avAbanico veterinarioAbanico vet2007-428X2448-6132Sergio Martínez González10.21929/abavet2021.3400123Artículos originalesProtocolos cortos para la sincronización del estro en ovejas de pelo en Campeche, México0000-0002-1138-3903Balan-MayDaniel10000-0001-9662-7358Chiquini-MedinaRicardo20000-0001-5533-6722Flota-BañuelosCarolina30000-0002-0255-0722Hernández-MarínAntonio40000-0002-5895-1250Rosales-MartínezVerónica30000-0001-5744-1067Fraire-CorderoSilvia*3Colegio de Postgraduados, Campus Campeche. Carretera Haltunchén-Edzná, km. 17.5, Champotón, Campeche, México. CP. 24050. Colegio de PostgraduadosColegio de PostgraduadosCampecheMexicoInstituto Tecnológico de Chiná, Calle 11 s/n Chiná, Campeche, México. CP. 24520. Instituto Tecnológico de ChináInstituto Tecnológico de ChináCampecheMexicoCONACYT- Colegio de Postgraduados, Campus Campeche. Carretera Haltunchén-Edzná, km. 17.5, Champotón, Campeche, México. CP. 24050. Colegio de PostgraduadosColegio de PostgraduadosCampecheMexicoDepartamento de Veterinaria y Zootecnia. Campus Irapuato-Salamanca, Universidad de Guanajuato, km 9. Carretera Irapuato-Silao, Exhacienda El Copal, Irapuato, Guanajuato. CP. 36824. Universidad de GuanajuatoDepartamento de Veterinaria y ZootecniaUniversidad de GuanajuatoIrapuatoGuanajuatoMexico
Autor de correspondencia y responsable de la investigación: Silvia Fraire-Cordero. CONACYT-Colegio de Postgraduados, Campus Campeche. Carretera Haltunchén-Edzná, km. 17.5, Champotón, Campeche, México. CP. 24050. E-mail: danymay1@outlook.com, ricardochiquini@yahoo.com.mx, cflota@colpos.mx,jahmarin@ugto.mx, vrosales@colpos.mx, frairec@colpos.mx.28022022Jan-Dec202111e1230905202114082021Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative CommonsRESUMEN
La sincronización de estros es una estrategia para mejorar la eficiencia reproductiva del rebaño. El objetivo fue comparar diferentes tiempos de permanencia de un progestágeno intravaginal (CIDR®) con una dosis de PGF2α en la sincronización al estro de ovejas de pelo. Se utilizaron 30 hembras de pelo, asignadas al azar a uno de tres tratamientos. T1: Progestágeno intravaginal (PI) por 5 días (PI5; n = 10), T2: PI por 7 días (PI7; n = 10) y T3: PI por 9 días (PI9; n = 10). Se observó la incidencia e inicio al estro, parición y prolificidad. El análisis de datos se realizó mediante el método de tiempos de vida, modelos de regresión logística y binomial negativa. La incidencia al estro no fue diferente (p > 0.05) entre tratamientos (T1: 80.0, T2: 100.0 y T3:100.0 %). El inicio al estro fue menor (p ≤ 0.0) para T1 (29.8 ± 2.9 h) en comparación con el resto de los tratamientos. No se observaron diferencias (p > 0.05) para parición (T1: 70.0, T2: 90.0 y T3:90.0%) y prolificidad (T1: 1.4 ± 0.3, T2: 1.4 ± 0.3 y T3: 1.5 ± 0.3). Es factible utilizar protocolos cortos de sincronización basados en progestágenos intravaginales (CIDR®) con una dosis de PGF2α y mantener la eficiencia reproductiva del rebaño.
En México la mayoría de las granjas ovinas se caracterizan por bajos índices reproductivos y por consiguiente productivos (Hernández-Marín et al., 2017), siendo la reproducción un factor determinante de la rentabilidad y sostenibilidad a largo plazo, lo que generó, la necesidad de desarrollar diferentes tratamientos hormonales encaminados a regular la actividad reproductiva, hacer un uso reducido de hormonas, contribuir a la seguridad ambiental y tener una aceptable eficiencia reproductiva.
En ese sentido la sincronización del estro con progestágenos por medio de esponjas o dispositivos intravaginales son los más usados en estos protocolos, los cuales asociados a esquemas de inseminación artificial o montas controladas, resultan ser una herramienta que mejora la eficiencia reproductiva y productiva de los rebaños (Marques et al., 2010). Sin embargo, la mayoría de estos protocolos son aplicados tradicionalmente durante períodos de 12 a 14 días con el fin de imitar la fase lútea normal de una oveja (Viñoles et al., 2001; Olivera-Muzante et al., 2011; Swelum et al., 2015). Se ha reportado que protocolos largos con progesterona y sus análogos sintéticos tienen varios efectos en los niveles circulantes de progesterona, lo que provoca una persistencia prolongada y envejecimiento de los folículos ovulatorios (Menchaca y Rubianes, 2002), debido a una baja concentración de progesterona (P4) hacia el final del tratamiento que puede afectar negativamente la fertilidad. Debido al efecto supresor del tratamiento con progestágenos a largo plazo en la fertilidad posterior (Viñoles et al., 2001), se buscan tratamientos que disminuyan el tiempo de uso de progestágenos y que logren la sincronización del estro sin disminuir la eficiencia reproductiva.
