لقاح مصنوعی چیست و چه مزایا و معایبی دارد + انواع روش های تلقیح مصنوعی

لقاح مصنوعی تکنیکی است که در آن منی با اسپرم زنده از حیوان نر جمع آوری شده و با کمک ابزار در زمان مناسب به دستگاه تناسلی حیوان ماده وارد می شود. مسلم است که این فرآیند منجر به خلق یک حیوان می شود.

در این فرآیند، مایع منی با قرار دادن بخشی از آن به صورت جمع‌آوری شده یا رقیق شده در دهانه رحم یا داخل رحم با روش‌های مکانیکی در زمان مناسب و در حداکثر شرایط بهداشتی به حیوان ماده تلقیح می‌شود.

اولین تحقیق علمی در زمینه لقاح مصنوعی حیوانات اهلی در سال ۱۷۸۰ توسط دانشمند ایتالیایی لازانو اسپالبانزانی بر روی سگ ها انجام شد. آزمایشات او ثابت کرد که قدرت لقاح در اسپرم است نه در قسمت مایع منی. مطالعات بیشتری تحت این شرایط تحقیقاتی، به استفاده تجاری از این تکنیک در سراسر جهان انجامید.

لقاح مصنوعی صرفاً یک روش جدید برای ایجاد لقاح در حیوان ماده نیست. در عوض، یک ابزار قدرتمندی است که بیشتر برای بهبود و اصلاح نژاد دام استفاده می شود. در لقاح مصنوعی می توان از ژرم پلاسم گاوهای نر با کیفیت برتر با کمترین توجه به موقعیت آنها در مکان های دور استفاده کرد. با انجام لقاح مصنوعی، کاهش قابل توجهی در بیماری های تناسلی و غیر تناسلی در دامها، در مزارع وجود خواهد داشت.

علائم مختلف آمادگی جنسی حیوان

• حیوان حالت هیجان زده خواهد داشت
• حیوان در حالت بی قراری و عصبی خواهد بود
• حیوان تحریک پذیر خواهد بود
• حیوان مصرف خوراک را کاهش می دهد
• حرکات عجیب ناحیه خاجی مشاهده خواهد شد
• حیواناتی که در آمادگی جنسی هستند حیوانات دیگر را می لیسند و بو می کنند
• . این حیوانات سعی می کنند روی حیوانات دیگر سوار شوند
• این دوره ۱۴-۱۶ ساعت طول می کشد
•  ادرار مکرر هم مشاهده خواهد شد
• دم در حالت برجسته خواهد بود
• تولید شیر اندکی کاهش خواهد یافت
• در معاینه رحم تورژیک شده و دهانه رحم باز می شود

مزایای تلقیح مصنوعی

لقاح مصنوعی مزایای متعددی نسبت به جفت گیری طبیعی دارد.

• نیازی به نگهداری گاو نر مولد برای گله نیست. از این رو در هزینه نگهداری گاو نر مولد صرفه جویی می شود.
• از گسترش برخی بیماری ها و عقیمی ناشی از بیماری های دستگاه تناسلی جلوگیری می کند.

به عنوان مثال: سقط جنین مسری، ویبریوز.

• با معاینه منظم مایع منی پس از جمع آوری و بررسی مکرر باروری، تشخیص زودهنگام جنسیت و کارایی بهتر پرورش تضمین می شود.
• آزمایش نتاج را می توان در سنین پایین انجام داد.
• مایع منی حیوان با اندازه دلخواه حتی پس از فوت حیوان نر قابل استفاده است.
• اسپرم جمع آوری شده را می توان برای لقاح به مناطق مختلف شهری یا روستایی برد.
• جفت گیری حیوانات با تفاوت های زیاد در اندازه را بدون آسیب به هیچ یک از حیوانات ممکن می کند.
• تلقیح حیواناتی که از ایستادن یا پذیرش نر در زمان فحلی امتناع می کنند مفید است که به حفظ سوابق دقیق پرورش و گاوداری کمک می کند.
• سرعت لقاح را افزایش می دهد.
• به نگهداری بهتر اجداد دام کمک می کند.
• و در نهایت می توان از حیوانات نر مسن، سنگین و یا آسیب دیده نیز استفاده کرد.

