. Gómez, E.L. Mañanós, J. Pérez-Sánchez, L. Pérez, J.F. Asturiano

Gonadotropin gene therapy in fish: from basic research to practical applications in aquaculture. C. Zapater, C. Cruz-Castellón, M.J. Mazón, M. Morini, T.S. França, L. Pérez, J.F. Asturiano, A. Gómez

Pósters

Assessing recipient suitability for European eel (Anguilla anguilla) spermatogonia xenotransplantation. M. Blanes-García, Z. Marinović, M. Morini, I. Šćekić, J. Lujić, L. Ferrão, B. Urbányi, Á. Horváth, A. Vergnet, J.F. Asturiano

Heat shock factors in the European eel: gene characterization and expression response to different environmental conditions and to sexual maturation. L. Ferrão, L. Pérez, J.F. Asturiano, M. Morini

Cold seawater pre-treatments effects on induction of early sexual maturation and sperm production in European eel. L. Ferrão, M. Morini, W. González-Lopéz, V. Gallego, A. Felip, L. Pérez, J.F. Asturiano

Short-term direct exposure to silver nanoparticles and silver ions impairs sperm motility in Pacific oysters (Magallana gigas). F. Fernández-García, A. Carvalhais, A. Marques, I.B. Oliveira, S. Guilherme, H. Oliveira, C.C.V. Oliveira, E. Cabrita, J.F. Asturiano, M. Pacheco, C. Mieiro

Environmental levels of titanium dioxide nanoparticles compromise the gonads of Pacific oyster (Magallana gigas): gender-specific effects. F. Fernández-García, A. Marques, S. Jerónimo, I.B. Oliveira, A. Carvalhais, V. Pereira, J.F. Asturiano, M. Pacheco, C. Mieiro

Trying to improve cryopreservation protocols in elasmobranch sperm using new cryoprotectants and biodegradable vials. A. Magny, T.S. França, P. García-Salinas, L. Pérez, J.F. Asturiano, V. Gallego

Short-term storage in elasmobranch sperm using different pHs and temperatures. A. Magny, T.S. Franca, P. García-Salinas, L. Pérez, J.F. Asturiano, V. Gallego

El libro de abstracts completo del congreso está disponible aquí.

La próxima edición del congreso será en septiembre de 2026 en Hungría, con el Dr. Ákos Horváth como organizador.

Muchas gracias al equipo de León por su dedicación y simpatía!!

Nuestro último artículo, publicado en Fishes

Xenotransplantation of European eel (Anguilla anguilla) spermatogonia in zebrafish (Danio rerio) and European sea bass (Dicentrarchus labrax)

Marta Blanes-García, Zoran Marinović, Marina Morini, Ákos Horváth, Alain Vergnet, Juan F. Asturiano

Abstract

The European eel encounters challenges in achieving sexual maturation in captivity, which has been a concern for researchers. This study explores surrogate broodstock technology as an alternative approach for eel production. The present study aimed to evaluate zebrafish and European sea bass as potential recipients for European eel spermatogonia transplantation, given the abundance of eel type A spermatogonia (SPGA). Immature European eel testes were dissected and maintained at 4 °C or cryopreserved. SPGA were obtained by dissociation of fresh or post-thawed tissue, employing an enzymatic solution, and then labelled with fluorescent membrane marker PKH26. SPGA from fresh tissue were transplanted into wild-type zebrafish larvae and triploid European sea bass larvae, while SPGA from cryopreserved testis were transplanted into vasa::egfp transgenic zebrafish larvae. One-and-a-half months post-transplantation (mpt), fluorescent donor cells were not detected in the gonads of zebrafish or European sea bass. Molecular qPCR analyses at 1.5 or 6 mpt did not reveal European eel-specific gene expression in the gonads of any transplanted fish. The findings suggest that the gonadal microenvironments of zebrafish and European sea bass are unsuitable for the development of European eel spermatogonia, highlighting distinctive spermatogonial stem cell migration mechanisms within teleost species.

doi: 10.3390/fishes9070290

Nuestra investigación en MisPeces.com

Esta semana MisPeces.com El portal de la acuicultura, recoge parte de nuestra investigación. Hacen referencia a los resultados que presentamos durante la sesión de Radar de innovación en la reunión anual del Proyecto ThinkInAzul de la Comunitat Valenciana.

