본 연구는 재래 흑염소의 인공수정기술을 개발하여 우수한 재래 흑염소의 이용효율을 극대화시키는데 그 목적을 두고 축산연구소 가축유전자원 시험장에서 사육하고 있는 재래 흑염소의 정액을 채취하여 이를 동결보존한 후 필요시 사용하였다. 발정동기화 처리로 인위적으로 발정을 유기한 개체에 인공수정을 실시하여 처리방법별 발정 유기율, 호르몬의 변화양상 및 분만율을 조사하였다. 발정동기화 방법 중 CIDR+$PGF_2a$ 방법에서 $55.6\%$, CIDR+PMSG 방법에서 $40.0\%$ 발정이 발현되었다. CIDR+$PGF_2a$와 CIDR+PMSG 두 처리구에서 CIDR삽입 후 progesterone 농도가 상승하여 CIDR 제거하는 당일까지 높은 수준의 progesterone의 혈중 농도를 유지하였다. 그러나 CIDR를 제기하면 다음날 바로 그 농도가 1 ng/mL 수준으로 급격히 떨어지는 것을 확인함으로써 재래 흑염소의 발정동기화를 위해 CIDR를 이용하는 것이 유용한 방법으로 확인되었다. 이들 중 CIDR+$PGF_2a$를 사용하였을 경우 신선 정액에서 $25\%$, 동결정액에서 $20\%$의 분만율을 나타내었다.
본 연구는 재래 흑염소의 인공수정기술을 개발하여 우수한 재래 흑염소의 이용효율을 극대화시키는데 그 목적을 두고 축산연구소 가축유전자원 시험장에서 사육하고 있는 재래 흑염소의 정액을 채취하여 이를 동결보존한 후 필요시 사용하였다. 발정동기화 처리로 인위적으로 발정을 유기한 개체에 인공수정을 실시하여 처리방법별 발정 유기율, 호르몬의 변화양상 및 분만율을 조사하였다. 발정동기화 방법 중 CIDR+$PGF_2a$ 방법에서 $55.6\%$, CIDR+PMSG 방법에서 $40.0\%$ 발정이 발현되었다. CIDR+$PGF_2a$와 CIDR+PMSG 두 처리구에서 CIDR삽입 후 progesterone 농도가 상승하여 CIDR 제거하는 당일까지 높은 수준의 progesterone의 혈중 농도를 유지하였다. 그러나 CIDR를 제기하면 다음날 바로 그 농도가 1 ng/mL 수준으로 급격히 떨어지는 것을 확인함으로써 재래 흑염소의 발정동기화를 위해 CIDR를 이용하는 것이 유용한 방법으로 확인되었다. 이들 중 CIDR+$PGF_2a$를 사용하였을 경우 신선 정액에서 $25\%$, 동결정액에서 $20\%$의 분만율을 나타내었다.
Artificial insemination (AI) technology has widely applied in domestic animals including cattle for production and preservation of valuable animals. However, AI in goat was poorly studied. We here compared two different estrus synchronization methods, CIDR (controlled intravaginal drug release)+
Artificial insemination (AI) technology has widely applied in domestic animals including cattle for production and preservation of valuable animals. However, AI in goat was poorly studied. We here compared two different estrus synchronization methods, CIDR (controlled intravaginal drug release)+$PGF_2a$ and CIDR+PMSG, in Korean native goats. After treatment of CIDR+$PGF_2a$ or CIDR+PMSG for estrus synchronization, AI was applied to 38 recipients. Of 18 recipients treated with CIDR+$PGF_2a$, 4 recipients produced offsprings. However, no pregnancy was obtained in 20 recipients treated with CIDR+PMSG. Especially, after treatment of CIDR+$PGF_2a$, AI with fresh or frozen sperm showed markedly higher parturition rates than that of CIDR+PMSG. From these results, we suggest that combination of CIDR and $PGF_2a$ could be used as good method for estrus synchronization in Korean native goats.
Artificial insemination (AI) technology has widely applied in domestic animals including cattle for production and preservation of valuable animals. However, AI in goat was poorly studied. We here compared two different estrus synchronization methods, CIDR (controlled intravaginal drug release)+$PGF_2a$ and CIDR+PMSG, in Korean native goats. After treatment of CIDR+$PGF_2a$ or CIDR+PMSG for estrus synchronization, AI was applied to 38 recipients. Of 18 recipients treated with CIDR+$PGF_2a$, 4 recipients produced offsprings. However, no pregnancy was obtained in 20 recipients treated with CIDR+PMSG. Especially, after treatment of CIDR+$PGF_2a$, AI with fresh or frozen sperm showed markedly higher parturition rates than that of CIDR+PMSG. From these results, we suggest that combination of CIDR and $PGF_2a$ could be used as good method for estrus synchronization in Korean native goats.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 재래 흑염소의 인공수정기술을 개발 하여 우수한 재래 흑염소의 이용효율을 극대화 시 키는데 그 목적을 두고 축산연구소 가축유전자원 시험장에서 사육하고 있는 재래 흑염소의 정액을 채취하여 이를 동결보존한 후 필요시 사용하였다. 발정동기화 처리로 인위적으로 발정을 유기한 개 체에 인공수정을 실시하여 처리방법별 발정 유기 율, 호르몬의 변화양상 및 분만율을 조사하였다.
