التلقيح الاصطناعى فى الأغنام و الماعز
AI in Sheep & Goat
يلعب التلقيح الاصطناعى دوراً رئيسيا فى تحسين إنتاجية حيوانات المزرعة، الأمر الذى ينشده الباحث والمربى لما ينطوى عليه من مميزات عديدة مؤثرة فى السياسات التى تقوم عليها العمليات الانتاجية لحيوانات المزرعة ، وقد تجلى ذلك بوضوح فى حيوانات ماشية اللبن ، حيث أدى التلقيح الاصطناعى الى سرعة تطبيق التحسين الوراثى من خلال الخلط والانتخاب وسرعة نشر التراكيب الوراثية الجيدة ، الأمر الذى انعكس على القفزة الكبيرة فى التحسين الوراثى لصفة انتاج اللبن. كذلك خفض مصاريف الانتاج الناتجة عن احتفاظ المربى لأعداد كبيرة من الذكور بغرض التلقيح ، أيضاتجنب نقل الأمراض من خلال الذكور الى الأناث ،وكذلك الغلب على المعوقات الناجمة عن اختلاف الأحجام بين الذكور والأناث.
طرق التلقيح ومعايير اختيار الذكور:
يتم التلقيح الأصطناعى فى الأغنام والماعز باحدى الطرق الأتية:
التلقيح المهبلى:
وذلك باستخدام ماصة زجاجية مدرجة تنتهى بانتفاخ مطاطى لسحب ووضع السائل داخل المهبل من خلال الفاتح المهبلى Speculum) ) . وفى حالة التلقيح داخل عنق الرحم فإن طرف الماصة يكون مدببا و غير حاد ، و يتم إدخاله فى عنق الرحم . و التلقيح بإدخال السائل المنوى داخل عنق الرحم و هذه الطريقة أكثر صعوبة فى الأغنام مقارنة بالأبقار ، بسبب استحالة الجس Palpation من المستقيم كما يحدث فى الأبقار و ذلك لصغر حجم عنق الرحم و كثرة التلاقيف أو الثنايا ، لذلك يتم وضع السائل المنوى فى الفتحة الخارجية لعنق الرحم ، داخل أول ثنية Fold فى عنق الرحم إذا كان ذلك ممكناً.
و يتم التلقيح المهبلى للنعاج بعد رفع الأرجل الخلفية لها على حامل ، و يسهل تحديد فتحة عنق الرحم وجود مصابح ضوئى.
التلقيح داخل الرحم Intrauterine :
و يتم ذلك باستخدام المنظار الضوئي Laparoscopy ، و هذه الطريقة تحتاج إلى متدربين ذوى خبرة عالية على استخدام المنظار الضوئى ؛ لضمان السائل المنوى داخل قرن الحم ، و كذلك سرعة إنجاز التلقيح ، و يتم التلقيح فى هذه الطريقة عن طريق كانيو لا يتم من خلالها إدخال أنبوبة حقن السائل المنوى التى بإبرة طولها .05 سم ؛ تسمح باختراق جدار الرحم و تفريغ السائل المنوى داخل فراغ قرن الحم و نتائج الخصوبة المتحصل عليها باستخدام المنظار الضوئى تكون أعلى بالمقارنة بالتلقيح المهبلى.
معايير اختيار الذكور:
يحد الأداء التناسلى المنخفض للذكور من العائد التجارى لمشاريع إنتاج الأغنام ، خاصة تحت نظم الإنتاج المثكف ؛ لذلك يجب أن توجه عناية خاصة عند اختيار الذكور حيث إنها تورث صفاتها لحيوانات القطيع.
العوامل المحددة لنجاح التلقيح الاصطناعى:
ترجع أهمية دراسة العوامل التى تؤثر على نتائج التلقيح الاصطناعى فى الأغنام و الماعز إلى استخلاص أفضل الطرق المناسبة للتلقيح الاصطناعى، وطبيعة السائل المنوى المستخدم و جودته ، و كذلك الميعاد المناسب للتلقيح، وغيرها من الموامل التى قد تؤثر على الغرض من استخدام التلقيح الصناعى.