معایب تلقیح مصنوعی

• عملیات آموزش دیده و تجهیزات ویژه نیاز دارد.
• به زمان بیشتری نسبت به خدمات طبیعی نیاز دارد.
• آگاهی از ساختار و عملکرد تولید مثل از طرف اپراتور ضروری است.
• تمیز کردن نامناسب ابزار و در شرایط بهداشتی ممکن است منجر به کاهش باروری شود.
• اگر گاو نر به درستی آزمایش نشود، شیوع بیماری های تناسلی افزایش می یابد.
• بازار برای گاو نر معمولی کاهش می یابد، در حالی که برای گاو نر نژاد برتر افزایش می یابد.

روشهای جمع آوری مایع منی و ارزیابی

روش‌های مختلفی برای جمع‌آوری مایع منی هر از گاهی ابداع شده است. روش‌های نامطلوب قدیمی‌تر به تدریج جای خود را به روش‌های مدرن جدید داده‌اند.

سه روش متداول وجود دارد.

• استفاده از واژن مصنوعی
• به روش تحریک الکتریکی
• با آمپول های مجرا، از طریق دیواره رکتوم.

روش ایده آل برای جمع آوری مایع منی استفاده از واژن مصنوعی است که برای حیوان نر و ماده و نیز جمع آوری کننده بی خطر است.

روش واژن مصنوعی

واژن مصنوعی دارای قسمت های زیر است:

یک لاستیک سخت ۲ اینچی که در دو انتها باز می شود و سوراخی برای ورود هوا و آب به داخل و یک خروجی دارد.

لایه داخلی از جنس لاستیک یا آستر لاستیکی.

مخروط دریافت کننده منی یا مخروط لاستیکی.

لوله جمع آوری مایع منی از شیشه یا پلاستیک درجه بندی شده به سی سی و رقم اعشار آن ۰.۱ سی سی صحیح است.

کیسه عایق قبل از استفاده برای جمع آوری مایع منی، تمام قطعات به طور کامل شسته شده و به درستی استریل می شوند و به عنوان واژن مصنوعی مونتاژ می شوند، آستر لاستیکی داخل شیلنگ قرار می گیرد.

با تا زدن از هر دو طرف به عقب و بستن با نوارهای لاستیکی، هر دو سر را به عقب برگردانید. اکنون فضای بین شلنگ لاستیکی سخت و آستر لاستیکی داخلی یک محفظه آب‌بند را تشکیل می‌دهد. سوراخ در یک انتهای شیلنگ را می توان ثابت کرد.

قطعاتی از واژن مصنوعی

چرخاندن از طریق مهره رزوه شده به بالا یا پایین. ژاکت آب مصنوعی واژن با باز کردن سوراخ لوله با آب داغ در دمای ۴۵ درجه سانتیگراد (۱۱۳ درجه فارنهایت) پر می شود. لوله جمع آوری مایع منی مدرج به انتهای باریک شیلنگ واژن مصنوعی ثابت می شود و توسط یک نوار لاستیکی بسته می شود.

قسمت داخلی روکش لاستیکی در قسمت قدامی واژن مصنوعی با ژل استریل به طول ۳ تا ۴ اینچ روغن کاری می شود. هوا از طریق لوله به داخل محفظه آب دمیده می شود تا با ایجاد فشار، واژن طبیعی شبیه سازی شود.

دمای واژن مصنوعی باید در هر مجموعه بررسی شود و باید واژن طبیعی را در زمان نصب شبیه سازی کند. اگر قرار است واژن مصنوعی بعداً نصب شود. اگر خیلی سرد است انزال ممکن است بعد از رانش وجود نداشته باشد، یا حتی اگر انزال وجود داشته باشد. ممکن است با ادرار آلوده شده و برای استفاده نامناسب شود.

ذخیره مایع منی

دستیابی به  این کشف بزرگ که منی گاو نر را می توان با موفقیت منجمد کرد و برای دوره های نامحدود ذخیره کرد، تلقیح مصنوعی را در گاو متحول کرد. در سال ۱۹۴۹، دانشمندان بریتانیایی کشف کردند که افزودن گلیسرول به مایع منی، مقاومت اسپرم در برابر انجماد را بهبود می بخشد.

گلیسرول برای حذف آب از سلول اسپرم قبل از انجماد عمل می کند و از تشکیل کریستال های یخ سلولی که به اسپرم آسیب می زند جلوگیری می کند. دو روش برای انجماد و ذخیره منی وجود دارد: یخ خشک و الکل (۱۰۰- درجه فارنهایت) و نیتروژن مایع (۳۲۰- درجه فارنهایت). روش نیتروژن مایع ترجیح داده می شود زیرا شواهدی مبنی بر زوال باروری با افزایش سن وجود ندارد. میزان باروری به تدریج در مایع منی ذخیره شده در الکل و یخ خشک، کاهش می یابد.

