|
|
|
| |
|
|
| |
Alkionsiirto-opas
Mikä alkio on?YleistäAlkionsiirtojalostus tilatasollaAlkiotuotantoAlkiotuotanto laboratoriossaAlkioiden sukupuolen määritysAlkioiden pakastusAlkionsiirto
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
| |
Mikä alkio on?Munasolun irtoaminenMunasolun irrotessa se hakeutuu munanjohtimeen. Kun lehmä siemennetään ja lehmän kohtuun sekä kohdunsarviin kulkeutuu sonnin spermaa, lehmän munasolu hedelmöittyy ja siitä kehittyy alkio. Alkio on siis tuleva vasikanalku, joka vuorokauden ikäisenä on vain 0,15 mm:n mittainen. Mutta sen solut alkavat vähitellen lisääntyä ja erikoistua oman tehtävänsä mukaisesti, ja 35 päivää kiiman jälkeen se on jo yhden senttimetrin mittainen. Tavallisesti alkio kiinnittyy emänsä kohtuun suunnilleen kahden viikon kuluttua hedelmöityksestä. SisältöönYleistäPerustietoa Kotieläinten jalostus on pitkäjänteistä työtä. Sen perustana on eläinten valinta. Jalostuksessa päästään eteenpäin siten, että seuraavan sukupolven vanhemmiksi valitaan nykyisen sukupolven parhaat yksilöt.
Perinteistä nautojen lisääntymistekniikkaa, keinosiemennystä, hyväksi käyttäen taataan normaali eläinaineksen edistyminen, joka on noin 1 % vuodessa. Keinosiemennyksen ansiosta sonnit saavat paljon jälkeläisiä, jolloin niiden arvostelu eri ominaisuuksien suhteen varmistuu. Myös nuorsonnien käyttö on tärkeää, jotta seuraavan sukupolven parhaat yksilöt saadaan selville jälkeläisarvostelun kautta.
Vasikoiden tuleviin tuotoksiin vaikuttaa kuitenkin yhtä paljon emän perimä kuin isän perimä. Siksi ei ole yhdentekevää, minkälaisilta lehmiltä hankimme jälkeläisiä jatkamaan lehmäkantaamme. Perinteisesti lehmille syntyy vain yksi vasikka vuodessa, ja keskimäärin yksi tytär koko sen elinaikana. Uusimman lisääntymistekniikan, alkionsiirron, kautta myös lehmille voidaan tuottaa paljon tyttäriä. Tällöin lehmille on mahdollisuus suorittaa jälkeläisarvostelua, jonka avulla saadaan selville huipputason lehmät. Tästä uudentasoisesta eläinaineksesta tuotetaan markkinoille alkioita, joita jokainen karjanomistaja voi hyödyntää omissa jalostussuunnitelmissaan parantaakseen karjansa jalostuksellista tasoa.
Ydinkarjahankkeen käynnistyminen on parantanut alkionsiirtojalostuksen mahdollisuuksia Suomessa. Alkionsiirto on tilatasolla tapahtuvaa toimintaa, joka vaatii monen ammattilaisen yhteistoimintaa samanaikaisesti hyvän lopputuloksen varmistamiseksi. Alkionsiirto ei korvaa perinteistä keinosiemennystä, se ainoastaan täydentää sitä.
Eettiset kysymykset
Lisääntyvän teknologian ja tiedon maailmassa ihmiset ovat yhä enemmän kiinnostuneita myös eettisistä kysymyksistä. Saako ihminen puuttua omilla teknologisilla keksinnöillään esimerkiksi eliöiden, kasvien ja eläinten lisääntymiseen tai perimään. Tiedon vähäisyys tai sen puute lisäävät asioiden mystisyyttä ja kielteistä suhtautumista, joten avoin ja rehellinen keskustelu on aina paikallaan.
Alkionsiirto on lisääntymiseen liittyvää tekniikkaa, eikä sillä voida vaikuttaa eläimen perimään. Sen avulla hyviltä lehmiltä voidaan saada aiempaa enemmän jälkeläisiä. Keinosiemennys soi tämän sonnien osalta noin 50 vuotta sitten, alkionsiirtoteknologia mahdollistaa saman jalostuseläinten valintamahdollisuuden lehmäpuolella.
Alkionhuuhtelun tuloksena on muutama yksilö, jotka ovat keskenään täyssisaruksia. Toisin kuin kloonauksessa, joka monesti sekoitetaan alkionsiirtoihin, tuotetaan perimältään täysin samankaltaisia yksilöitä, kuten esimerkiksi identtiset kaksoset ovat.
SisältöönAlkionsiirtojalostus tilatasollaKarjanjalostuksen tavoite ja keinotKaikki jalostustoiminta tähtää karjatilan tuotannon kannattavuuden parantamiseen. Eläinainesta pyritään kehittämään sellaiseksi, että se vallitsevissa olosuhteissa tuottaa hyvin, säilyy terveenä, tiinehtyy ja on miellyttävä hoitaa. Jalostuksella vaikutetaan myös kotieläintuotteiden laatuun ja suomalaisen eläinaineksen kilpailukykyyn sekä tuotannon ympäristöystävällisyyteen.
Eläimet arvostellaan sen ominaisuuden suhteen, johon halutaan vaikuttaa (esim. utarerakenne). Mittaustuloksesta poistetaan mahdollisimman tarkkaan ympäristötekijöiden vaikutus (esim. karjan ruokintataso), ja otetaan huomioon sukulaisten tiedot, jotta eläimen perimä saadaan selville. Laskennan tulos, jalostusarvon ennuste eli indeksi kertoo, millaiset perintötekijät eläimellä on ja millaisia sen jälkeläiset tulevat keskimäärin olemaan.