En concreto, se trata de los Protocolos para seleccionar machos resilientes, y criopreservar su genética. Estos protocolos permiten evaluar la resiliencia del esperma de peces con los cambios de pH y temperatura (por separado o de forma combinada) asociados al cambio climático. Los protocolos se han validado con esperma de anguila, dorada, lubina y lenguado. Puedne utilizarse para seleccionar machos resilientes, y pueden utilizarse para la gestión de lotes de reproductores, en programas de mejora genética, o bien para criopreservar genéticas interesantes en este sentido.

Participamos en la reunión anual del ThinkInAzul – Comunitat Valenciana

 

Del 11 al 13 de junio acudí al encuentro del Plan Complementario de Ciencias Marinas ThinkInAzul de la Comunitat Valenciana, que se celebró en el campus de San Vicente del Raspeig de la Universidad de Alicante. El evento reunió a más de 150 investigadores de las instituciones científicas participantes y a representantes de empresas del sector.

Durante el primer día, se produjeron reuniones paralelas de los grupos de investigación participantes en cada work package. En nuestro caso, el WP2 - Reproducción y genética (REPROGEN). Tuvimos la posibilidad de compartir los resultados de los últimos meses, de los que se debía informar al conjunto de participantes al día siguiente, y de coordinar algunas tareas pendientes.

El segundo día, uno de los WP leaders de cada WP informó de los principales avances realizados en cada caso. En esta ocasión Ana Gómez (IATS, CSIC) se hizo cargo de la presentación del WP2, y al acabar ambos respondimos a algunas preguntas de la audiencia.

El tercer y último día tuvo lugar la sesión denominada Radar de innovación, en la que algunos grupos de investigación mostraron resultados del proyecto con posibilidades de transferencia. 

En mi caso, expuse nuestra propuesta de Protocolos para seleccionar machos resilientes, y criopreservar su genética. Describí el desarrollo de protocolos para testar la resiliencia del esperma de peces con los cambios de pH y temperatura (por separado o de forma combinada) asociados al cambio climático. Los protocolos se han validado con esperma de anguila, dorada, lubina y lenguado. 

En paralelo, hemos actualizado protocolos especie-específicos para la congelación de esperma de anguila, dorada, lubina y lenguado, incluyendo el uso de cápsulas biodegradables como contenedor para hacer más sostenible el proceso. Uso potencial en futuros programas de mejora genética de estas especies.

Participamos en SIBIC 2024

La Sociedad Ibérica de Ictiología (SIBIC) y la Universidad de Vic - Universidad Central de Cataluña han organizado el X Iberian congress of Ichthyology (SIBIC 2024), Fishes for Future, en Cataluña del 18 al 21 de junio de 2024. Desde la UPV, han acudido Victor Gallego y la estudiante predoctoral Marta Blanes García, junto con Pablo García Salinas de la Fundació Oceanogràfic de Valencia con quien colaboramos en el Proyecto ELASMOREP.

Como parte de los talleres ofrecidos en el congreso, Victor Gallego organizó The elasmobranchs corner, donde se reunieron diversos investigadores para hablar de este grupo de peces y de los proyectos que está llevando a cabo cada grupo.

Nuestra participación también consistió en una comunicación oral, dos pósters y un póster más que incluyó una pitch session, un nuevo formato donde los participantes tienen la oportunidad de hacer una presentación oral para contar su póster en 3 minutos.

• Comunicación oral:

Trends and evolution of the invasive fish species in different bodies of water (rivers, wetlands and dams) of the Comunitat Valenciana. M. Blanes-García, P. Risueño, J. Velázquez, J. Hernández, A. Pradillo, V. Gallego.

• Pósters:

The recovery of freshwater blenny (Salaria fluviatillis) population in the Albufera lagoon (Valencia). M. Blanes-García, P. Risueño, J. Velázquez, J. Hernández, A. Pradillo, V. Gallego.

Gamete cryopreservation in elasmobranchs using biodegradable capsules. A. Magny, T. França, P. García-Salinas, L. Pérez, J.F. Asturiano, V. Gallego.

• Pitch session:

Can fish talk to each other? First attempts assessing sounds from Mediterranean freshwater fish, and invasive fish species!. V. Gallego, R. Miralles, G. Lara, M. Blanes-García, P. Risueño.

El libro de resúmenes del congreso está disponible aquí.

Día de la Ciencia Animal, y premio para Marta Blanes

El jueves 2 de mayo hemos celebrado el Día de la Ciencia Animal en la UPV, que tradicionalmente sirve para dar a conocer a los estudiantes del Grado de Ingeniería Agronómica de esta universidad diversos aspectos relacionados con el área de Producción Animal, para que sepan de su existencia y puedan plantearse la elección de esa especialidad para concluir sus estudios.

