Reprodukcia hospodárskych zvierat je neoddeliteľnou súčasťou úspešného chovu, zabezpečujúca obnovu starnúceho stáda, dostatočný počet zvierat pre úžitkovosť a umožňujúca šľachtenie s cieľom zlepšenia produkčných vlastností. Pri hovädzom dobytku, ktorý je skupinou veľkých prežúvavcov chovaných najmä pre produkciu mlieka a mäsa, sú vedľajšími produktmi koža a rohovina. V rámci chovu hovädzieho dobytka bolo vyšľachtené veľké množstvo plemien zameraných na jednostrannú produkciu mlieka alebo mäsa, známe ako špecializované plemená, alebo na kombinovanú produkciu oboch hlavných produktov. Hospodárske zvieratá, chované človekom v umelých životných podmienkach, prešli počas domestikácie značnými morfologickými a fyziologickými zmenami, vrátane zvýšenej plodnosti, ktorá je kľúčovým ukazovateľom úžitkovosti a výrazne ovplyvňuje ekonomiku chovu. Medzi ďalšie ukazovatele, ktoré ovplyvňujú ekonomiku chovu, patria prírastky teliat do odstavu, prírastky zvierat vo výkrme a vek jalovíc pri prvom otelení. Dobrá úroveň reprodukcie je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich úspešnosť chovu hospodárskych zvierat.
Moderné biotechnológie v reprodukcii hovädzieho dobytka: Embryotransfer
Embryotransfer predstavuje proces, pri ktorom sa odoberajú embryá od darkýň, nazývaných donorok, a následne sa prenášajú do príjemkýň, alebo recipientok, kde dané embryá dokončia svoj vývoj. Vo všeobecnosti tento prenos zahŕňa výber, manažment a ošetrenie darkýň a príjemkýň, ako aj samotný odber s prenosom embryí v rámci úzkeho časového okna 6-8 dní po ruji. Tento proces má vysoký ekonomický význam, pretože je vysokoefektívne uchovať geneticky cenný materiál a z hľadiska genetického zlepšenia produkcie v ďalších generáciách.
Výber a manažment darkýň embryí
Prenosu embryí predchádza množstvo úkonov, ktoré musí zabezpečiť chovateľ. Základné požiadavky na výber donoriek sú striktné, pričom sa hodnotí čistokrvnosť, telesný rámec, skóre telesnej kondície (BCS) minimálne 3 a predispozícia na darcovstvo embryí. Ako príklad realizácie prenosu embryí pri dojčiacich kravách na produkčnej farme matiek býkov v obci Pečovská Nová Ves, boli podľa daných kritérií vybrané tri zvieratá plemena blonde d´Aquitaine vo veku 20 mesiacov s telesnou hmotnosťou 615 kg, 625 kg a 605 kg. K nim pribudlo jedno zviera charolaise vo veku 23 mesiacov a s hmotnosťou 590 kg. Celá realizácia prenosu bola riadená a organizovaná veterinárnym lekárom, ktorý aj samotný prenos vykonal.
Výber a manažment príjemkýň embryí
Výber príjemkýň bol realizovaný na základe selekčných kritérií, ktoré zahŕňali jalovice vo veku okolo 24 mesiacov, s telesnou hmotnosťou nad 500 kg a ideálnym kondičným skóre (BCS 3-4). Dôležitým aspektom bol aj pôvod príjemkýň - mali pochádzať od matiek s dobrými materskými vlastnosťami a matiek, ktoré mali dostatok mlieka pre výživu teliat. Do užšieho výberu pripadalo 31 jalovíc do dvoch rokov a do rezervy 7 kráv vo veku 3-4 rokov, ktoré boli jedenkrát otelené a ktoré museli byť vyšetrené pre potenciálnu graviditu, aby nedošlo k riadenému potratu. Vo všeobecnosti sa uvádza, že približne 60 % z pripravovaných príjemkýň bude aj vhodne nasynchronizovaných, a teda vhodných pre vkladanie embryí. V konkrétnom prípade sa počítalo s priemerným počtom 6 príjemkýň na jednu darkyňu, čo v súhrne predstavovalo 24 príjemkýň.
Výber inseminačných dávok a proces inseminácie darkýň
V prvom aspekte výberu inseminačných dávok zohrávalo kľúčovú rolu plemeno. Vyberali sa dávky od preverených plemenníkov rovnakého plemena s lepšími vlastnosťami, ako majú rodičia, a zároveň sa uprednostňovali jedince s predispozíciou ľahkých pôrodov. Počet inseminačných dávok pre jednu darkyňu predstavoval minimálne 3 s ohľadom na to, že je možné ju pri pretrvávajúcej ruji inseminovať až štyrikrát s odstupom času 12 hodín.