محددات نتائج التلقيح الاصطناعى:
جودة السائل المنوى:
من العوامل الهامة لنجاح التلقيح الاصطناعى هى جودة السائل المنوى المستخدم فى التلقيح ؛ لذلك لابد من اختبار الذكور المستخدمة بعناية ، بحيث تكون خالية من الأمراض التناسلية التى يمكن أن تنتقل عن طريق السائل المنوى كذلك التقييم الدورى للسائل المنوى ، و فحص الصفات الطبيعية قبل إجراء التلقيح ، حيث يتم تحديد حجم القذفة و نسبة الحى و الميت و الحركة الكلية و الحركة التقدمية ، و شواذ الأكروسوم و الحيوانات المنوية المشوهة و تركيز الحيوانات المنوية.
تأثير الموسم:
يؤثر تأثير غير مباشر على نتائج التلقيح الاصطناعى ، فمن المعروف أن عملية تكوين الجاميطات الذكرية تتأثر بفترة الإضاءة و كذلك حرارة الطقس المحيط بالحيوان ، و بالتالى تؤثر على جودة السائل المنوى ، و من ثم النتائج المتحصل عليها من التلقيح بهذا السائل المنوى.
طريقة جمع السائل المنوى:
أثبت بعض الأبحاث ازدياد نسبة الحملان المنتجة عند استخدام السائل المنوى المجموع باستخدام المهبل الصناعى بالمقارنة باستخدام السائل المنوى المجموع باستخدام القاذف الكهربى، حيث تختلف الصفات الطبيعية للسائل المنوى بين الطريقتين.
طبيعة السائل المنوى:
* أ - سائل منوى حديث الجمع غير مخفف أو مخفف : يحقق التلقيح بالسائل المنوى حديث الجمع أعلى نسبة خصوبة ، بالمقارنة باستخدام السائل المنوى المبرد أو المجمد.
* ب - سائل منوى مبرد : تنخفض القدرة الإخصابية للسائل المنوى المبرد بعد 24 ساعة من الحفظ ، و تقل بمقدار 20 % بعد 3 أيام من الحفظ.
* ج - سائل منوى مجمد : متوسط نسبة الخصوبة باستخدام السائل المنوى المجمد 50 % و هى أقل من النسبة المتحصل عليها بالمقارنة باستخدام السائل المنوى حديث الجمع أو السائل المونى المخفف.
و تتوقف نسبة الخصوبة على النسبة المئوية للحيوانات المنوية المتحركة بعد التجميد ، و التى تتأثر بالطريقة المستخدمة فى التجميد ، و كذلك نوع المخفف و مكونات كل مخفف ، والمضاد الحيوى المستخدم و طريقة التعبئة و درجة حرارة الإسالة.
وقت التلقيح:
نجاح التلقيح الاصطناعي يتأثر بدرجة كبيرة بالوقت الذى يتم فيه التلقيح ، و يعتمد وقت التلقيح على عدد مرات التلقيح و بداية حدوث الشياع ، و قد أجريت أبحاث عديدة لمعرفة أنسب وقت للتلقيح يحقق أفضل نتائج عند استخدام التلقيح الاصطناعى ، ففى حالة استخدام السائل المنوى حديث الجمع المخفف للتلقيح مرة واحدة فإن أنسب كيعاد للتلقيح كان بعد بداية ظهور الشياع بـ 21 ساعة ، و فى حالة التلقيح مرتين كان أنسب ميعاد للتلقيح هو 24,18 ساعة بعد ظهور الشياع ، و ذلك بالنسبة للنعاج . و فى حالة الماعز عند التلقيح مرة واحدة فإن أنسب ميعاد للتلقيح كان بعد بداية ظهور الشياع بـ 25 ساعة ، و فى حالة التلقيح مرتين كان أنسب ميعاد للتلقيح هو 24 - 36 ساعة بعد ظهور الشياع ، و فى حالة المعاملة الهرمونية فإن أنسب ميعاد للتلقيح يتم بعد نزع الإسفنج بـ 55 ساعة ، و ذلك فى حالة التلقيح مرة واحدة ، و بعد نزع الإسفنج بـ 50 , 60 ساعة و ذلك فى حالة التلقيح مرتين.
