डॉ.आदित्य गिरी, डॉ.चैतन्य पावशे
Lipolysis is a Method to Prepare Spermatozoa : दूध उत्पादन वाढीसाठी जातिवंत गाई, म्हशींची निर्मिती खूप महत्त्वाची आहे. उत्पादकतेचा भाग हा प्रामुख्याने आनुवंशिकतेशी संबंधित असतो. शास्त्रोक्त पद्धतीने आनुवंशिक सुधारणा अधिक वेगाने करण्यासाठी कृत्रिम रेतन पद्धती, ऋतू चक्राचे नियमन आणि कृत्रिम रेतन, शरीर बाह्य भ्रूणनिर्मिती (टेस्ट ट्यूब बेबी), भ्रूणलिंग चाचणी आणि फक्त मादी किंवा नर वासरेच जन्माला येतील असे पूर्वानुमान करणारे शुक्राणू लिंग निश्‍चिती तंत्र याप्रकारे जैवतंत्रज्ञानाचा समावेश होत आहे.
प्राणी जातींतील आनुवांशिक सुधारणा करण्यासाठी पशुधनामध्ये कृत्रिम रेतनाला प्रोत्साहन देण्यात येत आहे. कृत्रिम रेतन हे तंत्र गाई, म्हशींची प्रजनन क्षमता आणि आनुवंशिकता अधिक वेगाने वाढविण्यासाठी आजपर्यंत सर्वांत यशस्वी ठरले आहे.
हे तंत्रज्ञान आज पशुपालकांच्या गोठ्यात सर्वांत स्वस्त दरात पोहोचले आहे. यामध्ये ‘सिद्ध’ म्हणजेच उच्च उत्पादन क्षमतेचा वळू किंवा रेड्याचे वीर्य शास्त्रोक्त कृत्रिम पद्धतीने जमा करून त्यावर प्रक्रिया केली जाते. हे वीर्य रेतमात्रांमध्ये भरले जाते. द्रवनत्रांमध्ये अतिशित वातावरणात साठविले जाते, जेणेकरून हे वीर्य जास्तीत जास्त वर्षांपर्यंत वापरात येऊ शकते.
कृत्रिम रेतनामुळे एका वळूच्या एका वीर्य संकलनाद्वारे कमीत कमी ३०० ते ४०० गाईंचे रेतन करता येते. ज्यामुळे भरपूर दूध देणाऱ्या संकरित गाई कमी कालावधीत गोठ्यात तयार होतात. परंतु या तंत्राचा पुरेसा उपयोग करून घेतला गेलेला नाही. वास्तविक पाहता कृत्रिम रेतनामुळे आपण आपल्या गाईला उच्च दर्जाच्या वळूच्या रेतमात्रा वापरून चांगल्या दर्जाची संकरित कालवड / गाय तयार करू शकतो.
या तंत्रज्ञानामुळे वळू सांभाळण्याचा खर्च वाचतो. नैसर्गिक पद्धतीने गाय रेतन केल्यास काही वेळा गर्भाशयाचे आजार होण्याची भीती असते, ती या शास्त्रोक्त पद्धतीने कमी होते. यामुळे कृत्रिम रेतन हे तंत्र जास्तीत जास्त प्रमाणात वापरून संकरित कालवडी तयार करणे हे दूध उत्पादनासाठी फायद्याचे ठरते.
शुक्राणूंची पावडर निर्मिती तंत्रज्ञान
कृत्रिम रेतनामध्ये सध्याच्या परिस्थितीमध्ये रेतमात्रा द्रव नत्रामध्ये उणे (-) १९६ अंश सेल्सिअस तापमानावर गोठलेल्या अवस्थेत ठेवल्या जातात. गाईच्या प्रजननाच्या वेळेनुसार त्याचा वापर केला जातो.
पण द्रव नत्रांमध्ये रेतमात्रांची साठवणूक करून ठेवणे ही सर्वांत अडचणीची व खर्चिक बाब आहे. द्रव नायट्रोजनसाठी लागणारा खर्च लक्षात घेता भविष्यात याला पर्याय शोधणे आवश्यक आहे. यावर प्रभावी उपाय म्हणून शुक्राणूंची पावडर बनविण्याची संकल्पना भविष्यात पुढे येत आहे.
