Untermodul 4 - 11 Andrologie und KB 6. Semester (Sommersemester) 2009

1. Untermodul 4 - 11Andrologie und KB6. Semester (Sommersemester) 2009 Die instrumentelle Samenübertragung beim Schwein

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

5. 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

6. Zuchtwertschätzung beim Eber Top-Genetik-Programme: Selektion von KB-Ebern mit überdurchschnittlichen Zuchtwerten (seit 1990) Busch/Waberski, 2007

7. 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 - Mängel im Sexualverhalten - Mängel in der Spermaqualität - Erkrankungen

8. Schweinebesamung in Deutschland 2007 Besamungsdichte: 85 - 87% Erstbesamungen: 5,6 Mio. Besamungen nach Rasse bzw. Zucht-Herkunft der Eber (2007), in %: ZBS – Schweineproduktion 2009

12. 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) 1 Zentralverband der Deutschen Schweineproduktion (ZDS e.V.), 2005

13. Deckvermögen: Gewährfrist 6 Wochen ab Einstallungsdatum (guter Geschlechtstrieb, einwandfreie Annahme des Phantoms und Samenabgabe) Busch/Holzmann, 2001

14. Nach EU-Richtlinien zu untersuchenden Infektionen

15. Paarungsvorgang beim Eber • Vorspiel • Erektion und Ausschachten • Aufsprung und Umklammerung • Suchbewegungen • Einführen des Gliedes in die Scheide • Friktionsbewegungen • Ejakulation (mehrphasig) • Absprung Begattungsdauer: 5 – 20 min Ejakulationsdauer: 2-4 min Busch/Holzmann, 2001

16. Samengewinnung Sie erfolgt mit einem Phantom als Sprungpartner Methoden: • Mit Hilfe einer künstlichen Vagina • Mit der Hand ("gloved hand methode") • Automatisierte Samengewinnung Minitüb, 2003

17. 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) Minitüb, 1996 Schaetz, 1963

18. Handmethode der Samengewinnung Busch/Waberski, 2007 • wenig aufwendig • keimarme Ejakulatgewinnung • fraktionierte Samengewinnung

19. Samengewinnung mit der Hand Technik • Glans penis erfassen • und ausziehen • Kontinuierlicher Druck • auf die Glans penis Fehler: Präputialöffnung erfassen Zu wenig oder zu starker Druck auf den Penis

20. 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 - schlechte Erfahrungen mit Streptomycin (One-step-Type) - meist eingesetztes Antibiotikum zur Zeit Gentamicin (Multiple- step-Type)

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

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

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

24. Merkmale der einzelnen Ejakulationsphasen beim Eber

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

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

27. Spermaaufbereitung und -konservierung Verfahren: • Flüssigkonservierung (Standardverfahren) • Tiefgefrierkonservierung

28. Flüssigkonservierung des Eberspermas Verdünner: Glucose-Natriumcitrat mit zahlreichen Modifikationen + Antibiotika

29. Zusammensetzung von Verdünnern 1Langzeitverdünner lao

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

31. Verdünnungsvorgang

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

33. Klimabox für Ebersamen

34. Tiefgefrierkonservierung • Nur spermienreiche Fraktion des Ejakulates genutzt • Vorverdünnung mit Flüssigspermaverdünner • langsame T°-Anpassung und Zentrifugation • Resuspension mit eigelbhaltigem Kühlverdünner • weitere Abkühlung auf 5°C und Zusatz von Glycerin und • Ovus ES 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

35. Problematik des TG-Spermas 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.

36. 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

37. Paarungszeitpunkt

38. Zeitpunkt der Besamung Hintergrund: - Ovulationen ( Dauer. 4-6 Std.) erfolgen im letzten Brunstdrittel - Kapazitation der Spermien: 4 - 6 Std. - Befruchtungs- u. Entwicklungsfähigkeit d. Eizellen: 6 - 10 Std. - Besamung sollte 0 – 16 Std. vor den Ovulationen erfolgen befruchtungsfähige Spermien sollen auf die Eizellen im Eileiter warten

39. 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

40. Festlegung des Inseminationszeitpunktes Duldungsorientierte Insemination KB1 24 Std. nach Feststellung des Duldungsreflexes KB2 12 – 18 Std. nach KB1 wenn Duldungsreflex  48 Std. anhält, KB3 12 Std. nach KB2 Terminorientierte Insemination (OS-Verfahren) KB124 Std. nach ovulationsauslösender Injektion KB2 12 – 16 Std. nach KB - bei Jungsauen nicht später als 40 Std. nach Injektion! - bei Altsauen nicht später als 42 Std. nach Injektion!

41. Zeitpunkt der Besamung bei Altsauen nach dem Ferkelabsetzen Duldungsorientierte Besamung  frühzeitiger Brunsteintritt - vermutlich lange Brunstdauer - KB 1 – KB 3 - KB 1: später als 24 Stunden nach Brunstbeginn  mittlerer Brunsteintritt - KB 1 – KB 2 - KB 1: 8 - 18 Stunden nach Brunstbeginn später Brunsteintritt - häufig nur KB1 - KB 1: unmittelbar nach Brunstbeginn

42. Spiralkatheter Gummi„Melrose“ Spirette, Spiralkatheter Andere Katheter-Modelle

43. Insemination Belstra, 2002 Senger, 2001

44. Inseminationstechnik • Deponierung der Spermaportion im kranialen Teil der Zervix (konventionelles Verfahren) • Wenn die Sau „richtig steht“ (also duldet), wird das Sperma • von der Gebärmutter „angesaugt.“

45. Besamungsgurte: - Gurte, die um die Flanke geschnürt werden verstärken den Duldungsreflex- Halterung für die Besamungspipette Besamungsbügel - werden von oben auf die Sau gesteckt- verstärken den Duldungsreflex- Halterung für die Besamungspipette

46. Ort der Deponierung einer Besamungsportion Belstra, 2002

47. Belstra, 2002

48. Verschiedene Modelle von Besamungskathetern mit Innenkatheter für die intrauterine Insemination

49. Ursachen für einen mangelhaften Besamungserfolg • unzureichende Brunstkontrolle • zu geringe Anzahl von Besamungen pro Rausche • falscher Besamungszeitpunkt • Fehler in der Besamungstechnik • Mängel der Besamungsportion (Lagerungstemperatur, Keime) • zu geringes Volumen der Besamungsportion