Erklärt: Was ist gesextes Sperma und wie funktioniert die Technologie?
Der Indian Express erklärt die Technologie hinter der von den Vereinigten Staaten entwickelten gesexten Samenflüssigkeit, wie und wann sie in Punjab gelangte und ob sie bei der Lösung des Problems mit Streurindern helfen kann:
Der Unionsminister für Viehzucht, Milchwirtschaft und Fischerei, Giriraj Singh, sagte, der Plan sei, Milchbauern bis 2020 „gesextes Sperma“ für Rinder für nur 100 Rupien pro Stroh zur Verfügung zu stellen. Während der kürzlich abgehaltenen 14. Progressive Dairy Farmers Association (PDFA) International Dairy and Agri Expo 2019 in Jagraon hatte der Unionsminister für Tierhaltung, Milchwirtschaft und Fischerei, Giriraj Singh, erklärt, dass der Plan Bereitstellung von „gesextem Sperma“ für Milchbauern für Rinder für so billig wie 100 Rupien pro Stroh bis 2020. Diese Internetseite erklärt die Technologie hinter gesextem Sperma, die von den Vereinigten Staaten entwickelt wurde, wie und wann es in den Punjab gelangte und ob es bei der Lösung des Problems der streunenden Rinder helfen kann:
Was ist gesextes Sperma und welche Technologie steckt dahinter?
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Gesextes Sperma ist speziell aufbereitetes Sperma von Bullen, aus dem „Y“-Chromosomen in Samenzellen – die zur Geburt eines männlichen Kalbes führen – entweder durch einen „Sortierprozess“ entfernt oder getötet werden. Sperma, das nur „X“-Chromosomen hat, kann sicherstellen, dass ein weibliches Kalb geboren wird.
Dr. Prakash Singh Brar, Dekan des College of Veterinary Sciences, Guru Angad Dev Veterinary and Animal Sciences University (GADVASU), sagte: Das Fortpflanzungssystem von Rindern ähnelt dem des Menschen. Kühe tragen XX-Chromosomen, während Bullensamen sowohl X als auch Y trägt. Wenn die Eizelle mit einem „X“-Chromosom befruchtet wird, wird ein weibliches Kalb geboren, und wenn ein „Y“-Chromosom vorhanden ist, wird ein Männchen geboren. Es gibt zwei Techniken, um gesexten Samen zu produzieren: Eine ist der „Sortierprozess“, bei dem „X“- und „Y“-Chromosomen getrennt werden. ‚X‘ werden beibehalten und ‚Y‘ verworfen. Bei der anderen werden die Y-Chromosomen vollständig abgetötet. Beide Technologien werden von US-amerikanischen Unternehmen entwickelt und verwenden ein Instrument namens 'Flow Cytometer'. Kühe werden mit gesextem Samen durch das Verfahren der künstlichen Besamung mit einem Strohhalm pro Kuh imprägniert.
Warum wird diese Methode verwendet?
Als finanzielle Belastung werden männliche Kälber entweder getötet oder von den Bauern auf der Straße ausgesetzt, da sie keine Milch geben. Dies hatte dazu geführt, dass immer mehr Rinder durch die Straßen liefen, was auch zu tödlichen Verkehrsunfällen führte. Kühe werden auch ausgesetzt, wenn sie keine Milch mehr geben. Wenn ein kommerzieller Landwirt hundert Kühe besitzt und sogar fünfzig davon männliche Kälber zur Welt bringen, kann er es sich nicht leisten, sie aufzuziehen. Sie werden zur Belastung, sagte ein Experte.
Wer hat die Technologie der Samensortierung und ihre großflächige Anwendung bei Rindern Pionierarbeit geleistet?
George E. Seidel, Reproduktionsphysiologe an der Colorado State University (CSU) in den USA, wird für seine bahnbrechende Forschung im „Sortierprozess“ gelobt. Laut einem seiner Interviews hatten in den 1980er Jahren einige Originalforschungen im Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien stattgefunden, und ihre Untersuchungen zu Spermien führten zu Entdeckungen über Unterschiede zwischen Samenzellen, die „X“- oder „Y“-Chromosomen tragen. Für Rinder hingegen entwickelten Seidel und sein Team von der CSU Ende der 1990er Jahre ein Verfahren zur Herstellung von nach Geschlechtern sortiertem Rindersamen zum Einfrieren und zur künstlichen Besamung und erhielten auch Patentrechte. Über die CSU Research Foundation gründeten sie ein Unternehmen, XY Inc., das später an Sexing Technologies (ST) mit Sitz in Texas verkauft wurde.
