ИСКУССТВЕННОЕ ОСЕМЕНЕНИЕ

ИСКУССТВЕННОЕ ОСЕМЕНЕНИЕ с.-х. ж-ных, перенесение семени (половых клеток) самца спец. инструментами в половые органы самки с целью её оплодотворения. И.о. впервые разработано в России в начале 20 в. проф. И. И. Ивановым, к-рый применял его к лошадям, а позднее и к др. ж-ным (овцы, коровы, пушные звери, птицы). Однако лишь о 1930 И. о. получило широкое практическое применение, когда были созданы условия для развития соц. жив-ва. В период 1930 - 40 И. о. заняло важнейшее место среди мероприятий по созданию тонкорунного овцеводства; И. о. дало возможность значительно расширить и ускорить проведение скрещивания грубошёрстных овец с баранами тонкорунных пород. Одновременно растёт значение И. о. в чистопородном разведении отечественных пород овец, кр. рог. ск. и лошадей, особенно в гос. плем. рассадниках и гос. заводских конюшнях. К 1940 И. о. стало единственным методом оплодотворения овец в овцеводческих совхозах, на всех крупных колхозных овцеводческих фермах и даже в целых краях, обл. и р-нах (напр., в Ставропольском крае, Ростовской обл. и др.). В др. р-нах, напр. в Пришекснинском р-не, Вологодской обл., И. о. является общепринятым методом оплодотворения коров. В 1940 в СССР было искусственно осеменено св. 20 млн. ж-ных (из них до 18 млн. овец). В постановлении февральского (1947) Пленума ЦК ВКП(б) и в трёхлетнем плане развития общественного колхозного и совхозного продуктивного животноводства (1949 - 1951) указано на необходимость ещё более широкого применения искусственного осеменения в целях быстрого подъёма животноводства.

И. о., как передовой зоотехнический приём, имеет огромное значение для улучшения породности с.-х. ж-ных. И. о. даёт возможность: 1) многократно увеличить число потомков от лучших плем. производителей, в ср. 250 - 300 гол. приплода в год (рекорд - 15 тыс. ягнят от 1 барана, 1¹/₂ тыс. телят от 1 быка в год); 2) оплодотворять самок лучшими производителями, удалёнными от них на значительное расстояние (дальность перевозки семени - до 3 тыс. км); 3) организовать действительную борьбу с яловостью путём контроля качества семени самца; 4) применять профилактические мероприятия против распространения заразных заболеваний (инфекционный вагинит, случная болезнь жеребцов, трихомоноз, бруцеллёз). И. о. повышает эффективность основных мероприятий по плем. делу. При И. о. к отбору самцов-производителей необходимо предъявлять более высокие требования, лучше кормить, содержать и более правильно использовать их и широко распространять ценное потомство наилучших производителей. И. о. даёт также большие возможности для улучшения плем. подбора, спаривания лучших маток с лучшими производителями и улучшения худших маток также лучшими производителями, к-рых при естественной случке всегда недостаточно для всех маток. Благодаря И. о. можно избежать родственного разведения и обогащать наследственную основу, а также повышать жизненность животных посредством перевозки семени от неродственных или выращенных в иных условиях лучших производителей. Однако, будучи прогрессивным техническим методом разведения с.-х. животных, И. о. может быть максимально полезным только при высоком уровне всей зоотехнической работы.

Техника И. о. основана на изучении биологии размножения ж-ных и в особенности на том факте, что оплодотворяющее начало - живчики (сперматозоиды) можно сохранять вне организма (до неск. суток) без потери их оплодотворяющей способности.

