, - 2

, - 2

ns?mn??rile artificiale la animalele domestice

ns?mn??rile artificiale reprezint? o biotehnic? modern? a reproducerii

animalelor, care asigur? progresul genetic al efectivelor ?i implicit

sporirea productivit??ii acestora.

ns?mn?area artificial? nl?tur? controlul sexual dintre mascul ?i

femel?, sperma fiind recoltat? de la un reproduc?tor mascul ?i depus? n

organele genitale ale unei femele aflate n c?lduri, cu ajutorul unui

instrumentar adecvat.

De?i n literatura de specialitate nu exist? date precise despre

nceputul aplic?rii ns?mn??rilor artificiale, se consider?, totu?i c?

prima ncercare a fost f?cut? de c?tre arabi, n secolul XIV, ob?innd un

produs de la un arm?sar valoros, prin prelevarea spermei cu un smoc de p?r

introdus n vaginul unei iepe ?i extras dup? monta acesteia, ?i apoi

introdus imediat n vaginul altei iepe n c?lduri.

Date sigure au stabilit c? ns?mn??rile artificiale au fost aplicate

nc? n secolul XVIII. Astfel se cunoa?te faptul c? fiziologul italian

Lazzaro Spallanzani n anul 1778, inoculnd unei c??ele sperma recoltat?,

prin masturba?ie, de la un cine a ob?inut trei produ?i. Experien?e

asem?n?toare, cu rezultate bune au fost efectuate n secolul al XIX-lea de

c?tre Everett, Millais, Albrecht.

Studii aprofundate, bazate pe cercet?ri experimentale, au fost efectuate

pentru prima dat? de fiziologul rus Ilia Ivanov (1860-1932), considerat pe

drept cuvnt, fondator al ns?mn??rilor artificiale. Punnd bazele

teoretice ?i practice ale ns?mn??rilor artificiale, Ivanov a aplicat, n

perioada 1889-1932, aceast? metod? la diferite specii (cabaline, bovine,

ovine, porcine), mai nti ca mijloc profilactic pentru prevenirea bolilor

infec?ioase ?i parazitare transmisibile prin mont?, ?i apoi ca metod? de

ameliorare a raselor de animale. La ?coala creat? de Ivanov s-au format

speciali?ti de prestigiu care au elaborat valorase studii despre tehnologia

ns?mn??rilor artificiale, biochimia spermei, perfec?ionarea aparaturii ?i

instrumentarului.

ns?mn??rile artificiale au nregistrat o larg? r?spndire ntr-o

perioada de timp relativ scurt? datorit? avantajelor mari pe care le

prezint? n ameliorarea animalelor. Astfel, Danemarca, Japonia ?i Israelul

utilizeaz?, practic, numai ns?mn?area artificial? la taurinele pentru

lapte ?i la suine. Metoda are extindere mare n SUA, ??rile din Europa ?i

Asia. Importan?a ns?mn??rilor artificiale se manifest? sub diferite

aspecte: zootehnic, economic, sanitar-veterinar ?i ?tiin?ific.

Gra?ie cre?terii substan?iale a eficien?ei utiliz?rii materialului

seminal, prin aplicarea ns?mn??rilor artificiale este posibil? folosirea

celor mai valoro?i reproduc?tori masculi, testa?i dup? descenden?? ?i cu

nsu?iri morfo-productive deosebite, care intensific? progresul genetic-

ameliorativ al efectivelor ntr-un timp scurt. Astfel, un taur testat poate

avea pe durata vie?ii ntre 100.000 ?i 200.000 produ?i, vierul peste 1000

ntr-un an, iar un arm?sar peste 100 mnji pe sezon.

La speciile cu un interval mare ntre genera?ii, asocierea biotehnicii

ns?mn??rilor artificiale cu conservarea prin congelare a spermei permite

crearea unor b?nci de material seminal, care este unilizat dup? finalizarea

la taurii de 6 sau 7 ani a testului de performare dup? prima lacta?ie

normal? a fiicelor. n plus, peste 90% din caracterele morfoproductive care

au un determinism genetic pot fi ameliorate prin folosirea ns?mn??rilor

artificiale.

