Sztuczne zapłodnienie

Wprowadzenie

Sztuczne zapłodnienie jest techniką, w której nasienie z żywymi plemnikami jest pobierane od mężczyzny i wprowadzane do żeńskich dróg rodnych w odpowiednim czasie z pomocą instrumentów. Stwierdzono, że skutkuje to normalnym potomstwem. W tym procesie nasienie jest inseminowane do samicy poprzez umieszczenie jego porcji albo w postaci pobranej lub rozcieńczonej do szyjki macicy lub macicy metodami mechanicznymi w odpowiednim czasie i w najbardziej higienicznych warunkach.

Pierwsze badania naukowe w zakresie sztucznego zapłodnienia zwierząt domowych zostały przeprowadzone na psach w 1780 roku przez włoskiego naukowca, Lazanno Spalbanzani. Jego eksperymenty dowiodły, że siła zapładniająca tkwi w plemnikach, a nie w płynnej części nasienia. Niewiele dalszych badań w warunkach stacji badawczej pomogło tej technice być wykorzystywane komercyjnie na całym świecie, w tym w Indiach.

Sztuczne zapłodnienie nie jest jedynie nowatorską metodą doprowadzenia do impregnacji u kobiet. Jest to potężne narzędzie stosowane głównie w celu doskonalenia zwierząt gospodarskich. W sztucznym zapłodnieniu, germplasm buhajów o najwyższej jakości może być skutecznie wykorzystany z najmniejszym uwzględnieniem ich lokalizacji w odległych miejscach. Poprzez zastosowanie sztucznego zapłodnienia, można znacznie ograniczyć występowanie chorób genitalnych i niegenitalnych u zwierząt hodowlanych.

Objawy rui

Różne objawy rui to

• Zwierzę będzie w stanie podniecenia. Zwierzę będzie w niepokoju i nerwowości.
• Zwierzę będzie często szczekać.
• Zwierzę zmniejszy spożycie paszy.
• 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. Teraz przestrzeń pomiędzy wężem z twardej gumy a wewnętrzną gumową wyściółką tworzy wodoszczelną komorę. Nozdrza na jednym końcu węża mogą być zamocowane.
• Płaszcz wodny sztucznej pochwy jest wypełniony gorącą wodą o temperaturze 45°C (113°F) poprzez otwarcie nozdrza.

• Rurka do pobierania nasienia z podziałką jest przymocowana do wąskiego końca węża sztucznej pochwy i przymocowana za pomocą gumowej opaski.
• Wewnętrzna strona gumowej wkładki po przedniej stronie sztucznej pochwy jest posmarowana sterylną galaretką na długość od 3 do 4 cali.
• Powietrze jest wdmuchiwane przez nozdrza do płaszcza wodnego, w celu wytworzenia w nim ciśnienia i to samo jest wywierane na gumową wyściółkę, w celu symulacji naturalnej pochwy.
• Temperatura sztucznej pochwy ma być sprawdzana, przy każdym pobraniu, i powinna symulować naturalną pochwę w czasie montażu.
• Jeśli jest zbyt zimna, może nie być w niej ejakulatu po pchnięciu, lub nawet jeśli ejakulat tam jest; może być zanieczyszczona moczem i staje się niezdatna do użycia.

Metoda zbierania nasienia

Krowę lub manekina mocuje się w pozycji użytkowej. Zmontowana sztuczna pochwa jest trzymana pod kątem 45° od kierunku penisa, a pchnięcie odbywa się pod tym kątem. Sztuczna pochwa jest trzymana lewą ręką przez osobę praworęczną; i kiedy byk dosiada krowy, pochewka byka będzie stopniowana przez operatora, kierując penisa gruczołu do sztucznej pochwy, a następnie byk daje pchnięcie, aby wytrysnąć.

Operator powinien zachować ostrożność, aby nie dotknąć odsłoniętej przeszłości penisa. Po zejściu byka z konia, sztuczna pochwa jest zdejmowana z penisa, a odpowietrznik jest otwierany w celu uwolnienia ciśnienia z płaszcza.

Woda z płaszcza jest również odprowadzana poprzez otwarcie nozdrza. Umożliwia to przepływ ejakulatu ze stożka do rurki do pobierania nasienia. Rurka do pobierania nasienia zostaje odłączona od stożka, zatkana watą i zabrana do laboratorium w celu zbadania. Gumowy stożek i probówka do pobierania nasienia mogą być chronione przed zewnętrznym zanieczyszczeniem lub wysoką lub wysoką temperaturą poprzez przykrycie torbą izolacyjną z zamkiem błyskawicznym.

Przechowywanie nasienia

• Odkrycie, że nasienie buhaja może być skutecznie zamrożone i przechowywane przez nieokreślony czas zrewolucjonizowało AI u bydła.
• W 1949 roku brytyjscy naukowcy odkryli, że dodanie glicerolu do rozcieńczalnika nasienia zwiększyło odporność plemników na zamrażanie. Gliceryna usuwa wodę z komórki plemnika przed zamrożeniem i zapobiega tworzeniu się kryształków lodu w komórkach, które mogłyby uszkodzić plemniki.
• Istnieją dwie metody zamrażania i przechowywania nasienia: suchy lód i alkohol (-100 stopni F) oraz ciekły azot (-320 stopni F). Ciekły azot jest preferowany, ponieważ nie ma dowodów na pogorszenie płodności z wiekiem. Płodność stopniowo spada w nasieniu przechowywanym w suchym lodzie i alkoholu.
• Zamrożone nasienie może być przechowywane w nieskończoność, jeśli utrzymywana jest odpowiednia temperatura. Świeże, płynne nasienie może być z powodzeniem przechowywane przez 1 do 4 dni w temperaturze 40 stopni
• Nasienie jest zwykle przechowywane w szklanych ampułkach. Inną metodą, która wydaje się obiecująca jest francuska słomka.
• Sztuczne barwienie jest często dodawane do ekstenderów nasienia w celu odróżnienia jednej rasy od drugiej. Pełna identyfikacja buhaja jest wymagana na każdym indywidualnym pojemniku z nasieniem.

