Prosjekt SuperSemen:

Går sæden etter i sømmene

De aller fleste befruktningene i svine- og storfebesetningene i Norge, skjer ved kunstig befruktning (inseminering). For Norsvin og Geno er det viktig at sæden som brukes i besetningene har høy kvalitet og gir gode fruktbarhetsresultater. 

Del dette innlegget:

har avlsorganisasjonene fått midler av Norges Forskningsråd til å undersøke sædkvaliteten grundigere. Norsvin-forsker Ina Andersen-Ranberg er leder for det nye prosjektet, som har fått navnetSuperSemen”. Norsvin og Geno er prosjektpartnere, i samarbeid med Nofima og Topigs Norsvin. Målet er å øke kunnskapen om egenskaper ved sæden som er viktige for befruktningsevnen hos råner og okser. 

Skal ta sædkvalitet ett skritt videre 
– Dette prosjektet gir oss mulighet til å forske på sædkvalitet på en mer detaljert måte enn tidligere, sier Andersen-Ranberg. – Nå skal vi gå systematisk til verks, undersøke både sædplasma og spermier fra et stort antall dyr, og ta i bruk moderne metoder for analyse av store datamengder for å se på sammenhengene. – Vårt mål er at forskningsarbeidet skal gjøre oss enda sikrere i våre analyser av sædkvalitet. 

Vårt mål er at forskningsarbeidet skal gjøre oss enda sikrere i våre analyser av sædkvalitet. 

Økonomisk betydning 
Det er liten tvil om at rånenes sædkvalitet har påvirkning på fruktbarhetsresultater, og dermed også økonomien i svineproduksjonen. En vanlig seminråne blir i gjennomsnitt far til 650 kull per år, mens tallet for en avlsråne (sæd til bruk i avlsbesetninger) ligger på 70 kull per år. Økt sædkvalitet vil kunne ha positiv effekt på viktige parametere i produksjonen, som kullstørrelse og grisingsprosent.  

Sikrere analyser av sædkvalitet vil dessuten potensielt redusere Norsvins produksjonskostnader på seminstasjonen Norsvin Alfa. Og sikrere data inn i avlsarbeidet, betyr større avlsframgang og mindre rom for feil. Andersen-Ranberg tror at noen av rånene med høy total avlsverdi, som i dag utrangeres på sædkvalitetsparametere, i framtiden vil kunne benyttes, fordi vi da med større sikkerhet vet at sædkvaliteten er god nok. Bedre og sikrere data vil gi mulighet til å beregne hvor arvelig hanndyrfruktbarheten er, og en avlsverdi for egenskapen, noe man ikke har hatt tidligere. 

Forskerne Anne Guro Larsgard fra Geno og Ina Andersen-Ranberg fra Norsvin. Foto: Tom E. Holmlund.

Stor økonomisk betydning 

En vanlig seminråne blir i gjennomsnitt far til 650 kull per år, mens tallet for en avlsråne (sæd til bruk i avlsbesetninger) ligger på 70 kull per år. Økt sædkvalitet vil kunne ha positiv effekt på viktige parametere, som kullstørrelse og grisingsprosent. 

Prosjekt SuperSemen

  • Mål: Økt kunnskap om egenskaper ved sæden som er viktige for befruktningsevnen hos råner og okser 
  • Fullstendig tittel: «Utilizing spectroscopy and Casa to predict in vivo fertilization in cattle and pigs» 
  • Kostnadsramme: MNOK 10,5  
  • Finansiert av Norges forskningsråd 
  • Varighet: 4 år, med oppstart 1. okt 2022 
  • Prosjektpartnere: Norsvin (eier), Geno, Nofima og Topigs Norsvin 

Rånene blir stadig yngre 
Moderne avlsarbeid baserer seg på at avlsoksene og -rånene tas i bruk ved ung alder. Med det reduseres generasjonsintervallet, og avlsframgangen skyter fart. Men unge avlsokser og -råner skaper også større usikkerhet knyttet til sædkvalitet.  – Når rånene blir stadig yngre når de settes i sædproduksjon, er det viktig at vi følger opp med sikker kunnskap basert på store datamaterialer.    

