Transport spermatu

Přeprava dávek spermatu

Přeprava dávek spermatu od kance k prasnici je mnohem víc než pouhé dodání. Během přepravy jsou dávky spermatu vystaveny různým stresovým faktorům, včetně změn teploty a fyzických vibrací. To může vést k chybám. Co je dobré vědět pro správné skladování a přepravu inseminačních dávek kanců uvádí následující přehled.

Optimální teplota

Nejdůležitější pro život spermií při transportu je teplota. Optimální teplotní rozsah pro uchování dávek spermatu je 15–19°C. Za těchto podmínek je životnost spermatu maximální a životaschopnost spermatických buněk je zachována po delší dobu, protože jejich metabolická aktivita je snížena na bazální úroveň, aniž by došlo ke změně integrity buněčné membrány a různých organel. Takže dříve, než cokoli jiného, ​​je nezbytné udržovat konstantní teplotu během přepravy i ve skladovací jednotce na farmě a co nejvíce se vyhýbat jejímu kolísání (viz tabulka 1).

Tabulka 1. Vliv skladovací teploty na kančí spermie

Rozpětí teplot	Stav	Efekt
pod 13°C	přílišná zima
13-15°C	chladný	zrychlená ztráta životaschopnosti a pohyblivosti spermií
15-19°C	ideální	přežitelnost a životaschopnost spermií je maximální
19-21°C	teplý	zrychlená ztráta životaschopnosti spermií, metabolismus spermií je příliš vysoký
nad 21°C	přílišné horko

Dalším aspektem, který je třeba mít na paměti, je tepelná setrvačnost. To znamená, že je nepravděpodobné, že by tekutiny jako dávky spermatu rychle změnily teplotu. V praxi to znamená, že když začne transport v horkých podmínkách, skladovací jednotky nebudou schopny dostatečně rychle ochladit dávky. Tepelná setrvačnost však může být také výhodná, když dávky dosáhnou požadované teploty před transportem - bez ohledu na to, zda je sperma dodáváno za kontrolovaných podmínek nebo kurýrem.

Balení a skladování

Zředěné sperma se balí do 80–100 ml dávek, které se uloží a distribuují. Dávky obvykle obsahují 2–3 miliardy spermií. V posledních letech však byly vyvinuty nové techniky (např. inseminace uvnitř dělohy), které umožňují používat méně spermií v menším objemu.

Balicí proces je prováděn automatizovanými systémy ve většině inseminačních center. Tyto systémy jsou rychlé, přesné a nepoškozují spermie. Pro skladování, dodávku a inseminaci dávek spermatu lze použít různé nádoby, jako jsou plastové lahve, blistry, zkumavky nebo skládací membrány s integrovaným katétrem. Ukázalo se, že typ nádoby ovlivňuje rychlost ochlazování a zdá se, že vaky potřebují méně času k dosažení 17°C než trubice.

Spermie mohou být také zapouzdřeny v alginátu barnatém, což je chrání před poškozením během manipulace. Koncentrace v každé tobolce závisí na ejakulátu a jsou inseminovány konvenčním způsobem, což vede k dobrým výsledkům plodnosti. Zapouzdření spermatu však nedosáhlo komerčního využití pravděpodobně kvůli vyšším nákladům ve srovnání s běžně ředěným spermatem.

Škodlivé chemikálie v obalech

V případech snížené kvality spermií by měly být testovány sloučeniny v různých plastových obalech, protože mohou být pro spermie toxické. Dokládájí to výsledky studie, ve které bylo zjištěno, že reprodukční selhání u prasnic bylo způsobeno přítomností cyklického laktonu a diglycidyletheru bisfenolu A v obalech spermatu. Tato asociace byla potvrzena in vivo přidáním těchto dvou chemikálií do spermatu a inseminací dvou skupin 50 prasnic buď směsí, nebo kontrolou. Přidání chemikálií způsobilo snížení plodnosti (58% vs. 84% ​​u kontrolních prasnic). Je zajímavé, že přidání těchto chemikálií do spermatu nezpůsobilo poškození spermií, které by bylo možné pozorovat při rutinních analýzách kvality spermatu, jako je funkčnost membrány, abnormální morfologie, koncentrace, pohyblivost spermií a stav akrosomu.