• Mrożenie nasienia odbywa się przy użyciu specjalnego rozcieńczalnika, który ma następujący skład.
• Sodium citrate dihydrate (angular) 2.4 y. 2.0 gm, 8.0 ml 25.0% objętościowo 50,000 jednostek na 100 ml nasienia Fruktoza Glicerol Żółtko jaja Penicylina rozcieńczalnik.
• Dihydro-streptomycyna 50.0 mg na 100 ml nasienia rozcieńczalnik.
• Woda destylowana szklana podwójnie destylowana 100 ml.
• Dodanie glicerolu do rozcieńczalnika sprawia, że komórki są bardziej odporne na rygory zamrażania, a lodowe kryształy, które się tworzą są mniejsze i gładsze, co powoduje mniejsze uszkodzenia plemników. Dodatek fruktozy do rozcieńczalnika zwiększa odporność plemników na glicerol; a także zapewnia odżywianie.
• Nasienie mrożone pakowane jest w szklane fiolki jednodawkowe lub plastikowe słomki w temperaturze +5°C.
• Końcowy poziom glicerolu powinien wynosić 7,0 do 7,6% podczas procesu mrożenia.
• Antybiotyki są dodawane w celu zahamowania rozwoju bakterii i zabicia patetycznych organizmów.
• Nasienie ma być rozcieńczone w taki sposób, że jeden ml. rozszerzonego nasienia będzie zawierał 20 milionów ruchliwych plemników.
• Nasienie musi być starannie schłodzone, aby plemniki zachowały żywotność. Końcowa temperatura jest obniżona do -79°C lub jeszcze niżej.
• Szybkie zamrażanie odbywa się przez okres od 3 do 5 minut do -75°C z pomocą atmosfery stworzonej przez ciekły azot. W technice powolnego zamrażania chłodzenie odbywa się w tempie 1°C na minutę od +5°C do -15°C. Od -15°C do -31°C z prędkością 2°C na minutę. Od -31°C do 75°C w tempie 4 do 5°C na minutę. W ten sposób, trwające w sumie 40 minut, dalsze chłodzenie do -96°C może być wykonane szybko, ponieważ nie jest to krytyczne po zamrożeniu.
• 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.
• Słomka do nasienia po rozmrożeniu (trzymanie słomki do nasienia w ciepłej wodzie przez minutę, aby zamrożone nasienie zamieniło się w płyn, a plemniki stały się ruchliwe) jest ładowana do pistoletu do A.I. pokrytego plastikową osłonką.
• Inseminator wprowadza lewą rękę w rękawiczce do odbytu po nałożeniu miękkiego mydła lub innego środka poślizgowego na rękawiczkę i obróceniu zwierzęcia na plecy, a ręka jest dalej wkładana i łapie szyjkę macicy przez ścianę odbytnicy.
• Guma A.I załadowana nasieniem słomka jest przekazywana przez srom do 'pochwy i szyjki macicy i obserwowana ręką w odbycie, że guma A.I osiąga szyjkę macicy, następnie nasienie jest deponowane przez wstrzykiwanie pistoletu, a po zdeponowaniu nasienia pistolet jest usuwany, pusta słomka i powłoka są nieuporządkowane.

Metoda pochwowa Recto

• W tej metodzie, spektrum jest umieszczane w pochwie krowy, co zapewnia przejście na zewnątrz do miejsca inseminacji, następnie rurka inseminacyjna jest przepuszczana przez wziernik i nasienie jest deponowane na szyjce macicy.

Metoda pochwowa

• Ręka jest przeprowadzana przez pochwę, a rurka inseminacyjna jest prowadzona ręką do miejsca zapłodnienia i nasienie zostaje zdeponowane. W tym przypadku istnieje ryzyko zanieczyszczenia i zranienia narządów płciowych samicy.

Timing of Insemination for Maximum Conception

Częstym pytaniem dotyczącym AI jest: W jakim okresie rui powinno się kryć krowy, aby uzyskać największą szansę na poczęcie? Ponieważ ruja może trwać od 10 do 25 godzin, istnieje znaczna swoboda w wyborze czasu inseminacji. Przeprowadzono wiele badań na ten temat. Badania wykazały, że wskaźnik poczęć jest niższy, gdy krowy są kryte przed środkiem rui lub później niż 6 godzin po ustaniu rui (w tym przypadku rui stojącej).

Maksymalne poczęcie uzyskuje się, gdy krowy są inseminowane pomiędzy połową rui a końcem rui stojącej, z dobrymi wynikami do 6 godzin po rui. Sukces w czasie inseminacji jest uzależniony od dobrego programu wykrywania rui. W dużych stadach oznacza to przydzielenie indywidualnej odpowiedzialności za wykrywanie rui i program ciągłej edukacji dla pracowników. Udany program wykrywania rui i późniejszy właściwy czas inseminacji zaprocentuje w zwiększeniu wydajności reprodukcyjnej.