Valinnan tekeminen on jalostustyön ydin, koska vasikka on perintötekijöiltään keskimäärin vanhempien keskiarvo. Valinnan työkaluina käytetään indeksejä. Lähes kaikki indeksit julkaistaan siten, että indeksiarvoltaan yli sadan oleva eläin on kyseisessä ominaisuudessa perintötekijöiltään keskiarvoa parempi. Indeksien perusteella perimältään parhaat lehmät ja sonnit valitaan seuraavan sukupolven tuottajiksi.
SisältöönJalostussuunnittelu ja alkionsiirtoTilatakohtainen jalostussuunittelu on ensisijaisesti lehmävalintaa ja uuden sukupolven vanhempien etsintää. Eläinainekseen sijoittaminen on edelleen karjatilan kannattavampia investointeja, joten kokonaisvaltaiseen arvosteluun ja valintaan panostaminen kehittää tilan toimintaedellytyksiä.
Internetissä toimiva www-JASU on helppokäyttöinen ja nykyaikainen jalostussuunnitteluohjelma karjan hiehojen ja lehmien käytön suunnitteluun ja siemennyssonnien valintaan. Aivan uutta on karjakohtaisten jalostustavoitteiden määrittäminen tilan omien olosuhteiden perusteella. Tilan keskituotos-, hinta- ja solutilannetietoja käyttäen lasketaan taloudellisesti tärkeimmille ominaisuuksille tilakohtaiset painokertoimet, joita käyttäen saadaan tilan eläimille sekä käytettävissä oleville sonneille ns. markkinajalostusarvot. Valtakunnallisen kokonaisjalostusarvon sijasta voidaan siis käyttää tilakohtaisesti optimoituja eurojalostusarvoja sekä eläinten ryhmäjakoon että sonnivalintaa.
Näitä arvoja sekä rakennearvostelun tuloksia tutkien omistaja voi selvittää oman karjansa parhaat periyttäjät. Euroissa näkyvät laskelmat osoittavat entistä selvemmin tarpeen jättää jälkeläisiä vain arvokkaan perimän lehmistä ja käyttää kehnompia alkioiden vastaanottajina.
Jalostussuunnitelmassa jalostusneuvoja tai karjanomistaja omatoimijasun käyttäjänä nimeää halutut sonninemätasoiset lehmät ja todella lupaavat hiehot huuhdeltaviksi sopivana ajankohtana. Vastaanottajat valitaan myös ja merkitään suunnitelmaan. Alkionhuuhtelun ja -siirtojen aikataulutus on tällöin helpompi järjestää, kun tehtäviin valitut eläimet on selkeästi määritelty koko muun karja-aineksen kehittämisen yhteydessä. Huuhdeltavaa lehmää kohden vastaanottajia kannattaa valita 4-6. Jalostusneuvojan kanssa voi käydä läpi myynnissä olevia pakastealkioita tulevaa siirtoa varten. Alkionhuuhteluitaja -siirtoja tehdään suunnitellusti ja kohdennetusti hiehojen ja lehmien käyttötarkoitus huomioon ottaen. Etenkin luovuttajaeläimen valinta on tärkeä tehtävä.
SisältöönTilakohtaiset toimintamallit alkionsiirtojalostuksessa1. Tila huuhtelee lehmäänsä omalla kustannuksellaan ja siirtää alkiot omaan karjaansa.
Karjassa on hyvä lehmä, joista karjanomistaja haluaa mahdollisimman monta jälkeläistä. Hyvän lehmän tunnusmerkkejä ovat paitsi korkea maitotuotos, myös hyvä jalostusarvo sekä moitteeton rakenne kokonaisuudessaan, erityisesti utarerakenne.
2. Tila huuhtelee lehmäänsä omalla kustannuksellaan ja myi alkiot muille tiloille.
Karjassa on yksi tai muutama hyvä jalostuseläin, joiden jälkeläisillä olisi kysyntää. Alkioita voidaan myydä tuoreena noin 50 kilometrin säteellä muille tiloille tai pakasteena muualla Suomessa sijaitseviin karjoihin.
3. Tila ostaa alkioita tuoreena.
Tiloilla on mahdollisuus ostaa alkioita tuoreena lähiseudulla sijaitsevista karjoista, joissa huuhdellaan hyviä lehmiä.
4. Tila ostaa alkioita pakasteena.
Tiloilla on mahdollisuus hankkia ydinkarjassa tuotettuja tai muilla tiloilla tuotettuja alkioita pakasteena.
5. Tila tekee lehmästään huuhteluoikeussopimuksen (ks. sopimukset) SisältöönJalostuseläimen taloudellinen merkitys Karjanomistajat joutuvat nykyään miettimään yhä tarkemmin oman elinkeinonsa kannattavuutta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tosiasia on, että rahaa ei tule, jos lehmä ei lypsä. Lehmän lypsämään maitomäärään vaikuttavat niinikään monet tekijät, kuten perimä ja ympäristötekijät, joihin kuuluu esimerkiksi ruokinta ja hoito. Mitään tuotoksiin vaikuttavista tekijöistä ei tule väheksyä.
Suomalainen ayrshire –rodun eläinaines kuuluu maailman parhaimpiin punakirjaviin rotuihin. Ayrshire -lehmiemme hyvä keskituotos on yksi maamme eläinjalostuksellinen valttikortti. Kuitenkaan se ei tarkoita, etteikö olisi vielä varaa parantaa. Parhaitten maitten keskituotoksia verrattaessa Suomi sijoittuu keskivaiheille.