Prin folosirea unui num?r redus de reproduc?tori n centre specializate

de reproduc?ie, cu sperma c?rora pot s? fie ns?mn?ate un num?r mare de

femele se realizeaz? economii nsemnate de for?? de munc?, de furaje, de

ad?posturi, putnd fi ntre?inu?i n condi?ii foarte bune reproduc?torii de

mare valoare genetic?.

ntre?inerea masculilor reproduc?tori n ferme specializate permite

men?inerea lor n condi?ii optime de s?n?tate ?i ntre?inere, cu o

produc?ie seminal? de calitate ?i indemn? de boli cu transmitere venerian?

(bruceloz?, tricomonoz?, vibrioz?). Garantarea indemnit??ii spermei fa?? de

principalele boli infecto-contagioase face posibil schimbul interna?ional

de gene prin importul exportul de material seminal congelat, f?r?

suportarea inconvenientelor prilejuite de carantin?.

Derularea diferitelor etape ale ns?mn??rilor artificiale majoreaz?

substan?ial aportul factorului uman la procesul reproducerii, fapt care

face necesar? ntocmirea ?i p?strarea unor eviden?e complete reducnd prin

aceasta pericolul transmiterii prin mo?tenire a unor boli genetice.

Alte avantaje ale ns?mn??rilor artificiale se refer? la reproducerea

artificial? a unor specii monogame (vulpile) ?i ob?inerea de hibrizi ntre

specii, care n mod natural nu se mperecheaz? (ntre m?gar ?i iap?, ntre

vac? ?i Iac, ntre bizonul european ?i bizonul american etc.).

ns?mn?area artificial? comport? ?i unele dezavantaje. Ele rezid? n

urm?toarele:

. folosirea reproduc?torilor necorespunz?tori din punct de vedere

genetic are ac?iune negativ? asupra amelior?rii. De aceea, este

absolut necesar s? se foloseasc? masculi de origine cunoscut?, testa?i

dup? descendent?;

. posibilitatea comiterii unor erori n etapele prelucr?rii,

conserv?rii, transportului, depist?rii c?ldurilor ?i ns?mn?area

femelelor de c?tre persoanele antrenate n procesul de munc?.

. Prin neglijarea profilaxiei bolilor genetice, ns?mn??rile

artificiale pot favoriza diseminarea unor boli, cum ar fi: boala

chistic? ovarian?, sindromul spastic, criptorhidia ?i defecte de

conforma?ie.

. Toate aceste neajunsuri pot fi nl?turate n cazul existen?ei n

re?eaua ns?mn??rilor artificiale a unui personal calificat, care s?

posede cuno?tin?e de biologia ?i patologia reproduc?iei, precum ?i de

ameliorare.

Teoria ?i practica ns?mn??rilor artificiale la animalele domestice

cuprinde urm?toarele compartimente:

- studiul spermei;

- metodele de recoltare a spermei;

- controlul ?i diluarea spermei;

- metodele de conservare a spermei;

- inocularea spermei sau ns?mn?area propriu-zis?.

Sperma

Sperma reprezint? un produs complex al aparatului genital mascul

constituit din spermatozoizi ?i plasm? seminal?.

Plasma seminal? este alc?tuit? din fluidul testicular secretat de

canaliculele testiculare, la care se adaug?, succesiv, secre?ia

epididimului ?i a canalelor deferente, Cantitatea cea mai mare de lichid

seminal cu rol biologic foarte important este secretat? de glandele anexe

ale aparatului genital: glandele seminale, prostata ?i glandele bulbo-

uretrale.

Sperma eliminat? de un mascul n timpul unui act coital poart? denumirea

de ejaculat.