Ha sido reportado que protocolos a corto plazo con progesterona promueven el recambio folicular con la aparición de una nueva onda folicular en 3 o 4 días en la mayoría de ovejas (Vilariño et al., 2013), reduciendo la exposición del folículo preovulatorio a concentraciones bajas de progesterona en suero durante períodos prolongados, lo cual propicia la ovulación de un folículo más joven y un ovocito de mejor calidad para ser fecundado.
Actualmente, existen variaciones de los fármacos utilizados y tiempo de exposición de progestágenos en tratamientos cortos, todos con el fin de mejorar las variables reproductivas y acortar el tiempo de manejo. Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue comparar diferentes tiempos de permanencia de un progestágeno intravaginal (CIDR®) con una dosis de prostaglandina F2 alfa (PGF2α) dos días antes del retiro, en la sincronización del estro de ovejas de pelo en el estado de Campeche, México.
MATERIAL Y MÉTODOS
El presente estudio se realizó de acuerdo al reglamento para el uso y cuidado de animales destinados a la investigación en el Colegio de Postgraduados, México (COLPOS, 2016) y de acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-024-ZOO-1995 (SAGARPA, 2015).
Localización
La investigación se realizó durante los meses de agosto de 2019 a enero de 2020. En el Rancho Agropecuario “La Unión” localizado en Xcampeu, municipio de San Francisco de Campeche, Campeche, México. El lugar de estudio se encuentra a una altitud de 8 msnm, entre las coordenadas geográficas 19º 47’ 53” N y 90º 23’ 49” O. El clima predominante es cálido subhúmedo con lluvias en verano, temperatura promedio de 28º C y precipitación pluvial de 1200 mm (García, 2004).
Animales y tratamientos
Se utilizaron 30 ovejas de pelo encaste de razas Pelibuey x Black Belly, vacías, con una edad promedio de 1 año, peso de 35 (± 2.4) kg y una condición corporal de 2 (± 0.2) unidades en la escala de Russel et al. (1969) . Las ovejas fueron distribuidas de manera aleatoria a uno de los siguientes tratamientos: T1: Progestágeno intravaginal por 5 días (PI5; n = 10), T2: Progestágeno intravaginal por 7 días (PI7; n = 10) y T3. Progestágeno intravaginal por 9 días (PI9; n = 10), donde “n” indica el número de individuos en el tratamiento.
Alojamiento y alimentación
Las ovejas se alojaron en tres corrales con piso de tierra, con espacio 2 m2 por animal. La alimentación fue en un sistema semi-estabulado con pastoreo diurno de 4 horas (6:00 a 10:00 h) dentro de potreros establecidos con pasto alambrillo invasor (Dichanthium annulatum). Después se suplementaron dos veces al día en corral con 300 g-1 oveja-1 de un alimento balanceado con base sorgo (Campi® borrego; con 15% de PC y 3 Mcal de EM kg de MS-1). Además, como complemento se ofreció ensilado de pasto maralfafa (Pennisetum purpureum) con ración de 2 kg oveja-1 de forraje verde. Las sales minerales (Campi® Sales) y el agua se ofrecieron a libre acceso.
Protocolo de sincronización
Las ovejas fueron sincronizadas al estro con un dispositivo intravaginal (CIDR®, Pfizer) con 0.3 g de progesterona, con permanencia según tratamiento, iniciando con las ovejas con un protocolo de 9 días y consecutivamente en orden descendente. Dos días antes del retiro del dispositivo se aplicó, vía intramuscular un mL de un análogo de PGF2α (5 mg Dinoprost trometamina, Lutalyse® Zoetis). El retiro del dispositivo de progesterona fue el mismo día para todas las ovejas, iniciando la detección de estros con intervalos de 4 h por 25 min hasta las 80 h. Se consideró que una oveja no había respondido al tratamiento si no presentó estro durante este tiempo. Para la detección de estros, se utilizaron dos carneros de raza Black Belly con edad promedio de 2 años, provistos con mandil. Se consideró que una oveja presentó estro cuando permaneció inmóvil y permitió la monta del carnero. Posteriormente, 12 h después de detectado el estro, las hembras fueron cubiertas mediante monta controlada, utilizando para esta etapa dos carneros Black Belly con edad promedio de 3 años, los cuales fueron representados en todos los tratamientos y a los cuales previamente se les había verificado la calidad seminal mediante pruebas macroscópicas y microscópicas.
Variables y análisis estadístico
Las variables de respuesta en el estudio fueron: incidencia al estro, inicio al estro, parición y prolificidad. La incidencia al estro se calculó como el número de ovejas a las que se les observó manifestaciones externas de estro dividido entre el total de ovejas en el tratamiento. El inicio al estro se calculó como el tiempo transcurrido entre el retiro del CIDR® y el inicio del estro de las ovejas. La parición fue calculada como el número de ovejas que parieron, después del primer servicio, del total de ovejas en el tratamiento y la prolificidad fue medida con el número de corderos nacidos por oveja parida. El análisis de la variable inicio al estro se realizó mediante el método de tiempos de vida y se establecieron diferencias entre tratamientos con la prueba de Long-Rank. La determinación de la incidencia al estro y la parición fueron analizadas con el modelo de regresión logística. Para el análisis de prolificidad se utilizó regresión binomial negativa. Todos los análisis fueron realizados usando SAS/STAT (SAS, 2002) y con un nivel de significancia α = 0.05
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
No se observó diferencia (p > 0.05) para la variable incidencia al estro entre tratamientos (Cuadro 1). Rubianes et al., (1998) mencionan que la inserción de un dispositivo intravaginal conteniendo progesterona (CIDR®), provoca un aumento en las concentraciones séricas de progesterona (>5 ng/mL) por tres o cuatro días, lo cual es mayor que las concentraciones observadas fisiológicamente durante la mitad de la fase lútea, lo que desencadenan un efecto positivo en el crecimiento folicular, incrementando la cantidad de folículos grandes con mayor secreción de estradiol y con potencial para ovular. Lo que sugiere que en este estudio, las variaciones en la liberación de P4 por el dispositivo fueron similares entre tratamientos y apoya la idea de que los protocolos basados en progestágenos a corto plazo (CIDR®, P4) son efectivos para inducir el estro en ovejas. Estudios similares reportan 96 y 100 % de incidencia al estro, utilizando protocolos de 5 y 9 días respectivamente con una aplicación de PGF2α en ovejas (Fraire- Cordero et al., 2013; Jackson et al., 2014) y 100% con protocolos de 9 d y una aplicación de gonadotropina coriónica equina (eCG) (Nakafeero et al., 2020).
