NO782997L - R fremgangsmaate og middel for aa oeke fertiliteten hos husdy - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og middel for å

øke fertiliteten hos husdyr.

I moderne husdyravl er kunstig inseminasjon, i det etterfølgen-de betegnet med AI (Artificial Insemination), den mest velegnede og økonomiske insemineringsmetode.

Ved AI oppnår man flere fordeler, eksempelvis kan man méd sæd fra ett handyr inseminere vesentlig flere hundyr enn det som ville være mulig på naturlig måte. Sæd fra handyr med spesielt gode avlsegenskaper kan dypfryses og oppbevares over lengere tid og være tilgjengelig for inseminering av hundyr når hannens gode arvélighetsegenskaper vil være ønskelig hos avkommet. Dette muliggjør at hver enkelt gårdbruker eller oppdretter kan "pro-dusere" avkom med ønskete egenskaper, uten fare for innavl og uten at det er nødvendig å ha ett eller flere "uproduktive" handyr tilgjengelig lokalt for avlsformål.

Det er imidlertid kjent at AI gir en noe lavere befruktnings-prosent enn det som kan oppnåes ad naturlig vei under de mest gunstige forhold. Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å bedre denne situasjon.

Det vil åpenbart være av megen stor økonomisk betydning for .. en oppdretter hvis kull-størrelsen kunne økes, i forhold til det som er vanlig ved AI for dyr med avkom i kull,' såsom svin, eller at antallet fullbårne avkom pr. kunstig inseminering kunne økes for dyr som normalt får ett avkom av gangen, såsom for hest og ku.

I de senere år har det særlig innen humanmedisinen vært pekt på at variasjoner i fruktbarhet muligens kan ha immunologiske årsaker (Beer & Billingham 1976, James & Scott 1976).

Hvis denne antagelse er korrekt er det mulig at man ved hjelp av immunologiske mekanismer kan forklare årsaken, til en rekke fenomener i naturen som direkte eller indirekte har innvirkning på fruktbarheten. Av slike fenomener kan nevnes: Parring mellom dyr av forskjellige raser gir ofte øket fruktbarhet, som i henhold til et begrep fra genetikken betegnes med heterosis, men heterosis gir ikke noen fysiologisk forklaring på fenomenet. Hvis heterosis fysiologisk sett kan ha en immu-nologisk forklaring skulle man forvente at jo mindre dyrene er beslektet desto større immunrespons skulle man teoretisk oppnå med derav større hetérosis-effekt, dvs. forøkning i fruktbarheten.

Parring mellom beslektede dyr fører som kjent til innavlsdepre-sjpn, bl.a. mindre fruktbarhet (også dette begrepet er hentet fra genetikken). Hvis den fysiologiske årsak til dette er im-munologisk betinget så vil man forvente en lavere immunrespons jo mere beslektet dyrene er, og følgelig større innavlsdepre-s jon.

Gode resultater kan også oppnåes ved å anvende blandinger av . sæd fra flere handyr, innen samme art, hvor den oppnådde drektighetsprosent blir høyere enn det som kunne forventes om man anvendte den mest fruktbare av de aktuelle handyr. Sett fra et avlssynspunkt er det ikke fordelaktig å anvende blanding av sæd fra forskjellige hanner innen samme art, da man ikke vil vite hvilket handyr som er avkommets virkelige far.

Sammenligning av kullstørrelsen etter naturlig parring og yéd. bruk av AI hos svin, gir som tidligere nevnt klare indikasjo-ner i retning av mindre kullstørrelser ved bruk av AI. Hvis det er slik at ejakulatet inneholder viktige antigener vil en her kanskje ha forklaringen på at en sterk fortynning av sæden kan resultere i en mindre kulllstørrelse.

Undersøkelse i forbindelse med hybridoppdrett av svin her i landet viser at man ved bruk av kunstig befruktning får svært liten heterosis for kullstørrelse, mens den tilsvarende heter^- i sis-effekt er på nesten 1,0 griseunge hvis det anvendes naturlig parring. Den fysiologiske forklaring på dette kan være som ovenfor angitt i

Det er også vist at rånen har en signifikant innvirkning på kullstørrelsen. Hvis det eksisterer en korrelasjon mellom immunrespons og kullstørrelse (fosterdød) er det grunn til å anta at fedrene vil ha en innvirkning på kullstørrelsen.