عدد مرات التلقيح:
زيادة مرات التلقيح يزيد من فرصة نجاح الإخصاب ، و يحدد عدد مرات طريقة التلقيح و التكاليف الإقتصادية ، و هناك طريقتان لإجراء التلقيح الاصطناعى فى الأغنام و الماعز ؛ الأولى : هى التلقيح المهبلى ، و الطريقة الثانية : التلقيح داخل قرنى الرحم باستخدام المنظار الضوئى.
طريقة و مكان التلقيح :
الطريقة المستخدمة فى التلقيح الاصطناعى ( المهبلى أو داخل قرنى الرحم باستخدام المنظار الضوئى ) ه استخدام المفتاح المهبلى ؛ للمساعدة فى توسيع فتحة الفرج لتسهيل عملية حقن السائل المنوى فى المهبل ، و يطلق على هذه الطريقة ( Inter Vaginal Insemination ) أو داخل فتحة عنق الرحم ، و يطلق على هذه الطريقة ( Inter Cervical Insemination ) و الطريقة الثالثة التلقيح داخل قرنى الرحم ، و يطلق على هذه الطريقة ( Inter Uteriun Insemination ) و فيها يتم استخدام المنظار الضوئى فى حقن السائل المنوى داخل قرنى الرحم ، و بالتالى تكون فرصة حدوث الإخصاب أفضل من طريقة التلقيح المهبلى ، حيث كطانت النتائج البحثية التى تم الحصول عليها باستخدام التلقيح المهبلى و طريقة المنظار الجراحى 65 , 95 % على التوالى.
تركيز الحيوانات المنوية بجرعة التلقيح :
يتراوح الحد الأدنى لتركيز الحيوانات المنوية المتحركة و الذى يحقق أفضل نتائج من 150 مليون إلى 200 مليون ، وذ لك فى حالة السائل المنوى المجموع حديثا ً ، و من 300 مليون إلى 400 مليون و ذلك فى حالة السائل المنوى المجمد.
عمر الذكور المستخدمة فى جمع السائل المنوى:
أثبت بعض الأبحاث تأثر نسبة الحملان المنتجة بعمر الذكور المستخدمة فى جمع السائل المنوى.
المعاملة الهرمونية:
تجرى هذه المعاملات بغرض زيادة النشاط المبيضى ، و بصفة خاصة خارج موسم التربية ، و النتائج المتحصل عليها بينها تفاوت كبير ، ربما يرجع ذلك لعدم كفاءة المعاملة الهرمونية ، أو إلى اختلاف مواعيد حقن الهرمون ، أو اختلاف مواعيد التلقيح أو عدم مراعاة الأضرار التى قد تحدث عند إجراء البروتوكول المتبع . على سبيل المثال استخدام الإسفنج المهبلى قد يحدث التهابات مهبلية تسببموت الحيوانات المنوية أو فشل حدوث الإخصاب . و عموما ً الخصوبة تكون منخفضة بالمقارنة بالحيوانات التى لم تعامل هرمونيا.
الحالة الصحية للإناث:
تعتمد النتائج المتحصل عليها من التلقيح الاصطناعى بطريق غير مباشر على الحالة الصحية للإناث الملقحة ، فمثلا ً :
إصابة النعاج بمرض الفبريو Vibriosis الذى يصيب الأغنام و يسبب الإجهاض و العقم ، و هو ناتج من الإصابة ببكتريا Vibrio foetus و التى يمكنها البقاء لمدة ثلاث أسابيع فى السماد و الأعشاب الخضراء و المناطق المظلمة الرطبة ، و هو يظهر بشكل وبائى و يصيب أكثر من 60 % من الإناث و يحدث الإجهاض فى الـ 6 أسابيع الأولى من الحمل ؛ لذلك يجب أن يراعى تلقيح الإناث فى أماكن نظيفة خالية من الأتربة . كذلك يجب تعقيم الأدوات المستخدمة فى التلقيح الاصطناعى ، و أيضا ً تطهير فتحة الفرج بالمطهر المناسب قبل التلقيح.
