Vorlesung 7.Semester, WS 2007-08 Andrologie und künstliche Besamung

1. Vorlesung 7.Semester, WS 2007-08 Andrologie und künstliche Besamung 8.Instrumentelle Samenübertragung beim Schwein

2. Instrumentelle Samenübertragung beim Schwein • Allgemeines • Besamungsstationen • Zuchtwertschätzung der KB-Eber • Tierseuchenrechtliche und zuchthygienische • Anforderungen an Besamungseber • Sexualverhalten des Ebers • Spermagewinnung • Spermabeurteilung • Spermaverarbeitung und –konservierung • Insemination

3. Allgemeines • Mit der Intensivierung der Schweinehaltung gewinnt die KB beim Schwein weltweit mehr und mehr an Bedeutung. • Unter den modernen Produktionsbedingungen stellt sie einen wesentlichen Bestandteil des Reproduktionsprogramms dar. • Auch in kleinen Betrieben (beispielsweise ohne Zyklus- steuerung der Sauen) spielt sie eine wichtige Rolle. • Erst ab 1963-1965 fand die Schweinebesamung in Deutschland ihre Anwendung in der Praxis, vorwiegend im ehemaligen Gebiet der DDR (Rothe).

4. Fleischproduktion - Welt

5. Fleischanteil

7. Eberbesamungsstationen • Betriebe der Schweinezuchtorganisationen • Das Prinzip der Einrichtungen entspricht dem der • Bullenstationen • Bereiche • Stallbereich • Absamraum • Laborbereich • Verwaltungsbereich • Neben den Besamungsstationen gibt es betriebseigene • Besamungsstationen.

8. Eberbesamungsstationen • Stallbereich • Einzelhaltung in Boxen (Fläche: mindestens 6 m2), • Einstreu: Stroh- oder Sägemehlmatten • Bewegungsmöglichkeit durch Auslaufhaltung • Absambereich • Absamraum mit Absamboxen • Wasch- und Behandlungsraum (mit Behandlungsstand) • Trocknungsraum • Vaginenlabor • Laborbereich • Labor • Wasch- und Sterilisationsraum • Depotlagerung der Besamungsportionen • Materiallagerräume • Pausenraum und Sanitärräume fürs Laborpersonal

9. Zuchtwertschätzung beim Eber Top-Genetik-Programme: Selektion von KB-Ebern mit überdurchschnittlichen Zuchtwerten (seit 1990)

10. Selektion von Besamungsebern Selektionskriterien: - körperliche Gesundheit - Rücken– und Seitenspeckdicke (US-Verfahren) - tägliche Zunahmen - Futteraufwand je kg Zuwachs von 100 ausgewählten Ebern werden 3 – 5 Zuchteber Abgangsursachen: - mangelhafte Zunahmen < 400 g pro Tag - Mangel im Sexualverhalten - Mangel in der Spermaqualität - Erkrankungen

11. Schweinebesamung in Deutschland Besamungsdichte: 87% Erstbesamungen: 5 339 067 Besamungen nach Rasse bzw. Zucht-Herkunft der Eber (2004): 1ZDS 2005

16. Gewährschaftsbestimmungen über Anforderungen an Besamungseber1 • Abstammungsicherheit: Gewährfrist 12 Wochen • Seuchenfreiheit: Gewährfrist 6 Wochen ab Einstallungsdatum • Geschlechtsgesundheit: Verkäufer haftet dafür, dass der Eber • normal entwickelte Geschlechtsorgane aufweist • Deckvermögen: Gewährfrist 6 Wochen ab Einstallungsdatum • (guter Geschlechtstrieb, einwandfreie Annahme des • Phantoms und Samenabgabe) • Spermaqualität: Gewährfrist 4 Monate; Beurteilungsgrundlage: •  2 Ejakulate (Entnahmeabstand: mind. 4 d, max. 10 d) 1ZDS e.V.