Před transportem

Při zahájení transportu spermatu je třeba mít na paměti řadu věcí. Následující doporučení jsou zaměřeny na transport dávek při regulovaných teplotách.

·        Dávky by měly být přepravovány, jakmile dosáhnou stabilizační teploty.

·        Doporučuje se používat dostatečné množství přepravních kontejnerů a vozidel s klimatizací.

·        Teploty by měly být pravidelně sledovány, aby se zjistily možné poruchy během přepravy.

·        Je třeba minimalizovat dobu otevírání nádoby na sperma.

·        Nedoporučují se dlouhodobé zastávky ani přímé vystavení slunečnímu světlu.

Někdy však přeprava v podmínkách regulované teploty není možná, v tom případě se doporučuje řádná izolace zásilky:

·        Baleny by měly být pouze dávky, které dosáhly stabilizační teploty.

·        Měly by být použity polyetylenové nádoby, které mají tloušťku nejméně 4–5 cm nebo jsou oboustranné.

·        Gelové obaly lze použít k udržení teploty v rozmezí 15–17°C.

·        V létě nebo ve vysokoteplotním podnebí lze použít gelové obaly při 4–8°C nebo dokonce zmrazené. Obal by se nikdy neměl dotýkat dávek, aby bylo zajištěno, že uvnitř neklesnou teploty pod 15°C. Obdobně lze použít horké gelové obaly v klimatech s nízkými teplotami.

·        Teploty během přepravy by měly zaznamenávat záznamníky.

·        Ke zvýšení izolace lze k zabalení dávek použít hliníkovou fólii. Alternativně může být polyethylenová krabice umístěna uvnitř kartonové krabice.

·        Pokud existuje prostor, lze nádobu naplnit hoblinami z polystyrenu.

Během přepravy

Dávky spermatu se vyrábějí v inseminačních centrech a přepravní vzdálenosti mohou být velké nebo trvat dlouhou dobu. Proto se důležitým faktorem stává vliv vibrací nebo otřesů, ke kterým dochází během přepravy. V posledních letech několik výzkumných prací popisuje vliv vibrací, které zvyšují pH média a úroveň oxidačního stresu a tím působí nepříznivě na mitochondriální aktivitu, integritu akrosomu a plazmatické membrány a zejména pohyblivost spermií.

Dodání na farmu

Dodání je velmi důležitým okamžikem, kdy rozhodující je rychlost pro udržení stabilní teploty. Je dobré mít kabinu nebo malou místnost s úložnou jednotkou pro uchování, kde mohou být dávky spermatu kdykoli ponechány, aniž by lidé vstupovali na farmu. Pokud to není možné, je vhodný signální systém pro zaměstnance farmy, aby vyzvedli zásilku. Doporučuje se, aby nejméně 90% dodávek bylo uloženo v úložné jednotce do 15 minut. V současnosti existují dodavatelské společnosti se systémy sledovatelnosti, které zákazníkům dají vědět, kde jsou jejich dávky spermatu, jaká je teplota skladování a očekávaná doba dodání na farmu atd.

Správné skladování na farmě

Poslední krok zahrnuje správné skladování spermatu na farmě. V této fázi se doporučuje:

·        Skladovací jednotky by měly být speciálně navrženy pro uchování dávek spermatu. Měly by být schopny zahřívat nebo chladit prostředí, zobrazovat teplotu s přesností ± 1°C a vydávat varování, pokud teplota přesáhne požadovaný rozsah.

·        Skladovací jednotka by měla být umístěna v místnosti s okolní teplotou 15–25°C. To umožní jednotce pracovat správně. Pokud je okolní teplota 35°C nebo vyšší, bude velmi obtížné udržovat skladovací jednotku na 15–17°C.

·        Je třeba se vyvarovat poškození součástí z okolního vzduchu např. prachem nebo vlhkostí.

·        Úložná jednotka by měla být zapojena do zcela samostatné zásuvky. Doporučuje se ochrana proti přepětí a záložní baterie UPS, aby byla zajištěna další ochrana v případě výpadku proudu nebo přepětí.