Различают 2 типа естественного осеменения с.-х. ж-ных. 1) Влагалищное естественное осеменение; выявление семени производителем происходит во влагалище (кр. рог. ск., овцы, козы, олени). Хотя количество выделяемого семени у этих ж-ных невелико (от 0,5 до 5 см³), но оно чрезвычайно насыщено живчиками (до 5 млрд. в 1 см³ и более). Лишь небольшая часть живчиков проникает в шейку матки, остальные гибнут во влагалище; жидкая часть семени в матку не проникает. Живчики активно движутся в половых путях самки. Шейка матки служит местом наиболее длительной переживаемости живчиков (до 2 суток). К указанным видам ж-ных применяют соответственно 2 метода И. о.: а) Влагалищное И. о., требующее больших доз семени, но зато отличающееся простотой техники; применяется у овец при И о. капсулированной спермой. Для успешной оплодотворяемости и экономии семени важно, однако, вводить семя не вообще во влагалище, а в глубокую его часть, непосредственно к шейке матки, б) Цервикальное И.о., когда семя впрыскивают в канал шейки матки (но не в матку), применяется для осеменения коров, овец и коз; имеет большое преимущество перед первым способом, т. к. даёт возможность ограничиться впрыскиванием небольшой дозы семени; это не снижает оплодотворяемости, т. к. и при естественном осеменении в шейку проникает лишь небольшая часть (¹/₂₀ - ¹/₃₀) выделенных живчиков. 2) Маточное естественное осеменение: семя выделяется производителем в матку (свиньи, лошади, собаки). Объём семени от 20 до 500 см³ и более (у хряка). Концентрация живчиков небольшая: 50 - 500 млн. живчиков в 1 см³ (разбавляется выделениями добавочных половых желез). Живчики передвигаются до яйцеводов пассивно (проталкиваются жидкостью); внутри же самих яйцеводов они движутся уже самостоятельно. Жизнеспособность живчиков значительно меньше, чем у ж-ных с влагалищным осеменением. У этих ж-ных производят И.о. непосредственно в матку. Большое значение имеет объём вводимого семени, т. к. при малом количестве ясивчики не могут преодолеть путь вдоль всей матки, достигающей значительной длины (напр., у свиньи длина каждого рога матки ок. 2 м). Чтобы увеличить число самок, осеменённых одним эякулятом, семя разбавляют спец. разбавителями, в состав к-рых обязательно входят растворы Сахаров, желток куриного яйца и нек-рые соли.

Пункт И. о. делится на 2 отделения: лабораторию и манеж. Лабораторию устраивают в тёплой, сухой, светлой и чистой комнате размером в 8 - 12 м². Во время работы темп-pa в лаборатории должна быть ок. 20° тепла (допускаются колебания от 18 до 25°). Под манеж можно отводить светлый сарай или сухой и чистый скотный двор с темп-рой не ниже 0°. В манеж ставят стол для инструментов и устраивают случные станки для садок производителей при получении от них семени. На пункте И. о. надо иметь след. приборы и инвентарь: 1) Для получения семени: искусственные влагалища по видам ж-ных (для хряка применяют искусственное влагалище для крупного рогатого скота, сменив семяприёмник; для козла - овечье), семяприёмники, палочки стеклянные для смазывания искусственного влагалища, термометр для измерения темп-ры в искусственном влагалище, кроме того, для смазки надо иметь чистый вазелин. 2) Для проверки качества семени: стеклянные палочки или пипетки (для взятия пробы семени), предметные и покровные стёкла, микроскоп, термометр комнатный. 3) Для сохранения и перевозки семени: бумажные капсулы (для семени быка и барана), стеклянные ампулы или баночки (для семени жеребца и хряка), пипетки градуированные на 5 и на 2 см³ (для отмеривания семени, быка и барана) или мензурки (для отмеривания семени жеребца и хряка), спец. термосы (для перевозки семени). 4) Для осеменения: а) коров - капсуловводитель и влагалищное зеркало; б) овец и коз - капсуловводитель, а в крупных стадах - специальный шприц и зеркало; в) лошадей и свиней - инъекционный прибор, а для лошадей - также катетер со шприцем и зеркало или стеклянные ампулы. Кроме того, для очистки (обеззараживания) инструментов нужны самовар или др. приспособление, в к-ром можно кипятить воду, паяльную горелку для фламбирования инструментов, рукомойник с тазом и ведром, халат, полотенце и мыло.

Для впрыскивания привезённого семени отводят светлую комнату размером в 8 - 12 м³, удобную для введения в неё осеменяемого ж-ного. В комнате необходимо иметь: простой станок для матки, столик, рукомойник с полотенцем и мылом, самовар или др. приспособление для кипячения воды. Темп-pa в этой комнате д. б. не ниже 8 - 10° тепла. В тёплое время года И. о. можно организовать и на пастбище, в полевом таборе, под навесом.

