본 연구는 돼지에서 동결정액을 이용한 번식능력을 개선하기 위한 동결정액 포장재료의 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 본 시험에는 축산기술연구소 종축개량부 (충남, 성환)의 인공수정센터에서 사육중인 종모돈이 사용되었다. 기존의 돼지 동결정액 포장방법인 maxi-straw 동결정액 포장방법과 5$m\ell$빈 cryogenic-vial 및 aluminum-pack 포장방법을 비교한 결과 cryogenic-vial로 포장하여 액체질소 상단 15cm에서 동결한 후 52$^{\circ}C$ water bath에서 190초 융해한 방법이 기존의 maxi-straw 방법과 비슷한 결과를 나타내었다. Cyogenic-vial 포장방법의 동결-응해 방법을 설정하기 위하여 융해시간을 달리하여 시험한 결과 액체질소 상단 15cm에서 동결하고 52$^{\circ}C$에서 190초 간 융해하였을 때 정자운동성이 120초 및 150초 응해시 보다 우수하였다 (P<0.05). 그러나 정상첨체비율은 응해시간 간에 차이가 없었다. 52$^{\circ}C$에서 45초간 응해 한 maxi-straw 포장방법과 52$^{\circ}C$에서 190초 융해한 cryogenic-vial 포장방법간에 정액성상을 비교한 결과 총정자운동성과 정자의 빠르기는 maxi-straw가 우수하였다 (P<0.05). 그러나 직진성과 정상첨체비율은 두 포장방법간에 차이가 없었다. 동결정액 포장방법별 인공수정시 번식성적은 maxi-straw 동결정액이 cryogenic-vial 동결정 액보다 수태율, 분만율, 그리고 산자수가 높았으나 통계적 유의차는 인정되지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보면 cryogenic-vial 포장 방법의 동결 및 음해방법을 좀 더 연구개발하면 기존의 maxi-straw포장방법을 대체하여 실용화 할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 돼지에서 동결정액을 이용한 번식능력을 개선하기 위한 동결정액 포장재료의 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 본 시험에는 축산기술연구소 종축개량부 (충남, 성환)의 인공수정센터에서 사육중인 종모돈이 사용되었다. 기존의 돼지 동결정액 포장방법인 maxi-straw 동결정액 포장방법과 5$m\ell$빈 cryogenic-vial 및 aluminum-pack 포장방법을 비교한 결과 cryogenic-vial로 포장하여 액체질소 상단 15cm에서 동결한 후 52$^{\circ}C$ water bath에서 190초 융해한 방법이 기존의 maxi-straw 방법과 비슷한 결과를 나타내었다. Cyogenic-vial 포장방법의 동결-응해 방법을 설정하기 위하여 융해시간을 달리하여 시험한 결과 액체질소 상단 15cm에서 동결하고 52$^{\circ}C$에서 190초 간 융해하였을 때 정자운동성이 120초 및 150초 응해시 보다 우수하였다 (P<0.05). 그러나 정상첨체비율은 응해시간 간에 차이가 없었다. 52$^{\circ}C$에서 45초간 응해 한 maxi-straw 포장방법과 52$^{\circ}C$에서 190초 융해한 cryogenic-vial 포장방법간에 정액성상을 비교한 결과 총정자운동성과 정자의 빠르기는 maxi-straw가 우수하였다 (P<0.05). 그러나 직진성과 정상첨체비율은 두 포장방법간에 차이가 없었다. 동결정액 포장방법별 인공수정시 번식성적은 maxi-straw 동결정액이 cryogenic-vial 동결정 액보다 수태율, 분만율, 그리고 산자수가 높았으나 통계적 유의차는 인정되지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보면 cryogenic-vial 포장 방법의 동결 및 음해방법을 좀 더 연구개발하면 기존의 maxi-straw포장방법을 대체하여 실용화 할 수 있을 것으로 사료된다.
This study was carried out to investigate the effects of packing materials of frozen boar semen to improve reproductive performance efficiency in pig. Boars were raised at Swine Artificial Insemination Center in National Livestock Research Institute, Sunghwan, Chungnam, Korea. We compared packing pr...