Keskituotos on avainasemassa myös tilatasolla tarkasteltaessa kannattavuutta. Mitä enemmän lehmä lypsää sitä pienemmiksi jäävät suhteessa muuttuvat kustannukset lehmää kohden. Esimerkiksi keskituotoksen noustessa 7100 litrasta 9200 litraan tuotantokustannukset laskevat 58 penniä litraa kohden (MKK,1998).
Hyvän tuotantoeläimen ominaisuuksiin kuuluu hyvän tuotoksen lisäksi muitakin ominaisuuksia. Hyvä hedelmällisyys vähentää hedelmällisyyshoitoja. Utarerakenteeltaan hyvää lehmää on helppo lypsää, mikä vaikuttaa solulukuun ja maidon laatuun. Kun lehmä ei sairasta utaretulehduksia, vältytään tulehduksen aiheuttamilta taloudellisilta tappioilta. Hyvän lehmän tuottama taloudellinen hyöty omistajalleen verrattuna keskivertoa huonompaan lehmään on tuhansia markkoja vuodessa.
SisältöönAlkiotuotantoPeriaateAlkionhuuhtelun periaatteena on, että luovuttajaksi valitulta eläimeltä saataisiin mahdollisimman
monta vasikkaa. Tähän tähtää hormonikäsittely, jonka tarkoituksena on, että luovuttajan kiiman yhteydessä lehmän munasarjoista irtoaakin yhden sijasta monta munasolua. FSH-hormonin avulla saadaan munasarjoissa kehittymään samanaikaisesti jopa kymmeniä munasoluja. Tätä kutsutaan superovulaatioksi. FSH- eli follikkelia stimuloivaa hormonia puolestaan sanotaan superovulaatiohormoniksi. Kun munasolut sitten irtoavat lähes samanaikaisesti ja hedelmöittyvät munanjohtimissa, voidaan viikon kuluttua huuhdella lehmän kohdusta lukuisia alkioita.
Alkionsiirto-ohjelman onnistumiseksi luovuttajan ja vastaanottajan tulee olla samassa kiimakierron vaiheessa. Viikon kuluttua siemennyksestä lehmä ei vielä tiedä olevansa tiine. Vasta vähän tämän jälkeen alkio viestittää kohdusta, että tiineys on alkanut, eikä munasarjassa olevaa keltarauhasta saa tuhota. Keltarauhanen ja sen erittämä progesteroni ylläpitävät alkutiineyttä.
Alkio voidaan siirtää vastaanottajaeläimeen silloin, kun vastaanottajan kiimasta on kulunut viikko. Tällöin vastaanottaja luulee alkiota omakseen. Kun alkio sitten viestittää olemassaolostaan, keltarauhanen säilyy ja tiineys voi jatkua. Alkionsiirrossa on olennaista, että alkion ikä sekä aika vastaanottajan kiimasta ovat samat. Tuorealkioilla voidaan sallia päivän heitto kumpaankin suuntaan, eli viikon ikäinen alkio voidaan siirtää 6-8 päivää vastaanottajan kiimasta. Pakastealkioilla siirto kannattaa tehdä vain tasan viikon päästä kiimasta.
Alkion viestintätapa on sellainen, että se pystyy viestittämään vain sen puolen keltarauhaselle, minkä puoleisessa kohdunsarvessa se itse on. Normaalisti alkio onkin aina samalla puolella kuin keltarauhanen, koska keltarauhanen kehittyy munasarjaan munasolun irtoamiskohtaan. Alkionsiirron yhteydessä siirtäjän on huolehdittava, että alkio siirretään samalle puolelle, missä keltarauhanen on.
SisältöönAlkioluovuttajan valintaHuuhteluohjelman suunnittelu alkaa eläimen valinnalla, joka tapahtuu yhdessä jalostusneuvojan kanssa.
Rotu. Alkionhuuhtelu voidaan tehdä kaikenrotuisille eläimille, jotka ovat puhdasrotuisia.
Ikä. Luovuttajahieho on valmis alkionhuuhteluun, kun se on normaalisti kehittynyt, sen kohtu ja kohdunkaula ovat huuhtelukelpoisia ja sen säännöllinen kiimakierto on alkanut. Yleensä hiehot huuhdellaan juuri ennen normaalia siemennysikää. Alaikäraja on suunnilleen yksi vuosi. Lehmä voidaan huuhdella poikimisen jälkeen, kun sen normaali kiimakierto on alkanut ja kohtu palautunut, eli aikaisintaan kahden kuukauden kuluttua poikimisesta.
Terveys ja hoito. Luovuttajaeläin on terve ja sen kiimakierto tunnetaan. Myös ruokinta ja hoito on kunnossa. Suuret vaihtelut ruokinnassa tai hoito-olosuhteissa huuhtelua edeltävien parin kuukauden aikana saattavat vaikuttaa epäsuotuisasti huuhtelutulokseen. Alkioiden myyntitilan tulee hankkia BVD –vapaustodistus, sillä muuten alkioille ei ole markkinoita.
Jalostuksellinen arvo. Alkioita kannattaa huuhdella kaikkein parhaimmilta jalostuseläimiltä, joilta halutaan mahdollisimman monta jälkeläistä. Yleisenä tasokkuuden mittarina pidetään eläimen jalostusarvoa.
Kantakirjaus. Alkionsiirtoiminnassa saa käyttää vain kantakirjaan merkittyjen jalostuseläinten siemennestettä, munasoluja ja alkioita eli alkioiden luovuttajaeläin on aina kantakirjattava.
SisältöönHuuhteluohjelma(huuhteluohjelmakaavio tulee myöh.)
Alkionsiirtoeläinlääkäri laatii huuhteluohjelman sekä tilakohtaiset ohjeet huuhteluohjelman toteuttamiseksi. Hän lähettää ne postissa sekä huuhtelutilalle että omalle eläinlääkärille. Eläinlääkärille lähetetään myös superovulaatiohormoni.