Variables reproductivas en ovejas de pelo sincronizadas con protocolos cortos a base de un progestágeno intravaginal (CIDR®) y prostaglandina
T1:PI5
T2:PI7
T3:PI9
Total de animales
10
10
10
Incidencia del estro (%)
80.0 a
100.0 a
100.0 a
Inicio del estro (h)
29.8 ± 2.9 a
38.6 ± 3.1 b
39.9 ± 4.4 b
Parición (%)
70.0 a
90.0 a
90.0 a
Prolificidad (Media ± EE)
1.42 ± 0.3 a
1.44 ± 0.3 a
1.55 ± 0.3 a
a, b. Letra diferente dentro de cada fila indica diferencia (p ≤ 0.05). PI5: Progestágeno intravaginal por 5 días. PI7: Progestágeno intravaginal por 7 días. PI9: Progestágeno intravaginal por 9 días.
Las ovejas que no respondieron en T1 se sugiere puede estar relacionado con el hecho de que algunas ovejas se encuentren en la fase lútea inicial del ciclo estral en el momento de la inyección de la prostaglandina, por lo que los animales con desarrollo del cuerpo lúteo en esta etapa no responderían a las prostaglandinas (Fierro et al., 2013) y continuarían teniendo un ciclo estral de duración normal después del retiro del dispositivo. Mientras que las ovejas con cuerpo lúteo en estado más avanzado responderían al tratamiento con prostaglandinas teniendo una fase folicular normal y, posteriormente el estro y la ovulación, lo que posiblemente ocurrió para T2 y T3.
El promedio de inicio del estro de las ovejas fue de 36.1 ± 3.5 h, las ovejas del T1 iniciaron el estro en un menor tiempo (p ≤ 0.05) (Cuadro 1) y mejor sincronizado que el resto de los tratamientos como se observa en la Figura 1, por lo que pudiera influir en la elección de un protocolo deseable para la sincronización del estro, cuando el objetivo es utilizar inseminación a tiempo fijo. La sincronía podría estar relacionada a la dinámica del folículo preovulatorio. Autores como Viñoles et al. (2001) y Martínez-Ros et al. (2018) mencionan que folículos que no tienen tanto contacto con progesterona en tratamientos a corto plazo, se observa que el folículo recién reclutado tiene mayor tamaño, crecimiento lineal y mayor concentración de estradiol por lo que promueve un mejor comportamiento estral.
Curvas de supervivencia de tiempo al inicio del estro en ovejas de pelo sincronizadas con protocolos cortos a base de un progestágeno intravaginal (CIDR®) y prostaglandina
En estudios de Martínez-Ros et al. (2018) y López et al. (2021) utilizando protocolos de 6 y 7 días con esponja intravaginal y una dosis de PGF2α al retiro, encontraron un inicio al estro de 58.3 ± 10.0 h y 48.0 ± 16.9 h, respectivamente, siendo mayores a los encontrados en este estudio. Así como a los 43.6 y 40.3 h reportados con protocolos similares con 9 d en ovejas Pelibuey (Fraire-Cordero et al., 2013; Sosa-Pérez et al., 2014) y difiriendo a lo reportado por Nakafeero et al. (2020) quienes reportan un intervalo más corto del estro en ovejas con CIDR por 14 d (24.9 ± 1.6 h) en comparación con CIDR a 9 días (30.8 ± 2.1 h) sugiriendo que en protocolos cortos el inicio del estro suele retardase puesto que se cuenta con un folículo que está en crecimiento, por lo que todavía tiene que pasar un tiempo para que desencadene la ovulación después del retiro del progestágeno, mientras que en protocolos largos los niveles de progesterona van bajando y cuando se retira el dispositivo, ovula y provoca los signos del estro con mayor rapidez. Sin embargo, las condiciones fueron diferentes a las de este estudio.
El promedio de la parición fue superior a 83%, siendo mayor a la reportada en ovejas con protocolos donde se utilizó P4 en combinación con PGF2a al retiro del dispositivo por cinco y siete días (83 y 16%) (Martínez-Ros et al., 2019) y por nueve días con un protocolo similar en ovejas (50%) (Fraire-Cordero et al., 2013). No se encontraron diferencias significativas (p > 0.05) entre los tratamientos para el porcentaje de ovejas que parieron entre tratamientos (Cuadro 1), al parecer, los diferentes protocolos de sincronización de estros fueron capaces de generar cuerpos lúteos con la suficiente producción de P4 que permitieron la implantación y desarrollo embrionario. Viñoles et al. (2001) mencionan que una mayor parición puede atribuirse a la ovulación de folículos jóvenes de alta calidad, donde los folículos que no han tenido mucho tiempo de contacto con la progesterona, se observa que el folículo más temprano del ciclo tiene un mayor tamaño, crece de una forma más lineal, por lo que es un folículo que tiene altos niveles de estradiol y, en el momento en el que ovula y se realice inseminación o monta, tendrá más posibilidades de llevar adelante una gestación y llegar a término.