निसर्गाने आपल्याला शिकवले आहे, की कोरड्या स्वरूपात संरक्षित करणे ही संकल्पना शक्य आहे, कारण बियाणे आणि अनेक जीव कोरड्या अवस्थेत दीर्घकाळ टिकून राहतात. वीर्याची पावडर तयार करताना लायपोलाइजेशन ही पद्धत वापरली जाते.
लायपोलाइजेशन या पद्धतीमध्ये गोठलेली सामग्री बर्फाच्या संप्लवनाद्वारे वाळविली जाते, ज्यामुळे घन (बर्फ) पदार्थ थेट बाष्प (गॅस) पदार्थात परावर्तित होतात. ही पद्धत शुक्राणूंची गोठून वाळलेली पावडर तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.
जपानमधील यामानाशी विद्यापीठामध्ये सर्व प्रथम १९९८ मध्ये शुक्राणूंची पावडर तयार करण्यासाठी संशोधन सुरू करण्यात आले. पावडर तयार करण्याच्या पद्धतीमध्ये सर्वप्रथम प्राण्यांपासून शुक्राणू जमा करून फ्रीज ड्राइंड मीडिया सोबत त्यांचे नमुने तयार केले जातात. यानंतर पुढील मुख्य प्रक्रिया म्हणजे शुक्राणूंना गोठविले जाते.
गोठविलेल्या शुक्राणूंना दोन वेळा वाळविण्याच्या प्रक्रियेतून जावे लागते. शुक्राणूंचे जतन करून आणि आवश्यकतेनुसार शुक्राणूंचे पुनर्जलीकरण केले जाते. त्यानंतर शुक्राणूचे फ्रीज ड्राइंड प्रक्रियेमध्ये झालेल्या नुकसानीचे मूल्यांकन केले जाते. त्यानंतर कृत्रिम रेतन पद्धतीचा वापरकरून स्त्रीबीजाला फळविता येऊ शकते.
तंत्रज्ञानाचे संभाव्य फायदे
संशोधनानुसार सध्या वापरात असलेल्या अतिशीत रेतमात्रा शुक्राणूच्या गर्भधारणेच्या क्षमतेला बाधा न येता द्रव नायट्रोजनमध्ये काहीच वर्षांपर्यंत उपयोगदृष्ट्या साठविले जाऊ शकतात. मात्र काही वर्षांनंतर या शुक्राणूची गर्भधारणेची क्षमता खूपच कमी होते. असे शुक्राणू कृत्रिम रेतनाकरिता वापरले जाऊ शकत नाहीत.
त्यामुळे शुक्राणूंना दीर्घकाळ टिकविण्यासाठी गोठून पावडर तयार करण्याची पद्धत (लायपोलाइजेशन) भविष्यात सर्वोत्कृष्ट पद्धत म्हणून उपयोगात येऊ शकते. गर्भधारणेच्या क्षमतेस अडथळा न येता कमीत कमी तीन महिन्यांपर्यंत खोलीच्या तापमानामध्ये पावडर स्वरूपातील शुक्राणू साठविले जाऊ शकतात.
ते दीर्घकाळ टिकविण्यासाठी साध्या फ्रीजमध्ये सुद्धा शुक्राणूंना साठविले जाऊ शकते. संशोधन असे सांगते, की १०० वर्षे किंवा त्याहूनही अधिक काळ गोठून पावडर स्वरूपात शुक्राणूंचे यशस्वीरीत्या जतन करणे शक्य होऊ शकते.
शुक्राणूंच्या हाताळणी आणि साठवणदरम्यान वाढीव सुरक्षिततेत, द्रव नायट्रोजनला अनेकदा सायलेंट किलर म्हणून संबोधले जाते. पुरेशा द्रव नायट्रोजनचे बाष्पीकरण केल्यास ऑक्सिजनची कमतरता होण्याचा धोका असतो.