18. Nach EU-Richtlinien zu untersuchende Infektionen beim Eber Ursprungsbestand Quarantäne Station Status Untersuchung auf Untersuchung auf Untersuchung auf Bestand ist  Brucellose  Brucellose  Brucellose amtlich frei von:  Aujeszkysche  Aujeszkysche  Aujeszkysche  Brucellose Krankheit Krankheit Krankheit  Aujeszkyscher  Klassische  Klassische Krankheit Schweinepest Schweinepest  Klassischer Schweinepest  Keine Impfung gegen MKS

19. Paarungsvorgang beim Eber • Vorspiel • Erektionund Ausschachten • Aufsprung und Umklammerung • Suchbewegungen • Einführen des Gliedes • Friktionsbewegungen • Ejakulation • Absprung

20.  Samengewinnung Sie erfolgt mit einem Phantom als Sprungpartner Methoden: • Mit Hilfe einer künstlichen Vagina • Mit der Hand ("gloved hand method") • Automatisierte Samengewinnung

21.  Samengewinnung mit Hilfe der künstlichen Vagina (KV) Die Gestaltung der KV muss die Besonderheit der Ejakulation beim Eber berücksichtigen: • geeignete Wasser-Luft-Polster und Temperatur (38 - 42°C) • Druckregulierung auf die Penisspitze: entscheidender ejakulationsauslösender Faktor (Blasebalg)

23. Handmethode der Samengewinnung • wenig aufwendig • keimarme Ejakulatgewinnung • fraktionierte Samengewinnung

24. Technik Glans penis erfassen und ausziehen Kontinuierlicher Druck auf die Glans penis Fehler: Präputialöffnung erfassen Zu wenig oder zu starker Druck auf den Penis

25. Bakterien im Ebersperma Bedeutung -Herabsetzung der Lagerungsfähigkeit - Verbrauch von Nährstoffen - Veränderung des Milieus - Spermienschädigung - herabgesetzte Motilität (v. a. durch E. coli) - Zunahme der Spermienagglutination - Membranschädigungen - Entwicklung von Antibiotikaresistenzen - USA: Nachweis von multiresistenten Keimen im Ebersperma (Althouse et al., 2000) - schlechte Erfahrungen mit Streptomycin (One-step-Typ) - meist eingesetztes Antibiotikum zur Zeit Gentamicin (Multiple- step-Typ)

26. Samenfänger nach McKenzie (1931)

27. Automatisierte Samengewinnung, im Hochstand • Ziel der neuen • Methode: • standardisierte • Samenentnahme • Gewinnung • keimarmer • Ejakulate • 1. Der Penis wird • mechanisch • durch eine enge • Manschette • komprimiert, AutoMate

28. Automatisierte Samengewinnung, im Hochstand Die Ejakulat-hauptfraktion wird getrennt aufgefangen 2. Der Penis wird elektronisch gesteuert komprimiert Collectis

29. Merkmale der einzelnen Ejakulationsphasen beim Eber

30. Vorsekret Spermienreiche Fraktion Spermienarme Fraktion Ejakulatfraktionen des Ebers Sekret der Bulbourethraldrüsen 20-30 ml 40 – 80 ml 80 – 200 ml 20 – 40 ml Weitze 2003

31. Spermaqualität von Besamungsebern1, Teil 1 2Wenn Volumen > 250 ml ist, kann dieser Wert bis zu 20% unterschritten werden

32. Spermaqualität von Besamungsebern1, Teil 2 1Gewährschaftsbestimmungen des ZBS e.V. (Stand 20.10.2005)

34.  Spermaaufbereitung und -konservierung Verfahren:  Flüssigkonservierung (Standardverfahren)  Tiefgefrierkonservierung

35. Zusammensetzung von Verdünnern 1Langzeitverdünner lao

36.  Flüssigkonservierung des Eberspermas Verdünner: Glucose-Natriumcitrat mit zahlreichen Modifikationen wichtiger Bestandteil:EDTA • bindet toxische Stoffwechselprodukte und Schwermetallionen • wirkt membranstabilisierend • wirkt antimikrobiell