Forsøk har vist at man i henhold til foreliggende oppfinnelse kan oppnå en forbedret fruktbarhet hvis man til sæd.tilsetter antigener, dette gjelder særlig sæd som er fortynnet med sædfortynningsvæske. Denne sædfortynningsvæske anvendes for å for-tynne et ejakulat til et større antall inseminasjonsdoser og kan bestå av forskjellige bufferblandinger ytterligere inneholdende midler som nedsetter temperatursjokk-effekt hvis dosene skal avkjøles eller dypfryses, antibiotika og næringsmidler, etc.. Fortynningsvæsken kan også være basert på eggeplomme, skummet melk, tørrmelk, etc.. Bruk og sammensetning av fortyn-ningsvæsker er velkjent innen teknikkens stand, og i denne sam-menheng kan det henvises til den klassiske lærebok av E.S.E. Hafez, Reproduction in Farm Animals, sidene 153 og 154. Ytterligere kan det henvises til Pålson og Einarsson: Insemination och inseminationsteknik. Det vil .fra disse referanser fremgå at man ved fremstilling av et egnet sædfortynningsmiddel konsen-trerer seg om å oppnå de beste livsbetingelser for spermier, slik at et størst mulig antall livskraftige spermier vil over-leve og derved kunne ta del i befruktningsprosessen. Det er ikke tidligere nevnt eller antydet at sæd/sæd fortynnet med sædfortynningsvæske kan tilsettes midler som positivt forbed-rer sjansene for befruktning. I henhold til foreliggende oppfinnelse er det funnet at sæd/fortynningsvæske kan tilsettes antigener og derved positivt resultere i større kullstørrelser eller øket sjanse for frembæring av fullbårent avkom pr. inseminasjon. Egnete antigener kan tilsettes i form av hvite blodlegemer til sæden/fortynningsvæsken. Man kan ikke tilsette .rent blod fordi erytrocyttene vil fnokke seg rundt sædcellene og inaktivere disse.

i i

I! i Med antigener forståes stoffer som stimulerer hu■ndyrets immun-'-apparat, og antigenene kan foreligge i form av cellulære antigener eller "rene antigener" isolert fra celler og cellevev.

Fortrinnsvis kan antigenet anvendes i form av leucocytter, lymphocytter eller andre fremmede celler, f.eks. mikroorganis-mer, og det kan anvendes antigener fra den samme dyreart eller

fra andre dyrearter. Det er også meget mulig at det kan oppnåes en synergistisk effekt.ved anvendelse av forskjellige antigener 'som kan være erholdt fra den samme dyreart eller fra en annen dyreart eller blandinger av antigener erholdt fra forskjellige dyrearter.

Et antigen kan defineres som enhver substans som forårsaker produksjon av antilegemer. De fleste antigener er proteiner, men det er også funnet at visse andre store molekyler kan tjene som antigener. (Se eksempelvis Stanier, Doudoroff og Adelberg: "The Microbial World" (Prentic. Hall, Inc. 1958),. s. 594-508).

Oppfinnelsen vil fremgå av de følgende eksempler hvor det som antigener anvendes hvite blodlegemer.

1. Det ble kjøpt inn ca.. 100 purkegriser (landsvin) ved ca.

20 kg lev.vekt.

2. Ved 2.brunst ble disse ungpurkene delt i tre grupper:

A. 1/3 av.ungpurkene ble inseminert på vanlig måte

(kontrollgruppe).

B. 1/3 av purkene ble inseminert med sæd der det til sæden var tilsatt cellulære antigener (hvite blodlegemer) fra samme råne som den som hadde produsert sæden som purka ble inseminert med.

G. 1/3 av purkene ble inseminert med sæd der det var tilsatt cellulære antigener (hvite blodlegemer) som stammet fra en råne av en annen rase (Yorkshire).

3.4 uker etter befruktning ble ungpurkene slaktet og en foretok da følgende registreringer:

- antallet gule legemer

- antallet normale (levende) fostre

- antallet døde fostre

- størrelsen av fostrene ble målt.