Para prolificidad no se encontraron diferencias entre tratamientos (p > 0.05) como se muestra en el Cuadro 1, los resultados eran esperados pues no se utilizó hormonales que estimularan la respuesta ovárica promoviendo partos múltiples como hormona folículo estimulante de origen porcino o eCG. El promedio de esta variable para el rebaño fue de 1.47 ± 0.2, superiores a los 1.3 corderos oveja-1 reportados con un protocolo corto con esponjas intravaginales y eCG (López et al., 2021). Sin embargo, en este estudio no se detectaron diferencias en esta variable.
CONCLUSIÓN
En las condiciones del estudio, es factible mantener la eficiencia reproductiva del rebaño con el uso de protocolos cortos de sincronización basados en progestágenos intravaginales con CIDR® con permanencia de cinco, siete o nueve días asociados a una inyección de PGF2α dos días antes del retiro.
AGRADECIMIENTOS
Al proyecto Cátedras CONACyT 2181 “Estrategias agroecológicas para la seguridad alimentaria en zonas rurales de Campeche” del Colegio de Postgraduados campus Campeche y a los propietarios de los ranchos, Agropecuario La Unión y La Perla, Campeche, México.
LITERATURA CITADAColpos. 2016. Reglamento para el uso y cuidado de animales destinados a la investigación en el Colegio de Postgraduados. México. http://www.colpos.mx/wb_pdf/norma_interna/REG_USO_CUIDADODEANIMALES.pdfColpos2016Reglamento para el uso y cuidado de animales destinados a la investigación en el Colegio de PostgraduadosMéxicohttp://www.colpos.mx/wb_pdf/norma_interna/REG_USO_CUIDADODEANIMALES.pdfFierro S, Gil J, Viñoles C, Olivera-Muzante J. 2013.The use of prostaglandins in controlling estrous cycle of the ewe: A review. Theriogenology. 79(1):399-408. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2012.10.022FierroSGilJViñolesCOlivera-MuzanteJ.2013The use of prostaglandins in controlling estrous cycle of the ewe: A reviewTheriogenology7913994080093-691X10.1016/j.theriogenology.2012.10.022Fraire-Cordero S, Pró-Martínez A, Ramírez-Valverde G, Sánchez-del Real C, Gallegos-Sánchez J. 2013. Selenio y vitamina E en la fertilidad de ovejas Pelibuey sincronizadas con progesterona. Universidad y Ciencia. 29(1): 33-44. ISSN: 0186-2979. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0186-29792013000100004Fraire-CorderoSPró-MartínezARamírez-ValverdeGSánchez-del RealCGallegos-SánchezJ.2013Selenio y vitamina E en la fertilidad de ovejas Pelibuey sincronizadas con progesteronaUniversidad y Ciencia29133440186-2979http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0186-29792013000100004García E. 2004. Modificaciones al Sistema de Clasificación Climática de Köppen (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana). Quinta edición. Instituto de Geografía/UNAM. México. Pp.90. ISBN: 970-32-1010-4. https://www.academia.edu/12911044/Modificaciones_al_sistema_de_clasificaci%C3%B3n_clim%C3%A1tica_de_K%C3%B6ppen_para_adaptarlo_a_las_condiciones_de_la_Rzp%C3%BAblica_Mexicana_2004_Enriqueta_Garc%C3%ADaGarcíaE.2004Modificaciones al Sistema de Clasificación Climática de Köppen (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana)Quinta Instituto de Geografía/UNAMMéxico9090970-32-1010-4https://www.academia.edu/12911044/Modificaciones_al_sistema_de_clasificaci%C3%B3n_clim%C3%A1tica_de_K%C3%B6ppen_para_adaptarlo_a_las_condiciones_de_la_Rzp%C3%BAblica_Mexicana_2004_Enriqueta_Garc%C3%ADaHernández-Marín JA, Valencia-Posadas M, Ruíz-Nieto JE, Mireles-Arriaga AI, Cortez-Romero C, Gallegos-Sánchez J. 2017. Contribución de la ovinocultura al sector pecuario en México. Agroproductividad. 10(3):87-93. ISSN: 2448-7546. https://revista-agroproductividad.org/index.php/agroproductividad/article/view/975/833Hernández-MarínJAValencia-PosadasMRuíz-NietoJEMireles-ArriagaAICortez-RomeroCGallegos-SánchezJ.2017Contribución de la ovinocultura al sector pecuario en MéxicoAgroproductividad10387932448-7546https://revista-agroproductividad.org/index.php/agroproductividad/article/view/975/833Jackson CG, Neville TL, Mercadante VRG, Waters KM, Lamb GC, Dahlen CR, Redden R.R. 2014. Efficacy of various five-day estrous synchronization protocols in sheep. Small Ruminant Research 120 (1):100-107. ISSN: 0921-4488. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2014.04.004JacksonCGNevilleTLMercadanteVRGWatersKMLambGCDahlenCRReddenR.R.2014Efficacy of various five-day estrous synchronization protocols in sheepSmall Ruminant Research12011001070921-448810.1016/j.smallrumres.2014.04.004López J, Salinas D, Baracaldo-Martínez A, Gómez C, Herrera-Ibatá D, Atuesta-Bustos JE. 2021. Efecto de la dosis de gonadotropina coriónica equine (eCG) asociada a protocolos cortos de sincronización de celo sobre el desempeño reproductive de ovejas de pelo. 2021. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú. 32(1). ISSN: 1609-9117. https://doi.org/10.15381/rivep.v32i1.17775LópezJSalinasDBaracaldo-MartínezAGómezCHerrera-IbatáDAtuesta-BustosJE.2021Efecto de la dosis de gonadotropina coriónica equine (eCG) asociada a protocolos cortos de sincronización de celo sobre el desempeño reproductive de ovejas de pelo. 2021Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú3211609-911710.15381/rivep.v32i1.17775Marques SBD, Sartori R, Nascimento STAS, Máximo CDM, Lemos OMA, Pereira NJ. 2010. Estrus synchronization with prostaglandin f2α compared to progestogen treatment associated with equine chorionic gonadotropin (eCG) in Santa Inês breed ewes reared in Federal District, Brazil. Ciência Animal Brasileira.11:417-424. ISSN: 1518-2797. https://doi.org/10.526/cab.v11i2.4284MarquesSBDSartoriRNascimentoSTASMáximoCDMLemosOMAPereiraNJ.2010Estrus synchronization with prostaglandin f2α compared to progestogen treatment associated with equine chorionic gonadotropin (eCG) in Santa Inês breed ewes reared in Federal District, BrazilCiência Animal Brasileira114174241518-279710.526/cab.v11i2.4284Martínez-Ros P, Astiz S, Garcia-Rosello E, Rios-Abellan A, Gonzalez-Bulnes A. 2018. Effects of short-term intravaginal progestagens on the onset and features of estrus, preovulatory LH surge and ovulation in sheep. Animal Reproduction Science. 197:317-323. ISSN: 0378-4320. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2018.08.046Martínez-RosPAstizSGarcia-RoselloERios-AbellanAGonzalez-BulnesA.2018Effects of short-term intravaginal progestagens on the onset and features of estrus, preovulatory LH surge and ovulation in sheepAnimal Reproduction Science1973173230378-432010.1016/j.anireprosci.2018.08.046Martínez-Ros P, Rios-Abellan A, Gonzalez-Bulnes A. 2019. Influence of progesterone-treatment length and eCG administration on appearance of estrous behavior ovulatory success and fertility in sheep. Animal Reproduction. 9(1):9. ISSN: 2076-2615. https://doi.org/10.3390/ani9010009Martínez-RosPRios-AbellanAGonzalez-BulnesA.2019Influence of progesterone-treatment length and eCG administration on appearance of estrous behavior ovulatory success and fertility in sheepAnimal Reproduction91992076-261510.3390/ani9010009Menchaca A, Rubianes E. 2002. Relation between progesterone concentrations during the early luteal phase and follicular dynamics in goats. Theriogenology. 57(5):1411-1419. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/s0093-691x(02)00638-6MenchacaARubianesE.2002Relation between progesterone concentrations during the early luteal phase and follicular dynamics in goatsTheriogenology575141114190093-691X10.1016/s0093-691x(02)00638-6Nakafeero A, Hassen A, Lehloenya KC. 2020. Investigation of ram effect and eCG usage in progesterone based oestrous synchronization protocols on fertility of ewes following fixed time artificial insemination. Small Ruminant Research. 183:106034. ISSN: 0921-4488. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2019.106034NakafeeroAHassenALehloenyaKC.2020Investigation of ram effect and eCG usage in progesterone based oestrous synchronization protocols on fertility of ewes following fixed time artificial inseminationSmall Ruminant Research1831060341060340921-448810.1016/j.smallrumres.2019.106034Norma Oficial Mexicana. NOM-024-ZOO-1995. Especificaciones y características zoosanitarias para el transporte de animales, sus productos y subproductos, productos químicos, farmacéuticos, biológicos y alimenticios para uso en animales o consumo por éstos. México. http://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/202301/NOM-024-ZOO- 1995_161095.pdfNorma Oficial Mexicana. NOM-024-ZOO-1995Especificaciones y características zoosanitarias para el transporte de animales, sus productos y subproductos, productos químicos, farmacéuticos, biológicos y alimenticios para uso en animales o consumo por éstosMéxicohttp://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/202301/NOM-024-ZOO- 1995_161095.pdfOlivera-Muzante J, Fierro S, López V, Gil J. 2011. Comparison of prostaglandin-and progesterone-based protocols for timed artificial insemination in sheep. Theriogenology. 75(7):1232-1238. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2010.11.036Olivera-MuzanteJFierroSLópezVGilJ.2011Comparison of prostaglandin-and progesterone-based protocols for timed artificial insemination in sheepTheriogenology757123212380093-691X10.1016/j.theriogenology.2010.11.036Rubianes E, De Castro T, Kmaid S. 1998. Estrous response after a short progesterone priming in seasonally anestrous goats. Theriogenology. 49(1):356. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/S0093-691X(98)90709-9RubianesEDe CastroTKmaidS.1998Estrous response after a short progesterone priming in seasonally anestrous goatsTheriogenology4913563560093-691X10.1016/S0093-691X(98)90709-9Russel AJF, Doney JM, Gunn RG. 1969. Subjective assessment of body fat in live sheep. The Journal of Agricultural Science. 72(3):451-454. ISSN: 1469-5146. https://doi.org/10.1017/S0021859600024874RusselAJFDoneyJMGunnRG.1969Subjective assessment of body fat in live sheepThe Journal of Agricultural Science7234514541469-514610.1017/S0021859600024874SAS Institute. 2012. Statistical Analysis Software SAS/STAT®, versión 9.0.2, Cary, North Carolina, USA: SAS Institute Inc., ISBN: 978-1-60764-599-3. http://www.sas.com/en_us/software/analytics/stat.html#SAS Institute2012Statistical Analysis Software SAS/STAT®versión 9.0.2Cary, North Carolina, USASAS Institute Inc978-1-60764-599-3http://www.sas.com/en_us/software/analytics/stat.html#Sosa-Pérez G, Pérez-Hernández P, Vaquera-Huerta H, Salazar-Ortiz J, Sánchez-del- Real C, Cadena-Villegas S, Gallegos-Sánchez J. 2014. Somatotropina bovina recombinante en sincronización de estros y prolificidad de ovejas Pelibuey. Archivos de Zootecnia. 63(241):219-222. ISSN: 0004-0592. https://scielo.isciii.es/pdf/azoo/v63n241/nota6.pdfSosa-PérezGPérez-HernándezPVaquera-HuertaHSalazar-OrtizJSánchez-del- RealCCadena-VillegasSGallegos-SánchezJ.2014Somatotropina bovina recombinante en sincronización de estros y prolificidad de ovejas PelibueyArchivos de Zootecnia632412192220004-0592https://scielo.isciii.es/pdf/azoo/v63n241/nota6.pdfSwelum AAA, Nasser AA, Ahmed AM. 2015. Use of fluorogestone acetate sponges or controlled internal drug reléase for estrus synchronization in ewes: Effects of hormonal profiles and reproductive performance. Theriogenology. 84(4):498-503. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2015.03.018SwelumAAANasserAAAhmedAM.2015Use of fluorogestone acetate sponges or controlled internal drug reléase for estrus synchronization in ewes: Effects of hormonal profiles and reproductive performanceTheriogenology8444985030093-691X10.1016/j.theriogenology.2015.03.018Vilariño M, Rubianes E, Menchaca A. 2013. Ovarian responses and pregnancy rate with previously used intravaginal progesterone releasing devices for fixed-time artificial insemination in sheep. Theriogenology. 79(1):206-210. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2012.10.007VilariñoMRubianesEMenchacaA.2013Ovarian responses and pregnancy rate with previously used intravaginal progesterone releasing devices for fixed-time artificial insemination in sheepTheriogenology79120621010.1016/j.theriogenology.2012.10.007Viñoles C, Forsberg M, Banchero G, Rubianes E. 2001. Effect of long-term and short- term progestagen treatment on follicular development and pregnancy rate in cyclic ewes. Theriogenology. 55(4): 993-1004. ISSN: 0093-691X. https://doi.org/10.1016/s0093- 691x(01)00460-5ViñolesCForsbergMBancheroGRubianesE.2001Effect of long-term and short- term progestagen treatment on follicular development and pregnancy rate in cyclic ewesTheriogenology55499310040093-691X10.1016/s0093- 691x(01)00460-5
Clave: e2021-37.
Original ArticleShort-term protocols for the estrus synchronization in hair sheep in Campeche, MexicoABSTRACT
Estrus synchronization is a strategy to improve the reproductive efficiency of the herd. The objective was to compare different dwells times of an intravaginal progestogen (CIDR®) with a dose of PGF2α in the synchronization to estrus of hair sheeps. Thirty female hair sheeps were used, randomly assigned to one of three treatments. T1: intravaginal progestogen (PI) for 5 days (PI5; n=10), T2: PI for 7 days (PI7; n=10) and T3: PI for 9 days (PI9; n=10). The incidence and onset of estrus, parturition and prolificacy were observed. Data analysis was performed using the life time method, logistic regression models and negative binomial models. The incidence at estrus was not different (p> 0.05) among treatments (T1: 80.0, T2: 100.0 and T3: 100.0%). Onset to estrus was lower (p ≤ 0.0) for T1 (29.8 ± 2.9 h) compared to the rest of the treatments. No differences (p> 0.05) were observed for parturition (T1: 70.0, T2: 90.0 and T3: 90.0%) and prolificacy (T1: 1.4 ± 0.3, T2: 1.4 ± 0.3 and T3: 1.5 ± 0.3). It is feasible to use short synchronization protocols based on intravaginal progestogens (CIDR®) with a dose of PGF2α and maintain the reproductive efficiency of the herd.
In Mexico, most sheep farms are characterized by low reproductive and therefore productive indexes (Hernández-Marín et al., 2017), being reproduction a determining factor of profitability and long-term sustainability, which generated, the need to develop different hormonal treatments aimed at regulating reproductive activity, making a reduced use of hormones, contributing to environmental safety and having an acceptable reproductive efficiency.