Получение семени. Производителей, от к-рых получают семя для И. о., необходимо подготовить заранее хорошим кормлением, проверить у них качество семени и приучить к садкам в искусственное влагалище в помещении пункта И. о. В рацион производителей включают: хорошие грубые и сочные корма (летом - полноценное пастбище, а зимой - высококачественное сено, силос, корнеплоды, особенно красную морковь), смесь концентрированных кормов (овёс, отруби, просо и жмыхи), а также корма животного происхождения (кровяная, мясокостная, рыбная мука, снятое молоко). Проверку качества семени и приучение к садкам производителя начинают не позже чем за 2 мес. до сезона осеменения. Искусственное влагалище (рис. 1) начисто моют тёплым содовым раствором. Затем искусственное влагалище обеззараживают кипятком. Для этого искусственное влагалище в наклонном положении обливают в течение 5 - 10 минут кипятком из кружки, поворачивая так, чтобы кипяток обмывал все внутренние части искусственного влагалища и стекал обратно в кастрюлю. Вода должна всё время кипеть, т. е. иметь темп-ру 100°. Для удаления воды искусственное влагалище встряхивают, а если вода всё же остаётся, то вытирают насухо чистой проутюженной салфеткой. Искусственное влагалище для барана погружают в кипяток на 5 мин., а затем встряхивают или протирают проутюженной салфеткой. В пространство между стенками искусственного влагалища наливают горячую воду (темп-ры от 50 до 55°), причём в искусственное влагалище для барана надо брать 150 - 180 см³ воды, для быка - 300 - 400 см³, для жеребца - до 1 л. Внутреннюю трубку искусственного влагалища смазывают посредством стеклянной палочки чистым вазелином. Семяприёмник обеззараживают, погружая в кипяток. Чтобы стеклянный семяприёмник не лопнул, его предварительно ополаскивают тёплой водой; через 3 мин. вынимают из кипятка и насухо протирают проутюженной салфеткой; затем семяприёмник вдвигают в искусственное влагалище и закрепляют держателем семяприёмника (рис. 1). Резиновый семяприёмник для лошадей надевают сверху на горловину искусственного влагалища. Через кран в искусственное влагалище вдувают воздух в таком количестве, чтобы его внутренняя трубка замкнулась. Темп-ру в искусственном влагалище измеряют термометром: перед садкой темп-ра д. б. равна 40 - 42° тепла. Чтобы живчики не погибли от быстрого охлаждения, при получении семени от быка и барана нужно применять двустенный семяприёмник. Между стенками его наливают тёплую воду (25 - 30° тепла) и закрывают отверстие пробочкой. При работе на морозе на искусственное влагалище с семяприёмником надевают ещё ватный чехол. Садку делают на вполне здоровую и находящуюся в охоте матку из числа приведённых на пункт для осеменения. Искусственное влагалище держат у таза матки с наклоном под углом в 30 - 35°. Половой член осторожно за препуциум отводят в отверстие искусственного влагалища. Тотчас после толчка искусственное влагалище переворачивают семяприёмником вниз, закрывают верхний конец полотенцем и немедленно переносят в тёплое помещение; затем выпускают воду, а семяприёмник осторожно вынимают и закрывают крышкой. После получения семени искусственное влагалище тщательно отмывают (от остатков семени и смазки) тёплым раствором щёлока, ополаскивают чистой водой и высушивают.

Рис. 1. Устройство искусственного влагалища для быка (продольный разрез в рабочем положении): 1 - труба; 2 - патрубок с воронкой для наливания воды; 3 - внутренний клапан; 4 - внутренняя резиновая трубка; 5 - резиновое кольцо, прижимающее ленту клапана; 6 - кольцо, прижимающее манжет внутренней трубки; 7 - семяприёмник; 8 - держатель семяприёмника; 9 - вода в искусственном влагалище (температура 38 - 40°); 10 - вода в семяприёмнике (температура 25 - 30°); 11 - воздух

Проверка качества семени. Качество полученного семени обязательно проверяют, т. к. для И. о. разрешается применять семя только нормальное по внешнему виду и с большим числом подвижных живчиков. Семя исследуют под микроскопом. Темп-pa воздуха при этом д. б. не меньше 18° тепла, иначе живчики будут слабо двигаться или совсем остановятся. Для осеменения применяют: а) семя барана и козла только густое, т. е. содержащее не менее 1 млрд. живчиков в 1 см³; б) семя быка - густое и среднее по густоте, т. е. с содержанием не менее 0,5 млрд. живчиков в 1 см³; семя жеребца и хряка применяют также и редкое, т. е. содержащее 0,1 - 0,2 млрд. живчиков в 1 см³. Во всех случаях необходимо, чтобы не менее 60% живчиков имело активное поступательное движение. При высоком качестве семени наблюдается бурное движение живчиков, напоминающее вихревое (рис. 2).

