Suni tohumlanma, erkek gamet hücrelerinin elde edilmesi, dondurulması ve dişi hayvanların suni yolla tohumlanması temeline dayanan, biyoteknolojidir. Sperma hücresi, memeli spermatozoitlerin hareket ederek, haplod yapıda ve dişi oositine bağlanmasına denir ve bu yolla cinsiyeti belirlenmiş sperma kullanılarak, istenilen cinsiyette hayvan üretimine başlanmıştır. Spermatozoon baş, orta bölüm ve kuyruktan oluşur. Bağlantı bölgesi sayesinde kuyruğu başa bağlar, dişi ve erkek gamet hücrelerini birbirine bağlar ve kutup hücrelerinin atılmasında rol oynar.
Sperması toplanan damızlık hayvanların bakımı, beslenmesi ve sağlığı spermanın kalitesini etkiler. Dolaylı olarak püberteye (cinsel olgunluğa erişme yaşı) geçiş aksar, testisin gelişimi yavaşlar ve sperma üretimi gecikir. Suni tohumlama, spermanın sağlıklı bir şekilde alınması, dondurulması, eritilmesi ve uygun zamanda dişi genital organına taşınması demektir. Genetik özelliği yüksek bireylerden daha fazla yararlanmak, aşım yapamayan hastalıklı, yaşlı veya deneyimsiz hayvanlardan yararlanmak, erken yaşta yavru elde etmek, tohumlanacak dişinin ve erkeğin birbirlerinden uzak yerlerde olduğu durumlarda tohumlama yapabilmek ve bireyin cinsel sağlık denetimi amacıyla sperma toplanır.
Doğası gereği erkek hayvanlar ancak kızgınlık döneminde olan bir dişi hayvanı aşma eğilimindedir. Sperm toplama merkezlerinde erkek hayvanlar veya hayvan şekli verilmiş fantomlar (maket hayvan) kızgın dişi yerine kullanılır. Bu amaçla östrojen verilmiş erkek hayvanların kullanılması damızlık hayvanın libidosunun uyarılmasında yardımcı olabilir. Sperma toplama sıklığı damızlığın cinsel sağlığını etkilememelidir. Sperma alma sıklığı arttıkça elde edilen ejakülattaki spermatozoa sayısı düşer. Boğalardan cinsel sağlık etkilenmeden gün aşırı, haftada iki veya üç kez sperma alınabilir. Yüksek hacimde spermaya gerek duyulduğu durumlarda, haftada bir gün olmak üzere, peş peşe iki kez sperma alınabilir.
Kalite bakımından doğala en yakın sperma suni vajina yöntemi ile elde edilir. Suni vajina nem, basınç ve ısı bakımından doğal vajinaya benzerlik gösterir. Hayvanlar arası mikrobiyel bulaşmaların engellenmesi için bireysel suni vajinalar kullanılır ve her kullanımdan sonra dikkatli bir şekilde yıkanıp otoklavdan geçirilerek mikroplardan arındırılır. Suni vajinanın boyutları sperma alınacak hayvanın penis büyüklüğüne bağlı olarak değişir.
Elektro ejakülatör yöntem ile elde edilen spermanın kalitesi suni vajina ile elde edilen spermaya göre daha düşüktür. Bel bölgesindeki ejakülasyon merkezinin uyarılması veya ampulla ve vesikula seminalis bölgesine elektrik uyarımları verilerek ejakülasyonun uyarılması temeline dayanır ve genellikle hayvanın suni vajinaya alışık olmadığı durumlarda, hastalık durumlarında, yaşlı ve aşım yapamayan hayvanlardan bu yöntemle sperma alınır.
Elle masaj yöntemi ile genellikle köpeklerden sperma alınır. Bu yöntem aygırlarda da kullanılabilir ancak aygıra sakinleştirici ve kas gevşetici verildikten sonra, penise masaj yapılarak bir miktar sperma alınabilir.
