Norsk forskning gir økt fruktbarhet og bedre lønnsomhet for melkebønder
Norske SpermVital har utviklet en ny metode som øker sannsynligheten for vellykket inseminering, ved bruk av alginat og skånsom fryseteknologi. Slik blir hverdagen enklere og økonomien bedre for norske melkebønder.
I 1935 ble Avlslaget for hedmarksfe stiftet og dannet dermed grunnlaget for det som i dag er samvirkeforetaket Geno, eid av norske bønder. Geno har som hovedoppgave å ivareta og utvikle Norsk rødt fe (NRF), noe som blant annet innebærer avlsarbeid. Geno høster spermier fra okser, som senere brukes til inseminering av kyr ute hos bøndene.
Det kan imidlertid være en utfordring for melkebøndene å treffe riktig tidspunkt for inseminasjon. For å treffe riktig må bonden tolke kuas signaler, og veterinæren eller inseminøren må være tilgjengelig på kort varsel. Det første blir en stadig større utfordring etter hvert som flere bønder går over til stordrift, mens det siste kan være et spørsmål om både tid og penger.
Kunden
SpermVital
SpermVital ble etablert i 2008 av Geno og Sintef. Sammen har de to selskapene utviklet en ny og revolusjonerende inseminasjonsteknologi for husdyr.
Ideen bak teknologien er å forlenge livet til spermier etter inseminasjon. SpermVital har en markedsandel på 20 prosent i Norge, og har fått en solid posisjon i markeder som Sveits, Østerrike, Spania, Polen og Kroatia.
Kan redusere antall veterinærbesøk
Med dette som bakgrunn begynte oppfinneren bak teknologien, professor Elisabeth Kommisrud, å jobbe med en idé som skulle forlenge livet til spermier i livmoren etter inseminasjon. Kommisrud var på dette tidspunktet stasjonsveterinær og forsker hos Geno, og målet var å øke sannsynligheten for at hver enkelt inseminering skulle lykkes.
– Hvert besøk av veterinær eller inseminasjonstekniker koster penger for bonden. Den nye teknologien gjør at de kan inseminere flere kyr når de først er på gården, og man er ikke lenger så avhengig av å treffe nøyaktig i kuas brunst som tidligere, forteller daglig leder i SpermVital, Nils Christian Steig.
SpermVital ble etablert av Geno i 2008, i samarbeid med Sintef, for å videreforedle og kommersialisere Kommisruds oppfinnelse.
Alginat gjør at spermier frigis over lengre tid
Samarbeidet mellom Sintef og Geno startet allerede i 2001. Med Kommisruds idé som bakgrunn ble Sintef trukket inn for å bidra med viktig kjemikompetanse til prosjektet. Sammen har de to selskapene utviklet en ny og revolusjonerende inseminasjonsteknologi for husdyr, som er patentert i alle de viktige internasjonale markedene.
– Kort fortalt har vi utviklet en teknologi som gjør at oksesæd støpes inn i alginat, som er en slags gelé som gir spermier lang levetid. Geleen gjør at spermaet frigis gradvis over lengre tid enn ved normal inseminasjon, hvor all sæd frigis på én gang. Teknologien gjør at bonden og veterinæren får et større tidsvindu for å treffe kuas brunst. Dermed øker sjansen for befruktning, forklarer Steig.
Hvorfor velge SpermVital?
- Inseminsasjonstidspunktet blir mindre kritisk.
- Befruktningsgraden vil bli høyere eller minst like høy som med vanlig sæd.
- Antall inseminasjoner per brunst kan reduseres.
- Antall inseminasjoner ved synkronisert brunst kan reduseres.
- Inseminasjoner i helger og på helligdager kan reduseres eller unngås helt.
- Standard inseminasjonsrutiner og ‑utstyr kan benyttes.
For melkeprodusenten innebærer dette reduserte kostnader og muligheter for økt drektighet. Begge deler er grunnleggende for bedre lønnsomhet.
Teknologi som forlenger livet
Ved å støpe inn spermier i alginat immobilieres spermen. Dette gjør at sædcellene bruker mindre energi, og levetiden forlenges. Etterhvert som alginatet løses opp, frigis nye energiske spermier som evner å nå frem til egget for befrukting. Dermed forlenges perioden da kua kan befruktes, etter én og samme inseminasjon.