Postup preplachovania embryí dobytka
Reprodukčný cyklus a manažment chovu hovädzieho dobytka
Hovädzí dobytok je polyestrické zviera, to znamená, že počas celého roka je schopné pravidelne cyklovať a mať ruju. Správny manažment, zdravotná veterinárna starostlivosť a výživa zabezpečia priaznivé podmienky pre produkčné zdravie zvieraťa, čo následne dokonale naštartuje a udrží pohlavný cyklus. Reprodukčne zdravé zvieratá môže chovateľ kedykoľvek a bez problémov nastaviť do skupín - kráv a jalovíc podľa toho, v akom ročnom období sa majú teliť. To je veľmi výhodné u mäsových kráv bez trhovej produkcie mlieka, ale to isté platí aj u kráv mliekových. So zdravými zvieratami sa chovateľ vyvaruje acyklii, infertilite, skrytým rujám, nepravidelným reprodukčným cyklom a patologickým stavom, ktoré predlžujú reprodukčný proces a spôsobujú ekonomické straty na kŕmnych dňoch, na inseminačných dávkach, predlžujú medziobdobie a v neposlednom rade nastáva problém zvierat ostať gravidné.
Pohlavná a chovateľská dospelosť
Pohlavná dospelosť hovädzieho dobytka nastáva po 8. mesiaci života. Avšak, pohlavne dospelé zvieratá sa na plemenitbu používajú až vtedy, keď je primeraný ich telesný vývoj a upevnia sa ich pohlavné funkcie, teda sú v chovateľskej dospelosti. Jalovice dosahujú pohlavnú dospelosť vo veku 5 - 20 mesiacov. V puberte dosahujú jalovice mäsových plemien 50 % a jalovice mliekových plemien 35 - 45 % hmotnosti v dospelosti. Optimálna je 40 - 42 % hmotnosti, čo je 270 - 300 kg, a vek 7 - 11 mesiacov. Zoošľachtené plemená dospievajú skôr ako primitívne plemená a domestikované zvieratá skôr ako divo žijúce zvieratá. Dospelý dobytok by sa mal začať oteliť vo veku 22 až 25 mesiacov a vek prvého pripustenia by mal byť 16 až 19 mesiacov. Konkrétna situácia závisí od stavu tela teľaťa. Pri lepšej telesnej kondícii môže byť skoré párenie, ak však tvar tela a telesná kondícia nespĺňajú štandard, možno čas párenia vhodne odložiť.
Estrusový cyklus a jeho dôležité fázy
Estrusový cyklus kravy je zvyčajne 18 až 24 dní. Ak je krava v ruji a nie je spárená alebo nebola oplodnená po párení, bude znovu v ruji asi za 21 dní. Ak sa objaví abnormálny cyklus ruje, mala by byť včasná symptomatická liečba. Pohlavný cyklus je súhrn fyziologických procesov a ich vnútorných a vonkajších prejavov, ktoré sa u zdravých samíc opakujú v pravidelných intervaloch. Rytmus pohlavných cyklov, ich striedanie a trvanie je druhovo špecifické. U hovädzieho dobytka, ošípaných, oviec, kôz a koní, ktoré majú počas celého obdobia života viacero pohlavných cyklov, hovoríme o polyestrických druhoch hospodárskych zvierat. Naopak, sučky sú diestrické zvieratá, čo znamená, že sa hárajú väčšinou dvakrát ročne, hlavne na jeseň a na jar, pričom menšie percento sučiek sa hára raz alebo trikrát ročne. Kobyla je sezónne polyestrické zviera, schopné cyklovať s výnimkou určitých mesiacov, kedy nehuruje. Najideálnejšie ruje bývajú na jar, menej v lete a slabnú v jesennom období, pričom v zimných mesiacoch môžu ruje absentovať.
Medzi najdôležitejšie obdobia ruje patrí Estrus, ktorý prebieha 2 - 3 dni pred ovuláciou. V pohlavných orgánoch vrcholia proliferatívne procesy a mení sa správanie zvierat. Zvieratá sú nepokojné, často močia a trú sa na susedné zvieratá. Vulva je opuchnutá, sliznica pošvy je prekrvená a z pohlavných orgánov vyteká sklovitý hlien. Pri zapúšťaní stoja pokojne. Po ruji nasleduje Metaestrus, ktorý je charakteristický vznikom žltého telieska, či už nastalo oplodnenie alebo nie. Ak nastalo oplodnenie, vo vaječníku vzniká žlté teliesko, ktoré hormonálne ochraňuje graviditu.
Vplyv manažmentu, výživy a zdravotnej starostlivosti
Správnu výživu a manažment kŕmenia gravidných samíc pred pôrodom, ale takisto v popôrodnom období, ako aj zdravotnú starostlivosť a dodržiavanie hygienických zásad o matku a jej mláďa v popôrodnom období sú spojitosti, ktoré na seba naväzujú a vplývajú na zdravie zvieraťa. Tieto aspekty umožňujú prirodzený proces regenerácie maternice po pôrode a jej prípravu na ďalší reprodukčný cyklus. Vyšetrenie reprodukčného aparátu neteľnej kravy v popôrodnom období je veľmi dôležité a predstavuje rutinu pre väčšinu praktických veterinárov. Rokmi sa však techniky vyšetrení vylepšili a zaviedli sa nové metódy používané v praxi, aby sa zviera po pôrode čo najrýchlejšie navrátilo do reprodukčného cyklu a ostalo gravidné. Najfrekventovanejšie je vyšetrovaná kategória postpartálnych kráv, čo sú kravy po pôrode. Aby sa predišlo chybám v interpretácii klinických nálezov, je potrebné perfektne ovládať znalosti fyziologickej involúcie. Správnym takzvaným popôrodným protokolom je možné eliminovať chyby, ktoré sa neskôr prejavia v reprodukcii.
