L'inseminazione artificiale (IA) e il trasferimento embrionale convenzionale (ET) hanno efficacemente ancorato il campo riproduttivo bovino negli anni passati per guidare il progresso genetico. Tuttavia, molti degli attuali allevatori di bovini hanno aggiunto la fecondazione in vitro (FIV) ai loro programmi riproduttivi a causa della mancanza di progressi in queste tecnologie. La FIV è avanzata silenziosamente fino a diventare uno strumento riproduttivo pratico ed economicamente sostenibile con numerose applicazioni per le attività di produzione di latte e carne bovina.
"Il principio della fecondazione in vitro è la creazione di un embrione vitale al di fuori del corpo della mucca donatrice", afferma Vytelle veterinario dei servizi riproduttivi, Dr. Joe Mancino. "La ragione principale per cui gli allevatori di bovini usano la fecondazione in vitro è quella di propagare una genetica preziosa", afferma Mancino. "Una mucca allo stato naturale ha un vitello all'anno, il che equivale a circa 10 in una durata media della vita. Utilizzando la fecondazione in vitro, potrebbe avere da 10 a 100 vitelli all'anno. Gli animali di maggior valore vengono massimizzati".
Il settore della fecondazione in vitro è in piena espansione a livello mondiale.
Gli ultimi dati dell'International Embryo Technology Society (IETS) mostrano che nel 2023-
- Sono stati raccolti o prodotti 2,411,329 embrioni da animali da fattoria.
- Il 93.2% di questi oltre 2 milioni di embrioni proveniva da bovini.
- Il numero di embrioni (FIV e convenzionali) prodotti nei bovini è aumentato dell'11.5% dal 2022.
- Gli embrioni prodotti tramite fecondazione in vitro sono aumentati del 15.8% dal 2022, mentre gli embrioni ottenuti tramite tecniche convenzionali sono diminuiti del 6.3%.
- A livello mondiale, nel 83.5 gli embrioni prodotti tramite fecondazione in vitro rappresentavano l'2023% di tutti gli embrioni bovini trasferibili.
Nell'industria lattiero-casearia nordamericana (i numeri includono sistemi stimolati e non stimolati).
- Sono state aspirate 126,215 femmine donatrici di latte per la fecondazione in vitro.
- Sono stati raccolti 2,835,956 ovociti.
- Sono stati prodotti 523,817 embrioni trasferibili da donatrici di latte.
Termini della fecondazione in vitro
OPU (Ovum Pick-Up) stimolata e non stimolata
Un processo riproduttivo che recupera gli ovociti dalle ovaie di una mucca donatrice.
- Un sistema stimolato necessita di un'iniezione di ormone follicolo-stimolante (FSH) per stimolare o ingrandire i follicoli e facilitare la raccolta degli ovociti.
- Un sistema non stimolato non necessita di FSH per la raccolta.
I follicoli: I follicoli sono vesciche piene di liquido attaccate alla superficie dell'ovaio, contenenti ovociti (ovuli immaturi).
Uova: Gli ovuli vengono rilasciati dall'ovaio quando l'animale ovula.
Gli ovociti: Gli ovociti sono ovuli immaturi che vengono raccolti mediante OPU.
Embrioni:Gli embrioni sono ovuli fecondati che hanno iniziato a svilupparsi in cellule multiple.
Termini di utilizzo dello sperma
- Le cannucce per lo sperma convenzionali contengono sia sperma maschile che femminile.
- La selezione inversa è una tecnologia che separa lo sperma di un sesso prescelto da una cannuccia di sperma congelata in modo convenzionale.
- Le cannucce di sperma pre-sessuate contengono solo spermatozoi maschili o femminili.
Fasi della procedura di fecondazione in vitro
- Raccolta OPU: i tecnici di raccolta OPU qualificati inseriscono una sonda ecografica appositamente progettata e un ago di raccolta guidato nei follicoli pieni di liquido attaccati alle ovaie. Gli ovociti all'interno dei follicoli vengono aspirati o "succhiati" e catturati in un tubo di ricezione o filtro.
- La ricerca: un embriologo risciacqua e ispeziona il filtro utilizzando un microscopio. Gli ovociti vitali vengono recuperati, contati e classificati prima di essere inseriti nel terreno di maturazione.
- Fecondazione - Dopo il trasporto in laboratorio e circa 24 ore dopo la raccolta dell'OPU, gli ovociti vengono fecondati con lo sperma desiderato.
- Incubazione: gli embrioni maturano in incubatrici e seguono un processo di coltura brevettato per 8 giorni.
- Trasferimento embrionale: se lo si desidera, gli embrioni freschi vengono confezionati, riportati alla fattoria e impiantati nelle femmine riceventi. Gli embrioni possono anche essere congelati per un uso successivo.
I benefici della fecondazione in vitro
Secondo Mancino, i benefici principali derivanti dal ricorso alla fecondazione in vitro sono 3.
- Le donne di alto valore che non dovrebbero rimanere incinte a causa di rischi per la salute, come zoppia o lesioni ai tendini, possono essere sottoposte ad aspirazione in tutta sicurezza, creando embrioni che verranno trasferiti alle riceventi.
- Alcuni bovini di alto valore non sono produttivi a causa di cicatrici, ostruzioni o anomalie della cervice e del tratto riproduttivo. La raccolta tramite fecondazione in vitro, lo sviluppo embrionale e il trasferimento sono metodi validi per produrre vitelli vivi da questi animali pregiati.
- Le femmine di alto valore genetico possono essere aspirate e gli embrioni risultanti possono essere utilizzati per la sostituzione delle femmine o venduti ad altri produttori che desiderano una genetica specifica.
