Bedre sædkvalitet og fruktbarhet med SpermVital-teknologi

  • SmartCare er et prosjekt der man skal ha ku og kalv gående sammen i fjøset de første ukene etter fødsel for å se hva slags effekt dette har på kua og kalven.
    Foto
    Shutterstock / Jeffrey Schwartz

I sitt doktorgradsprosjekt har Halldor Felde Berg undersøkt fruktbarhet, sædkvalitet og oppløsningstid ved bruk av SpermVital-prosessert sæd til inseminering i storfe.

Bedre sædkvalitet og fruktbarhet med SpermVital-teknologi

Utfallet av inseminering av storfe avhenger av flere faktorer. Blant annet sædkvalitet, metoden for sædprosessering og miljøet i kjønnsorganet hos det inseminerte dyret, spiller inn. En vellykket inseminering hos storfe krever også riktig brunstobservasjon for å kunne anslå riktig tidspunkt for inseminering med hensyn til brunst og eggløsning.

- Økt kunnskap om fruktbarhet, som kan føre til en mer effektiv styring av reproduksjonen hos storfe, er av interesse for avlsorganisasjoner og storfebønder verden rundt, sier Felde Berg.

Øker sannsynligheten for befruktning
SpermVital AS er et datterselskap av det norske avlssamvirket Geno SA, og har utviklet en prosesseringsteknologi for sæd der spermiene er immobilisert i en alginat-gel før dypfrysing. Det er tidligere vist at SpermVital-teknologien bidrar til beskyttelse av sædcellene mot skader som kan oppstå ved nedfrysning. Dette medfører en bedring i sædcellekvalitet og lengre levetid etter tining, sammenlignet med konvensjonelt prosessert sæd.  Når sædcellene blir immobilisert i alginat-gelen, muliggjør det en gradvis frigivelse av sædceller i børen over lengre tid etter inseminering.

- Ved å forlenge tiden der levedyktige sædceller er til stede i børen, kan SpermVital-teknologien gjøre tidspunktet for inseminering mer fleksibelt med hensyn til tiden for eggløsning. Slik øker sannsynligheten for befruktning. SpermVital-sæd kan med andre ord bidra til økt fleksibilitet i forbindelse med inseminering og økt kostnadseffektivitet gjennom forbedret fruktbarhet, forklarer Felde Berg.

Undersøkte sammenhengen mellom fruktbarhet og sædkvalitet
Hovedhensikten med Felde Bergs doktorgradsarbeid har vært å skaffe mer kunnskap om SpermVital-sæd, særlig med tanke på oppløsning av alginat-gelen, spermiekvalitet etter immobilisering og frysing, og fruktbarhet etter kunstig inseminering utført til standard tid med hensyn til brunst og eggløsning. Forskningen har hatt til hensikt å undersøke spermiekvaliteten i immobilisert sæd ved måling av spermienes svømmeegenskaper, energiomsetning, levedyktighet og DNA-kvalitet etter tining og en stresstest.

- Tidligere forskning har vist at enkeltinseminering med SpermVital med fordel kan utføres tidlig og gi like god fruktbarhet som ved dobbeltinseminering med konvensjonell sæd, forteller Felde Berg.

Han har sammenlignet fruktbarheten ved bruk av SpermVital-sæd med to ulike celle-konsentrasjoner og standard-sæd etter inseminering til standard tid, og undersøkt om det er en sammenheng mellom fruktbarhet og sædkvalitet. Et annet delmål med forskningen var å få bedre innsikt i NRF-kuas eggstokkfysiologi; hvordan den responderer på brunstsynkronisering når det gjelder tid til eggløsning, brunstaktivitet og progesteronkonsentrasjon i melk.

Bedre sædkvalitet hos SpermVital-sæd
- Vi påviste lik fruktbarhet mellom SpermVital-sæd og standard prosessert sæd, selv ved redusert antall sædceller per insemineringsdose. Laboratorie-undersøkelser av sæden viste bedre sædkvalitet målt ved bevegelighet, levedyktighet og energiinnhold i SpermVital-sæd sammenlignet med standard sæd, noe som kan forklare hvorfor inseminering med SpermVital-sæd med redusert antall sædceller kunne gi like god fruktbarhet som kontrollsæden, sier Felde Berg.