Päivää ennen superovulaatio-ohjelman alkua tilan oma eläinlääkäri käy vielä tarkastamassa luovuttajan. Sen munasarjoista pitää löytyä toimiva keltarauhanen, muutoin ohjelmaa ei voi aloittaa. Samalla käynnillä eläinlääkäri jättää tilalle superovulaatiohormonin.
Karjanomistaja annostelee superovulaatiohormonin itse. Sitä annetaan neljänä päivänä aamuin illoin, 12 tunnin välein. Annokset laskevat hieman päivästä toiseen, joten piikityksissä pitää olla tarkkana. SisältöönLuovuttajan ja vastaanottajien kiimojen synkronointiSuperovulaatiokäsittelyn toisena päivänä annetaan prostaglandiini-injektio niille vastaanottajille, joilla ei ole kierukkaa. Luovuttaja saa prostaglandiinin vasta seuraavana päivänä eli käsittelyn kolmannen päivän iltana. Tämä johtuu siitä, että superovulaatiokäsittely on herkistänyt luovuttajan niin, että se tulee nopeammin kiimaan prostaglandiinin jälkeen kuin vastaanottajat. Kierukat poistetaan vastaanottajilta samana päivänä, jolloin luovuttaja saa prostaglandiinin. SisältöönSiemennyksetKuudentena päivänä superovulaatio-ohjelman alusta sekä luovuttajan että vastaanottajan pitäisi olla kiimassa. Luovuttaja siemennetään kaksi kertaa 9-15 tunnin välein. Kaksi siemennystä tarvitaan, sillä kaikki munasolut eivät irtoa täsmälleen yhtä aikaa. Siemennykset tehdään kiimaoireiden mukaan, eli joskus ne aloitetaan jo suunniteltua päivää edeltävänä päivänä. Joskus taas kiima venyy vielä suunniteltua päivää seuraavalle päivälle, ja saatetaanpa luovuttaja joskus siementää kolmannenkin kerran. Karjanomistajan on soitettava seminologien päivystykseen ajoissa alkioiden luovuttajan siemennyksistä, jotta seminologikäynnit voidaan sovittaa päiväsaikaan tapahtuviksi. Esimerkiksi seminologi voi käydä tilalla aamulla ennen varsinaista työaikaa ja sitten illalla työpäivän päätteeksi. SisältöönKiimantarkkailuHuuhtelutilalla kiimantarkkailua riittää muutamana päivänä yllin kyllin, kun sekä luovuttajat että vastaanottajat ovat kiimassa. Kaikki kiimanoireet onkin merkittävä tarkkaan ylös. Vastaanottajien kiimoista pyritään havatsemaan seisovan kiiman ajankohta eli se päivä, jolloin eläin siemennettäisiin. Kiimojen synkronointi on onnistunut, jos vastaanottajien ja luovuttajien seisovat kiimat eroavat toisistaan korkeintaan vuorokauden.
Kun luovuttajien siemennykset ja vastaanottajien kiimat ovat onnellisesti ohi, onkin aika hengähtää viikon verran. Sillä aikaa alkiot kehittyvät luovuttajan munanjohtimissa ja kohdussa. SisältöönHuuhtelupäivän toimenpiteetViikon päästä luovuttajalehmän siemennyksistä on aika huuhdella alkiot. Alkionsiirtoryhmä viipyy tilalla yleensä koko päivän. Talonväen puolesta on oltava ainakin yksi henkilö avustamassa toimenpiteitä. Avustamisella tarkoitetaan esimerkiksi hännän pitoa ja mahdollisesti eläintensiirtoa toimenpidepaikalla.
Päivä aloitetaan itse alkiohuuhtelulla. Luovuttajaeläimen on oltava puhtaassa paikassa, esimerkiksi tavallisessa parressa, jossa se ei pääse liikkumaan kovin paljon. Mahdollinen lantakouru peitetään lavalla. Lisäksi navetassa huuhtelupaikalla saatavilla täytyy olla valoa, lämmintä vettä, lehmän taakse siirrettävä pöytä ja puhtaita pyyhkeitä.
Luovuttajalle annetaan epiduraali- eli selkäydinpuudutus. Tällöin suolen supistelut lakkaavat hetkeksi, jolloin eläinlääkärin on helpompi työskennellä peräsuolen kautta. Puudutuksen ansiosta lehmä ei tunne toimenpiteestä juuri mitään. Hiehoille saatetaan lisäksi antaa kevyt rauhoitus, jotta ne malttavat seistä paikoillaan toimenpiteen ajan.
Lehmän hävyn seutu puhdistetaan huolellisesti. Huuhtelukatetri viedään emättimen ja kohdunkaulan kautta mahdollisimman pitkälle jompaankumpaan kohdunsarveen. Katetrin kärki on tarkoitus viedä hyvin pitkälle kohdunsarven kärkeen, jossa alkiot sijaitsevat. Kohdunsarvi suljetaan katetrin kärjen takana olevan ilmapallukan avulla, jolloin huuhteluneste kiertää vain kohdunsarven kärjessä.
Sitten alkaa varsinainen alkioiden huuhtelu eli kohdunsarvi täytetään ja tyhjennetään useita kertoja huuhtelunesteellä. Samanaikaisesti kohdunsarvea nostellaan ylös ja käännetään huuhtelun aikana, jotta kaikki alkiot saataisiin nesteen mukana ulos kohdusta. Nesteen mukana tulevat alkiot kerätään suodattimeen. Ensimmäisen kohdunsarven jälkeen sama toistetaan toiselle kohdunsarvelle.