در صورت حفظ دمای مناسب، منی منجمد را می توان به صورت نامحدود ذخیره کرد. گزارشی داریم که اخیراً در مورد یک گوساله به دنیا آمده از منی منجمد شده به مدت ۱۶ سال است. منی تازه و مایع را می توان با موفقیت به مدت ۱ تا ۴ روز در دمای ۴۰ درجه فارنهایت نگهداری کرد.

منی معمولاً در آمپول های شیشه ای ذخیره می شود. رنگ‌آمیزی مصنوعی اغلب به تقویت‌کننده‌های منی اضافه می‌شود تا یک نژاد را از نژاد دیگر متمایز کند. شناسایی کامل گاو نر در هر ظرف منی جداگانه مورد نیاز است.

همچنین می توانید از محصولات اسپرم گاو که در سامانه فروش نوبل فارم قرار داده شده استفاده نمایید.

روشهای تلقیح

روش‌های تلقیح در گونه‌های مختلف دام از جمله روش اسپکولوم، روش واژینال و روش رکتو واژینال وجود دارد.

روش رکتو واژینال

در گاو ایمن ترین و بهترین روش تلقیح، روش تلقیح رکتو واژینال است. گاوی که در گرما است به خوبی کنترل می شود و آن را در تراویس قرار می دهد. تلقیح کننده با پوشیدن پیش بند پلاستیکی، چکمه و دستکش آماده می شود.

مایع منی پس از ذوب (نگه داشتن منی به مدت یک دقیقه در آب گرم تا منی منجمد به مایع تبدیل شود و اسپرم ها متحرک شوند) در یک دستگاه A.I استریل شده قرار می گیرد و با یک غلاف پلاستیکی پوشیده شده است.

تلقیح کننده پس از استفاده از صابون نرم یا روان کننده دیگر روی دستکش، دست چپ دستکش را وارد راست روده می کند و دست بیشتر وارد می شود و دهانه رحم را از طریق دیواره رکتوم نگه می دارد. دستگاه تلقیح( A.I) مملو از مایع منی است که عبور داده می شود.

روش اسپکولوم

در این روش اسپکولوم در واژن گاو قرار داده می‌شود که باعث عبور منی از خارج به محل تلقیح می‌شود، سپس لوله تلقیح از اسپکولوم عبور داده می‌شود و منی در این روش تلقیح در دهانه رحم گاو رسوب می‌کند.

روش واژینال

در این متد، دست تلقیح کننده از واژن گاو عبور می کند و لوله تلقیح با دست به محل تلقیح هدایت می شود و مایع منی در آنجا رسوب می کند. در این روش، خطر ایجاد  آلودگی و یا آسیب رسیدن به اندام تناسلی گاو ماده وجود دارد.

مایع منجمد و ذخیره سازی

انجماد مایع منی برای حفظ موفقیت آمیز اسپرم، برای دوره های طولانی، اهمیت زیادی در دامداری و مدیریت مزرعه دارد و این امکان را فراهم کرده است که برای تعداد بیشتری از گاوها را در دسترس قرار بگیرد که مساحت بیشتری را پوشش بدهد.

امروز ارسال منی منجمد به قاره های مختلف در جهان به هر مکانی که با هر سرویس مرتبط باشد امکان پذیر شده است. در حال حاضر اگر دامپرور بخواهد از یک اسپرم نژاد با کیفیت برای شیردهی بیشتر استفاده کند، می تواند برای دریافت منی منجمد به شرطی که منطقه او تحت پوشش تلقیح مصنوعی باشد، به مراکز مربوطه مراجعه کند.

در حال حاضر منی منجمد در بیشتر ایالت های هند مورد استفاده قرار می گیرد. تکنیک نگهداری مایع منی در فرانسه توسعه یافت. انجماد مایع منی با رقیق کننده های مخصوص انجام می شود که دارای ترکیبات زیر است.