En esta ocasión, el evento ha comenzado con una sesión en el salón de actos de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y del Medio Natural. El Profesor Enrique Blas Ferrer, Responsable de Bienestar Animal de la UPV, ha impartido una charla titulada “Ciencia Animal: logros y retos". Le ha seguido la charla de la Ingeniera Marta Malea Ochoa, Responsable de Producción de la empresa COAVRE (fabricación de piensos), titulada “Ingenieros Agrónomos trabajando en producción animal”.

A continuación, se han visionado los 12 vídeos que se han presentado al I Concurso: "Cuéntanos tu investigación en 30 segundos”, realizados por algunos de los doctorandos del Programa de Doctorado de Ciencia y Tecnología Animal de la UPV, que ha sido organizado por su responsable, la Profesora Pilar Hernández Pérez. 

Hemos pasado un buen rato viendo el derroche de imaginación de nuestros doctorandos, tras lo que se ha realizado una votación entre los asistentes. La ganadora ha sido Marta Blanes, una de nuestras doctorandas (en la foto, recibiendo su premio de Lynne Yenush, Directora de la Escuela de Doctorado de la UPV, y Pilar Hernández). 

En su vídeo Marta ha presentando su tesis doctoral que está finalizando, y que se titula: "Desarrollo y aplicación de las técnicas de producción subrogada de gametos de anguila europea mediante xenotrasplante de espermatogonias en otras especies de peces". Enhorabuena Marta!

Para acabar, se ha realizado una visita de los estudiantes a las instalaciones de la zona de granjas del Departamento de Ciencia Animal, durante la cual se les ha informado de las actividades de investigación que en ellas se realizan.

Visita de alumnos del Máster en Acuicultura al Centro de cultivo de peces de Tuéjar

El pasado 23 de abril los alumnos de la asignatura Producción de Peces Continentales, del Máster Universitario en Acuicultura visitaron con la Profesora Luz Pérez la Piscifactoría de Tuéjar (o Centro de cultivo de peces de Tuéjar) de la Generalitat Valenciana, gestionado por la empresa VAERSA. En sus instalaciones mantienen anguilas de diversos tamaños, destinadas a la repoblación de aguas continentales. 

También producen trucha común de 4 líneas genéticas diferentes de diferentes ríos de la Comunitat Valenciana, con fines de repoblación. Por último, también están criando el espinosillo (Gasterosteus aculeatus), un pequeño pez muy escaso en la Comunitat, también para repoblación. Los alumnos pudieron observar ampliamente las instalaciones y los peces, y estuvieron atendidos por el personal de la piscifactoría, que respondió todo tipo de preguntas.

Abierto el plazo de preinscripción al Máster Universitario en Acuicultura 2024-25

El Máster Universitario en Acuicultura ofrece anualmente 20 plazas en la Universitat Politècnica de Valènica y otras 20 en la Universitat de Valencia. Actualmente, y hasta el 3 de mayo de 2024, es posible hacer la preinscripción. Más adelante, si quedan plazas, se abrirá un nuevo periodo de preinscripción, del 17 al 28 de junio de 2024. Por último, si aún quedan plazas, habrá unos últimos periodos de preinscripción del 29 julio al 2 de agosto, y del 26 de agosto al 6 de septiembre de 2024. 

Más información en las webs:

https://www.upv.es/entidades/SA/mastersoficiales/592623normalc.html

https://www.upv.es/titulaciones/MUA/

https://macuicultura.webs.upv.es

Thales França defiende su Tesis Doctoral

 

El pasado 16 de abril Thales de Souza França defendió su Tesis Doctoral, titulada: Development and application of low-cost and environment-friendly techniques for fish sperm cryopreservation, que he podido codirigir con el Dr. Danilo Pedro Streit Jr.

Se trata de un Tesis en modalidad de cotutela entre la Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS, Brasil), y el Programa de Ciencia y Tecnología de la Producción Animal de la Universitat Politècnica de València, de forma que el doctorando ha obtenido el grado de doctor por ambas universidades.

La tesis se defendió en un acto on-line, y el tribunal estuvo presidido por la Dra. Paz Herráez, de la Universidad de León; la Dra. Estefanía Paredes, de la Universidad de Vigo actuó como secretaria, y el Dr. Daniel Zarski, de la Polish Academy of Sciences in Olsztyn (Polonia) actuó como vocal. Muchas gracias a todos ellos, así como a los evaluadores externos y suplentes.