Die Spermien werden durch ein Durchflusszytometer (Zellsortierer) in Schläuchen an einem Detektor vorbeigepumpt, der die Helligkeit einzelner Spermien misst, die Laserlicht ausgesetzt sind. Diese Informationen werden vom Computer verarbeitet und verwendet, um die Spermien einzeln mit einer Geschwindigkeit von etwa 25.000 Spermien pro Sekunde zu sortieren, heißt es in Seidels Forschungsarbeit mit dem Titel „Sex-selected semen“.
Derzeit besitzt ST die Rechte an der Samensortiertechnologie und installiert die gesamte Einrichtung, nachdem die Lizenzgebühren eingezogen wurden, sagte Dr. Inderjeet Singh, Direktorin, Tierhaltung, Punjab und zusätzlicher CEO, Punjab Livestock Development Board.
Nach ST hat ein weiteres US-Unternehmen ABS Global (ehemals American Breeding Services) eine innovative Technik entwickelt, die das Y-Chromosom tötet, fügte er hinzu.
Hat gesextes Sperma eine 100-prozentige Erfolgsquote?
Nein, die Garantie für die Geburt eines weiblichen Kalbes ist nie 100 Prozent. Er kann bis zu 90 Prozent betragen. In 10 Prozent der Fälle könnte ein männliches Kalb trotz der Verwendung von gesextem Samen geboren werden, da selbst nach dem Sortieren/Töten einige Y-Chromosomen passieren können, sagte Dr. Brar.
Die Schwangerschaftsrate bei gesextem Sperma sinkt auch, da die Spermienzahl nach dem Sortieren oder Töten sinkt. Während ein Strohhalm von konventionellem Sperma 10-20 Millionen Spermien enthält, ist die Zahl nur bei gesexten Samenhalmen (je 0,25 ml) auf 2-4 Millionen gesunken. Während also herkömmliches Sperma 60-70 von 100 Tieren imprägniert, beträgt die Rate bei gesextem Sperma 45 bis 50, sagte Dr. Narinder Singh, stellvertretender Tierphysiologe bei GADVASU.
Wie gelangte gesextes Sperma für Bauern in den Punjab? Wann hat die Regierung damit begonnen, sie zu beschaffen und zu subventionieren?
2008 importierte die Progressive Dairy Farmers Association (PDFA), die größte Vereinigung im Punjab mit mehr als 7.000 registrierten gewerblichen Milchviehhaltern, erstmals gesextes Sperma aus den USA. Seitdem tun sie es jedes Jahr. Daljit Singh Sadarpura, Präsident von PDFA, sagte: Wir importierten 2008 zum ersten Mal 25.000 gesexte Samenhalme aus den USA. Die Erfolgsquote ist bei Färsen besser als bei erwachsenen Kühen. Seitdem importieren wir es regelmäßig aus den USA und dieses Jahr gaben wir es für 1.500 bis 1.700 Rs pro Strohhalm inklusive Transportkosten. Derzeit verwenden es nur sehr wenige reiche Bauern, sagte er.
Im Dezember 2011 importierte die Regierung von Punjab 5.000 Strohhalme, gefolgt von 6.280 Strohhalmen im Jahr 2014 und 25.000 Strohhalmen im Jahr 2016 – alle aus den USA. Bis August letzten Jahres gaben wir den Landwirten Strohhalme mit 50-prozentiger Subvention, so dass ein Strohhalm mit einem Preis von 1.200 Rupien (jeweils 16-17 USD) für 600 Rupien ausgegeben wurde. Später wurde die Subvention jedoch reduziert und erhielt 1.000 Rupien . Jetzt haben wir wieder einen Zuschuss von mehr als 75 % vorgeschlagen, der möglicherweise nur für 300 Rs gewährt wird. Wir haben auch in diesem Jahr Ausschreibungen zur Beschaffung von gesextem Sperma durchgeführt, sagt Dr. Inderjeet Singh.