37. FlüssigkonservierungVerdünnungsvorgang

38. Spermaportionen oder Spermatuben Glucose Citrate Bicarbonate EDTA ...

39. Klimabox für Ebersamen

40. Tiefgefrierkonservierung • Nur spermienreiche Fraktion des Ejakulates wird genutzt • Vorverdünnung mit Flüssigspermaverdünner • langsame T°-Anpassung und Zentrifugation • Resuspension mit eigelbhaltigem Kühlverdünner • weitere Abkühlung auf 5°C und Zusatz von Glycerin und • ovus et paste • Inseminationsportion: Pailletten oder Flag bags • Inseminationsdosis: 4 Mrd. Spermien • Auftauen der Besamungsportion: aufwendig • Inseminationszeitpunkt: möglichst ovulationsnah (4 h davor) • Gründe für geringen Einsatz: • Niedrigere Abferkelrate (55-60%) • Große Variation der Eberfertilität

41. Problematik des TG-Spermasa Ursachen für die geringe Akzeptanz des tiefgefrorenen Spermas in der Schweinezucht sind vor allem: • Aufwendiges Konservierungsverfahren: Das große Ejakulat- • volumen muss vor dem Einfrieren verringert werden. • Niedrige Ausbeute an Besamungsportionen pro Ejakulat: Eine • Besamungsdosis beträgt 4 Mrd. Samenzellen. •  30% der Spermien sollten nach dem Auftauen beweglich sein. • Hohe Kälteschocksensibilität: Bei der Kühlung des Samens • unter +15°C stirbt ein hoher Anteil der Spermien ab (etwa 50%). • Rolle des Seminalplasmas: zusätzliche Seminalplasmazugaben • können die Befruchtungsergebnisse positiv beeinflussen.

42. Auftauen von TG-Sperma • Verdünner im Wasserbad bis auf 20°C erwärmen • TG-Sperma (Makrotüb oder Tubette) im Wasserbad bei 50°C 45 sec lang erwärmen • Aufgetautes Sperma dem Verdünner zugeben

43. Zeitpunkt der Besamung Hintergrund: - Ovulationen erfolgen im letzten Brunstdrittel - Besamung sollte 0 – 16 Std. vor den Ovulationen erfolgen - Kapazitation der Spermien: 4 ± 2 Std. - Befruchtungs- und Entwicklungsfähigkeit Eizellen: 6 – 8 Std. befruchtungsfähige Spermien sollen auf die Eizellen im Eileiter warten

45. Bestimmung des optimalen Besamungszeitpunktes • Exakte Sauenbeobachtung ist Voraussetzung • Brunstkontrolle mit geschlechtsaktivem Eber zweimal • täglich (Abstand 8- 12 Stunden) • Bestimmung des Duldungseintrittes • Einsatz von Ebergeruchsspray anstatt des Ebers: • positiver Stimulationseffekt während der Brunstkontrolle • und bei der Insemination

46. Festlegung des Inseminationszeitpunktes Duldungsorientierte Insemination KB1 24 Std. nach Feststellung des Duldungsreflexes KB2 12 – 18 Std. später wenn Duldungsreflex  48 Std. anhält, KB3 12 Std. nach KB2 Terminorientierte Insemination (OS-Verfahren) KB1 24 Std. nach ovulationsauslösender Injektion KB2 12 – 16 Std. später - bei Jungsauen nicht später als 40 Std.! - bei Altsauen nicht später als 42 Std.!

47. Zeitpunkt der Besamung Duldungsorientierte Besamung bei Altsauen nach dem Absetzen  frühzeitiger Brunsteintritt - vermutlich lange Brunstdauer - KB 1 – KB 3 - KB 1: 24 Stunden nach Brunstbeginn  mittlerer Brunsteintritt - KB 1 – KB 2 - KB 1: 8 - 18 Stunden nach Brunstbeginn später Brunsteintritt - häufig nur KB 1 - KB 1: sofort nach Brunstbeginn

49. Spiralkatheter zur Schweinebesamung Gummi, Original „Melrose“ Spirette, Spiralkatheter

50. Inseminationspipetten