– En annen hypotese som er diskutert, og som vi skal forfølge nærmere, er om sædplasmaet også kan ha innvirkning på befruktningsegenskapene til sæden.– Og endrer sædplasmaet seg med alderen? – Det skal bli veldig spennende å se hva vi finner! 

Metoder som benyttes 
Prosjektet vil ha fokus både på spermier og sædplasma, og vil bruke CASA (Computer Assisted Semen Analysis) og spektroskopi (se faktabokser) for å innhente karakteristikker fra ulike sæduttak fra råner og okser. Begge teknologiene samler store mengder informasjon og målet er at dataene skal gi informasjon om sæduttakets befruktningsevne. Det vil bli brukt sæd fra yngre og eldre dyr, for sammenligning.  

Avansert dataanalyse og maskinlæring skal benyttes til å undersøke sammenhenger mellom sæddosenes detaljerte data fra CASA og spektroskopi, og fruktbarhetsresultater fra insemineringer i besetningene. Analyser av “Big Data” blir stadig viktigere i moderne husdyravl, og både for Norsvin og Geno inngår det i dag enorme datamengder i grunnlaget for avlsverdiberegningene. 

Undersøkelsene av sædplasma blir utført i tett samarbeid med Nofima som vil motta sædplasma fra Norsvin Alfa til spektroskopi. Spektroskopi har tidligere vært brukt for å analysere kjøtt og melk, men spektroskopi av sædplasma er en helt ny metode. 

Forskningsprosjektet “SuperSemen” er i gang. Her under prosjektmøte med innledende analyser på Norsvin Alfa. F.v: Anne Guro Larsgard (Geno) Kine Krogstad Hagen (Norsvin) og Nils Kristian Afseth (Nofima).

Nye teknologier setter høye krav til sædkvaliteten 

I norsk storfeproduksjon har teknologier som kjønnsseparering av sæden og embryoproduksjon vært i bruk i lang tid. Dette er teknologier som også kan bli aktuelle verktøy i svineproduksjonen i framtida. Men nye teknologier rundt prosessering av sæd setter svært høye krav til sædkvaliteten. 

Prosjekt “SuperSemen” representerer et viktig og naturlig ledd i Norsvins kontinuerlige prosess for best mulige resultater i svineproduksjonen, både nasjonalt og internasjonalt.  

– For å være konkurransedyktig i internasjonale markeder er det avgjørende med stabile leveranser av seminprodukter av topp kvalitet. – Vi søker hele tiden etter å forbedre kvalitetssikringen av produktene. – Her vil prosjektet gi oss uvurderlig informasjon og dokumentasjon, avslutter Andersen-Ranberg. 

Det er en motivert gjeng med forskere som tar fatt på det 4-årige prosjektet, med store intensjoner: potensialet for bedre fruktbarhetsresultater ute i besetningene, samt fordelene ved en potensielt forbedret sædkvalitet, både for seminproduksjonen og i avlsarbeidet.  