This study was carried out to investigate the effects of packing materials of frozen boar semen to improve reproductive performance efficiency in pig. Boars were raised at Swine Artificial Insemination Center in National Livestock Research Institute, Sunghwan, Chungnam, Korea. We compared packing protocols for frozen boar semen among 5$m\ell$ maxi-straw, 5$m\ell$ cryogenic-vial, and aluminum-pack. Cryogenic-vial packing material showed similar sperm characteristics compared with maxi-straw packing material when the sperm was frozen above 15cm from liquid nitrogen and thawed at 52$^{\circ}C$ for 190 seconds. We investigated different thawing times to find out the optimal condition of freezing and thawing protocol with cryogenic-vial. Freezing above 15cm from liquid nitrogen and thawing at 52$^{\circ}C$ for 190 seconds were the optimal protocol compared with 120 and 150 seconds. However, normal acrosome rates did not show any differences among thawing times. Post-thawing results of maxi-straw in water at 52$^{\circ}C$ for 45 seconds had better total motility and curve linear velocity than those of cryogenic-vial in water 52$^{\circ}C$ for 190 seconds. However, there were no differences on straightness and normal apical ridge of sperm between maxi-straw and cryogenic vial. Non-return rate, farrowing rate and litter size of sows inseminated with frozen boar semen of commercial farms were higher in the maxi-straw than cryogenic-vial, but there were no significant differences between maxi-straw and cryogenic-vial. In conclusion, there were no significant differences between maxi-straw and cryogenic-vial and so, we may replace cryogenic-vial packing method instead of maxi-straw packing method by improvement of freezing and thawing rate.
This study was carried out to investigate the effects of packing materials of frozen boar semen to improve reproductive performance efficiency in pig. Boars were raised at Swine Artificial Insemination Center in National Livestock Research Institute, Sunghwan, Chungnam, Korea. We compared packing protocols for frozen boar semen among 5$m\ell$ maxi-straw, 5$m\ell$ cryogenic-vial, and aluminum-pack. Cryogenic-vial packing material showed similar sperm characteristics compared with maxi-straw packing material when the sperm was frozen above 15cm from liquid nitrogen and thawed at 52$^{\circ}C$ for 190 seconds. We investigated different thawing times to find out the optimal condition of freezing and thawing protocol with cryogenic-vial. Freezing above 15cm from liquid nitrogen and thawing at 52$^{\circ}C$ for 190 seconds were the optimal protocol compared with 120 and 150 seconds. However, normal acrosome rates did not show any differences among thawing times. Post-thawing results of maxi-straw in water at 52$^{\circ}C$ for 45 seconds had better total motility and curve linear velocity than those of cryogenic-vial in water 52$^{\circ}C$ for 190 seconds. However, there were no differences on straightness and normal apical ridge of sperm between maxi-straw and cryogenic vial. Non-return rate, farrowing rate and litter size of sows inseminated with frozen boar semen of commercial farms were higher in the maxi-straw than cryogenic-vial, but there were no significant differences between maxi-straw and cryogenic-vial. In conclusion, there were no significant differences between maxi-straw and cryogenic-vial and so, we may replace cryogenic-vial packing method instead of maxi-straw packing method by improvement of freezing and thawing rate.
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문제 정의
따라서 본 연구는 기존의 동결 재료인 5 ml maxi -straw, 새로운 동결재료인 5 ml cryogenic-vial, 그리고 aluminum-pack을 이용한 동결 정액 제조방법이 정액성상과 번식 성적에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다.
본 연구는 돼지에서 동결 정액을 이용한 번식 능 력을 개선하기 위한 동결 정액 포장 재료의 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 본 시험에는 축산기술연구소 종축 개량부 (충남, 성환)의 인공수정센터에서 사육 중인 종모 돈이 사용되었다.
제안 방법
③ 1차 희석은 lactose-egg yolk extender 동결보존액을 최종 희석량의 2/3가 되도록 첨가하여 피펫을 이용하여 정자 덩어리와 혼합하였다. ④ 1차 보존액 희석 후 정액 저온처리장치 (FHK, FA 112, Japan)내에서 5℃가 될 때까지 2시간 동안 냉각한 후, 2차 보존액 1/3분량을 4회로 나누어 15분 간격으로 희석하였다.
⑦포장이 완료된 정액은 2시간 동안 glycerol 평형 후 실험 목적에 따라 액체질소상단 3, 10 및 15cm에서 20분간 수평동결시킨 후 액체질소 내에 침지하여 보관하였다.