Altri vantaggi minori includono la possibilità di creare embrioni da donatrici incinte. Se si utilizza un sistema non stimolato, gli ovociti possono essere raccolti senza disturbare il feto fino a 100 giorni di gestazione.
Poiché la fecondazione in vitro odierna non richiede più una procedura di impostazione dell'iniezione di ormoni, le donatrici non devono essere in ciclo al momento della raccolta. Le giovenche prepuberali possono essere aspirate e i loro ovociti raccolti per la creazione di embrioni.
"Identifica le femmine che vuoi allevare in base ai dati fenotipici, alla produzione di latte, alla salute, alla fertilità riproduttiva, alla longevità o persino alle informazioni sulle vendite annuali", afferma Mancino. "Se una mucca preferita ha sempre la bestia più venduta o ha la madre del vitello con il potenziale più alto, cosa succederebbe se avessi un'intera mandria come lei?"
Come iniziare con la fecondazione in vitro.
Mancino spiega che un aspetto fondamentale delle attività lattiero-casearie che prendono in considerazione la fecondazione in vitro per la prima volta è stabilire un obiettivo e creare un piano legato agli obiettivi di riproduzione. "Oltre a ciò, iniziare con la fecondazione in vitro è guidato dalla facilità d'uso. Con essa, le aziende lattiero-casearie possono ottenere un miglioramento genetico più rapido rispetto a qualsiasi altro metodo riproduttivo", afferma.
Le aziende lattiero-casearie che si sono appena avvicinate alla fecondazione in vitro hanno numerose ragioni per fare il primo passo verso il progresso riproduttivo:
- La raccolta può essere effettuata su manze prepuberi, mucche gravide o femmine che hanno appena partorito.
- I donatori desiderati necessitano di poca o nessuna preparazione.
- Una singola paillette di sperma può essere suddivisa per più donatori.
- Durante la raccolta dei donatori, gli operatori possono continuare con i consueti programmi di inseminazione artificiale.
- I produttori possono sviluppare una genetica competitiva producendo embrioni ogni 2 settimane, gestendo nel contempo le loro responsabilità quotidiane.
Inoltre, il lato ricevente dell'equazione non è mai un problema, nemmeno per chi è alle prime armi con la fecondazione in vitro. Le aziende lattiero-casearie più performanti hanno un flusso interno di riceventi per ricevere gli embrioni di maggior valore.
Le aziende lattiero-casearie che si avventurano in questo campo riproduttivo in avanzamento possono facilmente iniziare a usare la fecondazione in vitro come soluzione preferita. La fecondazione in vitro alimenta il progresso genetico aumentando al contempo i profitti, portando la genetica d'élite in produzione più velocemente.
Una storia di successo
L'attività di Durhamville, NY di ZBW Genetics comprende una vasta gamma di razze da latte, da Holstein ad Ayrshire, Swiss e Jersey. I suoi valori si concentrano sulla genomica, sullo sviluppo di famiglie di mucche di interesse per la comunità di acquirenti e sulla commercializzazione di embrioni e vitelli vivi dalla sua genetica d'élite.
"Allevamo in base alla domanda", afferma il proprietario, Kevin Ziemba. "Questo ci diversifica, ci aiuta a capire cosa appassiona gli allevatori e ci consente di tenere le mani in più cesti per essere sempre due passi avanti rispetto ai repentini cambiamenti del mercato".
Storicamente, il trasferimento degli embrioni ha funzionato bene per le vacche da latte, ma era laborioso e richiedeva molto tempo a causa delle procedure di lavaggio, dei molteplici tentativi di riproduzione e dei tempi ristretti.
Poiché la fecondazione in vitro è diventata più semplice con protocolli di raccolta senza iniezione e senza FSH, Vytelle ha aiutato ZBW a sostituire i soliti 30 trasferimenti di embrioni con 30 completamenti di fecondazione in vitro mensili.
Il successo di ZBW Genetics si aggira intorno al 40% per i tassi di concepimento su embrioni congelati e al 45% su embrioni freschi. Ziemba mantiene ancora l'ideologia di allevare bovini migliori, ma un cambiamento nel modello di produzione di carne bovina su prodotti lattiero-caseari ha permesso al caseificio di vendere l'80% del suo inventario di embrioni e di impiantare il resto. Questo cambiamento ha creato un ROI costante e un nuovo, forte flusso di entrate.
Anche l'età media delle donatrici della fattoria è passata a circa 17 o 18 mesi, con alcune che hanno appena 4 o 5 mesi. Raccolgono circa 12 ovociti per femmina e sviluppano 4.5 embrioni per donatrice accoppiata.
"Il nostro successo sta nel trovare la passione per l'equilibrio riproduttivo e nel mantenere una giustificazione finanziaria per farlo", afferma Ziemba.Vytelle'S ADVANCE Il programma di fecondazione in vitro ci aiuta a raggiungere i nostri obiettivi."
Fattori chiave per il successo della fecondazione in vitro
"In mancanza di un termine migliore, i donatori devono impegnarsi, muoversi nella giusta direzione, su solidi programmi nutrizionali che includano minerali e buoni protocolli di vaccinazione per mantenerli sani e nelle migliori condizioni fisiche possibili", sottolinea Mancino.
Esorta i produttori a monitorare e gestire di conseguenza lo stress da freddo e da caldo che influenza notevolmente le fluttuazioni del condizionamento.
"Con l'odierna fecondazione in vitro lasciamo che le mucche siano mucche, rimangano incinte, partoriscano e mantengano i loro cicli di produzione", afferma Mancino. "La semplicità delle femmine di alto valore che aggiungono valore genetico agli obiettivi di qualsiasi mandria si adatta così bene".