– Teknologien blir stadig viktigere etterhvert som bondeyrket endrer seg. Når 50 kyr går rundt i et løsdriftsfjøs, er det vanskelig for bonden å få med seg brunsttegn i tide. Nedover i Europa og i USA kan man ha opptil 30 000 kyr samtidig. Brunsttegn, som uro og sliming, er krevende å observere og avlese, til tross for at mange bruker relativt avanserte brunst-overvåkningssystemer. Dette gir en feilmargin, som SpermVital-teknologien bidrar til å redusere vesentlig. Ved å ta i bruk SpermVital utvides tidsvinduet for befruktning og treffprosenten øker. Timing blir mindre viktig, forteller han.
Befruktning er avgjørende for å opprettholde melkeproduksjonen
Etter kalving reduseres melkeproduksjonen hos kua. For å opprettholde melkeproduksjonen er det viktig at kua befruktes på nytt. Treffer man ikke første brunst, må man vente i 21 dager til neste anledning. Beregninger gjort i England viser et snitt-tap på grunn av lav fruktbarhet på ca. £250 per ku, noe som tilsvarer 3,5 p/liter.
– Å få kua befruktet på nytt, er svært viktig for driften vår. Befruktningsraten vår har tidligere vært på rundt 40 prosent, men ved å benytte SpermVital er vi nå oppe i 64 prosent, forteller melkebonde Tom Appleby fra Worchestershire i England.
Bøndene ser at dette er en god idé. Rundt 20 prosent av inseminasjonene i Norge gjøres i dag med SpermVital. Vi mener at teknologien skal brukes målrettet – på for eksempel problem-kyr, eller dersom veterinæren allerede er på besøk og kan inseminere flere kyr samtidig. Om bonden har god kontroll på brunsten til kua, anbefaler vi ikke bruk av SpermVital-sæd.
Patentert teknologi gjør det vanskelig å etterligne
– Vi kjenner til at store selskaper har sagt høyt og tydelig at de driver aktiv forskning for å hente inn forspranget vi har fått. Men da må de rundt våre patenter, og det har vist seg å være vanskelig så langt. Vi har sikret rettighetene våre i de viktigste markedene, som EU, Nord- og Sør-Amerika, Oceania, Kina og Brix-landene, i alt i overkant av 40 land, sier Steig.
Hvordan sikre et sterkt patent
Patentbeskyttelse er en av de sterkeste formene for immaterielle rettigheter. Med et patent knyttet til din kjernevirksomhet, øker bedriftens konkurransekraft.
– Onsagers har vært med hele veien fra det første patentet, og samarbeidet med våre dedikerte patentrådgivere har fungert fint. De har hatt veldig god oversikt over sine ansvarsområder, og har vært gode til å følge opp – noe som selvfølgelig letter min hverdag. Det har også vært helt avgjørende at de har hatt spisskompetansen på vårt fagområde. Vi kunne ikke gjort dette uten solid faglig basis, sier han.
Spaghetti al dente
De beste avlsoksene i Norge står i Genos fjøs på Store Ree i Stange. Her blir oksenes spermier høstet. I laboratoriet blir sæden fortynnet til flere doser, og alginat tilsettes for innstøping og immobilisering av spermien. Deretter blir alginat/spermie-blandingen dratt opp i ørsmå strå og fryst i flytende nitrogen, slik kan sæden lagres og distribueres ut til gårdene.
Ved inseminering sprøytes disse gelé-stråene, som kan minne litt om al dente-kokt spaghetti, inn i kua. Geleen løses sakte opp og frigjør energiske spermier gradvis over lengre tid.
Hemmeligheten er at spermiene ikke bruker energi så lenge de er støpt inni SpermVitals alginat-gelé. Når spermien frigjøres har den dermed energien i behold og egenskapene som skal til for å være befruktningsdyktig.
Ønsker å bli bransjens svar på Gore-Tex
Gore-Tex er kjent som en garantist for at bekledningen er vanntett, vindtett og pustende. Steig ønsker at bøndene skal se på SpermVital som en tilsvarende kvalitetsstandard innen inseminering. SpermVital skal være garantisten for et større insemineringsvindu og lengre levetid på sæden. Når selskapet nå retter seg mot nye markeder, er det nettopp dette budskapet som skal ut.
– Vi tar nå land for land, og har startet med Europa, deretter kommer USA og Sør-Amerika. Vi skal bygge vår merkevare stein for stein, sier han.
Det foretas ca. 200 mill. inseminasjoner på storfe hvert år og ca. 180 mill. på gris. Tallene er økende og SpermVital-teknologien vil i seg selv bidra til å øke antallet fordi det blir lettere for bonden å administrere. Konkurrenten her er den gode, gamle gårdsoksen og naturlig parring.