이상의 결과로 볼 때 cyogenic-vial도 돼지 동결 정액 포장재료로 이용이 가능한 것으로 판단되어 cryogenic-vial 포장 방법을 이용하여 적정한 융해온도와 시간에 대하여 추가적으로 조사하였다.
본 시험의 공시 돈으로는 축산기술연구소(충남, 성환)에서 사육되고 있는 순종종모돈 20두 (Landrace 6; Yorkshire 6; Duroc 8)를 이용하였으며 인공수정은 5개 농장의 경산 돈 43두를 공시하여 승가 허용 확인 후 24시간에 1차, 1차 수정 12시간 후에 2차 수정하였다.
⑥정액의 포장은 기본적으로 5 ml maxi-straw (Minitiib, Gmbh, Landshut, Germany)를 이용하였으며, straw 내부에 정액을 주입하고 양 끝을 금속 구슬로 봉하였다. 포장 방법별 시험을 위해 cryogenic-vial (Coming, Cambridge, MA 02140, USA) 과 alutninum-pack (Aldrich, Z18340-7, USA)을 이용하여 정액을 포장하였다.
대상 데이터
⑥정액의 포장은 기본적으로 5 ml maxi-straw (Minitiib, Gmbh, Landshut, Germany)를 이용하였으며, straw 내부에 정액을 주입하고 양 끝을 금속 구슬로 봉하였다. 포장 방법별 시험을 위해 cryogenic-vial (Coming, Cambridge, MA 02140, USA) 과 alutninum-pack (Aldrich, Z18340-7, USA)을 이용하여 정액을 포장하였다.
본 연구는 돼지에서 동결 정액을 이용한 번식 능 력을 개선하기 위한 동결 정액 포장 재료의 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 본 시험에는 축산기술연구소 종축 개량부 (충남, 성환)의 인공수정센터에서 사육 중인 종모 돈이 사용되었다.
본 시험의 공시 돈으로는 축산기술연구소(충남, 성환)에서 사육되고 있는 순종종모돈 20두 (Landrace 6; Yorkshire 6; Duroc 8)를 이용하였으며 인공수정은 5개 농장의 경산 돈 43두를 공시하여 승가 허용 확인 후 24시간에 1차, 1차 수정 12시간 후에 2차 수정하였다.
인공수정은 5개 농장의 경산 돈 43두를 공시하여 승가 허용 확인 후 24시간에 1차, 1차 수정 12시간 후에 2차 수정하였다. 시험기간은 1999년 10월부터 2000년 5월까지였다.
데이터처리
본 실험의 결과는 SAS통계 (1988) package* 이용하여 분석하였으며, 분산분석 후 유의성이 나타나는 효과에 대하여 Duncan 다중 검정을 실시하였다.
이론/모형
Johnson (1974)의 방법에 의하여 조사하였다. 인공수정은 5개 농장의 경산 돈 43두를 공시하여 승가 허용 확인 후 24시간에 1차, 1차 수정 12시간 후에 2차 수정하였다.
성능/효과
52 ℃ 에서 45초간 융해한 maxi-straw 포장 방법과 52℃에서 190초융해한 cryogenic-vial 포장방법간에 정액성상을 비교한 결과 총정자 운동성과 정자의 빠르기는 maxi-straw가 우수하였다 (P<0.05). 그러나 직진성과 정상 첨체비율은 두 포장방법간에 차이가 없었다.
Aluminum-pack 포장 방법을 이용하여 액체질소상단 10 cm에서 동결 후 52℃에서 15초간 융해한 결과 정자운동성 41.2%, 정상 첨체비율 32.0%로 비교적 우수한 결과를 보였으나 재질의 특성상 aluminum-pack 포장 방법은 내부 액체의 일정한 두께 조절 등의 불편함으로 실용성이 없을 것으로 사료 되었다.
