Insemination med könsbestämd sperma Œ metoder ... - Svensk Mjölk

Insemination med könsbestämd sperma(könsseparerad sperma) – metoder ochkonsekvenser främst för fruktsamhet ochAI i ett nordiskt perspektivMagnus AnderssonInstitutionen för Klinisk Veterinärmedicin/Reproduktion, Veterinärmedicinska Fakulteten,Helsingfors Universitet, Pohjoinen pikatie 800, 04920 Saari, Finlande-post: Magnus.Andersson@helsinki.fiInledningIntresset för att kunna välja avkommans kön är dokumenteradi litteraturen redan år 400 före Kristi födelse. Teknikenför att välja avkommans kön är således ett resultatav åtminstone 2400 års produktutveckling som fortfarandekommer att fortsätta under många generationerframöver.Stor avelsmässig och produktionsteknisk nytta kundeuppnås om man tillräckligt effektivt kunde på förhandbestämma avkommans kön.Metoden som hos däggdjur är steget före de andrametoderna är könsseparering av sperma med hjälp av enflödessytometer. För detta ändamål togs metoden i brukår 1970.År 1992 föddes den första kalven som var produceradav flödessytometer separerad sperma (in vitro). I seminföddes 1997 den första kalven som var inseminerad medkönsseparerad sperma. År 1999 föddes den första kalveni semin med könsseparerad frystinad sperma.Könssepareringen är en dyr process, därför innehålleren dos könsseparerad sperma mycket färre spermier änen vanlig inseminationsdos.I Finland inleddes år 2002 ett projekt för att utreda hurmetoden kunde fungera i praktiska förhållanden i fält pånöt.Denna uppsats bygger på forskningsarbete som utförtsav många olika samarbetspartners: Inseminationsverksamhetpå privata gårdar och embryotransfer på privatagårdar. In vitro försöken har gjorts i LantbruketsForskningscentrals embryolaboratorium. Veterinärmedicinskafakulteten har deltagit i uppläggningen avsemineringsfältförsöket, samt sammanställningen av resultatenför det pågående fältförsöket.Lite om könssepareringstekniken i EnglandI England finns ett bolag Cogent som separerar och säljerfryst sperma av avkommebedömda elittjurar. BolagetDjurhälso- & Utfodringskonferens 2004förfogar över10 stycken flödessytometrar som är i gångnästan dygnet runt.Sperman samlas, späds och färgas med en cellpermeabelfluorescent färg som binds till DNA:t ispermierna. De honliga spermierna har 3.8% mera DNAoch färgas därför kraftigare med färgen (Hoechst 33342).I början av flödessytometern finns en vibrerande kristallsom spjälkar upp spermielösningen i ett tunt rör i mycketsmå droppar, som optimalt innehåller en spermie/droppe. Spermien i droppen läggs i en bestämd vinkel,träffas flatled av en UV-stråle och svarar med att emitteraen fluorescens-signal som är starkare om det är en honligspermie. En detektor registrerar signalens intensitet ochger droppen med spermien en positiv laddning omspermien uppfattas som en ensam honlig spermie. Droppenmed den honliga spermien dras sedan genom laddningentill ett provrör, vars sperma sedan koncentrerasoch fryses. Övriga spermier; hanliga spermier ochspermier i blandat sällskap kommer sedan i ett annat provrörvars innehåll ofta går ett mindre intressant öde tillmötes.En flödessytometers optimala kapacitet är att produceracirka 14 miljoner spermier/h med 90% säkerhet medönskad X eller Y kromosom. Om dosen innehåller endasttotalt två miljoner spermier, så kan cirka 7 inseminationsdoserproduceras/timme/flödessytometer.Fördelen med könsseparerad spermaVärdefulla mjölkkor kan insemineras med X-separeradelitsperma och producerar fler honliga kalvar till besättningenunder sin livstid.Mjölkkor med dålig eller medelmåttig mjölkproduktionkan insemineras med Y-separerad sperma av köttras.Mer biffkött av högre kvalitet kan produceras.Könsseparerad sperma kan användas vid insemineringav superovulerade kor för effektiverad embryoproduktionav rätt kön.119