Podobne je dôležitá starostlivosť o kobylu po pôrode, ktorá má dobrú regeneračnú schopnosť maternice a od pôrodu už po týždni je schopná opäť prísť do prirodzenej ruje a ostať gravidná. Zdravie gravidných matiek si vyžaduje vyváženú kŕmnu dávku, kvalitné krmivo, minerálnu výživu a kvalitné seno, aby bola schopná produkovať dostatočné množstvo mlieka bez toho, aby po pôrode ostala kachektická a reprodukčne neschopná. Tiež prostredie, v akom sa kobyla nachádza, by malo byť vhodné pre budúcu matku a jej žriebä, to znamená bezpečný priestor a vhodné hygienické podmienky.
Starostlivosť o sučku pred pôrodom je takisto veľmi dôležitá. Treba si uvedomiť, že prešľachtenosť plemien sa posúva, a tak sa znižuje predtým prirodzená odolnosť zvieraťa porodiť zdravé šteniatka a ostať zdravotne v poriadku. Sučka v predpôrodnom období má vyšší nárok na výživu kvôli rýchlo rastúcim plodom. Preto netreba zanedbať toto obdobie a dopriať sučke vyváženú stravu určenú pre gravidné sučky. Rovnako po pôrode, kedy s rastúcimi šteniatkami musí sučka produkovať dostatok mlieka, musí mať už vybudované telové rezervy a energetické zdroje, aby bola schopná takejto produkcie. Čím viac šteniatok bude mať, tým viac potrebuje produkovať mlieka, aj preto je vhodné kŕmiť sučku krmivom pre laktujúce sučky.
Špecifiká reprodukcie mäsového dobytka
Chov mäsových plemien dobytka má svoje špecifiká, ktoré sú dané systémom chovu a organizáciou reprodukcie. Reprodukčný cyklus je v systéme chovu dojčiacich kráv vymedzený krátkym časovým rozpätím, a to do 80 až 90 dní. Ak tento údaj prepočítame na počet rujných cyklov kráv a jalovíc, dôjdeme k číslu 3-4, maximálne 5 cyklov. Predĺženie tohto časového údaja by totiž viedlo k nárastu medziobdobia a k narušeniu turnusového telenia so všetkými negatívnymi dopadmi na úžitkové vlastnosti, ako je nízka hmotnosť teliat pri odstave, slabšia kondícia matiek na konci pastevnej sezóny, väčšie percento strát teliat do odstavu a nevyrovnané stádo odstavených teliat v danom ročníku.
Ďalšou skutočnosťou pri organizácii reprodukcie je, že pri významnej časti stáda plemenníc (50-70 %) dochádza k prirodzenému predlžovaniu cyklu bez ruje. Tento stav je možné regulovať hormonálne, pričom je ovplyvnený nedostatočnou hladinou oxytocínu. K tomuto deficitu dochádza jeho častým vylučovaním pri cicaní teliat, ktorého frekvencia je 6- až 10-krát a viac za 24 hodín. Dĺžku obdobia bez ruje výrazne pomôže upraviť prítomnosť plemenného býka v stáde, jeho správanie, kondícia plemenníc a počet plemenníc na jedného plemenného býka. Tieto tri fakty určujú rámec pre chov a organizáciu reprodukčného cyklu v stádach mäsových plemien, teda v stádach hovädzieho dobytka v systéme chovu dojčiacich kráv.
Odporúčané intervaly telenia a "prázdne dni"
Medziobdobie je číselný údaj vyjadrujúci čas uplynutý medzi dvoma oteleniami. Tento údaj by sa mal začínať na úrovni 330 dní a končiť maximálne na úrovni 390 dní. Ideálny interval telenia by mal byť 12 až 13 mesiacov. Kravy sa v ideálnom prípade rozmnožujú raz ročne, čo znamená, že môžu porodiť len jeden vrh ročne. Pre dosiahnutie najvhodnejšieho intervalu otelenia by kravy mali byť počaté v priebehu 90 až 120 dní po otelení. Ideálnym cieľom je mať menej ako 10 % stáda s viac ako 120 dňami "prázdneho priestoru," čo by inak znamenalo problémy s chovom a ekonomické straty. 80 % až 90 % kráv začne nepretržitý estrus 60 dní po otelení. Kravy s normálnymi intervalmi otelenia a bez reprodukčných chorôb sa môžu páriť 50 až 55 dní po narodení, aby sa zlepšila ich reprodukčná rýchlosť. Hovädzí dobytok má najdlhší reprodukčný cyklus zo všetkých bežných domácich zvierat, približne 270 dní gravidity. Doba gravidity hovädzieho dobytka je 9 mesiacov až 9 a pol mesiaca, ruje 18-19 dní, čo s prehodením doby odpočinku predstavuje približne rok na reprodukciu teľaťa. Jalovice sa pária vo veku približne dvoch rokov. Chovná životnosť hovädzieho dobytka je 9 až 11 rokov a býkov 5 až 6 rokov. Počas obdobia rozmnožovania sa zníži reprodukčná schopnosť samcov a samíc kráv, takže nemajú žiadnu plemennú hodnotu a mali by byť včas eliminované.
