0
Sztuczna inseminacja (Artificial insemination, AI) u świń jest wysoce stechnicyzowanym procesem na wszystkich etapach: obiekty i zarządzanie dla knurów, optymalizacja pozyskiwania i obróbki nasienia, badanie nasienia, pakowanie, przechowywanie jak i techniki inseminacji. Ciągły rozwój AI pozwala na produkcję znacznych ilości wysokiej jakości nasienia, a z drugiej strony nowe techniki pozwalają na zwiększoną produkcję dawek nasienia przypadającą na knura. Celem grup badawczych i rozwojowych jest zaspokojenie zapotrzebowania na nowe technologie potrzebne do AI.
Fot 1. Nierozcieńczone nasienie enkapsulowane
Właściwości i zastosowanie enkapsulacji
Celem enkapsulacji jest jest obudowanie substancji czynnych, półprzepuszczalną membraną w celu jej ochrony przed środowiskiem zewnętrznym, równocześnie utrzymując aktywność składników, tak długo jak to możliwe. Inną właściwością tego systemu, który jest bardzo interesujący pod wieloma względami, jest zdolność do stopniowego uwolnienia związków, które znajdują się wewnątrz kapsułki. Zjawisko to pozwala na stopniowe i ciągłe przesyłanie (lub pulsacyjne) substancji czynnej, w zależności od pewnych warunków fizycznych lub chemicznych. Te właściwości są bardzo przydatne w wielu dziedzinach, takich jak przemysł chemiczny, farmakologiczny, rolniczy, kosmetyczny, żywnościowy, itp. W dziedzinie biotechnologii zostały wykorzystane do enkapsulacji substancji aktywnych biologicznie, takich jak komórki lub tkanki, tworząc to, co nazywamy sztucznymi organami. Ich użycie pozwala na leczenia zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego, zaburzeń endokrynologicznych i chorób immunologicznych oraz raka. Z kolei enkapsulacja nasienia została zainicjowana przez Nebel et al. w 1985 roku.
Enkapsulacja u świń
Enkapsulowane nasienie ma bardzo ciekawe właściwości, które również zmieniają niektóre z podstawowych pojęć techniki AI. Matryca kapsułki jest wykonana z naturalnych polimerów biokompatybilnych z nasieniem. Plemniki są uwięzione wewnątrz nich, unieruchomione lecz bez negatywnego wpływu na ich strukturę i funkcjonalność. Z drugiej strony, membrana kapsułki utrzymuje selektywną przepuszczalność, która umożliwia przechodzenie cząsteczek o niskiej masie cząsteczkowej, takich jak glukoza, która jest głównym składnikiem wypełniaczy mrożonego nasienia i blokuje przejście makrocząsteczek, takich jak immunoglobuliny (Lim i Sun, 1980), a także mikroorganizmów, które powodują zmiany w plemnikach podczas ich przechowywania. Stwarza to optymalne warunki do przechowywania nasienia enkapsulowanego w 15ºC (Fot 1 i 2).
Fot 2. Rozcieńczone nasienie enkapsulowane
Po wprowadzeniu w drogi rodne lochy, konsystencja enkapsulowanego nasienia staje się bardziej lepka, co pozwala na lepsze jego utrzymywanie się w macicy i częściowo unika cofania się dawki nasienia (Nebel i wsp., 1996). Unika się również strat plemników, które występują podczas transportu plemników ze względu na różne mechanizmy są również mniejsze. W naszych badaniach byliśmy w stanie wykazać, że w jajowodach loch inseminowanych jedną dawką nasienia enkapsulowanego jest więcej plemników niż w jajowodach loch zapładnianych dwoma dawkami nie enkapsulowanego nasienia (Sanchez -Sánchez i wsp., 2014).
W ciągu ostatnich lat jednym z najbardziej pożądanych celów optymalizacji techniki AI jest zmniejszenie liczby dawek nasienia potrzebnych do inseminacji loch. Stosuje się w tym celu różne metody, takie jak określenie momentu owulacji na USG, indukowanie owulacji agonistami GnRH i używanie nasienie enkapsulowanego. Bardzo cenioną właściwością nasienia enkapsulowanego jest sekwencyjne uwalnianie plemników wewnątrz kapsułki, pozwalające na uwalnianie plemników przez dłuższy czas. Jest to przydatne do generowania falowego uwalniania nasienia tak, by zawsze trafić w okres owulacji u lochy.