Huuhtelutoimenpiteen jälkeen alkionsiirtoeläinlääkäri siirtyy sisätiloihin etsimään alkioita mikroskoopilla. Hänen käytössään on oltava riittävän tilava ja tukeva pöytä sekä sähköä mikroskooppia ja pakastuskonetta varten. Huomattava osa huuhtelupäivästä kuluu alkioiden etsintään ja käsittelyyn. Kun alkiot on löydetty, ne arvostellaan ulkonäön mukaan. Arvosteluluokat ovat I, II, III ja IV alkioiden elinkykyisyyden mukaan. Tuoresiirtoihin voidaan käyttää I-, II- ja III-luokan alkioita. Pakastukseen kelpaavat yleensä vain I-luokan alkiot. IV-luokan alkiot ovat kehittymättömiä tai hedelmöittymättömiä eikä niitä voida käyttää.
Sillä aikaa, kun eläinlääkäri etsii ja luokittelee alkioita, seminologi käy yleensä tarkastamassa vastaanottajat. Niillä täytyy olla hyvä keltarauhanen. Vastaanottajien ja alkioiden lukumäärän selvittyä voidaan sitten päättää, montako alkiota siirretään tuoreena ja montako pakastetaan. Alkiot pakastetaan kylmäsuoja-aineessa nestemäiseen typpeen. Pakastettuna alkiot säilyvät vuosia.
Varsinainen huuhteluohjelma päättyy, kun tilan oma eläinlääkäri käy antamassa luovuttajalle 3-7 päivän päästä huuhtelusta prostaglandiini-injektion. Tämä saa aikaan luovuttajan tulemisen kiimaan ja kohdun tyhjentymisen sinne mahdollisesti jääneistä alkioista. Luovuttaja voidaan siementää jo tähän kiimaan, jos kiima on selvä ja kiimalima kirkasta. SisältöönHuuhteluun valmisteluAlkionsiirtoeläinlääkärille huuhdeltavat eläimet on syytä ilmoittaa ja sopia alkionsiirto-ohjelman toteutusaikataulusta, kun lehmän poikimisesta on kulunut noin kuukausi tai kun hieho on vuoden ikäinen. Alkionsiirto-ohjelman läpivieminen kestää reilun kuukauden.
Jotta huuhteluohjelmaa päästäisiin laatimaan, täytyy luovuttajien ja vastaanottajien kiimakierrot olla selvillä. Huuhteluohjelma aloitetaan aina 9-12 vrk luovuttajan kiiman jälkeen. Tämä nk. aloituskiima voi olla luonnollinen kiima, tai - etenkin jos samalla päivälle halutaan useita huuhteluita - sitä voi edeltää hormonihoito kierukalla tai prostaglandiinilla. Prostaglandiinia käytetään synkronointiin eli kiimojen samanaikaistamiseen. Aloituskiiman päivämäärä ilmoitetaan alkionsiirtoeläinlääkärille, joka sen perusteella tekee huuhteluohjelman.
Valmistelutoimenpiteet tilalla tekee tilan oma eläinlääkäri. Hän myös tarkastaa kaikki luovuttajiksi ja vastaanottajiksi suunnitellut eläimet ennen ohjelman aloittamista. Osalle vastaanottajista saatetaan laittaa kierukka jo heti luovuttajan aloituskiiman jälkeen. Myös seminologipäivystykseen kannattaa olla yhteydessä jo tässä vaiheessa. Huuhtelusiemennyksissä käytetään usein jotain harvinaista sonnia, jota ei löydy kaikkien seminologien säiliöistä.
SisältöönAlkiotuotanto laboratoriossaOPU
OPU- tekniikan kuvaus
OPU-lyhenne tulee englanninkielisistä sanoista Ovum Pick-Up, eli suomennettuna munasolujen poiminta. Käytännössä menetelmä tarkoittaakin munasolujen keräämistä ultraäänikuvan ohjauksessa eläimen munasarjoista.
Vastasyntyneen lehmävasikan munasarjoissa on 100 000-200 000 "varhaismunasolua", joista vain murto-osa kehittyy myöhemmin niin pitkälle, että ovuloituvat ja voivat siten hedelmöittyä. Suuri osa kuolee ja surkastuu eläimen eliniän aikana. Varastoja siis on paljon, mutta luonto on tässä suhteessa tuhlaavainen. OPU-menetelmällä voidaan poimia muuten "hukkaan meneviä" munasoluja, kypsyttää, hedelmöittää ja kasvattaa ne laboratoriossa alkioiksi.
Munasoluja voidaan kerätä hiehoilta tai lehmiltä, hiehoilta keruu voidaan aloittaa jo jopa ennen sukukypsyyden saavuttamista. Eläin voi olla tyhjä tai tiine, tiineiltä munasoluja voidaan kerätä niin pitkään, kun kohtu ja munasarjat ovat helposti käsiteltävissä. Ne painuvat tiineyden edetessä lantio-ontelosta syvälle vatsaonteloon, siten että yleensä noin kolmannen tiineyskuukauden jälkeen toimenpiteet lopetetaan.
Laitteisto, jolla munasolut kerätään, koostuu suojakuoren sisällä olevasta ultraäänianturista, neulankuljettimesta, ultraäänilaitteen monitorista ja alipainepumpusta. Toimenpidettä ennen eläimelle annetaan epiduraalipuudutus. Tämän jälkeen ulkosynnyttimien alue pestään ja desinfioidaan, ja itse toimenpide voi alkaa. Suojakuoren sisällä oleva ultraäänianturi ja neula pujotetaan emättimeen. Peräsuolen kautta kädellä tunnustellen painetaan munasarjaa anturin päätä vasten. Munasarjan ja anturin väliin jää siis emättimen seinämä. Ultraäänilaitteen monitorista paikannetaan munasarjassa olevien follikkelien sijainti. Kun sopiva follikkeli on neulan kulkulinjan kohdalla, painetaan neula ulos suojuksen sisältä ja työnnetään se emättimen seinämän läpi munasarjassa olevaan follikkeliin. Neulasta lähtee muutaman millimetrin paksuinen letku, jota myöten follikkelineste ja sen mukana follikkelissa ollut munasolu kulkevat keräysputkeen. Putki-letku-neulayhdistelmään on saatu aikaan alipaine pumpun avulla, tämä imu vetää nesteen putkeen.