Tras la sesión, el tribunal decidió otorgarle a la Tesis la máxima calificación, Sobresaliente Cum laude, y obtuvo también la Mención de Doctorado Internacional. Enhorabuena Doctor!

Disponible en: https://riunet.upv.es/handle/10251/204486

Nuestro último artículo, publicado en Fish Physiology and Biochemistry

Characterization of potential spermatogonia biomarker genes in the European eel (Anguilla anguilla)

Marta Blanes-García, Zoran Marinović, Juan Germán Herranz-Jusdado, Xuan Xie, Leonor Ferrão, Victor Gallego, Luz Pérez, Abdul Rasheed Baloch, Ákos Horváth, Martin Pšenička, Juan F. Asturiano, Marina Morini

Abstract

Identification of specific molecular markers for spermatogonial stem cells in teleost, is crucial for enhancing the efficacy of reproductive biotechnologies in aquaculture, such as transplantation and surrogate production in fishes. Since it is not yet possible to distinguish spermatogonial stem cells of European eel (Anguilla anguilla) using specific molecular markers, we isolated spermatogonial cells from immature European eels to find these potential markers. We attempted this by studying three candidate genes: vasa, nanos2 and dnd1. Two vasa (vasa1 and vasa2) genes, nanos2 and dnd1, were identified, characterized, and studied in muscle, testis and isolated spermatogonia. Our results showed that vasa1 and vasa2 had the highest levels of expression when measured by qPCR. In situ hybridization and immunochemistry assays showed that the four genes were localized explicitly in type A spermatogonia. However, vasa1 and vasa2 exhibited stronger signals in the immature testicular tissue than the other two potential markers. According to this, vasa1 and vasa2 were found to be the most effective markers for spermatogonial cells in European eel.

doi: 10.1007/s10695-024-01338-1

Nuestro último artículo, publicado en Fish Physiology and Biochemistry

Effect of seawater temperature and pH on the sperm motility of the European eel

Malbelys P. Sanchez, Thales S. França, Wendy A. González-López, Marina Morini, Juan F. Asturiano, Luz Pérez

Abstract

The current climate change situation could bring critical effects for marine species, especially those already considered endangered. Although some species can adapt fast to the environmental changes, it is necessary to get into the worst scenario and develop tools to anticipatedly assess the physiological effects of such environmental change. With this purpose, our study aims to determine the effect of a range of seawater temperatures and pHs on sperm motility in the European eel (Anguilla anguilla). Low seawater pH (6.5-7.4) decreased the eel sperm motility in comparison to the control (pH= 8.2). We also studied the combined effect of the pH of the artificial seminal plasma (the plasma where the sperm cells are suspended) with the pH of Artificial Sea Water (ASW, pH 7.8 or and 8.2). We did not find statistical differences in sperm motility and kinetic parameters caused by the artificial seminal plasma pH. However, seawater pH induced significantly higher values of total sperm motility, and the percentage of fast spermatozoa with a pH of 8.2 in comparison with a pH of 7.8. In contrast, the seawater temperature did not affect sperm motility parameters or sperm longevity. To study the effect of the interaction between seawater temperature and pH on sperm motility, two temperatures: 4 and 24 ºC, and two pHs 7.8 and 8.2, were tested. There were significant differences between temperature and pH in several kinetic parameters and, in general, the lowest values were observed in the samples activated at low temperature and low pH (4 ºC, pH 7.8). This work suggest that eel sperm motility and kinetics will not be affected by the expected changes in pH or temperature due to the climate change.

Accesible aquí: https://link.springer.com/article/10.1007/s10695-024-01311-y

Nuestro último artículo, publicado en Comparative Biochemistry and Physiology - Part A

Superoxidase dismutases (SODs) in the European eel: gene characterization, expression response to temperature combined with hormonal maturation and possible migratory implications