تأثير نقص الغذاء:
نجاح التلقيح الاصطناعى يتأثر بدرجة كبيرة بخصوبة الإناث و التى تعتمد إلى حد كبير على المستوى الغذائى للإناث . و من المعروف أن زيادة السمنة إحدى العوامل التى تؤدى إلى انخفاض الخصوبة ، من الناحية العلمية تعتبر عملية الدفع الغذائى قبل التلقيح Flushing أحد الوسائل المستخدمة لزيادة معدل التبويض ، و بالتالى زيادة فرصة نجاح التلقيح الاصطناعى من ناحية أخرى فإن عدم اتوان العليقة الغذائية للإناث الحوامل قد يؤدى إلى حدوث نفوق جنينى فى أعمار مبكرة.
التطعيم و الأدوية:
قد يحدث النفوق الجنينى و الإجهاض فى الأعمار المبكرة كنتيجة مباشرة لرد فع شديد ، مثل التطعيم بلقاح شديد الحساسية ، و أو تناول أدوية مهيجة.
كفاءة القائمين على العمليات التناسلية:
يعتمد نجاح التلقيح الاصناعى على مدى كفاءة القائمين على العملية التناسلية ، و التى تشمل قدرتهم على جمع و تقييم السائل المنوى ، و ملاحظة الشياع ، و تحديد الوقت المناسب للتلقيح ، و خبرتهم على وضع السائل المنوى فى المكان المناسب.
الطريقة المستخدمة فى حساب الخصوبة:
تتأثر نتيجة الاصطناعى بالطريقة المستخدمة فى تقدير الخصوبة ، فقد يتم حساب الخصوبة عن طريق قياس مستوى هرمون البروجسترون فى الدم ، أو عن طريق ملاحظة عدم عودة الإناث للشياع ، أو عن طريق ملاحظة الحمل بالموجات فوق الصوتية ، أو عن طريق الولادة.
حفظ السائل المنوى:
للاستفادة من التلقيح الاصطناعى كوسيلة لتحسين الثروة الحيوانية استلزم الأمر محاولة الوصول إلى وسيلة فعالة لحفظ السائل المنوى ، و قد أجريت تجارب معملية عديدة للوصول إلى أنسب بيئة صالحة لحفظ السائل المنوى ، و قد أثبتت الدراسات أن أنسب بيئة صالحة لحفظ السائل المنوى ، و قد أثبتت الدراسات أن البيئة ( المخفف ) المناسبة لحفظ السائل المنوى لابد أن يتوفر بها الآتى:
1. المقدرة التنظيمية العالية على حفظ درجة الحموضة.
2. تحتوى على مواد تحمى الحيوان المنوى من أضرار التبريد مثل صفار البيض.
3. أن تحتوى على مصدر مناسب من الطاقة.
4. أن يكون الضغط الأسموزى مناسبا ً ( 300 - 375 ).
5. أن تكون درجة الحموضة قريبة من التعادل.
6. أن يحتوى على المضاد الحيوى المناسب.
طرق حفظ السائل المنوى:
تختلف طرق حفظ السائل المنوى حسب المدة اللازمة للتخزين و عموما ً تنقسم طرق الحفظ إلى:
1. الحفظ على درجة حرارة الغرفة.
2. الحفظ بالتبريد.
3. الحفظ بالتجميد.
أولا ً: الحفظ على درجة حرارة الغرفة:
حيث يتم تخفيف السائل المنوى بعد الجمع مباشرة ، و يتم وضع أنبوبة السائل المنوى المخفف فى كأس به ماء ، و يترك على درجة حرارة الغرفة ، و يمكن حفظ السائل المنوى بهذه الطريقة لبضع ساعات قليلة.
ثانيا ً: الحفظ بالتبريد:
بعد عملية تقييم السائل المنوى يتم تخفيفه ، ثم توضع أنبوبة لسائل المنوى المخفف فى كأس به ماء ، ثم يوضع الكأس فى الثلاجة على درجة 5 ْ م . و يمكن حفظ السائل المنوى بهذه الطريقة لمدة تتراوح 3 - 7 أيام.