Molemmat munasarjat käsitellään samalla tavoin, tämän jälkeen putkeen kertynyt neste on valmis toimitettavaksi laboratorioon, jossa nesteen joukosta etsitään munasolut vasikan tekoa varten.
OPU-tekniikka osaksi jalostuohjelmaa
Systemaattinen OPU-alkiotuotanto aloitettiin ydinkarjassa huhtikuussa 1999, kun sopiva laitteisto oli valittu ja menetelmään oli saatu riittävä varmuus. Hollantilainen Pharming ja Tanskan eläinlääketieteellinen korkeakoulu kouluttivat eläinlääkäreitämme Jokioisissa. Lisäksi vierailtiin paikanpäällä Hollannissa ja Ranskassa tutustumassa Pharmingin, Holland Genetics:n ja Midatest:n OPU-osaamiseen.
Vuosina 1999-2000 tehtiin lähes 700 munasolujen keruuta OPU-menetelmällä. Vuosittain munasoluja kerättiin keskimäärin 50 eläimestä ja yhteensä 2137 follikkelista. Munasoluista hyvänlaatuisia oli 65%. Hyvänlaatuista munasolua ympäröivät cumulussolut, jotka ovat välttämättömiä munasolun kypsymiselle ja hedelmöitykselle laboratoriossa.
Munasoluista siirtokelpoisia alkioita
Laboratoriossa ensimmäinen työvaihe on munasolujen kypsytys tarkoin kontrolloiduissa ilmakehä- ja lämpötilaolosuhteissa, jotta ne tulevat hedelmöityskykyisiksi. Munasolujen kypsyvät elatusaineessa, joka sisältää mm. lehmässäkin munasolujen kypsymiseen vaikuttavia hormoneja. Munasolut hedelmöitetään kypsytyksen jälkeen tarkkaan valitun sonnin spermalla. Ydinkarjassa käytetään Suomen ja Ruotsin parhaita ay-sonneja. Ennen uuden sonnin käyttöönottoa, sen hedelmöitysolosuhteet kartoitttaan, jotta mahdollisimman moni munasolu hedelmöittyisi, mutta vain yhdellä siittiöllä. Hedelmöitykset valituilla sonneilla onnistuvatkin hyvin: 70% hedelmöitetyistä munasoluista alkoi kehittyä eli jakautua. Hedelmöitettyjen munasolujen kasvatus siirtokelpoisiksi alkioiksi kestää laboratoriossa noin viikon. Munasoluista noin 20% on kehittynyt siirtokelpoisiki alkioiksi. Siirtokelpoisia alkioita on siten kehittynyt noin 0.8 kappaletta eläintä ja keruukertaa kohti.
Siirtokelpoinen alkio voidaan siirtää sopivassa kiimankierron vaiheessa olevaan vastaanottajaan. Alkio voidaan myös pakastaa myöhemmin siirrettäväksi. Herkille laboratoriossa tuotetuille alkioille käytetään pakastusmenetelmää, jossa jäätyminen ja sulaminen tapahtuvat erittäin nopeasti. Tällöin alkiota vaurioittavia jääkiteitä ei synny. Tällä menetelmällä laboratoriossa tuotetuista ensiluokkaisista alkoista lähes 90% oli elinkykyisiä sulatuksen vielä jälkeen.
Eläinten välillä on eroja
Keskimääräiset alkiosaaliit eivät anna oikeaa kuvaa OPU-menetelmästä. Munasolun luovuttajien välillä on suuria eroja paitsi saatujen munasolujen määrässä mutta myös siinä, miten ne kehittyvät siirtokelpoisiksi alkioiksi. Syitä näihin eroihin ei vielä tunneta tarkkaan. Ympäristöolosuhteet, kuten hoito ja ruokinta, voivat vaikuttaa saatujen munasolujen määrään ja laatuun. Koko munasolutuotannon perustana on siis luovuttajaeläinten hyvinvointi. Huonosta munasoluntuottajasta ei kuitenkaan välttämättä saada hyvää esimerkiksi ruokinnan muutoksilla, ja toisaalta hyvä luovuttaja tuottaa munasoluja, vaikka vähän huonommissakin olosuhteissa. Suurissa OPU-menetelmää käyttävissä yksiköissä karsitaan munasolujen luovuttajaeläimiä runsaasti. Kun on varaa valita, kannattaa suosiolla jättää tekemättä toimenpide sellaisille eläimille, jotka eivät tuota munasoluja hyvin.
Keruukertaa kohti saatava munasolujen määrää voidaan nostaa antamalla eläimelle keruuta edeltävinä päivinä follikkelia stimuloivaa hormonia, FSH:ta. Tämä kasvattaa munasarjoissa olevia follikkeleita, nostaen munasolusaaliin keskimäärin kaksinkertaiseksi verrattuna ilman hormonikäsittelyä saatuun. Ydinkarjassa on todettu, että myös saatujen munasolujen kehitys alkioiksi tehostuu, kun eläimet ovat saaneet FSH:ta ennen OPU:a.