기존의 5 ml maxi-straw를 대체할 수 있는 포장방법을 개선하기 위하여 cryogenic-vial (5 ml, Coming, Cambridge, MA 02140, USA)과 aluminum -pack (Aldrich, Z18340-7, USA)을 이용하여 동결 방법에 따른 융해 후정액의 성상을 조사한 결과는 Table 1과 같다. Cryogenic-vial을 액체질소 상 단3, 10 및 15 cm에서 각각 동결하고 52℃ water bath에서 190초간 융해하였을 때 정자운동성은 41.5, 41.0 및 43.2%로 각각 나타나 액체질소 상단 15 cm에서 동결 후 52 ℃ 에서 45초간 융해한 maxi -straw (39.0%)보다 우수하였으나 통계적인 유의차는 인정되지 않았고 aluminum-pack으로 포장된 정액을 액체질소 상단 10 cm에서 동결하고 52℃ 에서 15초간 융해하였을 때와 비슷한 정자운동성을 관찰할 수 있었다. 정상 두모율 (NAR)은 cyro- genic-vial 포장 방법으로 액체질소상단 3 cm에서 동결 후 융해시 37.
기존의 돼지 동결 정액 포장 방법인 maxi-straw 동 결정액 포장방법과 5 ml cryogenic-vial 및 aluminum-pack 포장방법을 비교한 결과 ciyogenic-vial 로 포장하여 액체질소상단 15 cm에서 동결한 후 52 ℃ water bath에서 190초 융해한 방법이 기존의 maxi-straw 방법과 비슷한 결과를 나타내었다. Cyogenic-vial 포장방법의 동결-융해방법을 설정하기 위하여 융해시간을 달리하여 시험한 결과 액체질소 상단 15 cm에서 동결하고 52℃에서 190초간 융해하였을 때 정자운동성이 120초 및 150초융해시 보다 우수하였다 (P<0.05). 그러나 정상 첨 체비율은 융해 시간 간에 차이가 없었다.
기존의 maxi-straw포장방법과 cryogenic-vial포 장 방법으로 제조된 동결 정액의 번식 성적을 비교조사하기 위하여 인공수정 실증시험을 실시한 결과는 Table 4와 같다. Maxi-straw의 수태율과 분만율 및 총산자 수는 77.3%, 68.2% 및 8.0두로 조사되어 cryogenic-vial포장방법의 66.7%, 61.9% 및 7.4두보다 다소 우수하였으나 통계적인 유의차는 인정되지 않았다.
기존의 돼지 동결 정액 포장 방법인 maxi-straw 동 결정액 포장방법과 5 ml cryogenic-vial 및 aluminum-pack 포장방법을 비교한 결과 ciyogenic-vial 로 포장하여 액체질소상단 15 cm에서 동결한 후 52 ℃ water bath에서 190초 융해한 방법이 기존의 maxi-straw 방법과 비슷한 결과를 나타내었다. Cyogenic-vial 포장방법의 동결-융해방법을 설정하기 위하여 융해시간을 달리하여 시험한 결과 액체질소 상단 15 cm에서 동결하고 52℃에서 190초간 융해하였을 때 정자운동성이 120초 및 150초융해시 보다 우수하였다 (P<0.
성상을 조사한 결과 정액성 상이 기존의 maxi-straw 와 유사한 것으로 조사된 cryogenic-vial를 이용하여 융해조건을 달리하였을 때 정자운동 성과 정상 첨체비율을 조사한 결과는 Table 2와 같다. 액체질소 상단 15 cm에서 동결 후 융해조건을 52℃ water bath에서 120, 150 및 190초로 각각 달리하였을 때의 정자운동성은 융해 후 0.5시간에는 차이가 없었으나 융해 2시간 후에는 190초간 융해한 정액이 40.0%로 현저히 높은 정자운동성을 나타내었다 (P<0.05). 정상첨체비율은 융해 후 0.
0%)보다 우수하였으나 통계적인 유의차는 인정되지 않았고 aluminum-pack으로 포장된 정액을 액체질소 상단 10 cm에서 동결하고 52℃ 에서 15초간 융해하였을 때와 비슷한 정자운동성을 관찰할 수 있었다. 정상 두모율 (NAR)은 cyro- genic-vial 포장 방법으로 액체질소상단 3 cm에서 동결 후 융해시 37.5%로 가장 우수하였으나 통계적인 유의차는 인정되지 않았다. 액체질소 10 및 15 cm 상단에서 동결한 cryogenic-vial 포장 방법은 15 cm 상단에서 동결된 maxi-straw와 유사한 정상 첨체비율을 나타내었다.
05). 정상첨체비율은 융해 후 0.5시간에 27.5 ~29.2%, 2.0시간에 22.4~25.5%로 나타나 융해 시간에 따른 차이는 없는 것으로 조사되어 ciegenic -vial포장방법을 이용할 경우에는 액체질소상단 15 cm에서 20분간 동결 후 52℃ water bath에서 190초간 융해시 정액성상이 가장 우수한 것으로 조사되었다.