Metódy plemenitby v chove hovädzieho dobytka
Prirodzená plemenitba
Najčastejšou metódou plemenitby v stádach dojčiacich kráv je prirodzená plemenitba. Tá spočíva v tom, že určitej skupine plemenníc pridelíme plemenného býka na určité obdobie. Ak pridelíme skupine viac plemenníkov, teľatá majú neznámeho otca, takže ak ho chceme určiť, musíme použiť testy paternity. Tento spôsob pripúšťania je najvhodnejší pre stáda plemenníc z rôzneho stupňa úžitkového zamerania s finálnou produkciou jatočných zvierat. Pri zaradení jalovičiek do ďalšieho chovu je nutné sledovať zastúpenie jednotlivých býkov v „háreme“ a predchádzať tak negatívnym dôsledkom príbuzenskej plemenitby. Dosahované výsledky v reprodukcii pri použití tohto systému plemenitby sú dobré, samozrejme pri zachovaní známych chovateľských postupov, ako napríklad dobrá kondícia plemenného býka a samozrejme aj dobrá kondícia pripúšťaných plemenníc. Počet plemenníc na jedného plemenníka by sa mal pohybovať v rozmedzí 20 až 40 kráv.
Určenie tejto hranice je ovplyvnené rôznymi faktormi, ako je vek plemenného býka a jeho výživný stav, členitosť a reliéf pastevného terénu a samozrejme správanie plemenného býka v stáde pri vyhľadávaní rujných kráv prípadne jalovíc. Až 90 % plemenníkov si v čase, kedy dochádza k zoznamovaniu, vyberie jednu plemennicu, pri ktorej dôjde po krátkom čase k vyprovokovaniu ruje a následne ku krytiu. Následne si plemenník vyberie ďalšiu plemennicu, takže mnoho rujných samíc môže ostať v stáde bez povšimnutia. Odhadom približne zvyšných 10 % plemenných býkov, samozrejme starších, sa v stáde správa spôsobom, ktorý je pre chov prínosný, a to že prechádza stádo plemenníc ako celok a vyhľadáva rujné plemennice. Mladý plemenník, keď je prvýkrát zaradený do stáda a skupina plemenníc je príliš veľká, sa môže veľmi skoro unaviť a vyčerpať, preto mladým plemenným býkom je vhodnejšie prideliť len obmedzený počet plemenníc. Odporúča sa, aby sa mladý býček zaradil až po pripúšťacom období, a to do skupiny plemenníkov, ktoré sú ako rezerva v prípade vyradenia plemenníka zo stáda plemenníc, napríklad zo zdravotných dôvodov. Počet rezervných býkov by mal byť na úrovni 20 % z celkového stavu býkov.
Vytváranie skupín býkov
Pri tvorbe skupiny plemenných býkov pre zaradenie do stáda kráv, respektíve jalovíc, ktoré budú pôsobiť spoločne, je potrebné mať na zreteli niekoľko pravidiel pre dosiahnutie uspokojivých výsledkov. Skupinu plemenných býkov je vhodné vytvoriť s rozdielnym sociálnym postavením. Pre zabezpečenie pokoja v skupine je najlepšie mať v skupine jedného dominantného býka, čím zabránime rangovým súbojom v skupine. Do stáda plemenníc zaradíme maximálne dva plemenné býky s jasným vzájomným sociálnym postavením týchto zvierat, lebo ak zaradíme zvieratá s rovnakým sociálnym postavením, namiesto krytia rujných plemenníc sa budú venovať „vydiskutovaniu“ si postavenia a hrám.
Umelá inseminácia
Umelá inseminácia je najstaršou biotechnologickou metódou používanou pri reprodukcii zvierat, spočívajúca v získavaní, konzervovaní a prenesení samčích pohlavných buniek (spermií) do pohlavných orgánov samíc iným ako prirodzeným spôsobom. Pri umelej inseminácii je plemenník oddelený od samice a prirodzené párenie nahrádza umelý transport semena pomocou špeciálnych na to určených inseminačných nástrojov do pohlavného ústrojenstva samice. Táto metóda je proces, pri ktorom sa samičie pohlavné bunky prenesú do vajcovodov samice tak, aby došlo k splynutiu obidvoch pohlavných buniek - vajíčka a spermie. Inseminácia sa vykonáva čerstvým alebo zmrazeným semenom. Inseminačná dávka by mala obsahovať 60 až 120 miliónov aktívnych, veľmi dobre sa pohybujúcich spermií.