4. Fostrene ble preparert (støpt inn i voks) for at en senere

kan foreta kjønnsbestemmelse. Dette vil gi oss tilleggs-informasjoner om omfanget av tidlig fosterdød.

i

Resultatene fra dette forsøket kan sammenfattes slik: - Tilsetning av cellulære antigener til sæden ga signifikant større kull (flere fostre) enn ved bruk av vanlig sæddose.

- Forsøkene viser at tilsetning av antigener til sæden gir

ca. 12% økning i kullstørrelse.

Sannsynligheten for at den forskjell som er funnet skyldes tilfeldigheter er på knapt 2,5%.

De enkelte middeltall i dette forsøket var:

Prosent normale fostre i kontrollgruppen ligger på et normalt nivå, mens tallene for gruppe B og C er mye større enn vanlig.

Det er kjent at fruktbarhetsresultatene hos pattedyr i vesentlig grad er bestemt av omfanget av fosterdødelighet.. Tidligfosterdød er en vesentlig årsak til omløpning hos dyrene. Hos hest er det f.eks. vist at av 100 parringer får én 40 føll og 24 tilfeller av tidlig fosterdød.

Tilsetning av antigener,ifølge oppfinnelsen, til sæden har her resultert i signifikant mindre fosterdød og dermed større fruktbarhet.

De hvite blodlegemer kan skilles.fra blod på i og for seg kjent måte, eksempelvis som følger:

. Separering av blod. Mengder opp til 100 ml

1 del dekstran 6% (i 0,9 % NaCl)

A: + 5 deler blod (heparin, EDTA, Defibrinert) Står i 15-30 min. 1 B. Pipetter av plasmalaget med leucocyttene.'C. 6 ml cellesuspensjon over 3 ml Ip-Ficoll separasjonsvæske. D. Sentrifugert. 400 g i 40 min - 20°C eller 800 g i 15-20°.

For nærmere beskrivelse se:

Bøyum, A. 1976 . Isolation of Lymphocytes,. Granulocytes and Macrophages. Scand.J.Immunol. Vol.5, Suppl.5.

Til en sæddose for svin kan tilsettes 1 ml av de hvite blodlege-mene erholdt som ovenfor. Til en sæddose for storfe kan tilsettes ca. 0,5 ml av disse antigener og selve insemineringen ut-føres på vanlig kjent måte. Som det fremgår av de ovenfor viste resultater så ble det oppnådd en kullforøkelse på mer enn 12 %, hvilket på såvel nasjonal som global basis er av meget stor betydning: I følge FAO statistikken er det ca. 670 mill. svin i verden idag. Antar vi at det fremfires ca. 10 slaktesvin pr. årspurke blir det på verdensbasis ca. 60 mill. avlspurker..

Regnes det videre forsiktig med at 10% av disse vil bli inseminert, og at én kan oppnå en forbedring av fruktbarheten med 1/2 grisunge pr. purke, vil dette representere 3 mill. smågri-ser i tillegg.

En smågris er her i landet idag verd minst 250,- kr, dvs. en total gevinst på 750 millioner kr. pr. år.

Der hvor AI er den vanlige inseminasjonsmetode vil naturligvis en forøkning av kullstørrelsen i størrelsesordenen 12 % være av allerstørste betydning.

Det er gjort mange forsøk vedrørende bestemmelse av det mini-male antall spermier som er nødvendig å inseminere for å oppnå drektighet. Fra det vedlagte diagram, basert på en figur tatt fra Pålson og Einarsson: Insemination och Inseminationsteknik, vil det sees at sjansen for drektighet avtar raskt med syn-kende antall inseminerte spermier. I alminnelighet regnes det i med at det bør insemineres 8-12 millioner spermier for å oppnå en tilfredsstillende drektighetsprosent, dvs. i størrelsesor-denen 65-68%: For en sæddose på ca. 1 millioner spermier skulle man i beste tilfelle forvente ca. 4 kalver pr. 10 insemineringer. Som det

fremgår av diagrammet er såvel X-aksen som Y-aksen og den hel-trukne linje brudt i området under 2 millioner sædceller pr. dose.

For å undersøke om man ved tilsetning av antigener kunne kompen-sere reduksjonen i antall spermier pr. sæddose ble følgende for-søk utført: 10 kuer ble inseminert med en sæddose på ca. 1 million spermier som var tilsatt ca. 3 milliarder rånespermier, dvs. arts-fremmede spermier, og resultatet var 9 fullbårne kalver, hvilket altså er et ekstremt godt og uventet resultat.

