Umělá inseminace je zavedení spermií zvířat do ženského genitálního traktu umělou metodou, při které se spermie od samce získá předem. Používá se v chovu zvířat k získání velkého počtu potomků od cenných chovných samců. Výhodou oproti přirozenému páření je možnost transportu spermatu (zmrazeného) na velké vzdálenosti a inseminace samic zvířat na odlehlých farmách, efektivnější využití spermatu (separace ejakulátu na více porcí), překonání odmítání páření zvířat (často používané v zoologických zahradách k získávání potomků vzácných a ohrožených druhů zvířat).
Umělé zavedení lidských spermií do genitálního traktu ženy pro lékařské účely se v ruštině označuje termínem umělé nebo intrauterinní oplodnění .
Existuje legenda, že 800 let př.n.l. E. Asyřané vložili houbu do pochvy klisny a po styku s hřebcem tuto houbu se spermatem přenesli do pochvy jiné klisny, aby produkovali vysoce kvalitní potomstvo. Arabská kronika uvádí, že v roce 286 nové éry beduín ze severní Afriky, neschopný získat potomstvo z hřebce patřícího jeho rivalovi, vnesl do pochvy jedné z klisen pasoucích se s tímto hřebcem chomáč koňských žíní. . Poté ji po koitu vyjmul, rychle transportoval a vložil do pochvy své klisny a tím ji uměle oplodnil [1] .
První zaznamenané pokusy s umělou inseminací zvířat provedl v 18. století Ital Lazzaro Spallanzani , ačkoli takové pokusy znali i staří mágové, kněží a alchymisté, údaje o výsledcích studií se nedochovaly. Následně teoretické a praktické základy umělé inseminace zvířat rozvíjeli především ruští vědci.
V polovině 19. století ruský chovatel ryb V.P. Vrassky zavedl možnost oplodnění vajíček, když byla zavlažována mlékem. Následně F. Khelkhovsky , K. Lideman, N. Yenisherlov a další získali potomky umělou inseminací zvířat. Ale první rozsáhlé studie o biologii reprodukce a umělé inseminaci provedl I.I. Ivanov . Pokusy I. Ivanova prokázaly možnost rozdělení ejakulátu spermatu do dávek pro inseminaci několika samic. Byla studována možnost ředění spermií a jejich uchování mimo tělo. Pod vedením I. Ivanova bylo v roce 1930 na farmách SSSR uměle oplodněno více než 100 tisíc zvířat .
Od 60. let 20. století bylo v Sovětském svazu ročně uměle oplodněno více než 80 milionů královen hospodářských zvířat.
Velký přínos k rozvoji umělé inseminace zvířat měli V. K. Milovanov , O. F. Neiman , A. V. Kvasnitsky , I. I. Sokolovskaya , I. V. Smirnov , G. V. Parshutin , P. N. Skatkin , FV Ozhin a mnoho dalších. Díky tvůrčí práci velkého týmu vědců došlo ke zdokonalení technologie, organizace a techniky umělé inseminace hospodářských zvířat. Byly provedeny práce na dlouhodobém skladování spermatu při nízkých teplotách (-196°C) a experimenty na transplantaci a dlouhodobém skladování embryí v tekutém dusíku.
Metody získávání spermií se dělí na chirurgické, vaginální a uretrální. Chirurgická metoda spočívá v extrakci spermatu z přívěsků varlat mrtvého samce nebo po jeho kastraci. Tuto metodu vyvinul I. I. Ivanov. Tímto způsobem získali sperma od divokých beranů - argali a vyvedli nové plemeno - arharomerinos . Vaginální metody spočívají v extrakci spermatu z pochvy samice po spáření s otcem pomocí vaginálního zrcátka a speciální lžičky nebo houbičky. Houbovou metodu dovedl k dokonalosti I. I. Ivanov. Mezi nevýhody metod patří také možnost přenosu infekčních onemocnění. Uretrální metody zahrnují masáž ampulí se spermatem, píštěle, elektroejakulaci, sběr spermatu a umělou vagínu [1] . Nejběžnější metodou je umělá vagína. Zařízení zvané umělá vagína poprvé navrhl Ital Giuseppe Amantea v roce 1913 k získání spermatu ze psa. Umělou vagínu pro býka vytvořili I. M. Rodin, N. A. Komissarov, V. I. Lipatov v roce 1932. Proto se v literatuře mnoha zemí získávání spermatu pomocí umělé vagíny nazývalo „ruská metoda“ [1] .
