Сексированное семя перестало быть диковинкой в ведущих хозяйствах уже давно. Там, где есть спрос на телочек, а бычки сбыта не находят, получение потомства преимущественно женского пола экономически оправданно.
Воспроизводство в скотоводстве
В теории все выглядит прекрасно: вы покупаете семя, от которого с вероятностью 97 – 98 % родится телочка. Так вы избавляетесь от головной боли: что же делать с бычками, если цены на них нет, а выращиванием и откормом поблизости никто не занимается?
Впрочем, сексированное семя может быть не только с «женским уклоном»: при таком подходе семя берется у производителей мясных пород, проводится осеменение коров низкого качества, а на выходе хозяйство получает бычков для откорма.
Несколько фактов
▪ 1980-е гг.: Исследователи Министерства сельского хозяйства США сумели разделить сперматозоиды X и Y у кроликов.
▪ 2002 год: первая коммерческая лицензия на производство сексированного семени у британской компании Cogent.
▪ 2006 год: Технология доступна в США. К 2008 г. осеменение сексированным семенем составило 14,5% у голштинских телок, около 2,5% у коров.
▪ 2019 год: В Индии 56 спермопунктов, станции производят 70 миллионов доз, что соответствует осеменению 25 % племенного скота.
Но у технологии есть и обратная сторона. Во-первых, такое семя дороже. Во-вторых, само качество семени будет ниже – по разным оценкам, на 6 – 20 % или 20 – 40 %.
Причиной сдержанности скептиков остаются более низкие показатели оплодотворяемости. В обычной дозе (соломинке) европейского семени содержится 15 млн спермиев. В сексированном – около 2,5 – так, чтобы после размораживания не менее 2 млн из них сохраняли жизнеспособность.
Как это делается
Существует несколько способов разделения семени на мужские и женские спермии. Наиболее распространенная практика предусматривает флуоресцентное окрашивание и сортировку. Используемый для этого проточный цитометр пропускает по 20 тысяч спермиев в секунду. Специальное окрашивающее вещество позволяет лазеру провести «цветовую дифференциацию» клеток с Х-хромосомами от носителей У-хромосом.
Именно процедура окрашивания, воздействие лазерного луча для индукции флуоресценции и завершающее воздействие электрического поля для физического разделения «половых» групп спермиев способствовали снижению фертильности – примерно на 20 – 40 % по сравнению с необработанными сперматозоидами.
Поэтому поначалу сексированное семя по причине дороговизны использовалось преимущество для интраплазматической инъекции – попросту говоря, для производства эмбрионов выбранного пола «в пробирке». Спустя двадцать лет после выхода технологии на рынок она стала повседневной практикой.
Как у них?
Долгие годы на рынке сексированного семени господствовали три компании: Genus ABS и Semen Technology (STgenetics, США, а также Cogent, Великобритания. Но пару лет назад назад сексированную сперму стали производить и на юге Германии. Компания RBW Genetik, расположенная в Бад-Вальдзее, – единственная, не принадлежащая концернам из США. Немецкие коллеги честно признаются, что инвестиции в лабораторию по сексированию семени составляют семизначное число в евро. Начатое в сентябре 2019 года планирование завершилось выпуском первой замороженной дозы 4 мая 2020-го. Оборудование здесь стоит ABS, в то время как все другие немецкие принадлежат ST.
Недельная мощность составляет от 5 до 7 тысяч доз семени, при этом из 300 быков, семя которых было разделено по полу, 50 принадлежали самому племенному союзу. 80 процентов семени примерно пополам представляет голштинскую и швицкую породы, остальные приходятся на долю симменталов. С появлением собственной станции по сексированию семени доля осеменений такой спермой удвоилась, хотя и в низком диапазоне – с 3 до 6 %. Такая скромная роль на рынке объясняется более высокой ценой. А вот результативность, как показал полевой практический эксперимент Rinder Union West (успешность оплодотворения), разновидностей семени сопоставима.
Немецкая станция искусственного осеменения в Георгсхайле обслуживает одно из самых результативных племенных объединений Германии VOST. Из 270 тысяч осеменений в год на долю сексированного семени приходится около 12 тысяч (4,4 %).
При этом около 10 % первых осеменений проводится именно сексированным семенем. Это была станция, первой в Германии предложившая сексированное семя собственных быков.
И за пределами Европы
Индийские исследователи отмечали, что ограничением является высокая стоимость продукта, включая стоимость права интеллектуальной собственности: одна доза сексированного стоит 1500 – 4500 рупий в сравнении с 15 – 20 рупиями для обычной. Кроме того, в стране в принципе искусственным осеменением охвачено лишь 20 – 25 % поголовья, да и эффективность осеменения обычной спермой достаточно невысока.