Particularit??ile de structur? ale organelor genitale ?i dinamismul

actului coital determin? varia?ii att n volumul ejaculatului, ct ?i n

compozi?ia lui la masculii de diferite specii. Astfel, volumul ejaculatului

la arm?sar este de 60-80ml, maximum 200ml, la vier respectiv 200-500 ?i

1000ml, la berbec 1-2 ?i 3,5ml, la taur 4-5ml ?i 15 ml, la cine 8-10

?i 25ml, la coco? 0,3 ?i 2ml, la curcan 0,25-0,4 ?i la gscan 0,1-

1,3ml.

n func?ie de specie este diferit? ?i concentra?ia spermei. La animalele

de tip vaginal de ns?mn?are natural? concentra?ia spermiilor este de 5-10

ori mai mare n compara?ie cu cea la animalele de tip uterin de

ns?mn?are. A?a, ntr-un mililitru de sperm? se g?sesc n mediu: la berbec

2,5-3,5miliarde, la taur 0,8-1,25miliarde, la vier 0,15-0,21miliarde,

la arm?sar 0,1-0,15miliarde, la coco? 2-4miliarde, la curcan 2-

4miliarde ?i la gnsac 0,3-1miliard de spermi.

Raportul dintre spermi ?i plasma seminal? este diferit, n dependen?? de

specie ?i este n corela?ie cu volumul ejaculatului ?i mai ales cu

dezvoltarea glandelor anexe. n sperm?, spermii reprezint? 36% - la berbec,

14% - la taur, 7% - la vier ?i numai 1,75% - la arm?sar.

Compozi?ia chimic? a spermei

Din punct de vedere al compozi?iei chimice, sperma face parte din cele

mai complicate lichide ale organismului. Apa constituie circa 90-98% din

masa spermei, iar 2-10% revine substan?ei uscate, dintre care 60% sunt

proteine. Constituen?ii principali ai spermei sunt proteinele ?i lipidele.

n compozi?ia proteinelor spermei sunt proteinele ?i lipidele. n

compozi?ia proteinelor intr? aminoacizi care con?in sulf. Din lipidele

spermatice, ntr-o cantitate mai mare se con?ine lecitina, bogat? n

fosfor. n 100ml sperm? de berbec se con?in pn? la 355mg de fosfor, la

taur 82mg, la vier 66mg ?i la arm?sar 19mg. El are un rol important

n procesele biochimice ce se produc n spermi.

n sperm? se con?in elemente minerale. n form? combinat? sau ca

electroli?i, dintre care e de men?ionat: Sodiul, potasiul, calciul,

magneziul, fosforul, zincul, clorurile, fosfa?ii etc. Zincul joac? un rol

important n procesul fecunda?iei, stimulnd n acela?i timp ac?iunea

hormonilor androgeni.

Constituen?ii organici din sperm? au rol deosebit n biologia spermilor,

concretizat prin: asigurarea substratului energetic necesar metabolismului

spermilor; ac?iune protectoare asupra game?ilor, prin neutralizarea

efectului d?un?tor al unor constituen?i anorganici din sperm?; prevenirea

aglutin?rii spermilor etc. Dintre substan?ele organice, o mare importan??

prezint?: fructoza, acidul citric, inozitolul, fosforil-colina ?i fosforil-

gliceril-colina.

Fructoza este principalul glucid din sperm?. Ea a fost depistat? pentru

dat? n sperma de taur; ulterior s-a descoperit ?i n sperma altor specii.

Con?inutul de fructoz? a spermei este, la 100ml, n medie de 540mg la taur,

247mg la berbec, 15mg la arm?sar, 12mg la vier. Secretatq yn cea mai mare

parte de glandele seminale, fructoza constituie sursa principal? de energie

pentru spermi. Secre?ia fructozei este favorizat? de testosteron, iar

sinteza ei este condi?ionat? de declan?area unor mecanisme hormonale.

Exist? o corela?ie semnificativ? ntre cantitatea de fructoz? din sperm? ?i

procentul de fecunditate ob?inut. Determinarea indicelui de fructoliz?

constituie o metod? eficace pentru aprecierea calit??ii spermei. Dintre

alte substan?e de natur? glucidic?, n sperm? se g?sesc: glucoza,

galactoza, arabinoza, riboza ?i ribuloza.

n afar? de fructoz? ?i de celelalte monozaharide sperma con?ine

cantit??i nsemnate de sorbitol, secretat de glandele seminale. Sorbitolul

serve?te, de asemenea, ca surs? energetic? pentru spermi, g?sindu-se n

cantit??i care variaz? n limite foarte mari n sperma diferitelor specii:

la berbec 26-120mg/100ml, la taur 10-136mg/100ml, la vier 6-

18mg/100ml, la arm?sar 20-60mg/100ml sperm?.