Výhody umelej inseminácie sú v znížení nákladov na chov plemenníkov a eliminovaní prenosu pohlavných nákaz prirodzenou plemenitbou. Umelá inseminácia prebieha buď pomocou čerstvo odobratého semena, chladeného semena alebo hlbokomrazeného semena. Inseminácia hlbokomrazeným semenom je najčastejšie využívaná v chovoch hovädzieho dobytka a koní. Inseminácia semenom chladeným alebo čerstvým sa využíva aj u koní, prasiat, psov a iných. Každý plemenník, od ktorého semeno pochádza, musí byť geneticky kvalitný jedinec s dobrým rodokmeňom, aby čo najviac tých najlepších vlastností preniesol na potomstvo. Musí byť zdravý a musí mať v poriadku andrologické vyšetrenia, až potom je možné prejsť k samotnému odberu jeho ejakulátu, po ktorom je potrebné vyhodnotenie spermiogramu. Ejakulát plemenníka sa po samotnom odbere vyšetrí, zriedi, naplní do na to určených pejetiek, konzervuje chladením alebo mrazením a potom špeciálne uskladňuje. Hlbokomrazené semeno sa v inseminačných dávkach uskladňuje v tekutom dusíku, ktorý má -196°C, a pri tejto forme konzervácie semena je možné uskladniť inseminačné dávky po dlhšiu dobu, bezpečne na niekoľko rokov. Kontrola odberu zmrazenej esencie by mala byť rýchla a prebiehať medzi 5-10 sekundami, pričom zátka nádoby by mala byť včas zakrytá, aby sa zabránilo vyparovaniu tekutého dusíka alebo vniknutiu cudzích látok. Za prepravu mrazenej spermy by mal zodpovedať špeciálny personál a mali by sa používať nádoby plné tekutého dusíka. Ochranné plášte by mali byť obalené okolo nádob, počas prepravy by nemali existovať žiadne silné vibrácie, aby sa zabránilo vystaveniu slnku. Počas prepravy na veľké vzdialenosti by sa mal včas pridať tekutý dusík, aby sa predišlo poškodeniu nádob a ovplyvneniu kvality spermy.
Pokiaľ má chovateľ k dispozícii inseminačné dávky, môže veterinárny technik vykonať umelú insemináciu. Priebeh samotnej inseminácie spočíva v transporte inseminačnej dávky do pohlavných orgánov samice, ktorá je v estre. Inseminačný technik vyberie z tekutého dusíka inseminačnú dávku - pejetku naplnenú hlbokomrazeným semenom, rozmrazí ju, otvorí a transportuje cez špeciálny inseminačný katéter, na ktorý nasadí jednorazovú krytku, do pohlavných orgánov samice, ktorá je v ruji. Po umelej inseminácii je možná kontrola, či bola inseminácia úspešná.
Šľachtenie prostredníctvom inseminácie
Na plemenitbu sa používajú najlepší plemenní býci, ktorí sú preverení podľa potomstva. Semenom tohto býka sa osemení 400 - 1000 náhodne vybraných kráv z populácie, potom sa odoberie sperma býka a hlboko sa zmrazí. Na základe odhadu plemennej hodnoty tohto býka podľa dojnosti jeho dcér sa definitívne rozhodne o jeho zaradení do ďalšej plemenitby alebo vyradení. Časový odstup od predbežného zaradenia mladého býka do plemenitby až po vyhodnotenie dojnosti jeho dcér je približne 4 - 4,5 roka. Tento proces má vysoký ekonomický význam, pretože je vysokoefektívne uchovanie jeho semena po dobu 4 - 4,5 roka a z hľadiska genetického zlepšenia produkcie mlieka v ďalších generáciách.
Riadená reprodukcia a zvyšovanie plodnosti
Vzhľadom na význam riadenia reprodukčných funkcií zvierat a mechanizmov kontrolujúcich tieto pochody sa vytvorili metodické postupy, ktoré pri cielenom aplikovaní vo veľkochovoch tvoria ucelený systém riadenej reprodukcie. Medzi metódy riadenej reprodukcie patrí synchronizácia ruje, ktorá spočíva v ovplyvňovaní funkcie vaječníkov biologickými (chovateľskými), medikamentóznymi alebo hormonálnymi prípravkami pre navodenie výraznej a plnohodnotnej ruje s následnou ovuláciou.
Synchronizácia ruje (OvSynch, PGF2α)
V chove dojníc sa využíva Program synchronizácie ruje nazývaný OvSynch, ktorý je rozplánovaný na 10-dňové hormonálne ošetrenie plemenníc s poruchami reprodukcie. Aplikuje sa GnRH pre stimuláciu rastu folikulov a následne PGF2α pre lýzu vytvoreného žltého telieska a jeho funkciu blokovania ovulácie. Po 48 hodinách sa aplikuje opäť GnRH pre stimuláciu ovulácie dominantného folikulu s následnou insemináciou po 16 až 18 hodinách. Využitie programu umožní po prvej inseminácii oplodnenie 80 - 90 % plemenníc.
