Alternativas al uso de antibióticos en las dosis seminales de conejo

Abstract

[ES] El uso indiscriminado de antibióticos ha dado lugar a la aparición de bacterias multirresistentes, consideradas una de las principales amenazas para la salud pública por la OMS. En inseminación artificial (IA) en ganadería es obligatorio la adición de antibióticos a los diluyentes seminales para prevenir la propagación de enfermedades. La IA presenta numerosas ventajas, ya que el semen es mucho más fácil de transportar que los animales y un semental puede engendrar un número casi ilimitado de crías en muchas hembras que se encuentran a distancia. En más del 99 % de los casos se usa semen fresco y no congelado en IA. Sin embargo, el semen refrigerado requiere de la incorporación de agentes antimicrobianos para el control del crecimiento. Los gobiernos han manifestado que pronto el uso de antibióticos en este ámbito será prohibido. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo determinar la capacidad antimicrobiana de varios aceites esenciales de origen vegetal: Syzygium aromaticum (carvacrol), Origanum vulgare (eugenol) y, dos derivados de la paja del arroz (ácido felúrico y metil ferulato) para evaluar su efecto sobre la calidad seminal en dosis refrigeradas durante 48 horas en el modelo conejo. Para ello, se realizaron 2 experimentos: (i) adición de sustancias de origen vegetal con actividad antimicrobiana y (ii) evaluación de concentraciones decrecientes de carvacrol. En el primer experimento se determinó el efecto de 4 sustancias con actividad antibacteriana de origen vegetal sobre E. coli a una concentración de 104 UFC/mL: (i) ácido felúrico a concentraciones 0,2 mg/mL y 0,4 mg/mL, (ii) metil ferulato a concentraciones 0,2 mg/mL y 0,4 mg/mL, (iii) eugenol a concentración 0,25 mg/mL y (iv) carvacrol a concentración 0,25 mg/mL; y su influencia en la calidad seminal in vitro. En el experimento 2 se determinó el efecto de 3 concentraciones de carvacrol (0,125, 0,100 y 0,050 mg/mL) tanto sobre E. coli como sobre la calidad seminal in vitro. Los resultados demostraron que el eugenol, ácido felúrico y metil ferulato fueron ineficaces para controlar el crecimiento de E. coli, pero no afectaron la calidad seminal durante el período de refrigeración. En cambio, el carvacrol a una concentración de 0,250 mg/mL inhibió el crecimiento de E. coli durante 48 horas, pero afecta a la calidad seminal in vitro. Sin embargo, una concentración reducida de carvacrol (0,125 mg/mL) logró controlar el crecimiento bacteriano a las 24 horas sin afectar la viabilidad espermática. Aunque se observó una disminución en la movilidad y los parámetros cinéticos de los espermatozoides, concentraciones más bajas de carvacrol no tuvieron un efecto inhibitorio en el crecimiento de E. coli. Sobre la base de estos resultados es necesario llevar a cabo un nuevo estudio para determinar el efecto del carvacrol en condiciones de campo (in vivo) con la finalidad de evaluar su impacto biológico en términos de fertilidad y prolificidad para determinar su potencial de uso. El presente trabajo se relaciona con el tercer (salud y bienestar) y el décimo quinto (vida de ecosistemas terrestres) objetivos para el desarrollo sostenible (ODS).

[EN] The indiscriminate use of antibiotics has led to the emergence of multidrug-resistant bacteria, considered one of the major threats to public health by the WHO. In livestock artificial insemination (AI), the addition of antibiotics to semen extenders is mandatory to prevent the spread of diseases. AI offers numerous advantages, as semen is much easier to transport than animals, and a single male can father an almost unlimited number of offspring in many distant females. In over 99% of cases, fresh semen is used for AI rather than frozen semen. However, refrigerated semen requires the incorporation of antimicrobial agents for growth control. Governments have expressed that the use of antibiotics in this context will soon be prohibited. Therefore, this study aims to determine the antimicrobial capacity of various essential oils of plant origin: Syzygium aromaticum (carvacrol), Origanum vulgare (eugenol), and two derivatives from rice straw (ferulic acid and methyl ferulate) and evaluate their effect on the seminal quality of refrigerated doses for 48 hours using a rabbit model. Two experiments were conducted: (i) addition of plant-origin substances with antimicrobial activity, and (ii) evaluation of decreasing concentrations of carvacrol. In the first experiment, the effect of four plant-origin substances with antibacterial activity on E. coli at a concentration of 104 CFU/mL was determined: (i) ferulic acid at concentrations of 0.2 mg/mL and 0.4 mg/mL, (ii) methyl ferulate at concentrations of 0.2 mg/mL and 0.4 mg/mL, (iii) eugenol at a concentration of 0.25 mg/mL, and (iv) carvacrol at a concentration of 0.25 mg/mL; and their influence on seminal quality in vitro. In the second experiment, the effect of three concentrations of carvacrol (0.125, 0.100, and 0.050 mg/mL) on both E. coli and seminal quality in vitro was determined. The results demonstrated that eugenol, ferulic acid, and methyl ferulate were ineffective in controlling the growth of E. coli but did not affect seminal quality during the refrigeration period. On the other hand, carvacrol at a concentration of 0.250 mg/mL inhibited the growth of E. coli for 48 hours but affected seminal quality in vitro. However, a reduced concentration of carvacrol (0.125 mg/mL) was able to control bacterial growth at 24 hours without affecting sperm viability. Although a decrease in sperm motility and kinetic parameters was observed, lower concentrations of carvacrol did not have an inhibitory effect on the growth of E. coli. Based on these results, further studies are needed to determine the effect of carvacrol under field conditions (in vivo) to evaluate its biological impact in terms of fertility and prolificacy, thus determining its potential use. This study relates to the third (good health and well-being) and fifteenth (life on land) Sustainable Development Goals (SDGs).