А вот ученые Университета Кентукки (США) изучили оплодотворяемость мясных коров и телок сексированной и обычной спермой: они не обнаружили разницы между результативностью осеменения с учетом факторов протокола подготовки, возраста животного, отца. Однако они дали дополнительные рекомендации: время осеменения сексированным семенем должно быть связано со временем овуляции, а не с проявлением эструса, и признали, что необходимы дальнейшие исследования для изучения альтернативных протоколов синхронизации для использования спермы, отсортированной по полу.
И как у нас
Калининградский центр племенного животноводства произвел расчеты, чтобы сравнить оплодотворяющую способность традиционного и сексированного семени (немецкого производства) при использовании на телках.
Оплодотворяемость по первому осеменению составила 61 % для традиционного семени и 56 % для сексированного (с колебаниями по хозяйствам от 44 – 61 %).
Пока использование сексированного семени ограничивается первым осеменением, однако уже осенью нынешнего года в планах применять его и для 2 – 3-го осеменений.
Один из крупных холдингов, пользующийся американской генетикой, привел такие данные по использованию сексированного семени: из осемененных по одному разу 1414 телок стали стельными 838 голов = 59 % (колебания 33 – 66 %), при использовании обычного семени показатели составили 1588 голов и 61 %. По второму осеменению оплодотворяемость снижалась – до 54 – 56 %.
Что касается выхода телочек, по словам Валентины Елфимовой, при осеменении сексированным семенем этот показатель доходит до 88 – 89 % вне зависимости от страны.
По данным Минсельхоза Рязанской области, в хозяйствах, подключенных к системе «Селэкс» (их доля, по оценкам экспертов, составляет 65 %), в 2021 году осеменения сексированным семенем составили 23 % от общего числа – всего 20,1 тыс. доз. Общее количество коров в области составляло 71,5 тысячи.
Положительная динамика и в Московской области: по данным регионального профильного ведомства, в 2020 году субсидия была получена на 8,1 тысячи доз сексированного семени, годом позже – уже на 10,95 тысячи (+34%).
Быстрее, выше, сильнее
Однако сексирование пошло дальше: в настоящее время технология определения пола спермы была модернизирована до метода, известного ныне как SexedULTRA-4M™ компании ST Genetics, что полностью изменило метод, среду и концентрацию сперматозоидов. Судя по результатам отдельных исследований, эта технология разделения спермы по полу, по-видимому, дает результаты, сопоставимые с успешностью осеменения с обычной спермой и с точностью получения заданного пола от 95 до 96 %. Британская Cogent оценила результаты более 73 тысяч осеменений (30,8 тыс. коров и 11,3 тыс. телок) в 164 стадах.
В группе телок использование SexedULTRA 4M® дало даже более высокие показатели оплодотворяемости, чем традиционная: 61 % при использовании SexedULTRA 4M и 60 % при использовании обычного семени. А новая технология 4M High Purity™ обещает получение 96 – 97 % телочек.
Немного об экономике
Ученые Университета Флориды десять лет назад установили, что если оставить за скобками такой фактор, как генетический прогресс, использование сексированного семени будет выгодно, если стоимость телочки как минимум на 400 долларов выше, чем стоимость бычка. Ценность применения сексированной спермы не зависит существенно от количества осеменений у телок: если второе осеменение сексированной спермой не считается прибыльным, то первое в лучшем случае является умеренно прибыльной. Сперма, разделенная по полу, обычно невыгодна для осеменения коров, если только ее оплодотворяющая способность не сопоставимо отличается от обычной спермы.
Если известна генетическая ценность животных, то применение сексированного семени может оказаться выгодным в работе с лучшими животными.
Общий знаменатель
Технология использования сексированного семени перешла из разряда научных методов в широкую практику. Лучших результатов добиваются хозяйства, где сексированное семя используется в работе с телками, впервые идущими в случку. Дополнительное преимущество этого подхода – снижение риска осложненных родов при рождении обычно более крупных бычков.
Особое внимание следует обращать и на обращение с семенем, поэтому перед осеменением важно все необходимое иметь наготове. Опытные практики утверждают, что благоприятное «окно» для использования сексированного семени более узкое, поэтому следует обеспечить более тщательное наблюдение за животными и осеменять в последнюю треть охоты. Тут на помощь могут прийти технические решения (НСХ 3 / 22, с. 28).
Автор благодарит за помощь в подготовке статьи А. Чернышову (АО «Московское по племенной работе») и В. Елфимову (Калининградский центр племенного животноводства).