Jednou z možností, ako detekciu ruje zefektívniť, je využitie programov jej synchronizácie. Úspešnosť synchronizácie závisí od typu použitého prípravku a tiež zvierat, u ktorých ju chceme aplikovať. Jednou z najbežnejších ciest vedúcich ku skráteniu luteálnej fázy cyklu je aplikácia prostaglandínu F2α (PGF2α) a jeho chemických analógov. PGF2α a jeho analóg spôsobujú zánik žltého telieska na vaječníku, teda luteolýzu. Prostaglandín aj jeho analóg musí byť však aplikovaný v takej fáze estrálneho cyklu, kedy je na vaječníkoch prítomné žlté teliesko. V takom prípade väčšinou stačí jednorazová aplikácia luteolytika. Pokiaľ je prostaglandín aplikovaný bez predchádzajúceho vyšetrenia stavu vaječníkov, je odporúčané použiť luteolytikum v dvojakej aplikácii, v intervale 11, poprípade 14 dní.
Faktory ovplyvňujúce plodnosť samíc
Plodnosť samíc posudzujeme podľa pravidelnosti koncepcie (oplodnenia) a schopnosti rodiť do vysokého veku dobre vyvinuté mláďa. Hodnotí sa aj počet živonarodených mláďat od plemennice za hospodársky rok. Vo všeobecnosti sa dá povedať, že z hľadiska reprodukcie zvierat je voľné ustajnenie lepšie, zvieratá intenzívnejšie prejavujú príznaky ruje. Pozitívny je vplyv pastvy, respektíve slnečného žiarenia, pretože pôsobenie ultrafialového žiarenia podmieňuje tvorbu vitamínu D.
Plodnosť je komplexná vlastnosť, ktorá súvisí nielen s funkciou pohlavných orgánov a výživou, ale aj s celkovou záťažou organizmu. Poruchy plodnosti sa prejavujú u približne 15 - 18 % dojníc v stáde. Tieto plemennice predstavujú takzvanú rizikovú skupinu pre koncepciu, fertilizáciu, vývoj embrya a plodu. Plemennice, ktoré majú slabý prejav ruje, majú problémy s oplodnením a aj priebeh gravidity a vlastného pôrodu sú komplikované. Negatívne ovplyvňujú plodnosť aj kŕmne dávky, ktoré majú nízku koncentráciu živín a sú nevyvážené z hľadiska obsahu energie, dusíkatých látok, minerálnych látok, stopových prvkov a vitamínov. Významný vplyv majú aj ochorenia pohlavných orgánov, najmä v období pôrodu a v popôrodnom období. Pohlavné choroby znižujú produkciu mlieka v priebehu subklinických foriem ochorenia. Pri niektorých ochoreniach je negatívne ovplyvnená skladba mlieka, jeho biologická hodnota a technologická spracovateľnosť.
Z hľadiska schopnosti oplodnenia, teda úspešnosti inseminácie, respektíve pripúšťania, majú najlepšiu plodnosť mladé plemennice, takzvané prvôstky. Zvyčajne majú početnejší vrh, respektíve väčšie mláďa. S narastajúcim vekom a poradím pôrodu sú však mnohé z nich postihnuté zdravotnými následkami z predchádzajúcich pôrodov, gravidít, prípadne laktácií. To ovplyvňuje ich dlhovekosť, to znamená dĺžku chovného života.
Hodnotenie fertility
Hodnotenie fertility je dôležité pri posudzovaní plemennej hodnoty. Medzi metódy hodnotenia patria:
- Test neprebehnutých plemenníc: Pri tomto teste považujeme neprebehnuté jalovice, u ktorých sa po 30 dňoch neobjavia príznaky ruje, za teľné.
- Percento teľných plemenníc po I. inseminácii: Percentuálny spôsob hodnotenia teľnosti, ktorý sa robí do 30 a do 60 dní po prvej inseminácii.
- Dĺžka medziobdobia: Obdobie od otelenia do ďalšieho otelenia.
- Stanovenie koncentrácie progesterónu v krvi alebo v mlieku plemennice: Po 21 - 33 dňoch po inseminácii. Poukazuje na činnosť žltého telieska, ktoré je aktívne len u oplodnených plemenniciach.
- Sonografické vyšetrenie vaječníkov: Diagnostikovanie v 25. až 28. dni po inseminácii (pripustení) prítomnosti embrya a plodových obalov.
Komplikácie vývoja zárodku vznikajú vo fáze ovulárnej (odumretie zárodku), vo fáze embryonálnej (embryonálna mortalita) alebo vo fáze plodu (zmetanie). Embryonálna mortalita sa v dobrých chovoch pohybuje v rozmedzí 10 - 20 %, a v chovoch s nízkou plodnosťou viac ako 40 %.
