Искусственное осеменение
Искусственное осеменение — введение спермы животного в половые пути самки искусственным методом, при котором сперму у самца получают заблаговременно. Используется в животноводстве для получения большого количества потомства от ценных племенных самцов. Преимуществом перед естественным спариванием является возможность транспортировки спермы (в замороженном виде) на большие расстояния и осеменение самок животных в удаленных хозяйствах, более эффективное использование спермы (разделение эякулята на несколько порций), преодоление отказа животных от спаривания (часто используется в зоопарках для получения потомства у редких и исчезающих видов животных).
Искусственное введение спермы человека в половые пути женщины в медицинских целях в русском языке обозначается термином искусственная или внутриматочная инсеминация.
Содержание
История
Существует легенда о том, что за 800 лет до н. э. ассирийцы вводили губку во влагалище кобылы и после коитуса с жеребцом переносили эту губку со спермой во влагалище другой кобылы для получения высококачественного потомства. В арабской летописи отмечается, что в 286 г. новой эры один бедуин из Северной Африки, не имея возможности получить приплод от жеребца, принадлежащего его сопернику, ввел во влагалище одной из кобыл, пасшихся с этим жеребцом, пучок конских волос. Затем извлек его после коитуса, быстро перевез и ввел во влагалище своей кобылы и таким образом искусственно осеменил её.
Первые зафиксированные опыты по искусственному осеменению животных были проведены в XVIII веке итальянцем Спалленцани, хотя такие эксперименты были известны и древним магам, жрецам и алхимикам, данных о результатах исследований не сохранилось. В дальнейшем теоретические и практические основы искусственного осеменения животных были разработаны главным образом русскими учёными.
В середине XIX века русский рыбовод В. П. Врасский установил возможность оплодотворения икринок при орошении их молоками. В дальнейшем Хелховский, Лидеман, Енишерлов и др. получили потомство путём искусственного осеменения животных. Но первые широкомасштабные исследования по биологии размножения и искусственному осеменению были проведены И. И. Ивановым. Опытами И. Иванова была доказана возможность разделения эякулята спермы на дозы для осеменения нескольких самок. Исследована возможность разбавления спермы и сохранения её вне организма. Под руководством И. Иванова в 1930 году в хозяйствах СССР было искусственно осеменено более 100 тысяч животных.
С 1960-х годов в Советском Союзе ежегодно искусственно осеменялось более 80 млн маток сельскохозяйственных животных.
Большой вклад в развитие искусственного осеменения животных внесли В. К. Милованов, Д. Ф. Нейман, А. В. Квасницкий, И. И. Соколовская, И. В. Смирнов, Г. О. Паршутин, П. Н. Скаткин, И. И. Родин, Ф. В. Ожин, В. А. Морозов и многие другие. В результате творческой работы большого коллектива учёных совершенствовалась технология, организация и техника искусственного осеменения сельскохозяйственных животных. Проводилась работа по длительному хранению спермы при низких температурах (-196С) и эксперименты по трансплантации и длительному хранению эмбрионов в жидком азоте.
Получение спермы
Методы получения спермы подразделяются на хирургические, влагалищные и уретральные. Хирургический метод заключается в извлечении спермиев из придатков семенников убитого самца или после его кастрации. Этот метод разработал И. И. Иванов. Таким путём получили сперму от диких баранов — архаров и вывели новую породу — архаромеринос. Влагалищные методы заключаются в извлечении спермы из влагалища самки после спаривания с производителем при помощи влагалищного зеркала и специальной ложки или посредством губки. Губочный метод был доведён до совершенства И. И. Ивановым. К недостаткам методов относится также возможность переноса заразных болезней. К уретральным методам относят массаж ампул спермиопроводов, фистульный, электроэякуляции, спермособирателя и искусственной вагины. Наиболее распространён метод искусственной вагины. Впервые прибор с названием искусственная вагина был предложен итальянцем Дж. Амантеа в 1913 г. для получения спермы от собаки. Искусственную вагину для быка создали И. М. Родин, Н. А. Комиссаров, В. И. Липатов в 1932 г. Поэтому в литературе многих стран получение спермы при помощи искусственной вагины называли «русским методом».