Сохранение и перевозка семени. Живчики очень чувствительны к внешним влияниям. Сильный свет (напр. прямые солнечные лучи) действует неблагоприятно на живчиков: они погибают через 20 - 40 мин., наоборот, рассеянный дневной свет не вреден. Поэтому с семенем нужно работать в закрытом помещении, хорошо освещенном, но защищенном (марлей и т. п.) от прямых лучей солнца. Темп-pa св. 25° сильно сокращает жизнеспособность живчиков, а при 45-48° они погибают. Поэтому в юж. р-нах пункты И. о. не д. б. обращены окнами на Ю.; в жаркое время года работать здесь надо рано утром и вечером. Быстрое охлаждение вызывает холодовый удар: жизнеспособность живчиков либо резко снижается, либо они совсем гибнут; постепенное, медленное охлаждение семени не опасно (даже до 0°). Поэтому при получении семени, его исследовании и разбавлении темп-ра д. б. не ниже 17° и не выше 25°. Вводе живчики разбухают и гибнут, но в растворах безвредных солеи и Сахаров (при соответствующей концентрации раствора для каждого вида с.-х. ж-ных) живчики живут б. или м. долго. Все предметы, соприкасающиеся с семенем, д. б. совершенно сухими или, в крайнем случае, ополоснуты разбавителем. Особенно сильно действуют на живчиков дезинфицирующие вещества, а также мыла. Посуду и инструменты, необходимые для И. о., моют без мыла, в горячей воде с содой или щёлоком, причём щёлок и мыло следует хорошо отмывать чистой водой. Для обеззараживания, если кипячение невозможно, применяют только чистый спирт - ректификат; он менее вреден для живчиков и после применения м. б. легко удалён высушиванием или отмыванием физиологическим раствором поваренной соли. Недопустимо заменять спирт-ректификат денатуратом или сырцом, т. к. последние сильно ядовиты. Всякие пахучие вещества (скипидар, нафталин, бензин, эфир, аммиак, табачный дым и др.) нарушают жизнеспособность семени; вредно действуют на него металлы, особенно медь, свинец, олово, железо, алюминий и др.; при соприкосновении с ними образуются ядовитые окислы, убивающие живчиков'. Поэтому для семени нельзя применять металлические посуду и инструменты. Для хранения или перевозки (переноски) семя быка и барана посредством пипетки с делениями разливают в бумажные парафинированные капсулы. В каждой капсуле д. б. порция семени на 1 матку: для овец и коз - по 0,2 - 0,3 см³; для коров - по 0,3 - 1,0 см³ (в зависимости от качества семени). Капсулу закрывают, зажимая пальцами верхний конец, чтобы стенки слиплись (рис. 3). Пипетку, применявшуюся для разливания семени, тотчас же моют кипятком и встряхивают. Капсулы перевозят в спец. термосе, сконструированном лабораторией искусственного осеменения Всесоюзного ин-та животноводства при темп-ре ок. 0°. В этом термосе семя охлаждается постепенно: до 20° тепла - в течение 1 часа, до 10° - в течение 2 час, до 5° - в течение 3 час. и до 0° - более 7 - 8 час. с момента его. получения. Семя, сохраняемое в этом термосе, можно использовать для осеменения в течение 2 - 3 суток (иногда до 5 - 7 суток); семя жеребца и хряка для сохранения обязательно разбавляют (1:3) спец. разбавителем и после этого охлаждают. Состав разбавителя для семени жеребца: дестиллированной воды 100 см*, глюкозы медицинской безводной 7 г, или сахара-рафинада 12 г, желтка куриного яйца 0,75 г; для семени хряка: дестиллированной воды 100 см3, глюкозы медицинской безводной 5 а, химически чистого лимоннокислого натрия - 0,5 г, желтка - 3 г. После хранения семени его обязательно проверяют под микроскопом, помещённым в ящик, обогреваемый лампой до темп-ры 40°. Для перевозки семени можно пользоваться любым транспортом. Можно использовать регулярное сообщение - железную дорогу, пароход, автобус, трамвай и пр. Нек-рые колхозы удачно доставляли семя при помощи служебных собак или почтовых голубей.