In this sense, estrus synchronization with progestogens by means of sponges or intravaginal devices are the most used in these protocols, which associated with artificial insemination or controlled mating schemes, turn out to be a tool that improves the reproductive and productive efficiency of herds (Marques et al., 2010). However, most of these protocols are traditionally applied for periods of 12 to 14 days in order to imitate the normal luteal phase of a sheep (Viñoles et al., 2001; Olivera-Muzante et al., 2011; Swelum et al., 2015). Long protocols with progesterone and its synthetic analogues have been reported to have several effects on circulating levels of progesterone, resulting in prolonged persistence and aging of ovulatory follicles (Menchaca & Rubianes, 2002), due to a low concentration of progesterone (P4) towards the treatment end that can negatively affect fertility. Due to the suppressive effect of long-term progestogen treatment on subsequent fertility (Viñoles et al., 2001), treatments that decrease progestogen use time and achieve estrus synchronization without decreasing reproductive efficiency are being sought.
It has been reported that short-term protocols with progesterone promote follicular turnover with the appearance of a new follicular wave in 3 or 4 days in most ewes (Vilariño et al., 2013), reducing the exposure of the preovulatory follicle to low concentrations of progesterone in serum during prolonged periods, which favors the ovulation of a younger follicle and an oocyte of better quality to be fertilized.
Currently, there are variations in drugs used and the exposure time of progestogens in short treatments, all with the purpose of improving reproductive variables and shortening the management time. Therefore, the aim of this study was to compare different residence times of an intravaginal progestogen (CIDR®) with a dose of prostaglandin F2 alpha (PGF2α) two days before withdrawal, in the synchronization of estrus of hair sheep in Campeche State, Mexico.
MATERIAL AND METHODS
The present study was conducted according to regulations for the use and care of animals destined for research at the Postgraduate College, Mexico (COLPOS, 2016) and in accordance with the Mexican Official Standard NOM-024-ZOO-1995 (SAGARPA, 2015).
Location
The research was conducted during August 2019 to January 2020 months. At the Agricultural Ranch "La Unión" located in Xcampeu, San Francisco de Campeche municipality, Campeche, Mexico. The study site is located at an altitude of 8 meters above sea level, between the geographical coordinates 19º 47' 53" N and 90º 23' 49" W. The predominant climate is warm sub-humid with rainfall in summer, average temperature of 28º C and rainfall of 1200 mm (García, 2004).
Animals and treatments
Thirty Pelibuey x Black Belly, crossbred hair sheeps with an average age of 1 year, weight of 35 (± 2.4) kg and a body condition of 2 (± 0.2) units on the Russel et al. (1969) scale were used. Ewes were randomly distributed to one of the following treatments: T1: Intravaginal progestogen for 5 days (PI5; n = 10), T2: Intravaginal progestogen for 7 days (PI7; n = 10) and T3. Intravaginal progestogen for 9 days (PI9; n = 10), where "n" indicates the number of individuals in the treatment.
Lodging and feeding
The ewes were housed in three earth-floored pens, with 2 m2 space per animal. Feeding was in a semi-stabled system with 4-hour daytime grazing (6:00 to 10:00 h) within paddocks established with invasive wiregrass (Dichanthium annulatum). Afterwards, they were supplemented twice a day in the pen with 300 g-1 ewe-1 of a sorghum-based balanced feed (Campi® borrego; with 15% CP and 3 Mcal of ME kg of DM-1). In addition, maralfafa grass (Pennisetum purpureum) silage was offered as a supplement with 2 kg ewe-1 of green forage ration. Mineral salts (Campi® Sales) and water were freely available.
Synchronization protocol
The ewes were synchronized to estrus with an intravaginal device (CIDR®, Pfizer) with 0.3 g of progesterone, with permanence according to treatment, starting with ewes with a 9-day protocol and consecutively in descending order. Two days before the withdrawal of the device, one mL of a PGF2α analog (5 mg Dinoprost tromethamine, Lutalyse® Zoetis) was applied intramuscularly. Removal of the progesterone device was on the same day for all ewes, starting the detection of estrus at 4 h intervals for 25 min until 80 h. A ewe was considered to have failed to respond to treatment if she did not show estrus during this time. For the detection of estrus, two Black Belly rams with an average age of 2 years, provided with an apron, were used. A ewe was considered to be in estrus when she remained immobile and allowed the ram to mount her. Subsequently, 12 h after estrus was detected, ewes were covered by controlled mating, using for this stage two Black Belly rams with an average age of 3 years, which were represented in all treatments and whose seminal quality had been previously verified by macroscopic and microscopic tests.
Variables and statistical analysis
The response variables in the study were: estrus incidence, onset of estrus, lambing and
prolificacy. Incidence at estrus was calculated as the number of ewes that
showed external signs of estrus divided by the total number of ewes in the
treatment. Onset of estrus was calculated as the time elapsed between
removal of CIDR® and onset of estrus in ewes. Lambing was
calculated as the number of ewes that lambed after the first service out of
the total number of ewes in the treatment and prolificacy was measured as
the number of lambs born per lambing ewe. The analysis of the variable onset
at estrus was carried out using the life time method and differences between
treatments were established with the Long-Rank test. The determination of
the incidence at estrus and lambing were analyzed with the logistic
regression model. Negative binomial regression was used for prolificacy
analysis. All analyses were performed using SAS/STAT (SAS, 2002) and with a significance level α = 0.05α.