Wie teuer ist gesextes Sperma im Vergleich zu konventionellem?
Herkömmliche Samenhalme von hoher Qualität sind nur für etwa 20-40 Rupien pro Halm erhältlich, während gesextes Sperma ohne Subvention mindestens 1.200 Rupien pro Halm kostet. Es ist eine kostspielige Angelegenheit, bis die Herstellung im Punjab selbst nicht beginnt, und derzeit ist es mindestens 60-mal teurer als herkömmliches Sperma, sagte Dr. Narinder Singh.
Kann gesextes Sperma für einheimische Rinder und Büffel verwendet werden?
Dr. Prakash Singh Brar von GADVASU sagte: In den 1960er Jahren haben wir unsere einheimischen Kühe mit ausländischen Rassen gezüchtet, um die Milchproduktion zu steigern, aber jetzt konzentriert sich die Regierung auf die Förderung reiner einheimischer Rassen. Eine Kreuzung ist möglich, wird aber nicht dringend empfohlen. Gesexte Besamungseinheiten konzentrieren sich derzeit eher auf ausländische Rassen wie Holstein Friesians (HF) und gekreuzte Bullen, und gesextes Sperma wird meist nur bei HF oder gekreuzten Kühen verwendet. Es kann für einheimische Kuhrassen wie Sahiwal, Gir und auch Büffel wie Murrah produziert werden, aber in Punjab besitzen die Mehrheitsbauern ausländische Kreuzungsrinder und das Problem des Aussetzens oder Tötens männlicher Kälber liegt bei nicht einheimischen Kreuzungsrindern.
Wie kann gesextes Sperma das Streunerviehproblem im Punjab lösen?
Laut den neuesten Daten der Viehzählung 2019 gibt es im Punjab 25,32 lakh Rinder, von denen nur 4,26 lakh einheimische Rassen sind.
Es handelt sich meist um ausländische oder gekreuzte Rinder wie HF- und Jersey-Bullen und nicht laktierende Kühe, die von Landwirten auf den Straßen ausgesetzt werden. Wird ein männliches Kalb geboren, wird es ebenfalls ausgesetzt oder getötet. Bauern geben selten einheimische Rassen auf. Wenn geschlechtsspezifisches Sperma in großem Umfang für Kreuzungen verwendet wird, könnte das Problem der streunenden Rinder bis zu einem gewissen Grad gelöst werden, sagt Dr. Brar. Etwa über einen Lakh streunende Rinder sind in Punjab auf den Straßen unterwegs.
Wenn nur weibliche Kälber geboren werden, kann es dann zu Samenmangel kommen?
Nein, sagen Experten. Wir brauchen eine kontrollierte männliche Population mit qualitativ hochwertigem genetischem Potenzial und sie werden auf Samenstationen gezüchtet. Sperma wird eingefroren und an Landwirte geliefert. Eine kontrollierte männliche Population reicht aus, um den Samenbedarf zu decken, sagte Dr. Brar.
Gesextes Sperma sichert 90 Prozent der weiblichen Geburten, nicht 100 Prozent. Außerdem wird es nicht möglich sein, die gesamte Kuhpopulation mit gesextem Samen abzudecken, so dass es sowieso männliche Geburten geben wird, sagt Dr. Inderjeet Singh.
Ist die Aussage von Giriraj Singh, Landwirten mit gesextem Samen von Rs 100 pro Strohhalm zu versorgen, tragfähig?
Experten haben keine Ahnung von der Berechnung, die der Minister hier verwendet. Selbst wenn die Produktion in Punjab beginnt, kostet die Erstinstallation des Projekts mehrere Millionen Euro. Nach unseren ersten Schätzungen müssen wir möglicherweise eine Lizenzgebühr von 13 USD pro Strohhalm (ca. 900 Rupien) an die Betreibergesellschaft zahlen. Es erscheint den Landwirten für nur 100 Rupien derzeit zu weit hergeholt, selbst wenn eine Subvention von 50 Prozent gewährt wird, sagte ein Beamter.
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