Cryogeni-vial 포장 방법과 maxi-straw포장방법의 정액성상을 비교 조사한 결과는 Table 3과 같다. 총정자 운동성 (TM: total motility)과 정자의 빠르기 (VCL : curve linear velocity)는 maxi-straw방법이 54.3과 46.6%로 cryogenic-vial방법의 35.6과 36.6%보다 높았으나 (P<0.05), 정자의 직진성 (STR : straightness)과 정상 첨체 비율은maxi-straw가 53.2와 32.6%로 cryogenic-vial의 47.3과 29.8%와 비슷한 경향을 나타내었다.
후속연구
이상의 결과로 볼 때 기존의 maxi-straw 방법에 비하여 cryogenic-vial 방법이 만족할 만한 번식 성적 을 얻지는 못했으나 정액 제조 및 보관의 편리성과 융해시간편성 및 파손율 감소 등의 이점이 있으므로 동결 및 융해 방법에 대한 추가적인 연구가 보완되면 기존의 maxi-straw를 대체할 수 있는 새로운 포장방법의 가능성을 나타내었다고 사료된다.
이상의 결과를 종합해보면 cryogenic-vial 포장 방법의 동결 및 융해 방법을 좀 더 연구개발하면 기존의 maxi-straw 포장 방법을 대체하여 실용화할 수 있을 것으로 사료된다.
참고문헌 (12)
Eriksson, B. M. and Rodriguez-Martinez, H. 2000. Export of frozen boar semen in a new flat package. 4th Int. Conf. Boar semen preservation. p.244
Ewert, L. 1988. Experiments on preparation of boar spermatozoa for cryoconservation in straws and biological-physical aspects of thawing by microwaves. Thesis. School of Vet. Med., Hannover. p.91
Fiser, P. S. and Langford, G. A. 1980. Effect of pellet size on survival of ram spermatozoa frozen on dry ice. Cryobiology, 17:619
Fiser, P. S. and Fairfull, R. W. 1990. Combined effect of glycerol concentration and cooling velocity on motility and acrosomal integrity of boar spermatozoa frozen in 0.5 ml. straws. Mol. Reprod. Dev., 25:123-129
Johnson, L. A. 1985. Fertility results using frozen boar spematozoa : 1970 to 1985. 1st Int. Conf. n Deep Freezing of Boar Semen. Swedish Univ. Agric. Sciences, Uppsala. pp.199-222
Pursel, V. G. and Johnson, L. A. 1974. Glutaraldehyde fixation of boar spermatozoa for acrosome evaluation. Theriogenology, 1(2):36-68
Pursel, V. G. and Johnson, L. A. 1975. Freezing of boar spermatozoa: Fertilizing capacity with concentrated semen and a new thawing procedure. J. Anim. ScL, 40:99-102
Rodriguez-Martinez, H., Eriksson, B. and Lundeheim, I. 1996. Freezing boar semen in flat plastic bags. Membrane integrity and fertility. In: Rath, D., Johnson, L. A., Weitze, K. F. (Eds.), Boar Semen Preservation III. Proc. 3rd Int. Conf. Deep Freezing Boar Semen. Reprod. Dom. Anim. 31 Blackwell, Berlin. pp.161-168 (Suppl. 1)
SAS Institute. 1988. SAS User's Guide : Statistics (version 6.03), SAS Inst., Inc., Cary, NC., USA
Weitze, K. F., Rath, D. and Baron, G. 1987. Neue Aspekte der iefgefrierkonservierung von Ebersperma in Plastikrohren. Dtsch. tierrztl. Wschr., 94:485-488
Weitze, K. F., Rath, D. and Leps, H. 1988. Influence of volume/surface ratio of plastic packages upon freeze-thaw rate and fertility of boar semen. Proc. 11 th Int. Congo Anim. Reprod. Artif. Insem., Dulblin. 3:312
Westendorf. P., Richter, L. and Treu, H. 1975. Zur Tiefgefrierung von Ebersperma. Labor-und Besamungsergeb nisse mit dem Hulsnberger pailetten-Verfahren. Dtsch. Tierarztl. Wschr. 82:261-267
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