Formulario Desafío: NT48

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DESAFÍO UNIVERSIDAD - EMPRESA 2023

Esta necesidad tecnológica forma parte del Concurso de Proyectos de I+D+i y/o consultoría en colaboración Universidad – Empresa “Desafío Universidad Empresa” 2023 organizado por la Fundación Universidades y Enseñanzas Superiores de Castilla y León.

Referencia: NT48

Tipo de Entidad: Empresa

Título del proyecto

Mejora de la conservación refrigerada de semen porcino utilizando sustancias naturales

Acrónimo NATUREXT

Resumen

Área de interés principal de la demanda

Agroalimentario: agricultura, ganadería e industria alimentaria - N/A

La inseminación artificial es una tecnología crítica en la producción porcina. Para poder realizarla se requieren diluyentes de semen que preserven eficazmente la fertilidad espermática hasta la inseminación. Para ello, incluyen sustancias antioxidantes y antibióticas. Para lograr un avance innovador e incrementar la competitividad en la producción de diluyentes de semen porcino, se requiere una solución alineada con los objetivos de desarrollo sostenible. Por lo tanto, la demanda consiste en la suplementación de los diluyentes de semen con sustancias que posean estas propiedades pero que tengan un origen natural y cuya producción sea sostenible.

Áreas de interés secundarias

N/A - N/A

DESCRIPCIÓN DE LA NECESIDAD DEMANDADA

1.- Descripción de la demanda tecnológica.

La innovación en los diluyentes seminales es crucial en la producción porcina. La mayor parte de las granjas porcinas la aplican rutinariamente. Para producir dosis seminales, los eyaculados se diluyen con medios protectores, los cuales contienen sales y compuestos orgánicos que mantienen la fertilidad de los espermatozoides durante su almacenamiento. Este almacenamiento consiste en refrigerar las dosis seminales a 15–18 °C, transportándolas a esta temperatura hasta las granjas donde se inseminan a las hembras. El periodo de almacenamiento abarca varios días, por lo que los diluyentes deben ser eficaces y mantener el metabolismo espermático sin causar su capacitación (activación fisiológica previa al proceso de fecundación).
Para realizar su función, los diluyentes suelen incluir sustancias antioxidantes y antimicrobianas. Estas sustancias suelen ser sintéticas, pero se podrían aplicar sustancias naturales y extraídas con un impacto mínimo para el medio ambiente. En el caso de los antibióticos, los problemas derivados de la aparición de resistencias a antimicrobianos (AMR) hacen necesario su sustitución a corto plazo.
Para nuestra empresa sería muy interesante poder ofrecer diluyentes seminales para porcino en los que los aditivos usuales fuesen complementados o sustituidos por productos naturales y por sustancias distintas a los antibióticos. Permitiría mostrar a los clientes un aspecto altamente innovador y además alineado con estrategias que se están imponiendo en el contexto de la protección al entorno y de los problemas derivados de la industrialización y la globalización: OneHealth, Farm2Fork y los ODS.
Por lo tanto, la demanda tecnológica consistiría en la mejora de uno o varios de nuestros productos actuales, dentro de la línea de diluyentes de semen, utilizando productos naturales no antibióticos, obtenidos de forma sostenible, y que contribuyesen con propiedades antioxidantes y antimicrobianas.

2.- Antecedentes.

La inseminación artificial (IA) es aplicada rutinariamente en la industria porcina, con una implantación mayor del 90% en Europa. Para poder realizar esta técnica, es necesario transportar el semen de las granjas de sementales a las granjas de hembras productoras. Para mantener la viabilidad espermática (por tanto, su fertilidad), el semen debe prepararse diluyéndolo con medios adecuados, los diluyentes seminales. Estos diluyentes permiten también el transporte a 15–18 °C, un método que es estándar en porcino y que reduce la tasa metabólica celular, permitiendo el almacenamiento durante varios días hasta su aplicación.
El ganado porcino tiene una enorme importancia a nivel mundial (30% de la carne consumida) y en España constituye la principal especie ganadera, siendo el tercer país exportador en el mundo y representando más del 1% del PIB. Esta producción se sostiene en la IA en los países desarrollados, por lo que la producción y comercio de diluyentes seminales es una actividad crítica para esta industria. Sólo en la UE, se utilizan más de 10 millones de litros de diluyente seminal porcino por año.
Esto implica que los suplementos utilizados para fabricar los diluyentes se deben sintetizar en grandes cantidades para satisfacer esta demanda, lo cual implica procesos industriales no siempre respetuosos con el medio ambiente. Además, hay un gran retorno de estos diluyentes al entorno, dado que buena parte de las dosis de inseminación refluyen tras la IA. Aunque los centros de producción porcina tienen protocolos para tratar los residuos, la presencia de ciertas sustancias como los antibióticos (que tienen un uso profiláctico en este caso) es preocupante y está en el punto de mira de la UE, con restricciones en este tipo de usos a corto plazo. Además, los millones de hembras inseminadas entran en contacto con estos diluyentes y sus componentes, a menudo, varias veces durante su vida productiva.
Por lo tanto, sería deseable disminuir el uso de sustancias de síntesis, especialmente antibióticos, en aras de una mayor sostenibilidad, respeto al medio ambiente y seguridad sanitaria.

3.- Posibles enfoques del proyecto de investigación.

La solución buscada implica una propuesta en la que se propongan sustancias de origen natural y que hayan sido obtenidas utilizando tecnologías sostenibles. Hay extractos o compuestos purificados disponibles comercialmente que pueden tener propiedades interesantes, pero que plantean problemas en cuanto al método de obtención o que provienen de procesos industriales complejos y no sostenibles.
Los diluyentes finales deben demostrar propiedades antioxidantes y, de ser posible, antimicrobianas.
Para demostrar los efectos de las formulaciones, la evaluación debe incluir análisis avanzados de la fisiología espermática. Los resultados deben explicar los efectos producidos por estas formulaciones a lo largo del período de almacenamiento espermático, de manera que queden perfectamente definidos.

4.- Enfoques sin interés

El enfoque debe estar delimitado a la conservación de semen de cerdo a una temperatura entre 15 °C y 18 °C. Los aditivos propuestos deben calificarse como naturales y sostenibles por su distribuidor.

PALABRAS CLAVE: Diluyente seminal; porcino; espermatozoide; suplemento; antioxidante

Si desea remitir una propuesta de solución tecnológica (proyecto de investigación y/o consultoría) deberá remitirla en los terminos establecidos en la convocatoria hasta el 29 de enero de 2024 incluido (plazo ampliado).

Demanda Tecnológica en formato pdf: www.redtcue.es/desafio/demandas/nt48