SpermVital har hatt en sterk salgsutvikling siden oppstarten i 2010. I 2016 økte omsetningen med 32 prosent, og veksten forventes å øke ytterligere etter at selskapet i høst har inngått avtaler med den markedsledende avlstilbyderen i både Tyskland og Belgia. SpermVital har en markedsandel på 20 prosent i Norge, og har også fått en solid posisjon i Sveits, Østerrike, Spania, Polen og Kroatia. I tillegg eksporteres Norsk rødt fe (NRF) gjennom morselskapet Geno.
I Sveits og Spania har partnerne Swissgenetics og Aberekin tatt i bruk teknologien på egenprodusert sæd av feraser som Holstein og Brown Swiss. Ettersom SpermVital gjennom morselskapet Geno er eid av norske bønder, vil en internasjonal suksess kunne gi norske bønder et ekstra ben å stå på, samt opprettholde og videreutvikle drift.
Mindre fruktbart jo lenger sør du kommer
I Norge er ikke fruktbarhet blant melkekyr et problem. Vi er faktisk helt i verdenstoppen når det gjelder normal sperma-inseminering. Norsk rødt fe har i snitt en suksessrate på hele 65 prosent. Reiser vi nedover i Europa, hvor de i hovedsak bruker Holstein-rasen, ligger de på rundt 30 prosent suksessrate for befruktning. Det er klart at en økt befruktningsrate vil ha stor betydning i disse landene.
For norske bønder er det derfor argumentene om tidsbesparelse, bedre fleksibilitet i forhold til å treffe det beste befruktningstidspunktet og å bedre økonomien som gjelder. Alle ønsker selvsagt å sikre høyest mulig suksessrate ved inseminering, og når de i tillegg kan slippe gjentatte besøk fra veterinæren, sparer dette dem for både tid og penger.
Tidligere valgte man kanskje dobbeltinseminasjon for å øke sjansen for befruktning. I dag erstattes rundt ti prosent av dobbeltinseminasjonene med en enkeltdose SpermVital-sæd, for å sikre at man treffer brunst. For såkalte problem-kuer, som ikke har tydelige brunsttegn, er SpermVital til spesielt stor hjelp.
Forsøk fra 2012 viser at man i Italia har økt suksessraten med åtte prosent ved å ta i bruk SpermVital-teknologi på Holstein-rasen. Italiensk drektighet med vanlig sperma-inseminering var på 33,5 prosent, mens man oppnådde en suksessrate på hele 41,9 prosent med SpermVital-teknologi. Det er derfor grunn til å tro at de store besparelsene vil komme i markeder lengre sør, som i dag sliter med lav suksessrate ved inseminering.
Vi har per i dag ikke tall på den reelle gevinsten, da bøndene bruker SpermVital-sæd med ulik begrunnelse. Noen for å redusere kostnadene ved inseminasjon, andre for å få økt fleksibilitet i hverdagen og atter andre for å øke drektighetsgraden.
Ønske om økt genetisk mangfold
Ved å benytte SpermVital-teknologi, og samtidig tenke mer på å få et større genetisk mangfold inn i Holstein-rasen, for eksempel ved å blande inn Norsk rødt fe, kan man få løftet fruktbarheten i Sør-Europa. Økt bruk av kunstig inseminasjon, gjort på riktig måte, kan bidra til å øke det genetiske mangfoldet.
I praksis har kunstig inseminasjon ført til det motsatte for Holstein-rasen, som har blitt avlet knallhardt for melkeproduksjon, noe som går utover fruktbarheten. Norsk rødt fe får for eksempel fem til seks kalver i løpet av sin levetid, mens Holstein-rasen i USA får maks tre.
Alger med unike egenskaper
SpermVital bruker en bestemt alginattype fremstilt fra brunalger. Dette gir et alginat med stor fleksibilitet og sikrer at spermiene ikke bare støpes inn i alginatgeleen, men også at alginatgeleen evner å gradvis løse seg opp igjen under de fysiologiske forhold som råder i kua. En sædcelle representerer livet i sin mest grunnleggende form. Når man skal utsette sædcellen for kjemikalier, må man vite hva man gjør. Går dette feil, kan det få store konsekvenser.
Dette er fintfølende biokjemi. Spermien har blant annet et enzymbelegg på tuppen som gjør at den kan trenge gjennom eggets membran. Dette må være intakt.
Det ligger mange forsøk og langvarig forskningsinnsats bak det å finne den riktige, kjemiske sammensetningen som ivaretar membran-integriteten og DNA-et i spermiene. Alginat-geleen må være meget skånsom mot sædcellen, og samtidig gjøre jobben med å skape en gelé som sædcellen «trives i», som kan fryses ned, og som etter opptining og inseminasjon slipper befruktningsdyktige spermier fri.