Produksjon av rånesæd

  • Norsvins seminstasjon Norsvin Alfa er Norges eneste seminstasjon for gris 
  • Herfra leveres sæddoser til hele Norge, og til eksport  
  • Norsvin Alfa har plass til 300 råner, fordelt på rasene Landsvin, Duroc, Z-line og Hampshire  
  • Hver råne blir tappet for sæd 1-2 ganger i uken 
  • Hvert sæduttak analyseres med CASA (se egen faktaboks)
CASA (Computer Assisted Semen Analysis) 
  • Maskin for analyse av råsæden  
  • I analysen testes sæden for bevegelsesevne, morfologi (defekter) og tetthet av sædceller  
  • Ut ifra gitte terskelverdier blir uttaket godkjent/ikke godkjent  
  • Norsvin har brukt CASA på seminstasjonen siden 2014 
  • Det genereres store mengder detaljerte data fra CASA som Norsvin ikke benytter i daglig rutine, men disse dataene kan fortelle oss mere om sædkvaliteten til rånene 
Spektroskopi 
  • Spektroskopi er en fellesbetegnelse på målemetoder som baserer seg på at atomer kan ta opp og sende fra seg elektromagnetisk energi 
  • Spektroskopi benyttes for å analysere den kjemiske sammensetningen i en prøve, og er mye brukt for analyse av biologisk materiale 
  • I prosjektet “SuperSemen” skal man analysere sædplasma ved hjelp av ulike former for spektroskopi 
Avl for redusert rånesmak

Androstenon og skatol er begge arvelige komponenter, så avl for lavere nivåer av rånesmak i grisene er mulig og er en langsiktig løsning på rånesmaksproblematikken. Rånesmak er nå implementert i avlsmålet til norsk landsvin og duroc.

Grunnene til at dette ikke har blitt gjort tidligere, er usikkerhet rundt hvordan en seleksjon vil påvirke reproduksjonsegenskaper samt mangel på tilfredsstillende målemetoder.

Androstenon

Androstenon er et feromon som produseres i testikkel i samme biokjemiske reaksjonsvei som testosteron og østrogen. Androstenon fraktes med blod til spyttkjertlene der det fungerer som et duftstoff som bidrar til å aktivere stårefleksen hos purka. Det er dog et fettløselig steroid og for høy produksjon og/eller for dårlig nedbryting fører til at androstenon lagres i fettvev. For høye nivåer i fett gir rånesmak. Nivå av androstenon er sterkt påvirket av genetiske faktorer. 

Skatol

Skatol er et metabolsk produkt av aminosyren tryptofan som absorberes fra tarm og brytes ned i lever. Nivå av skatol er også påvirket av genetikk, men kan til en viss grad reguleres av miljømessige faktorer. Skatol er ett betydelig større problem hos råner enn hos purker fordi androstenon hemmer nedbryting av skatol slik at det lagres i fettvev.  

Innsamling av data

I prosjektet BoarPPM ble det tatt prøver av nedskjærte halvsøsken til avlsrånene, og androstenon og skatol på disse ble analysert ved hormonlaboratoriet på NMBU Adamstuen. Dette gir sikre målinger på rånesmak som kan brukes i beregning av arvegrader og korrelasjoner til andre egenskaper. 

Videre har det vært ett annet prosjekt, finansiert av Innovasjon Norge, der vi testet den sensoriske (lukt-test) metoden «Human Nose Score». Denne er betydelig mindre nøyaktig enn kjemiske analyser og er heller ikke objektiv, men den er billig og kjapp og har gitt verdifulle fenotyper til bruk i avlsarbeidet. 

Resultater

Både egne analyser og andre publiserte studier konkluderer med at det ikke er noen store negative genetiske korrelasjoner til andre egenskaper ved seleksjon for lavere rånesmak. Med fenotypene innsamlet i prosjektene som grunnlag, har rånesmak derfor blitt implementert i avlsmålene for landsvin og duroc. For øyeblikket tas det kjemiske målinger på et utvalg av slektninger til avlsrånene for å sikre oppdaterte fenotyper. Selv uten direkte registreringer på avlsrånene så forventer vi en reduksjon i nivået av rånesmak framover ved hjelp av genetisk seleksjon. 

Suksess i Nederland

I Nederland har Topigs Norsvin hatt stor suksess med avl for lavere rånesmak og har iløpet av de siste ti årene klart å redusere nivå av rånesmak med over 50 prosent i sine raser. 

Noe av årsaken til denne suksessen ligger i at de har brukt fettbiopsier fra avlsrånene for å sikre målinger til effektiv avl. Dette har imidlertid så langt ikke vært tillatt i Norge.