”Ekonomisk kalkylation” över verksamhetenslönsamhetTill kostnaderna räknas de årliga licenskostnaderna, kostnadernaför flödessytometrarna och arbetskostnaderna.Arbetskostnaderna är höga. Arbete i två eller tre skift användsför att öka effektiviteten för flödessytometrarna. Ettökat antal seminörer i fält behövs.Till fördelarna räknas inkomst för förbättrad köttproduktion,inkomst för effektiverad mjölkproduktion(bättre kor). Den avelsmässiga kvaliteten på korna ökar.Färre ungtjurskalvningar behövs. En ekonomiskareembryoproduktion kan uppnås.På kort sikt ser det negativt ut. På längre sikt är skillnadenmellan nytta och kostnader mindre. Den ekonomiskakalkyleringen på lång sikt kan ge en god vinst, eller en storförlust, beroende på vem som gör uträkningarna (its onlymoney, you know).En 100% övergång (alla raser) från vanlig frystinadsperma till könsseparerad sperma skulle kräva cirka 100flödessytometrar. Cirka 150 människor skulle behövas föratt samla, separera och frysa sperma. Seminörernas antalborde fördubblas.Om 2.5% av korna skulle fås dräktiga med könssepareradsperma skulle cirka 3 flödessytometrar (fungerande)behövas.Försöksverksamheten i FinlandProjektet köpte in cirka 500 doser könsseparerad spermaav en Holsteintjur i England.Studierna kan indelas i tre grupper 1) seminfältförsöketmed könsseparerad sperma 2) könsseparerad sperma ikomersiell embryo-transfer. 3) könsseparerad sperma iin vitro fertiliseringsförsök.SeminfältförsöketCirka 200 av de könsseparerade doserna (2 miljonerspermier/dos) reserverades för insemination av kor i fältpå normala besättningar. Som kontroll användes spermadoserav flera Holsteintjurar med icke separerad sperma(15 miljoner spermier/dos). Korna seminerades i förstainsemineringsbrunsten efter kalvning. Endast en seminering/brunstgodkändes i försöket.Som fertilitetsparameter användes dräktighet 90 dygnefter semineringen. Denna parameter är numerisktmycket lägre än t.ex. icke-omlöpningsprocenten inom 60dygn. Två år tidigare gjorde vi ett annat fältförsök (Anderssonet al., 2004), där vi jämförde dräktighetsresultaten för2 och 15 miljoner sperma infrysta av samma ejakulat (splitsample)för 6 tjurar. I försöket användes tre insemineringstekniker.De numeriskt sett bästa resultaten inverkade påvalet av inseminationsteknikerna i fältförsöket med könssepareradsperma.Semineringsförsökets layout (könsseparerad sperma).Gemensamma faktorer för försöks- och kontrollgruppen:– cirka 150 inseminationer/grupp– endast 1 inseminering / ko– inga kvigsemineringar med i försöket– samma specialtränade seminörer (8 till antalet) göralla insemineringar– dräktighetsundersökningarna utförs cirka 90 dygn efterinsemineringenTabell 1. Dräktighetsresultat (90 dygn) för insemineringargjorda med könsseparerad och normal spermapå kor.SPERMAN ANTAL Antal DRÄKTIGHETS-REGISTRERA- dräktiga RESULTATDE RESULTAT(90 dygn efter(seminering +seminering)dräktighetsresultat)Separerad 155 st 32 st 20.6 % dräktigaNormal 145 st 67 st 46.2 % dräktigaMed könsseparerad sperma sjönk dräktigheten för förstainsemineringen relativt till 45 % av den normalafertiliteten hos frystinad sperma.I ett tidigare försök sänkte vi spermadosen från 15 till 2miljoner på icke separerad sperma. I det försöket sjönkden relativa fertiliteten klart mindre än då könssepareradsperma användes.Könsseparerad sperma och embryotransferDå könsseparerad sperma användes för att insemineraembryodonatorer inseminerades korna i bägge livmoderhornen.Vid första inseminationen med ett strå/livmoderhorn.Vid andra inseminationen ett halvt strå/livmoderhorn.Då vanlig frystinad sperma användes insemineradeskorna två gånger med ett strå i livmoderkroppen. TotaltTabell 2. Urspolningsresultat av superovulerade kor inseminerade med totalt 3 inseminationsdoser könssepareradsperma eller med två doser normal sperma.SPERMAN URSPOLNINGAR OVULERADE PARTIKLAR TRANSFERABLA EMBRYON (%) XX - EMBRYONkönsseparerad 21 st 8.3 (tot: 174 ) 3.4 (41%) 2.9 stnormal 232 st 8.4 (tot:1166) 5.0 (60%) 2.5 stEn 32% minskning av det totalaantalet embryon, men 16% flerhonliga embryon120 Djurhälso- & Utfodringskonferens 2004

seminerades korna med 6 miljoner könssepareradsperma, eller med 30 millioner icke-separerad sperma.Då könsseparerad sperma användes ökade inte antaletembryon av dålig kvalitet, men procenten ickefertiliseradeäggceller fördubblades (24% ➝ 48.5%).In vitro fertilisation med könssepareradspermaI laboratorieundersökningarna fungerade den könssepareradesperman lite sämre än kontrollsperman. Avoosyterna fertiliserades normalt 52.4% av äggcellernajämfört med 62% för icke könsseparerad sperma. Könsfördelningenför laboratorieembryon var 85% honligaembryon, 7% hanliga embryon och 8% embryon avobestämbart kön.DiskussionAnvändandet av könsseparerad sperma intresserar ossidag och också i framtiden. Resultaten börjar visa sigmycket lovande. Åtminstone tre stycken tjurar med könssepareradsperma används kommersiellt i Finland. I fältvarierar rekommendationerna för hur sperman skall användas.En rekommendation är att inseminera två gångermed 12 timmars mellanrum.En effektiverad könsseparering vore önskvärd.Fertiliteten på könsseparerad sperma är nedsatt delvis pågrund av att inseminationsdosen innehåller färrespermier, men också på grund av att processen i sig självgör spermierna i snitt mindre effektiva, trots attinfrysningsprocessen har förbättras på spermier som frysesefter separering. Vi förväntar oss att cirka 85 – 90 %av kalvarna är av önskat kön, och att de är lika friska somkontrollgruppens kalvar. Dessa resultat erhåller vi förhoppningsvisi januari 2005.Som den största orsaken till att tekniken inte allmänttagits i bruk torde enligt min mening vara de enormt högalicens- och royaltyavgifterna som avkrävs av den kommersiellasidan. I framtiden kan den mjölk- och köttproducerandebonden välja mellan att använda könssepareradelle icke separerad sperma allt efter eget beslut.Detta föredrag ger inte svar på alla frågor rörande användandeav könsseparerad sperma. Jag tror att vi ännu måstepröva oss fram för att finna den bäst fungerandeinseminationspraxisen.LitteraturAndersson, M., Taponen, J., Koskinen, E., and Dahlbom,M. 2004. Effect of inseminations with doses of 2 or 15million frozen-thawed spermatozoa and semen depositionsite on pregnancy rate in dairy cows.Theriogenology 61, 1583-1588.Djurhälso- & Utfodringskonferens 2004121