سدیم سیترات دی هیدرات (زاویه ای) ۲.۴ y. 2.0 گرم ۸.۰ میلی لیتر ۲۵.۰% حجمی ۵۰۰۰۰ واحد در هر ۱۰۰ میلی لیتر مایع منی فروکتوز گلیسرول و پنی سیلین رقیق کننده و دی هیدرو استرپتومایسین به همراه آب مقطر. افزودن گلیسرول به ماده رقیق کننده باعث می شود سلول ها در برابر سختی کریستال های انجماد و یخی مقاوم تر شوند، کریستال هایی که کوچکتر و صاف تر هستند و در نتیجه آسیب کمتری به اسپرم می رسد. افزودن فروکتوز به رقیق کننده، مقاومت اسپرم در برابر گلیسرول و همچنین تغذیه اسپرم را تامین می کند.

در زیر تعدادی از مزایای بالقوه استفاده از تلقیح مصنوعی را ذکر می کنیم:

افزایش کارایی استفاده از گاو نر

در طی تولید مثل طبیعی، منی گاو نر بسیار بیشتر از آنچه که از نظر تئوری برای تولید حاملگی لازم است، رسوب می کند. علاوه بر این، لقاح طبیعی از نظر جسمی استرس زا است. هر دوی این عوامل تعداد جفت گیری طبیعی یک نر را محدود می کند.

با این حال، منی جمع آوری شده را می توان رقیق کرد و برای ایجاد صدها دوز از یک انزال منفرد گسترش داد. همچنین، منی را می توان به راحتی حمل کرد. اجازه می دهد تا چندین حیوان ماده در مکان های جغرافیایی مختلف به طور همزمان تلقیح شوند و منی را می توان برای مدت طولانی ذخیره کرد، به این معنی که نرها می توانند مدت طولانی پس از پایان زندگی باروری طبیعی خود، فرزند تولید کنند.

افزایش پتانسیل برای انتخاب ژنتیکی مناسب

از آنجایی که لقاح مصنوعی به نرها اجازه می دهد فرزندان بیشتری تولید کنند، تعداد نرهای کمتری برای تولید مثل مورد نیاز است. بنابراین، می توان تنها چند گاو نر از بهترین نژاد را برای استفاده به عنوان والد نر انتخاب کرد. علاوه بر این، از آنجایی که نرها می توانند فرزندان بیشتری داشته باشند، می توان از فرزندان آنها در یک برنامه آزمایش نتایج برای ارزیابی دقیق تر ارزش ژنتیکی حیوان نر استفاده کرد.

کاهش هزینه ها

دامهای نر اغلب بزرگتر از ماده ها می شوند و می توانند مقادیر نسبتاً بیشتری غذا مصرف کنند. همچنین، دامهای نر اغلب قوی‌تر و به‌طور بالقوه بد خلق و خو تر هستند و بنابراین نیاز به امکانات و تجهیزات مخصوص حمل و نقل دارند.

افزایش ایمنی برای دامها

همانطور که گفته شد دامهای نر می توانند بزرگ و تهاجمی شوند. این عوامل به این معنی است که نگهداری یک گاو نر در مزرعه ممکن است خطرناک باشد. همچنین، به دلیل جثه نسبتاً بزرگ‌تر نرهای بالغ نسبت به ماده‌ها، جفت‌گیری طبیعی بیشتر از لقاح مصنوعی منجر به تصادف و آسیب به گاو نر یا گاو ماده می‌شود.

کاهش انتقال بیماری

لقاح طبیعی امکان انتقال بیماری های مقاربتی را بین حیوان نر و ماده فراهم می کند. برخی از عوامل بیماری زا می توانند از طریق لقاح مصنوعی در مایع منی منتقل شوند، اما فرآیند جمع آوری امکان غربالگری عوامل بیماری را فراهم می کند. مایع منی جمع آوری شده نیز به طور معمول از نظر کیفیت بررسی می شود که می تواند به جلوگیری از مشکلات مرتبط با ناباروری حیوان نر کمک کند.

لقاح مصنوعی دارای برخی اشکالات بالقوه نیز هست، با این حال، باید در نظر گرفته شود که می تواند پر زحمت تر باشد. حیوانات نر به طور غریزی ماده هایی را که در وضعیت صحیح لقاح هستند تشخیص می دهند. با لقاح مصنوعی، کار تشخیص بر عهده تلقیح کننده است.

تشخیص ضعیف منجر به کاهش نرخ باروری می شود. همچنین افزایش تعداد فرزندان به ازای هر حیوان نر تنها در صورتی مزایای انتخابی دارد که بتوان بهترین نرها را به دقت تعیین کرد. در غیر این صورت این فرآیند فقط تنوع ژنتیکی را در یک گله کاهش می دهد.