SpermVital-teknologien eksporteres til flere land og brukes til inseminering i forskjellige storferaser.

- Våre undersøkelser av kvaliteten av sæd fra forskjellige storferaser, viste høyere kvalitet i SpermVital-sæd sammenlignet med standard-sæd etter plassering i varmeskap på 38 °C. Funnene tyder på at SpermVital-teknologien er egnet til bruk kombinert med frysing av sæd fra forskjellige raser, sier Felde Berg.

Nødvendig med flere undersøkelser
Felde Berg mener fremtidige undersøkelser som inkluderer tidlige enkelt-insemineringer med standard prosessert sæd, trolig vil være nødvendige for å demonstrere potensialet til SpermVital-sæd fullt ut.

- En slik studie, hvor SpermVital-sæd og standard prosessert sæd blir brukt som kontroll, vil imidlertid sannsynligvis medføre redusert fruktbarhet i kontrollgruppen, noe som vil kunne medføre økonomisk tap i deltagende besetninger og behov for kompensasjon, forklarer han.

I Norge og globalt ser man en økning i besetningsstørrelser, noe som kan være utfordrende i forbindelse med styring av fruktbarhet. Som følge av denne økningen, har det blitt mer vanlig å synkronisere dyrenes brunst for å oppnå god fruktbarhet. Det er imidlertid begrenset med litteratur om responsen på slik behandling hos dyr av NRF-rasen.

- Vi synkroniserte brunst og eggløsning hos en gruppe NRF-kviger og -kyr uten å finne indikasjoner på at dyr av NRF-rasen reagerer annerledes på slik synkronisering enn storfe fra andre raser. Dette til tross for funn som viser raseforskjeller i brunstuttrykk, sier Felde Berg.

Resultatene gir informasjon om det optimale tidspunktet for inseminering etter synkronisering.

- Denne informasjonen er også av stor verdi for fremtidig forskning, for eksempel i utformingen av inseminerings-studier som undersøker ulike varianter av prosessert sæd og variasjoner i antall sædceller per dose, sier Felde Berg.

Endoskopi av børen som viser at SpermVital-gelen (SV-gel) kan påvises i kua 24 timer etter inseminering. Bildene viser slimhinne fra ku i brunst og uten farget SpermVital-gel (kontroll, bilde uten SV-gel); SV-gel farget med blått fargestoff (piler) 3 timer (ku A), 6 timer (ku B), 20 timer (ku C), 24 timer (ku B) etter inseminering.
Foto
Halldor Felde Berg og Heidi Cecilie Larsen Spång

Viktige funn for produksjon av SpermVital-sæd
SpermVital-teknologien antas å gi økt fleksibilitet når det gjelder tidspunktet for inseminering med hensyn til eggløsning.

- Ved endoskopi av børen til kua, fant vi at SpermVital-gelen kan påvises i kua 24 timer etter inseminering. (Se figur over) Vi påviste god bevegelighet og levedyktighet hos sædcellene etter inkubering av SpermVital-gel i bør over natt. Resultatene indikerer en langvarig frigjøring fra SpermVital-gelen av sædceller av god kvalitet, noe som kan muliggjøre vellykket inseminering over et utvidet tidsvindu hos storfe, sier Felde Berg.

Han mener funnene i prosjektet har en direkte praktisk og økonomisk innvirkning på produksjon og bruk av SpermVital-sæd.

 - Vi har vist at sædceller som er prosessert med SpermVital-teknologien, har høy kvalitet, og at inseminering med SpermVital-sæd som inneholder reduserte spermiekonsentrasjoner resulterer i konkurransedyktig fruktbarhetsresultater.

Doktorgradsprosjektet er et samarbeid mellom SpermVital, Høgskolen i Innlandet og NMBU Veterinærhøgskolen, og er støttet av Norges forskningsråd.

Halldor Felde Berg forsvarer sin avhandling “Reproductive potential and quality of SpermVital semen used for artificial insemination in cattle” 19. mai.

Published 18. mai 2020 - 10:29 - Updated 20. mai 2020 - 10:22