Bruk av kjønnssorterte spermier og redusert sædmengde – hvor står vi?

Bruk av kjønnssorterte spermier og redusert sædmengde – hvor står vi?

Produksjon av kjønnssortert sæd for å redusere andelen hanngriser i kommersiell svineproduksjon kan løse mye av hanngrisproblematikken.

I svineproduksjonen har kjønnssortering av spermier blitt aktualisert gjennom kastreringsforbudet som trer i kraft 1. januar 2009.

I motsetning til hos storfe, hvor kjønnssortert sæd er kommersielt tilgjengelig, er det hos svin en lang vei å gå med hensyn til effektivitet, kostnader og praktisk anvendelse.

Den eneste vitenskapelige dokumenterte metode for kjønnssortering av spermier er sortering i henholdt til Beltsville Sperm Sexing Technology (BSST). Ved denne metoden benyttes et flow-cytometer og en cellesorterer for å sortere spermiene på grunnlag av forskjell i spermienes DNAinnhold. Hos rånespermier er forskjellen i DNA-innhold mellom spermier med X kromosom, som gir purkegriser, og Y kromosom, som gir rånegriser, 3,6 %. Denne forskjellen varierer mellom ulike arter. Hos chinchilla er denne forskjellen 7,5 %, mens den hos menneske bare er 2,8 %.

SORTERING MED FLOW-CYTOMETER

I et flow-cytometer passerer spermiene enkeltvis forbi en laserstråle. Spermiene er på forhånd farget, og når de passerer forbi laserstrålen kan det på grunnlag av ulik fargeintensitet (DNA-innhold) skilles mellom X- og Y-spermier. Spermiene gis så en elektrisk ladning før de passerer enkeltvis forbi to elektrisk ladede plater, hvor selve sorteringen skjer. Etter sorteringen sitter man så igjen med tre spermiepopulasjoner: spermier med X-kromosom, spermier med Y-kromosom, samt en populasjon av spermier som ikke kan sorteres.

DÅRLIGERE OVERLEVESLESEVNE

Undersøkelser har vist at befruktningsevnen til sorterte spermier blir vesentlig redusert allerede etter fem timers lagring. Til sammenlikning har vanlig fortynnet fersk rånesæd en holdbarhet på fem døgn. Det er derfor nødvendig å deponere kjønnssorterte spermier så nært eggløsning og egglederne (befruktningsstedet) som mulig.

Det har vært fokus på om DNA-fargingen og laserstrålen kan ødelegge arvestoffet i spermiene. Det er imidlertid ikke høyere andel abnormiteter blant avkom etter kjønnssortert sæd. Det må imidlertid tillegges at det ikke er et stort antall kjønnssorterte smågriser som er født. Innen storfeproduksjon er det imidlertid født et stort antall kjønnssorterte kalver. Det er heller ikke påvist noen mutagen effekt som følge av prosessen.

PRAKTISK UMULIG

For å kunne brukes i rutinemessig sædproduksjon må sorteringshastigheten økes vesentlig, og andelen av det ønskede kjønnet må være minst 85–90 %. Ved hjelp av BSST (flow-cytometrisk sortering) er det mulig å sortere cirka 15 millioner spermier per time. For å produsere én vanlig sæddose med ca 2500 millioner spermier vil en da bruke cirka en uke. Det må derfor store endringer til for å kunne benytte denne metoden. Selv om man inseminerer direkte i børen (intrauterin inseminasjon) og reduserer antall spermier til ca. 250–500 millioner per dose, vil det ta om lag et døgn å produsere én sæddose.

SORTERING MED ANDRE METODER

Andre metoder for å kjønnssortere spermier har vært forsøkt; sentrifugering, swim-up teknikker, filtrering osv. Det som synes mest lovende er sortering på grunnlag av mulig forskjell i overflateproteiner mellom spermier som inneholder X- og Y-kromosom. Dersom slike proteiner finnes kan en ved hjelp av antistoffer, for eksempel koblet til magnetiske kuler, foreta en utfelling av uønskede spermier. En slik metode kan enklere tilpasses rutinemessig sædproduksjon. En ulempe er at halvparten av spermiene må kastes, noe som vil føre til behov for dobbelt så mange råner på rånestasjonen.

Det har imidlertid vært undersøkt over 1000 overflateproteiner uten at en har funnet forskjeller relatert til om spermien har et X- eller Y-kromosom.

KONKLUSJON

Det er mulig å sortere spermier med hhv X- og Y-kromosom i to populasjoner. Den eneste dokumenterte metoden er Beltsville Sperm Sexing Technology hvor det benyttes et flow-cytometer og en cellesorter. Kapasiteten er per i dag cirka 15 millioner spermier pr time.

Det er av praktiske årsaker ikke mulig å bruke kjønnssortert sæd i kommersiell svineproduksjon, selv om det er utviklet nye inseminasjonsmetoder for å redusere antall spermier per inseminasjon.

Produksjon av kjønnssortert sæd synes å forutsette en metode som kan sortere «X- og Y-spermier» ved hjelp av sentrifugering, sedimentasjon, filtrering eller liknende.