SpermVital har i dag et forskerteam med ni dedikerte personer med høy faglig kompetanse innen cellebiologi, veterinærmedisin og biopolymerer. I tillegg samarbeider de med landets fremste fagmiljøer hos blant annet SINTEF, Norges veterinærhøgskole og Geno.
Geno SA
- Geno SA er et samvirkeforetak eid av 9 300 norske storfebønder.
- Hovedoppgavene er avlsarbeid og utvikling av NRF-populasjonen (Norsk rødt fe).
- Geno tilbyr inseminering av kyr og kviger over hele landet, og tjenester i tilknytning til dette.
- Geno SA er hovedeier av SpermVital (Geno eier 88 % direkte. De øvrige 12 % eies av SpermVital Invest AS, men Geno er hovedeier her også, så totalt eier de ca. 97 %).
Utvide til andre dyreraser
SpermVital har også planer om å bruke sin insemineringsteknologi på andre dyreslag, i første omgang gris og hest. Internasjonalt foretas det rundt 200 millioner inseminasjoner per år på storfe, og på gris er tallet nesten like høyt. Innføring av SpermVital-teknologi i disse nye markedene vil kunne få stor betydning.
En purke kan få 12 til 13 grisunger, men det kan være mer krevende å inseminere gris enn storfe. Som regel må man inseminere en purke to til tre ganger over tre-fire dager for å lykkes. Med SpermVital-teknologi på svin, ville grisebøndene fått en enklere hverdag.
Norsvin var med i starten når man forsket på ideen om en bedre insemineringsprosess også for gris, og samarbeider i dag med SpermVital igjen for å tilpasse teknologien til gris. SpermVital har fått tildelt 20 millioner kroner til forskning på nettopp gris. Det som gjør forskningen teknisk komplisert, er at en råne leverer uhorvelige store mengder sæd. Disse spermiene er imidlertid mye mer sensitive enn oksesæd, og tåler nedfrysningen dårligere.
Forskningen pågår, men det vil nok ta flere år med forskning og testing før SpermVital er klare for å lansere sin teknologi for gris. I første omgang er målet å redusere antall insemineringer, med like god suksessrate som i dag. Etter hvert ønsker man også å øke kvaliteten ytterligere.
Man kan se for seg at denne teknologien på sikt også kan bli benyttet på andre dyr, som hund, hest, sau, geit, kamel og bøffel, men enn så lenge er det ku og svin knyttet til matproduksjon som er i fokus for SpermVital.
Økt fruktbarhet for mennesker?
– Det hender at vi får spørsmål om man kunne brukt en slik teknologi for å øke suksessraten for inseminering av mennesker også. Dessverre tror vi det er lite å hente her, da det sjelden er spermienes levetid som hindrer en vellykket befruktning. Vi holder selvsagt mulighetene åpne, men har ingen konkrete planer om å gå den veien, sier Steig.
SpermVital driver i dag kun med storfe, men ettersom vi har patent på vår teknologi, kan vi vurdere å utveksle teknologi til prosjekter som vi ønsker å gå videre med.
Avgjørende økonomisk støtte
– Vi har søkt Forskningsrådet og Forskning Innlandet om midler i flere omganger, og har vært så heldig å få innvilget alle våre søknader. Samlet utgjør dette betydelige midler, som har vært veldig viktig for oss. Utviklingsfasen fra tidlig 2000-tall og frem til i dag hadde ikke vært mulig uten denne støtten, forteller han.
– Når man søker om midler i Forskningsrådet, har en viktig del av søknaden vært å redegjøre for våre kommersielle planer, samt vår IP-strategi. En god IP-strategi er viktig om vi skal kunne forvalte våre immaterielle verdier på en tilfredsstillende måte. Med gode planer i ryggen har vi i alle fall ikke redusert våre sjanser når vi har søkt om midler, sier han.
Bidragsytere
Kari Helen Simonsen
Cand.scient., Biokjemi
Utdannet i biokjemi/bioteknologi med kunnskap innen life science, farmakologi, legemiddelkjemi m.v. I tillegg næringsmiddelområdet, aquakultur m.m. Med ekstra forse i håndhevelse.
Få en gratis IP-rapport
Ta vår digitale kartlegger og få en rapport med anbefalinger for hvordan du kan bygge og sikre din bedrifts konkurransekraft.
Ta Onsagers IP-sjekk™