Lisää vaihtelua tuloksiin tuovat käytettyjen sonnien väliset erot. Jalostuksellisesti on kuitenkin mielekästä käyttää samalle munasolun luovuttajalle useita sonneja. OPU:sta käytetään ydinkarjassa jalostusohjelman mukaisesti, millä pyritään saamaan riittävä määrä tyttäriä kustakin luovuttjasta ennen arvostelun valmistumista. Pelkillä alkiohuuhteluilla tähän ei yksin päästä.
OPU-vasikat
Suomen ensimmäinen OPU-lehmävasikka syntyi huhtikuussa 1999. OPU-alkiotiineydet eivät ole poikenneet kestoltaan huuhtelualkio- tai keinosiemennystiineyksistä. OPU-vasikoiden keskimääräinen syntymä paino on nykyisessä aineistossa 2 kiloa korkeampi kuin muissa ryhmissä. Vasikoissa ei ole havaittu mitään poikkeavaa.
Tulevaisuus
ASMO-projektissa halutaan tuottaa valituista munsolun luovuttajista pääsääntöisesti naarasalkioita ja niistä lehmävasikoita. Tulevaisuudessa sukupuoli voidaan jo valita hedelmöityshetkellä, käyttämällä vain X- tai Y-siittiöitä sisältävää spermaa. Alkiosta tehtävä sukupuolenmääritys on kuitenkin vielä toistaiseksi ainoa käytettökelpoinen menetelmä. Sukupuolenmääritys tehdään alkiosta otetusta näytepalasta. Laboratoriokokeissa näytteenoton ei ole havaittu merkittävästi alentavan alkioiden elinkykyä. Samasta näytepalasta voidaan sukupuolen lisäksi määrittää tulevaisuudessa myös muita ominaisuuksia tai niihin kytkeytyneitä markkereita.
SisältöönAlkiot teuraseläimistäteksti tulossa pian SisältöönAlkioiden sukupuolen määritysPeriaateAlkiohuuhtelulla tähdätään yleensä hyvien lehmävasikoiden saamiseen. Sonninemien alkioista syntyneet sonnivasikatkin ovat toki arvokkaita, mutta yleensä samasta emästä ostetaan vain muutama sonnivasikka keinosiemennykseen. Tämän jälkeen ollaan tilanteessa, jossa luovuttajasta halutaan vain lehmävasikoita.
Uuden teknologian avulla alkion sukupuoli pystytään määrittämään luotettavasti. Huuhtelun ja alkioiden etsimisen jälkeen jokaisesta alkiosta leikataan pieni näytepala. Nämä näytteet käsitellään PCR-tekniikalla. Näytteeseen lisätyt väriaineet reagoivat Y-kromosomin kanssa, jolloin sonnialkiot antavat värireaktion. Värittömät näytteet ovat peräisin naarasalkioista.
Sukupuolenmääritystekniikka on melko työläs ja lisää huuhtelupäivän pituutta noin kolmella tunnilla. Alkiot kärsivät näytepalan ottamisesta vähemmän kuin voisi kuvitella, mutta jokainen lisäkäsittely tietenkin rasittaa alkiota. Sen vuoksi sukupuolimääritettyjä alkioita ei mielellään pakasteta, vaan ne pyritään siirtämään tuoreena. Ne tiineyttävät vastaanottajat noin 55 %:sesti.
SisältöönAlkioiden pakastusPeriaateAlkio joudutaan pakastamaan huuhtelun jälkeen, jos sille ei ole valmisteltu vastaanottajaa. Pakastaminen heikentää jonkin verran alkion tiineyttämiskykyä. Pakastealkiot tiineyttävät vastaanottajat noin 45-50 prosenttisesti. MTT:n alkioryhmässä tehdään tutkimuksia alkioiden pakastamisen osalta ja pyritään parantamaan menetelmiä, jotka edistävät alkioiden pakastuksen jälkeistä elävyyttä. Kriittisiä vaiheita ovat alkioiden jäähdytys- ja sulatusvaiheet.
Alkioiden ja munasolujen pakastamisessa on neljä perusvaihetta:
1. Alkiot siirretään liuokseen, jossa on kylmäsuoja-ainetta, kylmäsuoja-aine korvaa osan solujen sisältämästä vedestä.
2. Alkiot jäähdytetään säilytyslämpötilaan (-196 astetta C) siten, että solujen sisältämä vesi jäätyy solujen sisällä vain osittain tai ei lainkaan.
3. Alkiot sulatetaan niin, että jääkiteitä ei synny lisää ja/tai pakastuksen aikana mahdollisesti syntyneet jääkiteet pysyvät pieninä eivätkä muodosta suurempia jääkiteitä.
4. Kylmäsuoja-aineet pestään pois.
Ns. konepakastus sopii in vivo eli huuhtelualkioille. Pakastusvaurioiden syntyä pyritään vähentämään käyttäen matalaa kylmäsuoja-aine pitoisuutta ja laskien lämpötilaa hallitusti asteittain.
Pakastaminen tapahtuu melko suurissa nestetilavuuksissa, 250 mikrolitran pakastusoljissa. Kylmäsuoja-aineille altistus tehdään yleensä huoneenlämmössä, kiteytys -5- -7 asteessa ja siitä jäähdytys asteittain yhä alemmaksi. Säilytyslämpötila on -196 astetta C.
Alkiot sulatetaan vesihauteessa +20-20 asteessa.
SisältöönAlkionsiirtoKiimantarkkailuAlkionsiirtojen onnistuminen riippuu paljolti oikeasta ajankohdasta, joka määräytyy alkionsiirtoon suunniteltujen eläinten kiimojen mukaan. Tästä johtuen alkionsiirto-ohjelman aikana karjanomistajan tärkein tehtävä on kiimantarkkailu, joka on otettava rutiininomaiseksi toimenpiteeksi. Ohjelman aikana kiimantarkkailua on tehtävä vähintään kolme kertaa päivässä, ja kaikista kiimahavainnoista on hyvä pitää kirjanpitoa. Muistiin merkitään päivämäärät, kellonajat, lehmät ja lehmien kiimatilanne.
