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Quels avantages peut apporter l'encapsulation séminale à la technique d'insémination artificielle en élevage porcin ?

L'encapsulation permet de réduire les doses par truie et une libération séquentielle des spermatozoïdes.

La technique d’insémination artificielle (IA) en production porcine demande un niveau élevé de technicité dans ses différentes étapes de développement : installations et conduite des verrats, optimisation des récoltes et traitement des éjaculats, contrôle séminal, conditionnement et conservation séminales et applications des doses séminales. Les progrès sont continus et permettent dans certains cas de faciliter le traitement d’un grand nombre de doses séminales avec une garantie élevée de qualité et d’autre part, on arrive à avoir des techniques qui permettent un meilleur rendement de production de doses séminales par verrat. Il y a de nombres équipes de recherche et de développement dont les travaux ont pour objectif de couvrir la grande demande de technologie qu’exige l’IA.

Capsules de semence porcine sans dilution

Figure 1 : capsules de semence porcine sans dilution

Propriétés et utilisation de l’encapsulation

L’encapsulation à comme pour objectif de recouvrir un principe actif avec une membrane semi-perméable, avec pour finalité de le protéger du milieu extérieur où il se trouve et ainsi de maintenir intègre l’activité du principe actif le plus de temps possible. Une autre propriété de ce système, qui lui confère un grand intérêt dans beaucoup de domaines, est de pouvoir libérer graduellement les composants que l’on trouve à l’intérieur (matrice) de la capsule, ce phénomène permet une relâche progressive et continue du principe actif, ou sous forme d’impulsions selon des conditions physiques ou chimiques déterminées. Ces propriétés ont une grande utilité dans une multitude de domaines, comme l’industrie chimique, pharmaceutique, l’agriculture, la cosmétique, l’alimentation, etc. Dans le domaine de la biotechnologie, on l’a utilisé pour encapsuler des suspensions de matériel biologique actif comme des cellules ou tissus organiques, créant ce que l’on appelle des organes bio-artificiels, leur utilisation permet le traitement de maladies du système nerveux central, de maladies endocriniennes, le cancer, les maladies immunitaires. L’encapsulation de la semence a commencé à être réalisée par Nebel et al., en 1985.

L’encapsulation en production porcine

Pour l’IA porcine, l’encapsulation séminale offre des propriétés qui peuvent être de grand intérêt, qui de plus changent certains des concepts de base utilisés habituellement dans cette technique. La formation de la matrice de la capsule est réalisée avec des polymères naturels biocompatibles avec la cellule spermatique où ils restent fixés, provoquant leur immobilisation sans que leur structure et leur fonctionnalité ne soient endommagées. D’autre part, la membrane qui forme la capsule garde une perméabilité sélective qui permet le passage des molécules à faible poids moléculaire comme le glucose, composant essentiel des dilueur de conservation pour la réfrigération et empêche le passage de macromolécules comme les immunoglobulines (Lim et Sun, 1980) et les microorganismes qui provoquent des altérations sur les spermatozoïdes pendant la conservation. Ces situations génèrent des conditions optimales pour la conservation par réfrigération à 15°C des spermatozoïdes encapsulés (figures 1 et 2).

Capsules de semence porcine diluées

Figure 2 Capsules de semence porcine diluées

La structure de la membrane capsulaire, une fois que les capsules séminales sont introduites dans l’appareil génital de la truie, acquiert une composition plus visqueuse qui facilite sa rétention dans l’utérus et évite, en partie, le rejet des doses séminales (Nebel et al., 1996), en évitant aussi les pertes spermatiques par différents mécanismes qui se produisent pendant le transport de la semence. On a pu constater ces faits lors de nos travaux où on a observé un grand nombre de spermatozoïdes dans les oviductes de truies inséminées avec une seule dose séminale de semence encapsulée par rapport aux truies inséminées avec deux doses de semence non encapsulée 5Sanchez et al., 2014).

Dans les dernières années, l’un des objectifs les plus recherchés pour optimiser la technique d’IA été de diminuer le nombre de doses séminales par truie inséminée, ce pourquoi on utilise différentes méthodes comme la détermination du moment de l’ovulation par les ultrasons, l’induction de l’ovulation avec des agonistes de la GnRH, et l’encapsulation séminale. Une propriété très appréciée qu’apporte le système d’encapsulation est la libération séquencée des spermatozoïdes que l’on trouve dans la matrice capsulaire et qui détermine le détachement des spermatozoïdes tout au long du temps, très utile pour générer des « vagues » de cellules pour couvrir la période d’ovulation de la truie.

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