Molekulárne mechanizmy oplodnenia hovädzieho dobytka a výskum
Reprodukcia je proces esenciálny pre všetky živé organizmy. Hoci priebeh oplodnenia cicavcov je vo všeobecnosti známy, zoznam zúčastnených molekúl a mechanizmov ich pôsobenia nie je stále kompletný. Napriek tomu, že fertilizačný proces u cicavcov vykazuje určité spoločné črty, procesy prebiehajúce na molekulárnej úrovni a expresia proteínov na úrovni gamét a tkanív sú druhovo-špecifické. Preto charakterizácia dosiaľ neidentifikovaných molekúl je významná nielen z hľadiska základného výskumu v oblasti reprodukčnej biológie, ale aj z hľadiska pochopenia patologických zmien na molekulárnej úrovni.
Laboratórium fyziológie reprodukcie, napríklad v Ústave biochémie a genetiky zvierat Slovenskej akadémie vied, sa v posledných rokoch zameriava na štúdium proteínov tetraspanínovej rodiny. Ich špecifická štruktúra umožňuje tvorbu takzvaných tetraspanínových sietí. Tetraspaníny sú membránové proteíny buniek (nielen cicavčích) definované špecifickou štruktúrou. Ich charakteristickou vlastnosťou je schopnosť asociovať s ďalšími tetraspanínmi, inými proteínmi, ale aj lipidmi za vzniku funkčných tetraspanínových sietí ovplyvňujúcich bunkovú morfológiu, ale aj fúziu, motilitu, signalizáciu a ďalšie bunkové procesy. Ukázalo sa, že tetraspaníny sa tiež zúčastňujú procesu oplodnenia u cicavcov, respektíve pôsobia v rámci komplexov nevyhnutných pre úspešné oplodnenie a vznik zygoty.
Laboratórium fyziológie reprodukcie sa primárne venuje štúdiu štruktúry a dynamiky tetraspanínových sietí gamét (oocytov a spermií) hovädzieho dobytka a ich vývojových štádií počas dozrievania v pohlavných orgánoch, vaječníkoch, semenníkoch a nadsemenníkoch. Lokalizáciu a distribúciu tetraspanínov študujú aj počas procesov podmieňujúcich schopnosť ejakulovanej spermie prejsť cez zonu pellucidu a penetrovať do cytoplazmy oocytu stimuláciou kapacitácie a akrozómovej reakcie spermií v podmienkach in vitro, ale tiež počas včasného embryonálneho vývoja využitím oplodnenia in vitro.
Tento výskum je podložený prácou viacerých vedcov a publikáciami, ktoré prispievajú k hlbšiemu pochopeniu reprodukčných procesov na molekulárnej úrovni. Medzi významné práce patria:
- JANKOVIČOVÁ, Jana, MICHALKOVÁ, Katarína, SEČOVÁ, Petra, HOROVSKÁ, Ľubica, ANTALÍKOVÁ, Jana. The extracellular vesicle tetraspanin CD63 journey from the testis through the epididymis to mature bull sperm. In Scientific Reports, 2024, vol. 14.
- SEČOVÁ, Petra, HACKEROVÁ, Lenka, HOROVSKÁ, Ľubica, MICHALKOVÁ, Katarína, JANKOVIČOVÁ, Jana, POSTLEROVÁ, Pavla, ANTALÍKOVÁ, Jana. Complexity and modification of the bull sperm glycocalyx during epididymal maturation. In Faseb Journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 2024, vol. 38, no. 10, art. no. 23687.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, SEČOVÁ, Petra, HOROVSKÁ, Ľubica, OLEXIKOVÁ, Lucia, DUJÍČKOVÁ, Linda, MAKAREVICH, A.V., MICHALKOVÁ, Katarína, ANTALÍKOVÁ, Jana. Distribution of tetraspanins in bovine ovarian tissue and fresh/vitrified oocytes. Histochem Cell Biol. 2023, 159.
- ANTALÍKOVÁ, Jana, SEČOVÁ, Petra, MICHALKOVÁ, Katarína, HOROVSKÁ, Ľubica, PÁLENÍKOVÁ, Veronika, JANKOVIČOVÁ, Jana. Expression of αV Integrin and its potential partners in bull reproductive tissues, germ cells and spermatozoa. In International Journal of Biological Macromolecules, 2022, vol. 209, part A.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, SEČOVÁ, Petra, MICHALKOVÁ, Katarína, ANTALÍKOVÁ, Jana. Tetraspanins, More than Markers of Extracellular Vesicles in Reproduction. International Journal of Molecular Science.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, NEUEROVÁ, Zdeňka, SEČOVÁ, Petra, BARTÓKOVÁ, Michaela, BUBENÍČKOVÁ, Filipa, KOMRSKOVÁ, Kateřina, POSTLEROVÁ, Pavla, ANTALÍKOVÁ, Jana. Tetraspanins in mammalian reproduction: spermatozoa, oocytes and embryos. Medical Microbiology and Immunology.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, FROLÍKOVÁ, Michaela, PÁLENÍKOVÁ, Veronika, VALÁŠKOVÁ, Eliška, ČERNÝ, Jiří, SEČOVÁ, Petra, BARTÓKOVÁ, Michaela, HOROVSKÁ, Ľubica, MAŇÁSKOVÁ-POSTLEROVÁ, Pavla, ANTALÍKOVÁ, Jana, KOMRSKOVÁ, Kateřina. Expression and distribution of CD151 as a partner of alpha6 integrin in male germ cells. Scientific Reports.