Acidul citric este unul din constituen?ii caracteristici ai spermei, care

ndepline?te multiple roluri, cum sunt: activator al fosfatazei alcaline,

absolut necesar? n anumite faze ale glicolizei anaerobe; mpreun? cu

sodiul ?i potasiul, acidul citric contribuie la realizarea presiunii

osmotice a lichidului spermatic. Ca ?i fructoza, este secretat n deosebi

de glandele seminale, sub influen?a testosteronului. S?rurile acidului

citric (citra?ii) sunt elemente ale sistemului-tampon al spermei, de aceea

adausul de citrat de sodiu n materialul seminal prelunge?te termenul de

viabilitate a spermilor. Sperma diferitelor specii con?ine, n medie,

urm?toarele cantit??i de acid citric la 100ml sperma: la taur 720mg, la

vier 130mg, la berbec 120mg, la arm?sar 26mg. Starea de ntre?inere a

animalului influen?eaz? con?inutul de acid citric din sperm? influen?eaz?

con?inutul de acid citric din sperm?, ca ?i de celelalte substan?e

reduc?toare.

Inozitolul s-a descoperit ini?ial n sperma de vier, fiind secretat de

glandele seminale, avnd o asem?nare de structur? cu glucoza ?i fructoza,

face s? se presupun? c? ar juca rolul de intermediar chimic ntre glucide

?i hormonii androgeni. Con?inutul de inozitol, la 100 ml sperm? este: la

vier 605-702mg, la taur 63,4mg, la berbec 40mg, la arm?sar 37,5mg.

Fosforil-colina ?i gliceril-fosforil-colina constituie con?inutul total

al fosforului existent n plasma seminal?. Gliceril-fosforil-colina este

secretat?, n principal, de epididim ?i se g?se?te n cantitate destul de

mare n sperma tuturor speciilor. n sperm?, gliceril-fosforil-colina se

g?se?te ca atare, dar ea este descompus? n elemente mai simple (colin?,

fosfoglicerol, glicerol liber) sub ac?iunea enzimelor secretate de aparatul

genital femel; din aceste considerente, gliceril-fosforil-colina constituie

o surs? de energie pentru spermi dup? depunerea lor n organele genitale

femele.

Prin determin?ri chimice, s-a constatat prezen?a n sperm? a vitaminelor

A,C,D, a vitaminelor din complexul B, a vitaminei PP. Dintre acestea

vitamina C este indispensabil? viabilit??ii spermilor, lipsa ei determinnd

cre?terea procentului de infecunditate. Cantitatea de acid ascorbic n

sperm? este cu mult mai mare dect n snge (4-14mg% n sperm? fa?? de 0,2-

0,4mg% n snge). n 100g testicul se g?sesc urm?toarele cantit??i de

vitamina C: la taur 29,39mg, la arm?sar 46mg, la iepure 14mg.

Sperma con?ine hormoni steroizi elabora?i de testicul. n sperma tuturor

masculilor se g?sesc hormoni androgeni, ?i n cantitate mai mic? hormoni

estrogeni, cu excep?ia spermei de arm?sar, unde estrogenii sunt n

cantitate mai mare.

Lichidul seminal con?ine ?i Prostaglandin? F2alfa n concentra?ii care nu

dep??esc 100mg/ml ?i care, prin ac?iunea ocitocic? asupra miometrului,

favorizeaz? transportul spermilor n c?ile genitale femele.

Att lichidul spermatic, ct ?i spermii con?in numeroase enzime cu

importan?? deosebit?, mai ales pentru activit??ile vitale ale celulelor

seminale. Din acestea fac parte: catalaza, fosfatazele, mucinaza, tripsina,

hialuronidaza etc.

Fosfatazele sunt enzime cu rol important n metabolismul glucidelor.

Activitatea fosfatazic? este mai intens? la masculii care beneficiaz? de un

regim ra?ional de hr?nire, ngrijire ?i exploatare, n timp ce la animalele

subalimentate, extenuate etc. activitatea fosfatazelor este mai redus?,

de?i concentra?ia spermei variaz? n limite normale. Fosfataza acid? este

secretat? n cea mai mare parte de glanda prostat?, fiind ca ?i fructoza,

un indiciu al activit??ii androgene. Fosfataza alcalin?, secretat?

ndeosebi de glandele seminale, intervine n procesul de hidroliz? a

fructozei.