Lehmällä kiimakierto on keskimäärin 21 vuorokautta (18-24 vrk). Hiehoilla kierto on hieman lyhyempi, keskimäärin 20 vuorokautta. Kierron aikana on yksi päivä varsinaista kiimaa, jolloin lehmä seisoo, kun sen selkään hypätään. Ennen varsinaista kiimaa on noin kolme päivää esikiimaa ja varsinaisen kiiman jälkeen 2-3 päivää jälkikiimaa. Jälkikiiman ja seuraavan esikiiman välillä on noin 14 vuorokautta kestävä keltarauhasvaihe.
Seisovan kiiman tunnusmerkkejä:
1. Paritteluhalukkuus
Luotettavin kiiman merkki on, että eläin sallii toisen eläimen hypätä selkäänsä.
2. Käytöksen muuttuminen
Kiimainen lehmä ei vastusta hännän koskettelua, se notkistelee selkäänsä ja saattaa pökkiä naapureitaan. Lehmä on levottomampi kuin yleensä, saattaa pidättää maitoansa, eikä rauhoitu makaamaan, vaan huutelee omia aikojaan.
3. Limavuoto
Lähes kaikilla lehmillä havaitaan kiiman tienoilla limavuotoa. Ulkoiset sukuelimet voivat olla turvonneet ja emättimen limakalvo saattaa olla punertava. Ensimmäiset limat ovat paksuja ja sitkeitä, joskus sinertävän harmaita. Parin seuraavan päivän aikana lima lisääntyy ja kirkastuu. Varsinaisena kiimapäivänä lima valuu ohuena ja kristallinkirkkaana. Limajuosteen voi venyttää pitkäksi ja hyvin ohueksi ennen kuin se katkeaa. Kiiman jälkeen lima alkaa vähitellen ”kuivua”, se tulee sitkeämmäksi ja tahmeammaksi, ja sen määrä vähenee.
SisältöönVastaanottajan valinta1. Rotu
Alkioita voidaan siirtää minkä rotuisille eläimille tahansa. Vastaanottaja voi olla eri rotua kuin luovuttaja. Täytyy kuitenkin harkita, pystyykö vastaanottaja aikanaan turvallisesti poikimaan alkiovasikan, esimerkiksi suurikokoinen friisiläisvasikka voi tuottaa ongelmia pienelle ayrshire-hieholle.
2. Ikä
Hiehoihin voidaan siirtää alkioita, kun ne ovat siemennysikäisiä ja –kokoisia. Kiimakierron pitää olla säännöllinen, ensimmäiseen kiimaan ei mielellään siirretä alkiota. Lehmille voidaan siirtää alkioita, kun niiden kohtu on palautunut poikimisesta ja kiimakierto on säännöllinen. Käytännössä poikimisesta pitää olla kulunut vähintään kaksi kuukautta.
3. Terveys ja hoito
Vastaanottajaeläinten pitää olla terveitä. Alkionsiirtoa suunniteltaessa pitää miettiä, pystytäänkö vastaanottajaeläin pitämään karjassa seuraavat yhdeksän kuukautta. Esimerkiksi jalkavikaiset eläimet ovat usein huonoja vastaanottajia, koska niiden jalat eivät välttämättä kestä seuraavaan poikimiseen ja tällöin emän mukana menetetään arvokas alkiovasikka. Vastaanottajien ruokinnan tulee olla hyvälaatuista.
4. Jalostuksellinen arvo
Vastaanottajat ovat karjan huonoimpia lehmiä tai hiehoja, joilta ei itseltään haluta jälkeläisiä tuotantoon.
SisältöönAlkionsiirto toimenpideAlkioiden siirto vastaanottajiin on toimenpiteenä lähes samanlainen kuin tavallinen keinosiemennys. Erona on, että alkionsiirron yhteydessä pistoletti viedään kauemmaksi aina kohdunsarveen saakka, kun tavallisessa keinosiemennyksessä riittää pistoletin vienti kohdunsuulle. Alkionsiirto tapahtuu viikko kiiman jälkeen, jolloin kohdunkaula on kiinni, ja siksi pistoletin pujottaminen on hieman vaikeampaa. Kohtu on tässä vaiheessa myös herkempi tulehduksille, joten hygienia on tärkeää.
Alkionsiirrot tekee joko alkionsiirtoeläinlääkäri tai -seminologi. Siirron yhteydessä eläimelle annetaan usein epiduraalipuudutus, hiehoille joskus myös kevyt rauhoitus.
Alkioita siirretään sekä tuoreena että pakasteena. Tuoreet alkiot siirretään vastaanottajiin huuhtelupäivänä mahdollisimman pian huuhtelun jälkeen. Alkiot eivät kovin kauan säily elinvoimaisina ilman pakastusta, joten tuorealkioita ei mielellään siirretä huuhtelutilalta monen tunnin ajomatkan päähän. Tuoresiirtoja varten vastaanottajat synkronoidaan joko prostaglandiinilla tai kierukalla.
Pakastealkiot voidaan siirtää joko synkronoituun kiimaan tai luonnolliseen kiimaan. Luonnolliseen kiimaan siirrettäessä eläinlääkärin käyntiä tilalla ei tarvita. Alkionsiirtäjään kannattaa kuitenkin olla yhteydessä jo ennen kiiman havaitsemista, jotta työvuorot osuvat mahdolliseen siirtopäivään.
Sisältöön
|
|
| |
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