I det ovenfornevnte forsøk, hvor oksesæd ble tilsatt antigener, i form av sæd fra gris, ble det oppnådd en drektighetsprosent og levendé fødte dyr på ca. 90 % (hvilket faller langt utenfor skalaen for det tidligere diagram). Det at drektighetsprosen-ten kan forøkes i en så høy grad i henhold' til oppfinnelsen, er naturligvis av meget stor økonomisk betydning, hvilket vil fremgå av det følgende.

En enkel forbedring av ikke-omløps-prosenten i samband med inseminering av ku representerer, ifølge Lindstrom (1978) en innsparing på ca. 3 Nkr. pr. ku pr. år.

Tilsammen, i Nord-Amerika, Europa og USSR/er det ifølge FAO ca. 430 mill. melkekuer. I mange land er nå tilslutningen til AI over 75%. Hvis man antar at én i disse land i middel vil

komme opp i 50% AI, representerer dette ca. 215 mill. kuer.

Det foretas selvsagt et stort antall AI i Sør-Amerika, Oceania .og Asia, og i tillegg er det et betydelig antall kuer av kjøtt-fe som insemineres. Legges 200 mill. insemineringer pr. år til j grunn vil en forbedring av ikke-omløps-prosenten med 2,5 %.

således representere en økonomisk gevinst av størrelsesorden 1 milliard kr. pr. år.

Ytterligere forsøk har bekreftet at tilsetning av antigener til sæd eller sæd fortynnet med sædfortynningsvæske vil forøke den prosentuelle andel av fullbårent avkom pr. inseminasjon.

Antigenene kan tilsettes sæden som sådan eller til sæd allerede fortynnet med fortynningsvæske, men fra et praktisk synspunkt er det å foretrekke at antigenene inneholdes i fortynningsvæsken eller i preparater hvorav fortynningsvæsken fremstilles ved tilsetning av vann. Visse fortynningsmidler for sæd markeds-føres i form av et pulver som fortynnes med vann før bruk.

En annen måte å utnytte antigenenes fertllitetsfremmende egenskaper på vil være å innføre antigenet i vagina og/eller uterus før eller etter parring eller kunstig inseminasjon.

Claims (15)

1 . Fremgangsmåte ved forøkning av fertiliteten hos pattedyr ved kunstig inseminasjon, karakterisert ved at sæddosen tilsettes minst ett stoff som stimulerer hundyrets immunapparat.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at.sæddosen tilsettes antigener.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sæddosen tilsettes cellulære antigener såsom leucocytter, lymphocytter eller andre fremmede celler. A.

Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sæddosen tilsettes sæd fra et artsfremmed dyr.

5. Fremgangsmåte ved behandling av sæd, eventuelt fortynnet med sædfortynningsmiddel, karakterisert ved at den tilsettes minst ett stoff som stimulerer hundyrets immunapparat;

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at sæddosen tilsettes antigener.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakter i-, sert ved at sæddosen tilsettes cellulære, antigener såsom leucocytter, lymphocytter eller andre fremmede celler.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at sæden tilsettes sæd fra et artsfremmed dyr.

9. Sædfortynningsvæske eller -middel på basis av buffer-bestanddeler, næringsmidler, emulgater, kuldesjokkbeskyttelses-midler etc, karakterisert ved at det inneholder minst ett stoff som stimulerer hundyrets immunapparat.

10.. Sædf ortynningsvæske eller -middel ifølge krav 9, karakterisert ved at det inneholder, antigener.

11. Sædfortynningsvæske eller -middel ifølge krav 9, karakterisert ved at det inneholder cellulære antigener såsom leucocytter, lymphocytter eller andre fremmede celler.

12. Fremgangsmåte for å forbedre fertiliteten ved kunstig eller naturlig inseminasjon, karakterisert ved at det i vagina og/eller uterus innføres et fluidum inneholdende minst ett stoff som stimulerer hundyrets immunapparat. =

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, ka r.akter i- sert ved at det innføres et fluidum inneholdende anti-i i i gener. I

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakter i- I sert ved at det innføres et fluidum inneholdende cellulære antigener såsom leucocytter, lymphocytter eller andre fremmede celler.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at det innføres et fluidum inneholdende sæd fra et artsfremmed dyr.