Mesterséges megtermékenyítés

Bevezetés

A mesterséges megtermékenyítés az a technika, amelynek során a hímivarsejteket tartalmazó spermát a hímivarsejtekből gyűjtik, és a megfelelő időben műszerek segítségével a női reproduktív traktusba juttatják. Ez normális utódot eredményez. Az eljárás során a spermát úgy termékenyítik meg a nősténybe, hogy annak egy részét összegyűjtött vagy hígított formában mechanikus módszerekkel a megfelelő időben és a leghigiénikusabb körülmények között a méhnyakba vagy a méhbe juttatják.

A háziállatok mesterséges megtermékenyítésével kapcsolatos első tudományos kutatásokat 1780-ban Lazanno Spalbanzani olasz tudós végezte kutyákon. Kísérletei bebizonyították, hogy a megtermékenyítő erő a spermiumokban lakozik, nem pedig a sperma folyékony részében. Néhány további, kutatóállomás körülményei között végzett vizsgálat segített abban, hogy ezt a technikát világszerte, így Indiában is kereskedelmi forgalomba hozzák.

A mesterséges megtermékenyítés nem csupán egy új módszer a nőstények megtermékenyítésére. Ehelyett egy hatékony eszköz, amelyet többnyire az állatállomány javítására használnak. A mesterséges megtermékenyítés során a kiváló minőségű bikák csíraplazmája hatékonyan hasznosítható, a legkevésbé sem törődve azok távoli helyeken való elhelyezkedésével. A mesterséges termékenyítés alkalmazásával jelentősen csökkenne mind a nemi, mind a nemi szervi megbetegedések száma a gazdasági állományban.

A hőség tünetei

A hőség különböző tünetei a következők

• Az állat izgatott állapotban lesz. Az állat nyugtalan és ideges lesz.
• Az állat gyakran fog bömbölni.
• Az állat csökkenti a takarmányfelvételt.
• Peculiar movement of limbo sacral region will be observed.
• The animals which are in heat will lick other animals and smelling other animals.
• The animals will try to mount other animals
• The animals will standstill when another animal try to mount. This period is known as standing heat. This extends for 14-16 hours.
• Frequent maturation (urination) will be observed.
• Clear mucous discharge will be seen from the vulva, sometimes it will be string like the mucous will be seen stick to the near the pasts of valva.
• Swelling of the valva will be seen. Congestion and hyperemia of membrane.
• The tail will be in raised position.
• Milk production will be slightly decreased
• On Palpation, uterus will be turgid and the cervix will be opened.

Advantages and Disadvantages of AI

Advantages of Artificial Insemination

There are several advantages by artificial insemination over natural mating or servicing.

• There is no need of maintenance of breeding bull for a herd; hence the cost of maintenance of breeding bull is saved.
• It prevents the spread of certain diseases and sterility due to genital diseases’: contagious abortion, vibriosis.
• By regular examination of semen after collection and frequent checking on fertility make, early detection of interior males and better breeding efficiency is ensured.
• The progeny testing can be done at an early age.
• The semen of a desired size can be used even after the death of that particular sire.
• The semen collected can be taken to the urban areas or rural areas for insemination
• It makes possible the mating of animals with great differences in size without injury to either of the animal.
• It is helpful to inseminate the animals that refuse to stand or accept the male at the time of oestrum.
• It helps in maintaining the accurate breeding and cawing records.
• It increases the rate of conception
• Old, heavy and injured sires can be used.

Disadvantages of AI

• Requires well-trained operations and special equipment.
• Requires more time than natural services.
• Improper cleaning of instruments and in sanitary conditions may lead to lower fertility.
• If the bull is not properly tested, the spreading of genital diseases will be increased.
• Necessitates the knowledge of the structure and function of reproduction on the part of operator.

Semen collection methods and evaluation

Various methods of collection of semen have been devised from time to time. The older unsatisfactory methods have been gradually replaced by the new modern techniques. There are three common methods.

• Use of artificial vagina
• By Electro-stimulation method.
• By massaging the ampulae of the ductus differences through rectal wall.

The ideal method of semen collection is use of artificial vagina which is safe for sire and the collector also.

Artificial Vagina Method

The artificial vagina has the following parts:

• A heavy hard rubber 2″ lose, open at both ends with a nostle for air and water in and outlet.
• Inner sleeve of rubber or rubber liner.
• The semen receiving cone or rubber cone.
• Semen collection tube made of glass or plastic graduated in CC and its fraction correct to 0.1 CC

Process

• Insulating bag : Before using for semen collection all the parts are washed thoroughly and sterilized properly, and assembled as artificial vagina, the rubber liner is inserted into the hose; inverting both ends back by folding back from either side opening, and fastening with rubber bands. Most a kemény gumitömlő és a belső gumibélés közötti tér egy vízzáró rekeszt képez. A tömlő egyik végén lévő orrlyuk rögzíthető.
• A mesterséges hüvely vízköpenyét az orrlyuk kinyitásával 45°C-os (113°F) hőmérsékletű forró vízzel töltjük fel.