ثالثا ً: الحفظ بالتجميد:
و تستخدم فى حالة الحفظ لمدة طويلة قد تصل إلى عشر سنوات.
هناك طريقتان يتم بهما حفظ السائل المنوى بالتجميد :
* أ - التجميد باستخدام ثانى أكسيد الكربون الجاف ( 79 - ) م.
* ب - التجميد باستخدام النيتروجين السائل ( 196 - ) م.
و التجميد باستخدام النيتروجين السائل أكثر شيوعا ً
طريقة تجميد السائل المنوى باستخدام النيتروجين السائل:
من المعروف أن مخفف السائل المنوى المستخدم فى حالة حفظ السائل المنوى بالتجميد يحتوى على مواد تخفف من التأثير الضار لعملية التجميد ، و من هذه المواد الجليسرول . و تختلف طرق التجميد حسب الطريقة التى يضاف بها الجليسرول ، فقد يضاف إلى المخفف الذى يستخدم فى عمليتى التجفيف و التجميد ، و هذه الطريقة يطلق عليها خطوة واحدة ، و فى حالة التجميد باستخدام مخفف مكون من جزأيت ، الجزء الأول لا يحتوى على الجليسرول ، و يتم تخفيف السائل المنوى على درجة حرارة الغرفة ، ثم يتم حفظه فى الثلاجة حتى يصل إلى درجة 5 ْ م ، و المخفف الذى يحتوى على الجليسرول يضاف على درجة 5 ْ م بالتدريج ، و بعد الانتهاء من إضافة المخفف الذى يحتوى على الجليسرول يتلاك السائلالمنوى المخفف فى الثلاجة لمدة ساعتين و يطلق على هذه الفنرة يطلق عليها فترة الإتزان ، ثم يتم تعبئة الأنابيب البلاستسك straws و تقفل باستخدام مادة البولى فينيل الكحولية ، ثم توضع على ارتفاع 5 سم من سطح النيتروجين السائل لمدة 8 ق ، ثم تحفظ فى النيتروجين على درجة 196 - م ، و عند الاستعمال يتم إسالة الأنابيب فى ماء على درجة 37 ْ م لمدة دقيقة.
التغيرات البيولوجية و الكيميائية الناجمة عن تجميد السائل المنوى:
1. انخفاض النسبة المئوية للحيوانات المنوية المتحركة.
2. زيادة النسبة المئوية للحيوانات المنوية الميتة.
3. زيادة النسبة المئوية للحيوانات المنوية الشاذة.
4. حدوث تغيرات فى تركيز العناصر المعدنية.
5. حدوث تغيرات فى نسبة الأحماض الدهنية غير المشبعة إلى نسبة الأحماض تالدهنية المشبعة.
6. خروج بعض الإنزيمات من داخل الخلية المنوية.
7. حدوث تغيرات فى الأكروسوم.
و أسباب نجاح تجميد السائل المنوى لطلائق الأبقار بالمقارنة بالمسائل المنوى للكباش ترجع إلى:
1. الحيوان المنوى لطلائق الأبقار يتحمل مجالا ً أوسع من الأسموزية بالمقارنة بالحيوان المنوى للكباش ، و بالتالى فإن الغشاء المنوى للطلائق أقل عرضة للتلف عند التجميد.
2. الفوسفوليبد للحيوانات المنوية للطلائق أكثر ثباتا ً عن مثيلتها فى الحيوانات المنوية للكباش ، حيث نجد أن إنزيم الفوسفوليبيز أكثر نشاطا ً فى السائل المنوى للكباش ، مما يؤدى إلى سرعة تحلل أنواع الفوسفوليبد المختلفة ، و التى لها دور هام فى حماية الحيوان المنوى.
3. وجد أن الحيوان المنوى للطلوقة يحتوى على الحامض الدهنى المسمى دو كوسابنتانويك Docosapenoic ، و هو من مشتقات الحامض الدهنى لينولييك ، و يعتقد أن هذا الحامض له أهمية كمكون للغشاء الخلوى . و هذا الحامض غير موجود فى الحيوان المنوى للكباش.