द्रव नायट्रोजनची गळती झाल्यास मानवी आरोग्यास धोकादायक आहे. द्रव नायट्रोजन अंगावर सांडून इजा होते. मात्र गोठून पावडर स्वरूपात साठवलेल्या शुक्राणूकरिता द्रव नायट्रोजनची गरज नसल्यामुळे द्रव नायट्रोजनचे संभाव्य धोके नाहीत.
जपानमधील यामानाशी विद्यापीठात २०२१ मध्ये झालेल्या संशोधनात, देशातील सामान्य पोस्ट सेवा सुविधेद्वारे उंदराच्या पावडर स्वरूपातील शुक्राणूंना २०० किलोमीटर अंतरावर पाठवून तिथे त्याचे भ्रूण तयार करण्यात आले.
त्यामुळे आपण कल्पना करू शकतो, की द्रव नायट्रोजनच्या धोक्याशिवाय कमीत कमी संसाधनांचा वापर करून आणि कमी जागेचा वापर करून शुक्राणूंची वाहतूक करणे सोपे आहे. शुक्राणूंच्या पुस्तिकेमध्ये मोठ्या संख्येने विविध जातींची शुक्राणू फक्त लेबल लावून जतन करणे भविष्यात शक्य होऊ शकते. योग्य काळजी घेऊन रोगांचे संक्रमण प्रतिबंधित करता येऊ शकते. या तंत्रज्ञानाबाबत अजून संशोधन होत आहे.
- डॉ. चैतन्य पावशे, ९९२१६११८९९
(पशू प्रजनन, स्त्रीरोग व प्रसूतिशास्त्र विभाग, स्नातकोत्तर पशुवैद्यक व पशुविज्ञान संस्था, अकोला)
अंतराळात संशोधनासाठी उपयुक्त तंत्र
अंतराळातील पिलांच्या निर्मितीची घटना ही मानवजातीसाठी, वीर्य साठविण्यासाठी आणि आपल्या पृथ्वीच्या कक्षेबाहेर पाठविण्यासाठी खूप महत्त्वाची होती. जपानमधील यामानाशी विद्यापीठात (२०१३-२०२१) झालेल्या संशोधनात, जपानी शास्त्रज्ञांनी गोठून वाळविलेले उंदराचे वीर्य अंतराळात सहा वर्षे ठेवून परत पृथ्वीवर आणले आणि त्यानंतर यशस्वीरीत्या फलन होऊन यातून १६८ उंदरांच्या पिलांचा जन्म झाला. हे यासाठी समजणे आवश्यक आहे कारण सध्याच्या परिस्थितीत चंद्र किंवा इतर ग्रहांवर यान पाठवून मानव वसाहत वसविता येईल का? या विषयी संशोधन सुरू आहे.
अशावेळी जेव्हा पृथ्वीच्या कक्षेबाहेर प्राणी किंवा मानव प्रजातींच्या प्रसाराची आवश्यकता असेल, त्या वेळी गोठून वाळविलेल्या शुक्राणूंची आवश्यकता भासेल. कारण त्या वेळी अंतराळात असलेल्या किरणोत्सर्गामुळे द्रव वीर्य पृथ्वीच्या कक्षेबाहेर नेले जाऊ शकत नाही.
याचे कारण म्हणजे वीर्यामध्ये असलेले पाणी ऑक्सिडाइज्ड होईल आणि शुक्राणूंना नष्ट करेल.सध्याच्या परिस्थितीमध्ये शुक्राणूंची पावडर करणे हे संशोधन प्रयोगशाळा आणि लहान प्राण्यांपुरते मर्यादित आहे. यामध्ये काही अडथळे आहेत आणि त्यावर उपायही काढले जात आहेत. पण भविष्यात याविषयी प्रगती होऊन याचा पशू प्रजननासाठी लाभ होऊ शकतो.
ॲग्रोवनचे सदस्य व्हा
शॉपिंगसाठी 'सकाळ प्राईम डील्स'च्या भन्नाट ऑफर्स पाहण्यासाठी क्लिक करा.
Read the Latest Agriculture News in Marathi & Watch Agriculture videos on Agrowon. Get the Latest Farming Updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Animal Care, Weather Updates and Farmer Success Stories in Marathi.
ताज्या कृषी घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम , टेलिग्रामवर आणि व्हॉट्सॲप आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.