RESULTS AND DISCUSSION
No difference (p > 0.05) was observed for the estrus incidence variable between treatments (Table 1). Rubianes et al., (1998)) mention that the insertion of an intravaginal device containing progesterone (CIDR®), causes an increase in serum progesterone concentrations (>5 ng/mL) for three or four days, which is higher than the concentrations observed physiologically during the middle of the luteal phase, which triggers a positive effect on follicular growth, increasing the number of large follicles with greater estradiol secretion and with potential to ovulate. This suggests that in this study, variations in P4 release by the device were similar between treatments and supports the idea that short- term progestogen-based protocols (CIDR®, P4) are effective in inducing estrus in ewes. Similar studies report 96 and 100% incidence to estrus using 5 and 9 day protocols respectively with a PGF2α application in ewes (Fraire-Cordero et al., 2013; Jackson et al., 2014) and 100% with 9 d protocols and an application of equine chorionic gonadotropin (eCG) (Nakafeero et al., 2020).
Reproductive variables in hair ewes synchronized with short protocols based on an intravaginal progestogen (CIDR<sup>®</sup>) and prostaglandin
T1:PI5
T2:PI7
T3:PI9
Total of animals
10
10
10
Incidence of estrus (%)
80.0 a
100.0 a
100.0 a
Onset of estrus (h)
29.8 ± 2.9 a
38.6 ± 3.1 b
39.9 ± 4.4 b
Calving (%)
70.0 a
90.0 a
90.0 a
Prolificacy (Mean ± ES)
1.42 ± 0.3 a
1.44 ± 0.3 a
1.55 ± 0.3 a
, b.Different letter within each row indicates difference (p ≤ 0.05). PI5: Intravaginal progestin for 5 days. PI7: Intravaginal progestogen for 7 days. PI9: Intravaginal progestogen for 9 days.
The ewes that did not respond at T1 it is suggested may be related to the fact that some ewes are in the early luteal phase of the estrous cycle at the time of prostaglandin injection, so animals with corpus luteum development at this stage would not respond to prostaglandins (Fierro et al., 2013) and would continue to have an estrous cycle of normal length after device removal. Whereas ewes with corpus luteum in a more advanced stage would respond to prostaglandin treatment by having a normal follicular phase and, subsequently estrus and ovulation, which possibly occurred for T2 and T3.
The average onset of estrus of ewes was 36.1 ± 3.5 h, T1 ewes initiated estrus in a shorter time (p ≤ 0.05) (Table 1) and better synchronized than the rest of treatments as observed in Figure 1, so it could influence the choice of a desirable protocol for estrus synchronization, when the objective is to use fixed-time insemination. Synchrony could be related to the dynamics of the preovulatory follicle. Authors such as Viñoles et al. (2001) and Martínez-Ros et al. (2018) mention that follicles that do not have as much contact with progesterone in short-term treatments, it is observed that the newly recruited follicle has larger size, linear growth and higher estradiol concentration thus promoting better estrous behavior.
In studies by Martínez-Ros et al. (2018) and López et al. (2021) using 6- and 7-day protocols with intravaginal sponge and a dose of PGF2α at withdrawal, they found an onset to estrus of 58.3 ± 10.0 h and 48.0 ± 16.9 h, respectively, being higher than those found in this study. As well as to the 43.6 and 40.3 h reported with similar protocols with 9 d in Pelibuey ewes (Fraire-Cordero et al., 2013; Sosa-Pérez et al., 2014) and differing to that reported by Nakafeero et al. (2020) who report a shorter estrus interval in ewes with CIDR for 14 d (24.9 ± 1.6 h) compared to CIDR at 9 days (30.8 ± 2. 1 h) suggesting that in short protocols the onset of estrus is usually delayed since there is a growing follicle, so it still takes some time to trigger ovulation after progestogen withdrawal, while in long protocols progesterone levels are falling and when the device is removed, it ovulates and triggers signs of estrus more quickly. However, the conditions were different from those in this study.
Survival curves of time to estrus onset in hair sheep synchronized with short protocols based on an intravaginal progestogen (CIDR®) and prostaglandin
The average lambing was higher than 83%, being higher than that reported in ewes with protocols where P4 was used in combination with PGF2a at device removal for five and seven days (83 and 16%) (Martínez-Ros et al., 2019) and for nine days with a similar protocol in ewes (50%) (Fraire-Cordero et al., 2013). No significant differences (p > 0.05) were found between treatments for the percentage of ewes that lambed between treatments (Table 1), apparently, the different estrus synchronization protocols were able to generate corpus luteum with sufficient P4 production that allowed implantation and embryonic development. Viñoles et al. (2001) mention that a higher parturition can be attributed to the ovulation of high quality young follicles, where follicles that have not had much time in contact with progesterone, it is observed that the follicle earlier in the cycle has a larger size, grows in a more linear way, so it is a follicle that has high levels of estradiol and, at the moment it ovulates and insemination or mating is performed, it will have more possibilities of carrying a gestation to term.
For prolificacy, no differences were found between treatments (p > 0.05) as shown in Table 1, results were expected since no hormones were used to stimulate the ovarian response promoting multiple deliveries such as porcine follicle stimulating hormone or eCG. The average of this variable for the flock was 1.47 ± 0.2, higher than the 1.3 ewe lambs-1 reported with a short protocol with intravaginal sponges and eCG (López et al., 2021). However, no differences in this variable were detected in this study.
CONCLUSION
Under the conditions of the study, it is feasible to maintain herd reproductive efficiency with the use of short synchronization protocols based on intravaginal progestogens with CIDR® for five, seven or nine days associated with an injection of PGF2α two days prior to withdrawal.
ACKNOWLEDGMENTS
To CONACyT 2181 chairs project "Agroecological strategies for food security in rural areas of Campeche" of the Colegio de Postgraduados campus Campeche and to the owners of the agricultural ranches, "La Unión" and "La Perla", Campeche, Mexico.