Varkenshouderij

Achtergrond

Begin is gemaakt met gesekst sperma bij varkens

Het seksen van sperma gaat bij varkens een stuk lastiger dan bij runderen. Toch is het inmiddels mogelijk, zij het nog heel beperkt en niet in Europa. Het gaat wel doorzetten, is de verwachting.

In de rundveehouderij is seksen van sperma helemaal ingeburgerd. Melkveehouders bestellen met het grootste gemak sperma waarmee ze met een zekerheid van 90% een vaarskalf krijgen. Ze betalen daarvoor wel een hogere prijs. De eerste jaren was het bevruchtingspercentage een probleem, maar dat ligt nu nagenoeg even hoog als bij gangbare inseminaties.

De ontwikkeling van het seksen van sperma gaat terug tot de jaren 70 in de vorige eeuw. Toen werden al technieken uitgeprobeerd waaronder centrifugeren om op basis van gewichtsverschil mannelijke en vrouwelijke spermacellen te scheiden. Sinds begin van de eeuw is er een praktijkrijpe toepassing waarbij spermacellen worden gescheiden met een fluorescerende kleuring.

Zo werkt de techniek

De erfelijke informatie van elk organisme ligt opgeslagen op de chromosomen. Een varken heeft 19 paar chromosomen, in totaal dus 38 stuks. Van elk paar komt 1 chromosoom van de vader en 1 van de moeder. Chromosomen binnen een paar zijn vergelijkbaar, behalve de chromosomen X en Y, die het geslacht bepalen. Zaadcellen en eicellen hebben van elk paar slechts 1 chromosoom. Zaadcellen zijn dus drager van het X- of het Y-chromosoom; eicellen zijn allemaal drager van het X-chromosoom.

Fluorescerende kleurstof
Het seksen van sperma gebeurt door de chromosomen met een fluorescerende kleurstof te kleuren. Door het grotere X-chromosoom straalt het vrouwelijke sperma lichter dan het mannelijke sperma, dat het kleinere Y-chromosoom bevat.
Detectoren meten de hoeveelheid fluorescentie en geven een positieve of negatieve lading aan de spermacel.
Daarna worden de cellen gescheiden in 3 stromen: positief geladen cellen, negatief geladen cellen en niet-geladen cellen waarvan het geslacht niet kon worden vastgesteld. Daardoor blijft uiteindelijk een derde van de oorspronkelijke hoeveelheid sperma beschikbaar om mee te insemineren.

Scheiden van varkenssperma biedt volop voordelen

Vanuit de varkenshouderij is om meerdere redenen altijd interesse geweest in de techniek. Zo is het als alternatief voor castratie handig als geen beren worden geboren en dus geen castratie- en berengeurprobleem ontstaat.

Ook voor de (top)fokkerij biedt het voordelen. Als de populatie verdubbelt, ontstaan meer selectiemogelijkheden en is snellere genetische vooruitgang te boeken. Bovendien zijn er geen economisch nadelige ‘bijproducten’ meer.

Dankzij seksen van sperma is castratie niet meer nodig. De techniek is ook in de fokkerij van belang om sneller genetische vooruitgang te boeken en in de subfok geen bijproducten meer te laten ontstaan. - Foto: Frank Uijlenbroek
Dankzij seksen van sperma is castratie niet meer nodig. De techniek is ook in de fokkerij van belang om sneller genetische vooruitgang te boeken en in de subfok geen bijproducten meer te laten ontstaan. - Foto: Frank Uijlenbroek

Moeilijk toepasbaar door lage capaciteit scheider

Ondanks de potentiële voordelen kent de varkenshouderij nog geen brede toepassing voor gesekst sperma. Dat heeft een aantal redenen. In de basis is het probleem dat bij een gewone toepassing van gesekst sperma bevruchtingsresultaten steevast tegenvallen. Dat ziet Henri Woelders, onderzoeker vruchtbaarheid en voortplanting bij Wageningen University & Research. “Er is internationaal veel onderzoek gedaan, maar het blijkt telkens moeilijk te zijn om voldoende resultaten te krijgen.”

Dat heeft vooral te maken met de manier waarop de bevruchting bij varkens plaatsvindt. In tegenstelling tot rundvee zijn bij varkens miljarden spermacellen betrokken, tegenover bij rundvee ‘slechts’ miljoenen spermacellen. “Voor een goede bevruchting is zeker een half miljard zaadcellen nodig”, zegt Woelders. Aangezien de scheidingscapaciteit van machines relatief laag is en een deel van de cellen wordt beschadigd, is de uitdaging om voldoende gesekst sperma te produceren. Aan gangbare hoeveelheden sperma per dosis hangt daarom een (fors) prijskaartje, als het al mogelijk is om voldoende te produceren.

Verschillen gesekst sperma varkens en rundvee

Varkens
  • Een sprong van een beer levert zo’n 75 miljard spermacellen op.
  • Een dosis voor inseminatie bevat 2 tot 3 miljard spermacellen.
  • Er zijn meer dan 20 eicellen die bevrucht moeten worden per inseminatie.
  • Onvoldoende bevruchting leidt wel tot een dracht maar met een kleinere toom, dus economisch verlies.
  • Vanwege de lange baarmoederhoornen wordt een groot volume sperma in de baarmoedermond ingebracht, dat de baarmoederhoornen instroomt.
  • Relatief lang en ontoegankelijk bevruchtingskanaal.
  • Een gemiddeld zeugenbedrijf heeft circa 2.500 inseminaties per jaar.
Rundvee
  • Een sprong van een stier bevat circa 5 miljard spermacellen.
  • Een dosis voor inseminatie bevat 15 tot 20 miljoen spermacellen.              
  • Er is (doorgaans) maar één eicel per inseminatie die bevrucht moet worden.
  • Relatief kleine hoeveelheid sperma wordt bij traditionele inseminatie in de baarmoedermond gebracht (en begeleidt via andere hand in de endeldarm).
  • Het bevruchtingskanaal is relatief kort en goed toegankelijk.                  
  • Een gemiddeld melkveebedrijf heeft zo’n 250 inseminaties per jaar.