Leonor Ferrão, Marta Blanes-García, Luz Pérez, Juan F. Asturiano, Marina Morini

Abstract

Superoxide dismutases (SODs) are antioxidant enzymes that protect cells from oxidation. Three SODs have been identified in mammals, but there is limited information in teleosts. This study investigates SODs in the European eel and their expression patterns during testis maturation. Phylogenetic and synteny analyses revealed SODs paralogs and their evolution in vertebrates. The eel possesses one SOD1 and two SOD2/3 (a and b), indicating SOD2 and SOD3 duplication in elopomorphs. SODs expression were then evaluated in various male and female tissues. SOD1 is more expressed in females, while SOD2a and SOD2b dominate brain-pituitary-gonad tissues in both sexes. SOD3a showed predominant expression in the ovary and the male livers, whereas SOD3b was found in the pituitary and brain of both sexes. The effects of different maturation protocols (standard hormonal treatment vs. same protocol preceded with cold seawater pre-treatment) on SODs expression during testis maturation were evaluated. Salinity increase at the onset of standard treatment at 20 °C, simulating early migration, upregulated SOD1, SOD2a, and SOD2b, coinciding with spermatogonia type A differentiated cells dominance. Thereafter, SOD2a and SOD3a decreased, while SOD2b increased during hormonal treatment-induced spermatogenesis. Pre-treatment with seawater at 10 °C, mimicking the conditions at the beginning of the seawater migration, downregulated SOD1 but increased SOD3a expression. Finally, the standard hormonal treatment, replicating spawning at higher temperatures, downregulated SOD1 in eels without any pre-treatment while SOD2a expression increased in pre-treated eels. This study revealed tissue-specific, sex-dependent, and maturation-related SOD expression patterns, predicting SODs dynamic expression profiles during their reproductive migration.

Available here: https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2024.111590

Nuestro último artículo, publicado en Theriogenology

 

Successful cryopreservation in biodegradable containers of sperm from aquaculture Mediterranean fishes

Thales S. França, Wendy A. González-López, Malbelys P. Sanchez, Leonor Ferrão, Fátima Fernández-García, Laís P. Borges, Álvaro Belenguer, Paul G. Holhorea, Josep C. Calduch-Giner, Alicia Felip, Ana Gómez, Jaime Pérez-Sánchez, Danilo P. Streit Jr, Juan F. Asturiano

Abstract

We aimed to evaluate the efficiency of hard-gelatin and hard-hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) capsules as biodegradable alternative containers to plastic straws in European eel (Anguilla anguilla), gilthead seabream (Sparus aurata) and European sea bass (Dicentrarchus labrax) sperm cryopreservation. Sperm samples from each European eel (n=12) were diluted 1:8:1 (sperm: extender P1+5% egg yolk: methanol). Gilthead seabream (n=12) samples were individually diluted in a cryoprotectant solution of 5% Me₂SO + NaCl 1% plus BSA (10 mg mL^-1) at a ratio of 1:6 (sperm: cryoprotectant solution). European sea bass (n=10) sperm from each male was diluted in non-activating medium (NAM) at a ratio of 1:5.7 (sperm: NAM), and 5% of Me₂SO was added. The diluted European eel and sea bass sperm aliquots (0.5 mL) were individually filled in plastic straws (0.5 mL), hard-gelatin, and HPMC capsules (0.68 mL). Gilthead seabream diluted sperm (0.25 mL) were filled in plastic straws (0.25 mL) and identical capsules described. All samples were frozen in liquid nitrogen vapor and stored in a liquid nitrogen tank. Sperm kinetic parameters were evaluated by CASA-Mot software. Sperm membrane integrity was performed using a Live and Dead KIT and an epifluorescence microscope. To quantify DNA damage, the alkaline comet assay was performed and TailDNA (TD-%) and Olive Tail Moment (OTM) were evaluated by CaspLab software. Sperm cryopreservation of the three Mediterranean species in straws, gelatin, or HPMC capsules reduced the kinetic parameters and cell membrane integrity. Generally, the post-thawing samples cryopreserved in straws and capsules did not differ for the kinetic parameters and cell membrane integrity, except for European sea bass sperm, where the samples stored in gelatin capsules showed higher velocities (VCL - 100; VSL - 76; VAP - 90 µm/s) than the sperm stored in HPMC capsules (VCL - 87; VSL - 59; VAP - 73 µm/s). The cryopreservation process did not damage the sperm DNA of European eel and European sea bass, regardless of the containers used. On the other hand, gilthead seabream sperm cryopreserved in gelatin (TD - 9.8%; OTM - 9.7) and HPMC (TD - 11.1%; OTM - 11.2) capsules showed higher DNA damage than fresh samples (TD - 3.6%; OTM - 2.7) and the sperm stored in straws (TD - 4.4%; OTM - 5.2). The hard-gelatin and HPMC biodegradable capsules can be used as an alternative to straws for European eel, gilthead seabream, and European sea bass sperm cryopreservation.

Available here