[发明专利]哺乳动物繁殖中的及相关的改进

说明书

技术领域

本发明涉及哺乳动物繁殖中的及相关的改进，尤其涉及与新的产品和过程相结合地利用人工输精导管进行哺乳动物例如猪的授精的改进。 

背景技术

在哺乳动物物种中，繁殖过程可以被简单地描述为：在雄配子留存在雌性生物的生殖道之后，通过雄配子(精子)与雌配子(卵母细胞)结合相融而发生受精。自然界中，这通过自然交配而发生。但在发达社会中盛行的大规模动物养殖系统中，自然交配已广泛地被辅助繁殖技术(人工授精，AI)所替代。该技术被视为对保持基因改良和经济性生产/竞争是至关重要的。 

随着基于人工授精的大规模牲畜项目的当代发展，精液从收集点到授精场所的输送要求以及需要在一年中的不同不定时间段配授予大量雌性的必要性都要求在人工环境中保存精子长达几天到几周的时间。结果，人们不得不面对与保持精子功能和授精时的受精能力。在精液贮存后特别需要关注的是精子活力和精子前向运动能力的显著下降、以及精子获能即精子与卵子融合的后续能力的降低。 

这些是对实现足够高的繁殖水平最重要的特征。当前特别感兴趣的是“开启”繁殖行为的这些主要控制特征的机理。在繁殖中涉及到的一系列主要代谢物已经被发现，但其实践中的有效应用仍有待解决。如果能做到，则由活力和随后受精共同带来的效果不仅就“现场”情况而言是重大的，而且在特定授精环境下也是重大的，在特定授精环境中，精子利用率和授精成功率是迫切需要的，例如少量的特殊遗传物质、精子的性别预选。 

在授精过程中加入任何代谢物总引来特定的麻烦。精子中的能量水平和相关机理是有限性质的，尽管储存媒介被设计用来降低精子活力并保持新陈代谢特点，但不可避免地出现了可用能量和相关新陈代谢过程的显著蚀损。因此，在非授精点的其它时候导入任何活力增强用代谢物将与获得任何成功背道而驰。相似地，导入用于提高精子获能的任何代谢物将造成 提前获能。还不得不考虑其它强制条件。这样，任何代谢物必须以均匀一致的速率被导入精液输入流中以使所有精子受到同样作用。代谢物必须能够在整个雌性生殖道中都产生影响并且与精子的物理特性和生物化学特性相容。实践中，该方法必须对操作者和受体动物等有最大的“用户便利”性，同时也必须认识到基于特定物种的问题，例如猪精的活力和获能的刺激将不得不顾及多卵缓释。 

发明内容

根据本发明，提供一种受控的/持续的释放输送系统，该系统包括基于特殊的凝胶、聚合物和/或其它分子络合物的代谢物/载体组合物，用于在授精点输送代谢物以提高精子功能的各个方面。 

本发明在精液已存储较长时间的情况下特别有用。 

已经确定一系列代谢物，它们具有刺激活力、其特性和精子获能的能力。 

本发明在一个方案中描述了用于单独或结合地输送这种刺激性代谢物的创新方法。

优选的是，本发明包括放置在人工输精导管远端里的半固态插入物。 

优选的是，半固态插入物包括由甲酯果胶的组合物构成的凝胶。 

本发明涉及具有已知用于刺激精子功能的主要参数特别是活力、其能动性和精子获能的增强活力的代谢物的加入/结合。 

所述的发明涉及咖啡因和CaCl₂(Ca²⁺)的组合物的输送，以分别增强精子活力、运动特性和精子获能。 

插入物的物理特性能提供在存储期间的在授精装置里的固定不动性，而在授精点在授精媒介中提供其即刻运动性和作为一个外加代谢物的整体输送到雌性生殖道(子宫)中的能力。 

插入物的化学特性能够实现缓慢但受控制的在雌性管道(子宫)中的溶解，以促成在选定的延长期间内的代谢物受控缓慢释放。 

受控的释放可以是在预定时间内按照基本恒定的速率的释放。另外，通过选择一种以上的凝胶(每个具有不同的分解速率)来形成载体，释放速率在任何给定的载体中可以被改变。 

来自插入物的代谢物释放和随后对精子特性的影响可以在试管中用来自纯种育种公猪的精子进行试验，并可以通过现场授精检验其对繁殖力 的作用。 

与对照相比，代谢物的释放对精子活力和相关的特性显示出显著的积极效果。 

咖啡因释放对精子特性的积极效果在整个24小时潜伏期间仍然明显。 

改进型输精导管的实际功效通过对纯种育种母猪的现场试验(仍在进行中)而确定。