Рис. 2. Вихревое движение в густом и активном семени барана или быка

Осеменение. Как и естественную случку, И. о. производят обязательно во время охоты самки. Осеменение ж-ных в иное время не даёт результатов. Находящихся в охоте овец или коз отбирают с помощью баранов и козлов - пробников; выявленных пробниками овец и коз осеменяют в тот же день и, в случае продолжения охоты, повторяют осеменение через 24 часа. Коров, у к-рых охота обнаружена вечером и ночью, следует осеменять на след. день утром; коров, выявленных в середине дня, осеменяют вечером. Если охота после осеменения продолжается, то для повышения оплодотворяемости коров рекомендуется осеменять вторично через 10 - 12 часов. Кобыл осеменяют 1-й раз на 2-й день охоты и повторяют осеменение через каждые 48 час. до окончания охоты. Лучшие результаты по зажеребляемости и экономии семени даёт применение метода ректального исследования яичников (через прямую кишку). Кобыл осеменяют 1 - 2 раза при наличии созревшего, готового лопнуть фолликула. Свиней осеменяют на 2-й день охоты и повторяют осеменение на 3-й день. Работник, выполняющий работу на пункте по И. о. животных, д. б. одет в чистый халат, должен перед работой мыть руки и обеззараживать инструменты. После того как хорошо вымыты капсуловводитель, влагалищное зеркало и др. инструменты для осеменения, их погружают в кипяток на 3 мин. (предварительно согрев в тёплой воде) или в течение 4 мин. поливают кипятком. После этого воду удаляют встряхиванием и охлаждают инструменты. Наружные половые органы самки обтирают чистой ватой, смоченной в тёплой воде. Вату можно заменить салфетками из марли или чисто вымытой ветоши. После каждого употребления салфетки кипятят и моют. При осеменении коров, овец и коз чистыми ножницами обрезают зажатую верхушку капсулы на расстоянии 5 - 8 мм от поверхности семени и вкладывают в капсуловводитель (металлический) (рис 4 и 5). Толкач передвигают так, чтобы края капсулы упирались в закрайку капсуловводителя. Овцам и козам капсуловводитель вводят во влагалище без влагалищного зеркала, раздвинув половые губы пальцами левой руки. Вводить капсуловводитель надо с небольшим усилием, вращая и направляя его косо вверх, чтобы не вылилось семя, а он не попал в мочеиспускательный канал. Когда капсуловводитель упрётся в верхний свод влагалища, нажимают поршень. Капсула вывёртывается в верхнем своде влагалища над шейкой матки и обливает её семенем (рис. 6).

Рис. 3. Бумажные капсулы для семени: 1 - наливание семени; 2 - верхушка капсулы закрыта (сжата)

Рис. 4. Капсуловводитель (металлический) для коров: 1 - вывёртыватель капсулы; 2 - окно для семени; 3 - окно для вкладывания капсулы; 4 - съёмный наконечник; 5 - замок; 6 - стержень; 7 - скоба; 5 - штанга толкателя; 9 - скоба; 10 - кольца для пальцев

Рис. 5. Капсуловводитель (металлический) для овец: 1 - вывёртыватель капсулы; 2 - окно для семени; 3 - окно для зарядки; 4 - толкатель; 5 - окно для чистки; 6 - штанга толкателя; 7 - трубка; 8 - кольца для пальцев. Рис. 6. Осеменение овцы в верхний свод влагалища при помощи капсулы

Рис. 7. Осеменение овцы шприцем: 1 -влагалище; 2 - шейка матки; 3 - влагалищное зеркало; 4 -шприц

Рис. 8. Осеменение свиньи

Затем, медленно вращая, капсуловводитель вытягивают из влагалища и моют. В крупных стадах овец осеменяют в шейку матки посредством шприца и влагалищного зеркала, что позволяет более экономно расходовать семя (рис. 7). При осеменении коровы её ставят задом к окну или др. источнику света. Во влагалище предварительно вводят влагалищное зеркало и отыскивают шейку матки. Капсуловводитель с капсулой вводят на 0,5 см в шейку матки и, нажимая толкач, выворачивая капсулу, выдавливают семя в шейку матки. После этого проверяют правильность введения капсулы и осторожно вынимают из влагалища инструменты. У тёлок иногда не удаётся осеменение в шейку матки. В этом случае можно осеменять во влагалище, вводя 3 - 4 капсулы вместо одной. Техника осеменения свиней и лошадей показана на рис. 8 и 9. Осеменение свежеполученным семенем следует производить при темп-ре воздуха от 15 до 25° тепла. Все инструменты должны иметь такую же темп-ру. Если же семя было предварительно охлаждено (с указанными выше предосторожностями), то осеменять можно и в холодном месте, имеющем темп-ру не ниже 0°.

Рис. 9. Осеменение кобылы посредством ампулы

Литература: Искусственное осеменение сельскохозяйственных животных, "Труды лаборатории искусственного осеменения животных", т. I - II, М., 1940 - 45; Милованов В., Искусственное осеменение сельскохозяйственных животных, 5 изд., М., 1940; Милованов В. и Смирнов-Угрюмое Д., Искусственное осеменение сельскохозяйственных животных, 2 изд., М., 1948; Милованов В., Соколовская И., Племенное дело и искусственное осеменение сельскохозяйственных животных, М., 1943; Паршутин Г. и Скаткин П., Искусственное осеменение и случка лошадей, 2 изд., М., 1949.