نتیجه گیری

تکنیک های تلقیح مصنوعی

تکنیک تلقیح گاو مهارتی است که نیاز به دانش، تجربه و صبر کافی دارد. تکنیک‌های نادرست می‌تواند تمام تلاش‌های دیگر برای به دست آوردن مفهوم را نفی کند. مایع منی باید در بهترین مکان و در بهترین زمان در داخل مجرای تناسلی گاو ماده قرار داده شود تا نرخ لقاح قابل قبولی به دست آید.

روش های اولیه تلقیح مصنوعی شامل رسوب مایع منی در واژن بود، همانطور که در جفت گیری طبیعی اتفاق می افتد. آن روش ها راضی کننده نیستند. باروری کم است و تعداد بیشتری اسپرم مورد نیاز است. روش دیگری که محبوبیت پیدا کرد روش «اسپکولوم» بود. این روش به راحتی آموخته می شود، اما تمیز کردن و استریل کردن مناسب تجهیزات ضروری است و تلقیح آن را غیرعملی تر از روش رکتوواژینال می کند که امروزه پرکاربردترین روش تلقیح مصنوعی است.

در روش رکتو واژینال یک کاتتر استریل و یکبار مصرف حاوی مایع منی خارج شده از انجماد، به داخل واژن وارد می شود و سپس با استفاده از دستکش در رکتوم به داخل دهانه رحم هدایت می شود.

کاتتر تلقیح کننده از طریق چین های مارپیچ دهانه رحم گاو به داخل رحم منتقل می شود. بخشی از مایع منی درست در داخل رحم و بقیه در دهانه رحم با خارج شدن کاتتر رسوب می کند. دفع مایع منی باید به آرامی و عمدی انجام شود تا از هدر رفتن بیش از حد اسپرم در کاتتر جلوگیری شود.

بدن رحم کوتاه است. بنابراین، باید مراقب بود که بیش از حد عمیق نفوذ نکنید که ممکن است باعث آسیب فیزیکی شود. در حیواناتی که قبلاً تلقیح شده‌اند، کاتتر نباید به زور از دهانه رحم عبور کند زیرا احتمال بارداری وجود دارد.

از آنجایی که داده های تحقیقاتی تفاوت کمی در میزان لقاح زمانی که مایع منی در دهانه رحم یا بدن رحم قرار می گیرد نشان می دهد، برخی افراد نفوذ ناقص کانال دهانه رحم و رسوب مایع منی در دهانه رحم را توصیه می کنند.

یادگیری تکنیک رکتو واژینال دشوارتر است و تمرین برای مهارت قابل قبول ضروری است، اما مزایا این روش تلقیح را نسبت به سایر روش های شناخته شده مطلوب تر می کند. با تمرین، تکنسین ماهر به زودی یاد می گیرد که دهانه رحم را به راحتی روی کاتتر بکشد. اگر از کاتترهای یکبار مصرف استفاده شود و اقدامات بهداشتی مناسب رعایت شود، احتمال کمی برای انتقال عفونت از یک گاو به گاو دیگر وجود دارد.

چه زمانی در طول فحلی باید گاوها برای بیشترین شانس لقاح پرورش یابند؟ از آنجایی که فحلی ممکن است بین ۱۰ تا ۲۵ ساعت طول بکشد، سطح قابل توجهی در زمان احتمالی تلقیح وجود دارد. کارهای تحقیقاتی زیادی در مورد این موضوع انجام شده است.

تحقیقات کنترل شده توسط تریم برگر و دیویس در نبراسکا در سال ۱۹۴۳ انجام شد. این مطالعات و سایر مطالعات نشان می‌دهند که میزان لقاح زمانی کمتر است که گاوها قبل از اواسط فحلی یا دیرتر از ۶ ساعت پس از قطع فحلی  لقاح داده شوند. حداکثر لقاح زمانی حاصل می شود که گاوها بین فحلی میانی و انتهای فحلی ایستاده تلقیح شوند و تا ۶ ساعت پس از فحلی نتایج خوبی حاصل می شود.

موفقیت در زمان تلقیح به یک برنامه تشخیص آمادگی خوب بستگی دارد. در گله های بزرگ، این به معنای تعیین مسئولیت فردی برای تشخیص فحلگی و یک برنامه آموزش مداوم برای کار است. یک برنامه موفق تشخیص فحلگی و متعاقب آن زمان بندی مناسب تلقیح مزایایی را در افزایش راندمان تولید مثلی به همراه خواهد داشت.

 

منبع : agritech.tnau.ac.in