- ANTALÍKOVÁ, Jana, SEČOVÁ, Petra, HOROVSKÁ, Ľubica, KREJČÍŘOVÁ, Romana, ŠIMONÍK, Ondřej, JANKOVIČOVÁ, Jana, BARTÓKOVÁ, Michaela, TUMOVA, Lucie, MAŇÁSKOVÁ-POSTLEROVÁ, Pavla. Missing Information from the Estrogen Receptor Puzzle: Where Are They Localized in Bull Reproductive Tissues and Spermatozoa? Cells.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, SEČOVÁ, Petra, MAŇÁSKOVÁ-POSTLEROVÁ, Pavla, ŠIMONÍK, Ondřej, FROLÍKOVÁ, Michaela, CHMELÍKOVÁ, Eva, HOROVSKÁ, Ľubica, MICHALKOVÁ, Katarína, DVOŘÁKOVÁ-HORTOVÁ, Kateřina, ANTALÍKOVÁ, Jana. Detection of CD9 and CD81 tetraspanins in bovine and porcine oocytes and embryos. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, vol. 123.
- FROLÍKOVÁ, Michaela, MAŇÁSKOVÁ-POSTLEROVÁ, Pavla, ČERNÝ, Jiří, JANKOVIČOVÁ, Jana, ŠIMONÍK, Ondřej, POHLOVÁ, Alžběta, SEČOVÁ, Petra, ANTALÍKOVÁ, Jana, DVOŘÁKOVÁ-HORTOVÁ, Kateřina. CD9 and CD81 Interactions and Their Structural Modelling in Sperm Prior to Fertilization. International Journal of Molecular Sciences, 2018, vol. 19, iss. 4.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, MICHALKOVÁ, Katarína, SEČOVÁ, Petra, HOROVSKÁ, Ľubica, MAŇÁSKOVÁ-POSTLEROVÁ, Pavla. Evaluation of protein phosphorylation in bull sperm during their maturation in the epididymis. Cell and Tissue Research, 2018, vol. 371, no. 2.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, FROLIKOVÁ, Michaela, ŠEBKOVÁ, Nataša, SIMON, Michal, CUPPEROVÁ, Petra, LIPCSEYOVÁ, Denisa, MICHALKOVÁ, Katarína, HOROVSKÁ, Ľubica, SEDLÁČEK, Radislav, STOPKA, Pavel, ANTALÍKOVÁ, Jana, DVOŘÁKOVÁ-HORTOVÁ, Kateřina. Characterization of tetraspanin protein CD81 in mouse spermatozoa and bovine gametes. Reproduction, 2016, vol. 152, no. 6, p. 785-793.
- ANTALÍKOVÁ, Jana, JANKOVIČOVÁ, Jana, SIMON, Michal, CUPPEROVÁ, Petra, MICHALKOVÁ, Katarína, HOROVSKÁ, Ľubica. Localization of CD9 molecule on bull spermatozoa; its involvement in the sperm - egg interaction. Reproduction in domestic animals.
- JANKOVIČOVÁ, Jana, SIMON, Michal, ANTALÍKOVÁ, Jana, CUPPEROVÁ, Petra, MICHALKOVÁ, Katarína. Role of tetraspanin CD9 molecule in fertilization of mammals. Physiological Research.
- CUPPEROVÁ, Petra, SIMON, Michal, ANTALÍKOVÁ, Jana, MICHALKOVÁ, Katarína, HOROVSKÁ, Ľubica, HLUCHÝ, Svätoslav. Distribution of tetraspanin family protein CD9 in bull reproductive system. Czech Journal of Animal Science, 2014, vol. 59, p. 134-139.
- MICHALKOVÁ, Katarína, SIMON, Michal, ANTALÍKOVÁ, Jana, KLÍMA, J., HOROVSKÁ, Ľubica, JANKOVIČOVÁ, Jana, HLUCHÝ, Svätoslav. Identification of bovine CD52-like molecule by monoclonal antibody IVA-543 : distribution of CD52- like molecule in the bull genital tract. Theriogenology. 2010, vol. 74, no. 6, p. 1066-1074.
Títo vedci, vrátane Ing. Tomáša Slaninu, PhD., Ing. Patrície Kovalčíkovej, Ing. Michala Kovalčíka, PhD., Ing. Filipa Tirpáka, PhD., RNDr. Jany Antalíkovej, PhD., Ing. Jany Jankovičovej, PhD., Ing. Kataríny Michalkovej, PhD., Ing. Petry Sečovej, PhD., Ing. Ľubice Horovskej, Mgr. Vladimíry Kabaňovej, Mgr. Jany Komárovej, Mgr. Claudie Feitscherovej a Mgr. Matúša Linského, prispievajú k pokroku v chápaní a zlepšovaní reprodukcie hovädzieho dobytka.
tags: #reprodukcia #hovadzieho #dobytka