Mucinaza este o enzim? secretat? de glandele anexe ale aparatului

genital, cu rol de a lichefia mucusul cervical care, n ultimele ore ale

c?ldurilor, este mai vscos, constituind un mediu nefavorabil pentru

naintarea spermilor depu?i n conductul genital.

Tripsina este o enzim? secretat? de glandele anexe, cu ac?iune mucolitic?

asupra gelului periovocitar. Se c?se?te n sperma p?s?rilor domestice (cu

excep?ia gnsacului), iar la animalele domestice este prezent? numai n

sperma de cine. Activitatea tripsinei este asem?n?toare hialurinidazei.

Hialuronidaza se formeaz? n epiteliul seminifer al testiculului la

animalul adult ?i se g?se?te n spermi, lipsind n plasm?. Cercet?rile

efectuate au confirmat ipoteza c? aceast? enzim? se afl? mai ales n capul

spermatozoidului. Hialuronidaza faciliteaz? procesul p?trunderii

spermatozoidului n ovul prin dislocarea celulelor foliculare care formeaz?

coroana radiat?; pentru denudarea ovulului de celulele foliculare este

necesar un num?r foarte mare de spermi care s? elibereze o cantitate

crescut? de hialuronidaz?.

Cunoa?terea compozi?iei chimice a spermei contribuie mult la preg?tirea

diluan?ilor care permit men?inerea ?i prelungirea viabilit??ii spermilor n

produsul conservat.

Morfologia spermului

Spre deosebire de celelalte celule din organismul animal, spermii sunt

celule flagelate, avnd att potenalitate eriditar? patern?, ct ?i

proprietatea de a se mi?ca.

Pentru prima dat? spermii au fost observa?i n anul 1677 de c?tre

studentul Hamm din Leida, n sperma de om, iar doi ani mai trziu game?ii

au fost observa?i n sperma animalelor, de c?tre Leuwenhoech.

Celula spermatic? la animalele se deosebe?te de ovul ca m?rime, form? ?i

mobilitate. Lungimea spermului este de aproximativ de dou? ori mai mic?

dect diametrul ovulului, iar volumul gametului mascul este de circa 60000

ori mai mic dect cel al gametului femel. M?rimea spermilor variaz? n

limita de 50-80microni. Astfel, la taur ?i berbec lungimea spermului este

de 75-80microni, la ?ap 60-65microni, la arm?sar 50-60microni ?i la vier

50-55microni.

Studiul morfologic al spermilor a fost posibil datorit? colora?iilor

vitale, tehnicilor biochimice ?i, ndeosebi microscopiei electronice.

Sub aspect morfologic spermul este format din: cap, gt, piesa

intermediar?, piesa principal? ?i piesa terminal?. Cele trei piese

(intermediar?, principal? ?i terminal?) alc?tuiesc la un loc flagelul sau

coada spermului.

Capul spermului la mamifere este ovoid, alungit, aplatizat ?i u?or

convex, cu grosimea maxim? la baz? ?i ngustat la vrf, avnd lungimea ?i

l??imea de 8-10 microni ?i respectiv 4-4,5microni la taur, berbec ?i

vier, 5-7 ?i respectiv 2,7-4 microni la arm?sar, cine ?i cotoi; grosimea

spermilor la toate speciile este de 0,1-0,15 microni.

Din punct de vedere al structurilor chimice, capul spermului este format,

n special, din nucleoproteide ?i cantit??i mici de proteine libere, lipide

?i s?ruri. Nucleoproteidele con?in acid dezoxiribonucleic (AND) ?i o

protein? simpl?, care, n cazul mamiferelor este o histon?, iar n cazul

p?s?rilor o protamin?. Histonele sunt reprezentate de circa 18

aminoacizi, dintre care arginina constituie aproximativ 25%. AND-ul

reprezint? circa 55% din substan?a uscat? a capului spermului, iar mpreun?

cu histonele 80-83%. n afar? de nucleoproteide capul spermului con?ine

: 1, 2, 3, 4, 5




2009 .