К методу получения спермы предъявляется ряд требований. Он должен обеспечивать сбор эякулята в полном объёме, исключать травматизацию спермиев, гарантировать высокое санитарное качество спермы, быть безопасным для здоровья производителя и не снижать его половую потенцию.
Хранение и транспортировка
Сперму, сохраняемую при низких температурах, замораживают на племпредприятиях при минус 196°С в соломинках, необлицованных и облицованных гранулах (при замораживании спермы в среды вводят глицерин, сахара, желток куриного яйца и цитрат натрия). При краткосрочном хранении сперму, сохраняемую при 2-4°С, после взятия у производителей разбавляют и постепенно охлаждают, а затем отправляют на пункты упакованные в одноразовые пробирки или ампулы (флаконы) в термосе со льдом. При транспортировке лёд должен находиться в термосе под и над упаковкой со спермой. Оттаивать замороженную сперму нужно быстро, чтобы не образовались кристаллы, которые, как указывалось, губительно действуют на спермии. Для оттаивания спермы необходима водяная баня и специальный разбавитель. В качестве разбавителей в Приморском крае используется 2,9 % раствор лимоннокислого натрия, расфасованный в стеклянные ампулы объёмом 1 мл, а также желточный разбавитель.
Оценка качества спермы
Визуальная оценка включает определение объёма, цвета, запаха и консистенции спермы.
У барана объём спермы составляет 0,8-2,0 мл, у быка-3,0-5,0 мл, у хряка- 250-500мл.
Цвет спермы у барана и быка белый с желтоватым оттенком, а у хряка и жеребца-молочно белый с сероватым оттенком.
Сперма обычно не имеет запаха, но у баранов может иметь запах жиропота, а у быков-парного молока.
Консистенция спермы у барана сметанообразная, у быка-сливкообразная, а у хряка и жеребца-водянистая.
Сперма может двигаться прямолинейно-поступательно, манежно или колебательно. Подвижность спермиев оценивают по десятибалльной шкале. Высшую оценку (10 баллов) получает сперма, в которой практически все спермии имеют прямолинейно-поступательное движение. При оценке 9 баллов таких спермиев 90 %, 8 баллов — 80, 7 баллов — 70 % спермиев движутся прямолинейно-поступательно и т. д.
Замороженную сперму оценивают после оттаивания. В соответствии с ГОСТ 26030-83 (Изменение № 1) «Сперма быков замороженная» к использованию допускается сперма быков-производителей, имеющая следующие характеристики:
- подвижность спермиев, баллы (%), не ниже 4 (40);
- число спермиев с прямолинейно-поступательным движением (ППД) в дозе, млн., не менее 15;
- объём дозы, см³, О, I −1,0;
- выживаемость спермиев при 38°С, ч, не менее 5;
- колититр отрицательный;
- микроорганизмы, вызывающие инфекционные заболевания, не допускаются.
От высокоценных быков-производителей и улучшателей, а также от быков, происходящих от родителей, признанных улучшателями, допускается к использованию сперма с подвижностью не ниже 3 баллов и числом спермиев с прямолинейно-поступательным движением в дозе не менее 10 млн.
Техника осеменения
Для осеменения коров и телок сперму вводят в шейку матки. Существует 3 способа введения её: ректоцервикальный, маноцервикальный и визоцервикальный.
Сущность
Сущность состоит во введении спермы в половые пути самки при помощи инструментов. Данный способ создаёт богатейшие возможности для селекционно-племенной работы. Так, во много раз повышается использование высокоценных производителей. Спермой быка, заготовленной в течение года, можно осеменить 30-40 тысяч коров, а за всю жизнь бык способен произвести свыше 300 тысяч спермодоз.
Трансплантация эмбрионов
Трансплантация эмбрионов-метод репродукции животных, сущность которого состоит в извлечении из половых путей самки-донора эмбрионов на ранних стадиях развития и перенос в половой тракт самки-реципиента. Он включает ряд биотехнических приёмов: вызывание суперовуляции у доноров, синхронизацию охоты у доноров и поиск эмбрионов и оценку по жизнеспособности, краткосрочное и долгосрочное хранение эмбрионов, подготовку их к использованию, пересадку эмбрионов реципиентам. В ряде случаев метод дополняют культивированием овариальных ооцитов и оплодотворением их вне организма.