Výroba potravin živočišného původu je založena na chovu potomků, kteří se dostanou do různých systémů chovu. Proto je inseminace jedním z prvních bodů optimalizace zvýšení reprodukční efektivity. Vysoká reprodukční účinnost je klíčovým požadavkem pro zajištění udržitelné živočišné výroby a uspokojivé ekonomické návratnosti pro producenty mléka a hovězího masa.
Umělá inseminace nejen zlepšuje efektivitu živočišné výroby, ale může být také spojena s dalšími biotechnologiemi, jako je kryokonzervace, výběr spermií a volba pohlaví spermií.
Chov malých přežvýkavců, ovcí nebo koz je omezen na okrajovou půdu, která je nevhodná pro rostlinnou výrobu nebo pastvu pro mléčný skot. I když výběr produkčních vlastností byl dosud omezený, je pravděpodobné, že v budoucnu dojde k prudkému nárůstu používání umělé inseminace u ovcí a koz s důrazem na zlepšení produkčních znaků. Je však nezbytné, aby jakýkoli program umělé inseminace zaměřený na rozsáhlé vylepšení národního stáda byl podpořen zlepšeným chovem zvířat a jejich zdravím. Mnoho pokročilých ART (Asistovaná reprodukční technologie) technologií nefunguje v oblastech, kde jsou základní chovatelské dovednosti nedostatečné.
Jednou z potenciálních nevýhod umělé inseminace je, že při jejím využití lze obejít mechanismy přirozeného výběru v samičím reprodukčním traktu nejlepších spermií pro oplodnění. Biomimetika (vědní obor, který zkoumá živé organismy, jejich konstrukční řešení a nabyté poznatky uplatňuje v moderních technologiích) používá technologie a/nebo procesy, které napodobují přirozené události. Bylo navrženo několik postupů in vitro, které by mohly být použity k napodobení výběru kvalitních spermií v samičím reprodukčním traktu a odpovídaly by definici biomimetiky v ART. Patří mezi ně postupy zpracování spermií, jako je swim-up, migrace spermií, filtrace a koloidní centrifugace.
Po mnoho staletí se chovatelé a výzkumníci zvířat snažili kontrolovat pohlaví narozených potomků, a to z různých důvodů. Zpočátku byli samci upřednostňováni pro produkci masa, pro lepší konverzi krmiva, samice byly upřednostňovány pro produkci mléka. Bylo navrženo mnoho metod pro separaci spermií nesoucích chromozom X a Y, např.po velikosti hlavičky spermie, nebo funkčních vlastností, např. rychlost pohybu. Jedinou metodou, u které se však ukázalo, že funguje spolehlivě, je selekce a separace spermií, jejichž DNA je obarvena bis-benzimidazolovým barvivem za použitím třídění v průtokovém cytometru. Tato metoda funguje, protože chromozom X je větší než Y, a proto má více barviva specifického pro DNA a vyšší fluorescenci pod laserovým paprskem. Například u býků je rozdíl v obsahu DNA mezi chromozomem X a Y přibližně 4,2 %. Proces třídění dostatečného počtu spermií pro inseminační dávku, však trvá příliš dlouho, protože obarvené spermie musí projít po jedné laserovým paprskem po jedné pro detekci obsahu DNA. Zabřezávání po inseminaci je pak nižší, což činí postup neefektivním a nákladným. Průtokovým tříděním pro IVF lze získat dostatečné množství spermií pro vznik embrya nebo blastocysty pro následný transfer.
Schopnost kryokonzervovaných spermií zachovat si svou oplodňovací schopnost se u jednotlivých druhů značně liší. Nové kryoextendery a nové protokoly jsou neustále vyvíjeny ve snaze tento problém vyřešit. Jedním z nedávných pokroků bylo zavedení dimethylsulfoxidu a amidových formamid a dimethylformamid jako kryoprotektantů místo glycerolu. Zdá se, že tyto molekuly fungují lépe než glycerol u některých jedinců, jejichž spermie špatně mrznou, například u některých hřebců. Jedním z vysvětlení to, že tyto molekuly jsou menší než glycerol, a proto mohou způsobit menší poškození, když proniknou membránou spermií. Zdá se však, že žádná metoda není univerzálně úspěšná v rámci jednoho druhu.
Objevily se názory, že umělá inseminace a další formy ART by mohly být užitečné pro genetickou konzervaci a zachování vzácných plemen. Mnohé z těchto technologií byly do určité míry úspěšné ve výzkumném prostředí, ale žádná z nich nepřinesla dostatečné výsledky, které by vedly ke zlepšení genetické péče v celé populaci. Dlouhodobé skladování zmrazených gamet s neznámou plodností však není udržitelnou politikou pro ochranu vzácných plemen a ohrožených druhů. Vývoj in vitro metod testování plodnosti spermií by významně přispěl k úsilí o ochranu spermií.
Hormonální stimulace je již konzistentní a osvědčenou strategií používanou k překonání poporodní anestru ve stádech skotu. V zásadě mohou být hormony, které jsou normálně produkovány během estrálního cyklu krávy, podávány ve fyziologických dávkách k vyvolání cyklicity a k přesné synchronizaci růstu folikulů, říje a ovulace. Metody resynchronizace nebřezích krav po první inseminaci jsou však již dobře zavedené a nabízejí potenciální nástroj ke zkrácení doby pro následnou inseminaci. Umělá inseminace (AI) se ukázala jako spolehlivá technologie pro chovatele skotu ke zlepšení genetického pokroku a kontrole pohlavních chorob v jejich stádech. Pokud však program umělé inseminace není adekvátní podmínkám farmy, může snížit reprodukční účinnost prodloužením servis periody, a tím i mezidobí ve srovnání s přirozenou plemenitbou (NS). Hormonální stimulace se běžně používá ke zlepšení reprodukční výkonnosti ve stádech skotu.
Umělá inseminace způsobila revoluci ve šlechtění zvířat, zejména v kombinaci s kryokonzervací spermií. V posledních několika desetiletích se dramaticky rozvinula u většiny druhů a její využití je nyní rozšířené v intenzivní živočišné výrobě. Předpokládá se, že vývoj dalších technologií vytvoří mocné nástroje pro budoucnost pro chov domácích hospodářských zvířat, i pro účely ochrany přírody. Objevily se názory, že umělá inseminace (u zvířat) vstupuje do nové éry, v níž bude využívána k účinnému uplatňování současných a nových technologií získávání spermií.*