Na způsob získávání spermatu je kladena řada požadavků. Musí zajistit odběr ejakulátu v plném rozsahu, vyloučit traumatizaci spermatu, zaručit vysokou hygienickou kvalitu spermatu, být bezpečný pro zdraví producenta a nesnižovat jeho sexuální potenci. [2]
Spermie skladované při nízkých teplotách se zmrazují ve šlechtitelských podnicích při −196 °C ve brčkách, nevystlaných a vystlaných granulích (při zmrazování spermatu, glycerinu, cukrů, vaječného žloutku a citrátu sodného do média) [1] [3] . Pro krátkodobé skladování se sperma skladované při 2-4°C po odběru od výrobců naředí a postupně ochladí a poté se posílá na místa zabalené v jednorázových zkumavkách nebo ampulích (ampulkách) v termosce s ledem. Během přepravy by měl být led uchováván v termosce pod a nad balením semene [4] . Zmrazené spermie se musí rychle rozmrazit, aby se zabránilo tvorbě krystalů, které, jak je uvedeno, mají škodlivý účinek na spermie. K rozmrazení spermatu je zapotřebí vodní lázeň a speciální ředidlo. Jako ředidla v Primorsky Krai se používá 2,9% roztok citrátu sodného, balený v 1 ml skleněných ampulích, a také žloutkové ředidlo [1] .
Vizuální hodnocení zahrnuje stanovení objemu, barvy, vůně a konzistence spermatu. U berana je objem spermatu 0,8-2,0 ml, u býka - 3,0-5,0 ml, u kance - 250-500 ml. Barva semene u beranů a býků je bílá se žlutavým nádechem, zatímco u kanců a hřebců je mléčně bílá s šedavým nádechem. Semeno je obvykle bez zápachu, ale u beranů může cítit tuk a u býků může cítit čerstvé mléko. Konzistence semene u berana je krémová, u býka je krémová, u kance a hřebce je vodová.
Spermie se mohou pohybovat přímočaro-translačně, arénově nebo oscilačně. Pohyblivost spermií se hodnotí na desetibodové škále. Nejvyšší skóre (10 bodů) má spermie, kde téměř všechny spermie mají přímočarý progresivní pohyb. Při hodnocení 9 bodů takových spermií 90%, 8 bodů - 80, 7 bodů - 70% spermií se pohybuje přímočaře progresivně atd. Zmrazené spermie se hodnotí po rozmrazení. V souladu s GOST 26030-83 „Zmrazené býčí sperma“ je povoleno použití spermií otců s následujícími vlastnostmi:
Od vysoce hodnotných plemeníků a zlepšovatelů, jakož i od býků pocházejících po rodičích uznaných za zlepšovatele, mohou být spermie s pohyblivostí alespoň 3 body a množství spermií s přímočarým progresivním pohybem v dávce alespoň 10 milionů. použitý [4] .
Pro inseminaci krav a jalovic se spermie vstříkne do děložního čípku. Existují 3 způsoby, jak jej zavést: rektocervikální, manocervikální a visocervikální.
Podstatou je zavedení spermií do pohlavního traktu ženy pomocí nástrojů. Tato metoda vytváří nejbohatší možnosti pro selekci a šlechtitelskou práci. Využití výrobců s vysokou hodnotou se tak mnohonásobně zvyšuje. Býčí spermie odebrané během roku mohou oplodnit 30-40 tisíc krav a za život je býk schopen vyprodukovat přes 300 tisíc dávek spermatu. [5]
Transplantace embryí je metoda reprodukce zvířat, jejíž podstatou je extrakce embryí z genitálního traktu dárkyně v raných fázích vývoje a přenos do genitálního traktu příjemkyně. Zahrnuje řadu biotechnických technik: indukci superovulace u dárců, synchronizaci estru u dárců a vyhledávání embryí a posouzení viability, krátkodobé a dlouhodobé skladování embryí, jejich přípravu k použití, přenos embryí příjemcům. V některých případech je metoda doplněna o kultivaci ovariálních oocytů a jejich oplodnění mimo tělo. [5]