·        Úložná jednotka by měla být vybavena teploměry, které zobrazují maximální a minimální teploty, nebo ústřednou, která průběžně zaznamenává teplotu.

·        Je nezbytné odstranit sekundární obaly z dávek uvnitř skladovací jednotky, tím podpořit cirkulaci vzduchu a umožnit stabilizaci teploty. K zajištění recirkulace vzduchu uvnitř je vhodné horizontální umístění dávek.

·        Dvě úložné jednotky jsou lepší než jedna, pro případ selhání.

·        Na dávku spermatu by v úložné jednotce mělo být asi 0,5–0,6 litru objemu.

Témata výzkumu

Kontroverzním tématem výzkumu je v současnosti otáčení dávek spermatu při skladování. Je to praxe běžně prováděná na farmách s cílem zabránit sedimentaci spermií v médiu, která je považována za toxickou kvůli hromadění metabolického odpadu spermatických buněk. Nové výzkumy přináší důkazy o negativním dopadu, který tato praxe může mít na kvalitu spermatu. Například v jedné studii bylo prokázáno, že otáčení dávek během skladování má škodlivý vliv na pohyblivost spermií. Ačkoli biologický mechanismus zatím nelze vysvětlit, autoři předpokládali, že to bylo způsobeno zvýšeným oxidačním stresem.

V jiné studii byla testována hypotéza, že kontrolovaný tlak před uložením může chránit spermie. Studie ukázala, že namáhání spermatu hydrostatickým tlakem ve srovnání s konvenčním zpracováním vedlo k vyšší progresivní motilitě spermií. V této studii byl každý ejakulát 14 hybridních kanců rozdělen do dvou a byl buď ošetřen hydrostatickým tlakem nebo normálně zpracován. Následně bylo inseminováno 104 prasnic buď ošetřeným nebo kontrolním spermatem a u prasnic inseminovaných stresovaným spermatem byla pozorována zvýšená velikost vrhů.

Mnoho výzkumných zpráv varuje před kontaktem spermatu se vzduchem během skladování, protože se zvyšuje pH, které negativně koreluje s pohyblivostí spermií. Proto se pro stabilizaci pH používá mnoho různých pufrovacích systémů. V posledních letech byly zkoumány různé faktory, které mají vliv na kvalitu spermií během manipulace se spermatem a jsou shrnuty v tabulce 2.

Tabulka 2. Faktory ovlivňující kvalitu kančího spermatu při manipulaci

Faktor	Podrobnosti	Co způsobuje
odběr spermatu	latexové rukavice	toxický pro spermie
	tekutina ve sběrné nádobě	zvyšuje bakteriospermii
	odběr delší než 7 minut	zvyšuje bakteriospermii
teplota ředění	konečné ředění při 22°C vs. 30°C (dvoufázové ředění)	po 3 dnech skladování nebyly pozorovány žádné rozdíly v pohyblivosti spermií, morfologii nebo integritě akrozomu
	konečné ředění při 20°C vs. 32°C (dvoufázové ředění)	žádné rozdíly v integritě membrány nebo schopnosti reagovat na kondenzační podmínky
	konečné ředění při 21°C vs. 32°C (dvoufázové ředění)	nižší pohyblivost, zvýšené poškození membrány po 6 dnech skladování
poměr ředění	0,5x109 spermií /80 ml vs. 2,5x109 /80 ml	nižší pohyblivost
ředidla	krátkodobá vs. dlouhodobá	nižší pohyblivost po 4 dnech skladování
	magnetizovaná	zlepšení integrity membrány
	antibiotika	zabránění růstu bakterií
balení	sáčky vs. dutinky	k dosažení 17°C méně času
	některé plasty	jedovaté pro spermie
teplota skladování	<12°C	snížená pohyblivost a vitalita spermií
délka skladování	>4 dny	snížená pohyblivost a plodnost spermií
kontakt se vzduchem	během skladování	zvýšení pH, snížená pohyblivost spermií
otáčení dávek	180° rotace/12 h nebo pět 360° rotací/h vs. žádná rotace	zvýšení pH, snížená pohyblivost spermií

© 2020