Wyzwania związane z transportem dawek nasienia

W ostatnich dziesięcioleciach sztuczna inseminacja (AI) stała się uznaną techniką reprodukcyjną w produkcji trzody chlewnej. Szacuje się, że 90-100% samic w gospodarstwach w głównych krajach produkujących (z wyjątkiem Chin) jest sztucznie inseminowanych. Jednak w celu dostarczenia dawek nasienia i zapewnienia, że są one produkowane ze skuteczną kontrolą jakości, dawki nasienia, które normalnie były produkowane w gospodarstwie, zaczęły być produkowane w wyspecjalizowanych obiektach, takich jak centra sztucznego unasienniania ( stada knurów).

Wśród korzyści płynących z produkcji dawek nasienia w stacjach unasieniania knurów są: intensywne doskonalenie genetyczne knurów ze stale aktualizowanymi indeksami genetycznymi, bezpieczeństwo biologiczne, wykorzystywanie nasienia od zwierząt wolnych od określonych chorób zgodnie z ustawodawstwem krajowym, takich jak świerzb, gruźlica, bruceloza, leptospiroza (poprzez protokół kontroli), klasyczny pomór świń i choroba Aujeszky'ego oraz ścisła kontrola jakości stosowana na wszystkich etapach produkcji dawek nasienia, od pozyskania do dostawy do hodowców.

W tym scenariuszu centralizacji produkcji dawek nasienia, stada knurów są strategicznie zlokalizowane w regionach, które ułatwiają logistykę dystrybucji za pośrednictwem transportu drogowego. Jednak w krajach takich jak Brazylia, ze względu na jej rozmiar terytorialny, na ogół pokonuje się duże odległości, aby dostarczyć dawki nasienia hodowcom. W badaniu przeprowadzonym przez Bennemanna i in. (2020), oceniającym 32 stada knurów w Brazylii (stanowiące 61,53% wszystkich stad w kraju), autorzy zweryfikowali, że transport dawek nasienia odbywa się z kontrolą temperatury w 58,06% stadnin knurów, pokonując odległości do 600 km.

Transport dawek nasienia knurów z hodowli do gospodarstw jest etapem, który wymaga szczególnej uwagi ze względu na czynniki takie jak wahania temperatury i drgania, które mogą wpływać na ich jakość i wpływać na plemniki. Kontrola temperatury podczas transportu jest niezbędna do utrzymania jakości dawek nasienia, ponieważ wahania powyżej 2-3°C skracają czas przechowywania i żywotność plemników.

Wykorzystanie aplikacji działających w czasie rzeczywistym może pomóc zidentyfikować krytyczne czynniki w transporcie dawek nasienia. Czujniki podłączone do urządzeń takich jak smartfony umożliwiają pomiar i zarządzanie różnymi czynnikami zewnętrznymi. Do tej pory istnieje niewiele badań oceniających wpływ transportu na plemniki, jednak Schulze i in. (2018) wykazali, korzystając z aplikacji mobilnej z czujnikami i niestandardowym programowaniem, że sztuczna emisja wibracji ma wpływ zależny od częstotliwości (do 300 obr./min; symulując drogę o silnych wybojach) na jakość dawek nasienia przy użyciu konserwantu krótkoterminowego i mieszanego przez sześć godzin (Tabela 1).

Tabela 1 - Wpływ różnych emisji wibracji (100 i 300 obr./min) przez 6 godzin bezpośrednio po przetworzeniu ejakulatu różnych samców (n = 20) rozcieńczonego w rozcieńczalniku o krótkim okresie trwałości na parametry jakości nasienia.

Wartości wyrażone jako średnia. TRT 30 = test termoodporności po 30 minutach inkubacji w temperaturze 38°C. TRT 300 = test termoodporności po 300 minutach inkubacji w temperaturze 38°C. ^{a, b} Różne litery oznaczają istotne różnice między grupami w obrębie wiersza (P ≤ 0,05). Dostosowane z Schulze et al. (2018).

Paschoal i wsp. (2021) ocenili wpływ symulowanych drgań przy użyciu wytrząsarki przy 200 obr./min przez cztery godziny i również stwierdzili szkodliwy wpływ drgań na parametry ruchliwości plemników i integralność błony plazmatycznej w porównaniu z grupą kontrolną (nie poddawaną drganiom). Zastosowane rozcieńczalniki (krótko- i długoterminowe) nie miały wpływu na uszkodzenia wywołane wstrząsami.

W innym badaniu, przeprowadzonym przez Tamanini et al. (2022), oceniającym wpływ czasu ekspozycji na drgania i wpływ rozcieńczalnika na tę odpowiedź, autorzy symulowali transport poprzez emisję drgań indukowanych przez wytrząsarkę przy 70 obr/min w czasie 0 (nie poddawanych drganiom), 3, 6 i 12 godzin z rozcieńczonymi dawkami w krótko- i długoterminowych rozcieńczalnikach. Badanie to było w stanie zweryfikować, że na ruchliwość plemników i integralność akrosomalną miała wpływ interakcja między czasem mieszania a rozcieńczalnikiem, wykazując niewielki szkodliwy wpływ wibracji na te parametry (rysunek 1).

Dotychczas nie udało się znaleźć biologicznego wyjaśnienia szkodliwego wpływu wibracji na plemniki. Uważa się, że wibracje powodują utratę CO₂ z fazy ciekłej do powietrza, powodując alkalizację dawek nasienia. Ponadto stres oksydacyjny wywołany zmianami mitochondrialnymi również uszkadza komórki. Naprężenie ścinające może zmieniać właściwości błony plemników, a to mechaniczne uszkodzenie generuje poziom stresu w plemnikach.

Dlatego transport dawek nasienia jest skomplikowanym etapem i do tej pory przeprowadzono niewiele badań w celu wyjaśnienia skutków spowodowanych emisją drgań i sposobów ich minimalizacji. W związku z tym ważne jest, aby transport odbywał się prawidłowo, najlepiej w odpowiednio utrzymanych samochodach i po dobrze utrzymanych drogach. Należy zapewnić regularne szkolenia dla kierowców zaangażowanych w dostawę, a także wdrożyć ścisłe monitorowanie temperatury i innych czynników w czasie rzeczywistym, aby dawki nasienia były dostarczane z zapewnieniem jakości.