Spermanın muayenesi, klinik muayeneyi tamamlar. Klinik muayenenin spermanın muayenesi ile desteklenmesi, bireyin fertilite yeteneği hakkında elde edeceğimiz verilerin gerçeğe daha yakın olmasını sağlar. Sperma muayenesi dört ayrı başlık altında incelenebilir.
Hacim, boğanın bir ejakülasyon sonunda verdiği toplam sperma hacmini gösterir.
Renk, spermanın olması gereken rengini ve varsa değişikliği gösterir.
Kıvam, spermanın ejakülatının akışkanlığını gösterir.
Koku, spermanın kendine has olan kokusunu gösterir.
Ph, spermatozoanın yaşama yeteneğini etkileyen değeri gösterir.
Kitle hareketi, spermanın kitlesel olarak yapmış olduğu kaynama veya dalgalanma hareketidir.
Motilite, bireysel olarak ileriye doğru hareket eden spermatozoonların % olarak anlatımıdır ve sağlıklı bir spermatozoonun temel koşuludur. Günümüzde motilite değerlendirmeleri için geliştirilmiş sistemler bulunmaktadır. Genellikle ısıtma tablalı faz kontrast mikroskop, kamera ve bilgisayar birimlerinden oluşan bu sistemler spermanın motilitesi, hızı, hareket şekli, yoğunluğu ve sulandırma oranı hakkında ayrıntılı bilgi sunar.
Spermatozoon yoğunluğu, birim hacimde bulunan spermatozoon sayısıdır. Sperma yoğunluğu hemositometrik, fotolemetrik, elektronik sayaç yöntemi gibi değişik yöntemlerle saptanmaktadır. Spermatozoon yoğunluğunun bulunması, spermanın sulandırma oranının hesaplanması ve uygun şekilde dozlanabilmesi yönünden önemlidir.
Ölü-Canlı muayenesi, canlı ve ölü spermatozoonların ayırt edilmesinde eozin-nigrozin, propidyum iodid, karboksifluoresin diasetat gibi vital boyalardan yararlanılır.
Morfolojik muayene, spermatozoon morfolojisinin mikroskobik bakıda değerlendirilmesi spermanın potansiyel fertilitesi hakkında önemli bilgiler verir. Spermanın morfolojik muayenesi için gimza, çini mürekkebi, metilenblue, opakblue, fast green gibi değişik boyama teknkilerinin yanında, Hancock’un formalin solüsyonu, Hayem eriği gibi bazı tespit solüsyonları da kullanılmaktadır.
Memeli hayvanların spermasında, genital kanal veya deri yüzeyi kökenli bakteriyel flora bulunur. Kabul edilebilir düzeyin üzerinde bir kirlenme şekillenmediği sürece, hastalık oluşturmayan bu bakterilerin etkileri, sperma sulandırıcılarına katılan bazı antibiyotiklerle elimine edilmektedir. Özellikle suni tohumlama amacıyla kullanılan hayvanların çok sayıda dişiyi tohumladığı düşünüldüğünde, hastalık bulaşması durumunda ülke hayvancılığı etkilenebilir.
Spermanın dişi genital kanalda yaşam süresi ve fertilizasyon oranı arasında sıkı bir ilişki vardır. En üst düzeyde fertilizasyon oranı elde etmek için, ovulasyon anında, oviduktta yeterli sayıda kaliteli sperm hücresinin bulunması gerekir. Fertilizasyon oranını dişi hayvanın yaşı, laktasyon sayısı, doğum sonrası geçen süre, vücut kondisyonu gibi faktörler etkilemektedir. Spermanın fertilite gücünü saptamak amacıyla çok sayıda teknik geliştirilmiştir. Yoğunluk, morfoloji ve motilite gibi standart sperma değerlendirme testleri fertilite hakkında bir fikir vermektedir. Ancak spermatozoonun fizyolojik bütünlüğünün bir göstergesi olan hücrenin hareket şekli, spermanın dişi kanalda ilerleme gücü ve hücrenin donma yeteneği gibi testler mutlaka dikkate alınmalıdır.