 

Dieper insemineren met katheter is omslachtig

Vanwege de capaciteitsproblemen is in het verleden ook gekeken naar gebruik van lagere doseringen per inseminatie. Dat gaat echter ten koste van het aantal geboren biggen. Daarom is in onderzoeken verder gekeken naar het dieper insemineren door middel van een ‘verlengde inseminatiepipet’ (katheter), waardoor in theorie minder spermacellen nodig zijn. Het is echter een omslachtige methode en de resultaten kunnen nog steeds niet tippen aan gangbare inseminatie. Wat ook meespeelt is dat de levensduur van gesekst sperma korter is.

Internationaal onderzoek richt zich onder meer op optimaliseren van het scheidingsproces, maar ook op het verbeteren van gesekst sperma. Een gedachte is dat door spermacellen te ‘verpakken’, ze actiever blijven in de baarmoeder.

Het laboratorium van Sexing Technologies in Deventer waar rundveesperma wordt gescheiden. De technologie is voor varkenssperma hetzelfde. - Foto: Ronald Hissink
Het laboratorium van Sexing Technologies in Deventer waar rundveesperma wordt gescheiden. De technologie is voor varkenssperma hetzelfde. - Foto: Ronald Hissink

Amerikaans bedrijf heeft praktijkrijpe toepassing

Door de moeizame ontwikkeling is seksen van varkenssperma in Europa nauwelijks een item. Aan de andere kant van de oceaan is het een ander verhaal. De mondiale marktleider op het gebied van seksen van sperma is het Amerikaanse Sexing Technologies. Voor de Nederlandse markt heeft het bedrijf een vestiging in Deventer, waar dagelijks in opdracht van fokkerijorganisaties miljarden spermacellen van stieren worden gescheiden.

Enkele jaren geleden heeft het bedrijf de zinnen gezet op de varkenshouderij. Daarvoor heeft het in 2015 de Canadese fokkerijorganisatie Fast Genetics overgenomen. Die organisatie gebruikt inmiddels gescheiden berensperma.

Volgens Gregg BeVier, directeur van Fast Genetics, heeft het bedrijf de techniek van spermascheiding geoptimaliseerd voor varkenssperma. “Net als bij computertechnologie wordt elke generatie sneller en beter, dus er zijn kwantumverbeteringen geweest in de sorteersnelheidstechnologie.”

De procedure die het bedrijf hanteert, wil BeVier niet kwijt. Wel kan hij zeggen dat het bedrijf insemineert met een lage dosering met eigen inseminatieprocedures met oestrus-gesynchroniseerde zeugen. De techniek wordt vooralsnog alleen intern gebruikt bij Fast Genetics om als eerste voordeel te halen uit spermascheiding.

BeVier ziet op korte termijn mogelijkheden voor subfok en vermeerderingsbedrijven in Canada en de Verenigde Staten. Mogelijk gaat het bedrijf de techniek ook aan andere organisaties beschikbaar stellen, zoals het ook bij rundveesperma doet. “Zodra we onze doelstellingen hebben bereikt, bekijken we hoe we de markt het best kunnen uitbreiden”, zegt BeVier.

Topigs Norsvin: ontwikkeling gesekst varkenssperma zet door

Van de commerciële partijen die actief zijn In Nederland, heeft onder andere Topigs Norsvin onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van gesekst sperma. Hoofd technologie Hans Olijslagers: “We volgen het op de voet, maar op dit moment is scheiden van sperma voor de Nederlandse praktijk niet toepasbaar.” Hij verwacht wel dat de ontwikkelingen doorzetten en het binnen afzienbare tijd in Nederland gebruikt gaat worden.

PIC: meeste winst met gesekst sperma in subfok

Ook fokkerijorganisatie PIC gelooft in de toekomst van gesekst sperma. De organisatie ziet binnen de eigen productieketen de meeste winst in de subfok om het aandeel fokgelten fors te verhogen en economisch nadelige bijproducten te minimaliseren.

Saskia Bloemhof, manager van PIC Genetic Services, wijst erop dat de economische afweging uiteindelijk bepaalt welke kant het opgaat. “Aspecten als voerkosten en waardering van groei tellen mee.” Ook benadrukt ze dat 1,5 tot 2 keer meer beren nodig zijn omdat de helft van de spermaproductie niet meer kan worden gebruikt. “Dat werkt kostprijsverhogend en verlaagt de genetische selectie-intensiteit.” Bloemhof verwacht dat innovatie in de huidige lasertechnologie en inseminatietechnieken doorzet, waardoor zeugenhouders straks met minder sperma per dosis uit de voeten kunnen. “We hebben onderzoeksprogramma’s voor al deze gebieden.”

Lees ook: Zo verbetert gentechniek het welzijn van varkens

Of registreer je om te kunnen reageren.