0
Искусственное осеменение (ИО) у свиней является высоко технологизированным процессом на любой его стадии: содержание хряков и уход за ними, оптимизация сбора и обработки эякулята, проверка семенной жидкости, ее упаковка и хранение и методы осеменения. Постоянное развитие ИО позволяет обрабатывать большое количество высококачественной семенной жидкости и, с другой стороны, новые технологии обеспечивают получение больших доз семенной жидкости от хряка. Цель исследования группы разработчиков видят в возможности удовлетворить высокие требования к технологии ИО.
Рисунок 1. Капсулы с неразбавленной семенной жидкостью свиней
Особенности и использование инкапсулирования
Задача инкапсулирования состоит в заключении активного ингредиента в полупроницаемую мембрану с целью защиты его от внешней среды и полного сохранения его активности на максимально долгий срок. Другой особенностью этой системы, что представляет серьезный интерес во многих областях, является способность постепенно высвобождать соединения, находящиеся внутри капсулы. Это явление дает возможность постепенного и непрерывного (или ритмичного) перемещения активного ингредиента в зависимости от определенных физических или химических условий. Эти свойства очень выгодны в различных производствах, таких как химическое, фармакологическое, сельскохозяйственное, косметическое, в пищевой промышленности и т.п. В области биотехнологии этот способ используется для инкапсулирования активного биологического материала, например, клеток или тканей и создания при этом того, что называют биоискусственными органами. Их использование открывает возможности лечения центральной нервной системы, эндокринных и иммунологических заболеваний и рака. Инкапсулирование семенной жидкости инициировал Небел с соавторами в 1985 году.
Инкапсулирование в свиноводстве
Инкапсулированная семенная жидкость имеет очень интересные свойства, которые также меняют некоторые из основных концепций технологии ИО. Матрица капсулы создается из натуральных биосовместимых со спермой полимеров. Сперматозоиды оказываются заключенными внутри капсул и иммобилизованными, что предотвращает повреждение их структуры и функциональности. С другой стороны, мембрана, образующая капсулу, сохраняет избирательную проницаемость, что обеспечивает прохождение молекул с низким молекулярным весом, таких как глюкоза, которая является основным компонентом охлажденных разбавителей семени, и предотвращает прохождение макромолекул, таких как иммуноглобулины (Lim и Sun, 1980), а также микроорганизмов, которые вызывают изменения в семенной жидкости при ее хранении. Такой способ создает оптимальные условия для хранения инкапсулированной спермы в охлажденном состоянии при температуре 15ºC (Рисунок 1 и 2).
Рисунок 2. Капсулы с разбавленной семенной жидкостью свиней
После введения в половые пути свиноматки структура капсул со спермой становится более вязкой, что обеспечивает лучшее удержание в матке и позволяет частично избежать рефлюкса дозы сперматозоидов (Nebel и др., 1996). Данный способ также позволяет избежать потерь спермы, которые происходят во время ее транспортировки из-за различных механизмов. Мы смогли подтвердить эти факты в наших исследованиях, когда мы обнаружили большее количество семенной жидкости в яйцеводах свиноматок, осемененных одной дозой инкапсулированной спермы, в сравнении со свиноматками, осемененными двумя дозами неинкаплусированной спермы (Sánchez-Sánchez и др., 2014).
В последние годы одна из наиболее желаемых целей оптимизации методики ИО сводится к тому, чтобы уменьшить количество доз спермы в осеменении свиноматки, для чего используются различные методы, такие как определение момента овуляции при помощи ультрасонографии, индукции овуляции агонистами ГнРГ и инкапсулирование спермы. В методе инкапсулирования очень ценится такая особенность, как последовательное высвобождение сперматозоидов из капсулы в течение долгого времени. Это целесообразно для создания волнового высвобождения спермы, чтобы покрыть период овуляции свиноматки.