• A fokozatos spermagyűjtő csövet a mesterséges hüvelytömlő keskeny végére rögzítjük, és gumiszalaggal rögzítjük.
• A mesterséges hüvely elülső oldalán lévő gumibélés belső oldalát steril zselével kenjük be 3-4 hüvelyk hosszúságban.
• A levegőt az orrlyukon keresztül a vízköpenybe fújják, hogy nyomást hozzanak létre benne, és ugyanezt a természetes hüvely szimulálása érdekében a gumivezetékre is kifejtik.
• A mesterséges hüvely hőmérsékletét minden egyes gyűjtéskor ellenőrizni kell, és a szereléskor a természetes hüvelyt kell szimulálnia.
• Ha túl hideg az ejakulátum, előfordulhat, hogy a tolóerő után nem lesz ott, vagy ha van is ott ejakulátum; vizelettel szennyezett lehet, és használatra alkalmatlanná válik.

Szemengyűjtési módszer

A tehén vagy a bábu rögzítve van a szolgáltatás létrehozására. Az összeszerelt mesterséges hüvelyt a pénisz irányától 45°-os szögben tartják, és a tolóerő ebben a szögben van. A mesterséges hüvelyt egy jobbkezes személy bal kézzel tartja; és amikor a bika felmászik a tehénre, a bika hüvelyét a kezelő megragadja, a mirigy péniszét a mesterséges hüvelybe irányítja, majd a bika egy lökést ad az ejakulációhoz.

A kezelőnek óvatosan kell eljárnia, hogy ne érintse a pénisz szabadon lévő múltját. Miután a bika leszállt, a mesterséges hüvelyt levesszük a péniszről, és kinyitjuk a szellőzőnyílást, hogy a köpenyből a nyomás leengedjen.

A köpenyből a vizet is leengedjük az orrnyílás kinyitásával. Ez lehetővé teszi, hogy az ejakulátum a kúpból a spermagyűjtő csőbe folyjon. A spermagyűjtő csövet leválasztják a kúpról, vattával betömik, és vizsgálatra a laboratóriumba viszik. A gumikúpot és a spermagyűjtő csövet egy cipzárral ellátott szigetelőzsákkal lefedve lehet védeni a külső szennyeződéstől, illetve a hőtől vagy magasabb hőmérséklettől.

Sperma tárolása

• A felfedezés, hogy a bika spermája sikeresen lefagyasztható és meghatározatlan ideig tárolható, forradalmasította a szarvasmarhák mesterséges megtermékenyítését.
• 1949-ben brit tudósok felfedezték, hogy a glicerin hozzáadása a spermakivonathoz javítja a sperma fagyasztással szembeni ellenálló képességét. A glicerin úgy hat, hogy a fagyasztás előtt eltávolítja a vizet a spermasejtből, és megakadályozza a sejtjégkristályok kialakulását, amelyek károsítanák a spermiumot.
• A sperma fagyasztására és tárolására két módszer létezik: szárazjég és alkohol (-100 fok F) és folyékony nitrogén (-320 fok F). A folyékony nitrogént azért részesítik előnyben, mert nem mutatható ki a termékenység romlása a kor előrehaladtával. A szárazjégben-alkoholban tárolt sperma termékenysége fokozatosan csökken.
• A fagyasztott sperma korlátlan ideig tárolható, ha megfelelő hőmérsékleten tartják. A friss, folyékony sperma 1-4 napig tárolható sikeresen 40 fokon
• A spermát általában üvegampullákban tárolják. Másik ígéretesnek tűnő módszer a francia szívószál.
• A mesterséges színezéket gyakran adják a sperma hosszabbítókhoz, hogy megkülönböztessék az egyik fajtát a másiktól. A bika teljes azonosítása szükséges minden egyes spermatartályon.