ملاحظات:
عند تجميد السائل المنوى يحدث انفصال للماء و تحوله إلى الصورة البللورية و هى تحتوى على تجاويف ، بهذه التجاويف تتركز المواد الذائبة مع الحيوانات المنوية ، مما يؤدى إلى حدوث أضرار لها ، و يمكن تفسير هذه الأضرار على النحو التالى:
النظرية الأولى:
نتيجة التجميد يزداد الضغط الأسموزى حول لحيوانات المنوية ، مما ينجم حدوث نزع للماء من داخل الخلية المنوية ، و الذى ينتج عنه حدوث انكماش فى الخلية المنوية ، قد ينتج عنه تمزق الغشاء الخلوى الذى يؤدى إلى فقد محتويات الخلية ، و بالتالى موت الخلية المنوية.
النظرية الثانية:
حدوث فجوات فى الطبقة الدهنية للغشاء الخلوى قد تؤدى إلى خروج محتويات الخلية عند الإسالة ، مما ينجم عنه موت الخلية المنوية ، و قد يحدث التئام لتلك الفجوات و بالتالى تستعيد الخلية حيويتها ، و يساعد الالتئام السريع لتلك هذه الفجوات المحتوى المرتفع من الكوليسترول ، و كذلك الأحماض الدهنية غير المشبعة.
و يجب أن يراعى الآتى عند عمل مخففات تجميد السائل المنوى:
أ - إضافة الجليسرول للمخفف المستخدم و الذى تتلخص أهميته فى الآتى :
1. دخوله إلى داخل الخلية المنوية يكون بمثابة حاجز بين طبقتين البروتين ، مما يساعد على سد الفراغات الناتجة عن التجميد فى الغشاء الخلوى.
2. يعمل على ربط جزيئات الماء و الإلكترونيات ، مما يساعد على تقليل الضغط الأسموزى.
3. يؤدى إلى حدوث إسالة مبكرة عند 70 - م.
4. يساعد على تكوين الغلاف الجليكوليبوفسفوبروتين الذى يلتصق بالغشاء البلازمى للحيوان المنوى ، مما يساعد على حماية الحيوان المنوى.
5. يعمل على تهذيب البللورات الثلجية ، مما يقلل من تأثيرها الضار.
ب - إضافة صفار البيض و السكريات لمخفف اللذان يعملان على تكوين غلاف حول الحيوان المنوى لحمايته ، و يتم ذلك بالصورة التالية:
1. يحدث ارتباط بين الجليكوليبوفوسفوبروتينات لكل من بلازما السائل المنوى و صفار البيض و السكريات ، فيتكون مركبات حيوية معقدة . Biocomplexes و عدم إتمام نجاح هذا الارتباط يؤدى إلى عدم نجاح عملية التجميد كما هو الحال فى السائل المنوى للخنزير.
2. أثناء الاتزان يحدث التصاق لتلك المركبات الحيوية المعقدة على سطح الغشاء البلازمى للحيوان المنوى.
عند إجراء عملية تجميد السائل المنوى :
يجب تفادى المنطقة الحرجة ( أقل من الصفر حتى - 21 م ) و هى التى يتكون فيها البللورات الثلجية داخل الخلية المنوية ، و ذلك يعمل تجميد سريع جداً لتخطى تلك المنطقة فى أقل وقت ممكن ، حيث إن تكوين البللورات الثلجية داخل الخلية - و خاصة فى منطقة الذيل - يؤدى إلى تغيير فى ترتيب الألياف بتلك المنطقة . كذلك يجب أن تكون الإسالة سريعة.
يراعى أيضا ً إضافة الجليسرول على درجة منخفضة لتقليل تأثير سميته على الحيوان المنوى.
المصدر:
* م / مدحت مصطفى مدبولى/ معهد بحوث الإنتاج الحيوانى/ معمل التكاثر و التكنولوجيا الحيوية / مجلة شمس/ العدد 59