• A sperma fagyasztása egy speciális hígítóval történik, amelynek összetétele a következő.
• Nátrium-citrát-dihidrát (szögletes) 2,4 y. 2,0 gm, 8,0 ml 25,0 térfogatszázalék 50.000 egység 100 ml ondóhoz Fruktóz-glicerin Tojássárgája Penicillin hígító.
• Dihidro-streptomicin 50,0 mg 100 ml ondóhígítóhoz.
• Desztillált víz dupla üvegdesztillált 100 ml.
• A glicerin hozzáadása a hígítóhoz ellenállóbbá teszi a sejteket a fagyasztás szigorával szemben, és a kialakuló jégkristályok kisebbek és simábbak, így kevésbé károsítják a spermiumokat. A fruktóz hozzáadása a hígítóhoz növeli a spermiumok glicerinnel szembeni ellenálló képességét; és táplálékot is biztosít.
• A fagyasztott spermát +5°C-on egyadagos üvegfiolákba vagy műanyag szívószálakba csomagolják.
• A fagyasztás során a glicerin végső szintjének 7,0-7,6%-osnak kell lennie.
• Az antibiotikumokat a baktériumok gátlása és a szánalmas szervezetek elpusztítása érdekében adjuk hozzá.
• A spermát úgy kell hígítani, hogy egy ml kiterjesztett sperma 20 millió mozgékony spermiumot tartalmazzon.
• A spermát gondosan le kell hűteni, hogy a spermiumok életben maradjanak. A végső hőmérsékletet -79°C-ra vagy még alacsonyabbra csökkentik.
• A gyorsfagyasztás 3-5 percig -75°C-ra történik a folyékony nitrogén által létrehozott légkör segítségével. A lassú fagyasztás során a hűtés percenként 1 °C-os sebességgel történik +5°C-ról -15°C-ra. -15 °C-tól -31 °C-ig percenként 2 °C-os sebességgel. -31 °C-tól 75 °C-ig 4-5 °C/perc sebességgel. Így összesen 40 perc alatt a további hűtés -96°C-ra gyorsan elvégezhető, mivel a fagyasztás után ez nem kritikus.
• Before freezing the diluted semen in equilibrated for 3 to 5 hours or for the best 16 to 20, hours period in refrigerator at 5°C.
• Liquid nitrogen plays a vital role for storing the frozen semen straws, at a temperature of -196°C for longer periods.

Insemination Methods

There-are different methods of insemination in different species of animals i.e. speculum method, vaginal method and recto vaginal method.

Recto Vaginal Method

• In cattle the safe and best method of insemination is “Recto vaginal method of insemination”.
• Cow which is in heat is well controlled placing it in a Travis.
• The inseminator will get ready by wearing a plastic apron, gumboots and gloves.
• A spermaszálat felolvasztás után (a spermaszálat egy percig meleg vízben tartják, hogy a fagyott sperma folyadékká alakuljon és a spermiumok mozgékonyak legyenek) egy sterilizált, műanyag tokkal borított A.I. pisztolyba töltik.
• A megtermékenyítő a kesztyűs bal kezét a végbélbe helyezi, miután a kesztyűre lágy szappant vagy más kenőanyagot kent, és hátratolta az állatot, és a kéz tovább behelyezi, és a végbél falán keresztül megfogja a méhnyakat.
• A spermával töltött A.I. rágógumit szalmaszállal átvezetik a vulván a “hüvelybe és a méhnyakba, és a végbélben lévő kézzel megfigyelik, hogy az A. I. rágógumi eléri a méhnyakat, majd az ondót a pisztoly befecskendezésével lerakják, és az ondó lerakása után a pisztolyt eltávolítják, az üres szalmát és a hüvelyt rendezetlenül hagyják.

Recto vaginális módszer

Spektrum módszer

• Ebben a módszerben a tehén hüvelyébe spektrumot helyeznek, amely kívülről biztosít átjárást a megtermékenyítés helyére, majd a megtermékenyítő csövet a spekulumon keresztül vezetik, és a spermát a méhnyaknál helyezik el.

Vaginális módszer

• Kézzel átvezetik a hüvelyen, majd a megtermékenyítő csövet kézzel a megtermékenyítés helyére vezetik, és a spermát lerakják. Itt fennáll a női nemi szervek szennyeződésének és sérülésének veszélye.

A megtermékenyítés időzítése a maximális fogamzás érdekében

A mesterséges megtermékenyítéssel kapcsolatos gyakori kérdés: Az ivarzás során mikor kell a teheneket megtermékenyíteni a fogamzás legnagyobb esélye érdekében? Mivel az ivarzás 10-től 25 óráig is eltarthat, a termékenyítés lehetséges időpontjában jelentős mozgástér áll rendelkezésre. Sok kutatómunka folyt ebben a témában. A vizsgálatok azt mutatják, hogy a fogamzási arány alacsonyabb, ha a teheneket az ivarzás közepe előtt vagy az ivarzás megszűnése után 6 óránál később fedeztetik (ebben az esetben álló ivarzás).

A maximális fogamzóképesség akkor érhető el, ha a teheneket az ivarzás közepe és az álló ivarzás vége között termékenyítik meg, jó eredményekkel akár 6 órával az ivarzás után. A termékenyítés időzítésének sikere a jó hőérzékelési programtól függ. Nagy állományokban ez azt jelenti, hogy egyéni felelősséget kell kijelölni a hőérzékelésre, és folyamatos oktatási programot kell indítani a munkaerő számára. A sikeres hőérzékelési program és a termékenyítés megfelelő időzítése meghozza gyümölcsét a szaporodási hatékonyság növelésében.