그러나 산양의 인공수정 보급률은 세계적으로도 아직 10% 미만이고 우리 나라에서는 흑염소의 인공수정에 관한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구는 재래 흑염소에 인위적으로 발정을 동기화시키고, 이를 이용하여 인공수정을 실시함으로써 흑염소도 다른 주요 가 축과 마찬가지로 인공수정이 가능한 동물임을 확 인하고자 수행하였다.
산양은 계절번식 동물로서 번식시기가 봄, 가을 로 편중되어 있는 경향이 있다. 이에 본 연구에서는 재래 흑염소를 인위적으로 발정을 유기시키고, 발정 유도시간별 호르몬의 변화 양상을 조사하며, 발정이 발현된 개체에 인공수정을 실시하여, 인공 수정을 보편적으로 실시하는 한우, 젖소처럼 인공 수정의 가능 여부를 확인하고자 하였다.
제안 방법
CIDR sheep and goat®를 질내에 삽입하고 15일 째 제거하면서 동시에 PMSG(Folligon®, Intervet, Australia) 200 IU를 근육주사하였다. PMSG 투여 후 40, 48시간째에 발정 발현이 확인된 개체에 2차 례 인공수정을 실시하였다.
0% 발정이 발현되었다. CIDR+PGFza와 CIDR+PMSG 두 처리구에서 CIDR삽입 후 progesterone 농도가 상승하여 CIDR 제거하는 당일까지 높은 수준의 progesteronee 혈중 농도를 유지하였다. 그러나 CIDR를 제거하면 다음날 바로 그 농도가 1 ng/mL 수준으 로 급격히 떨어지는 것을 확인함으로써 재래 흑염 소의 발정동기화를 위해 CIDR를 이용하는 것이 유용한 방법으로 확인되었다.
CIDR sheep and goat®를 질내에 삽입하고 15일 째 제거하면서 동시에 PMSG(Folligon®, Intervet, Australia) 200 IU를 근육주사하였다. PMSG 투여 후 40, 48시간째에 발정 발현이 확인된 개체에 2차 례 인공수정을 실시하였다.
본 연구는 재래 흑염소의 인공수정기술을 개발 하여 우수한 재래 흑염소의 이용효율을 극대화 시 키는데 그 목적을 두고 축산연구소 가축유전자원 시험장에서 사육하고 있는 재래 흑염소의 정액을 채취하여 이를 동결보존한 후 필요시 사용하였다. 발정동기화 처리로 인위적으로 발정을 유기한 개 체에 인공수정을 실시하여 처리방법별 발정 유기 율, 호르몬의 변화양상 및 분만율을 조사하였다. 발정동기화 방법 중 CIDR+PGF2a 방법에서 55.
발정동기화를 위해 9월 초순경 재래 흑염소의 외음부를 생리식염수와 70% 알콜솜으로 세척한 후 CIDR sheep and goat®(Pharmacia and Upjohn, New Zealand)를 질내에 삽입하여 7일째 제 거하였다. 제거 24시간전 3 mg 의 PGF2a(Lutalyse®, Upjohn, USA)를 근육주사하고, PGFja 투여 40시간, 48시간째에 2차례 인공수정을 실시하였다.
발정동기화를 위해 9월 초순경 재래 흑염소의 외음부를 생리식염수와 70% 알콜솜으로 세척한 후 CIDR sheep and goat®(Pharmacia and Upjohn, New Zealand)를 질내에 삽입하여 7일째 제 거하였다. 제거 24시간전 3 mg 의 PGF2a(Lutalyse®, Upjohn, USA)를 근육주사하고, PGFja 투여 40시간, 48시간째에 2차례 인공수정을 실시하였다. 인공수 정은 질 점액을 분비하거나 승가를 허용한 개체를 이용하여 축산연구소에서 개발하여 특허(실용신 안)등록된 가축인공수정기구(Fig.
산양용 electronic ejaculator를 이용하여 전기자극법으로 채취하였다. 채취한 정액은 정자가 저온충격을 받지 않도록 보온을 유 지하면서 채취 즉시 실험실로 운반하여 pH, 정액 량, 정자농도, 총정자수, 정자 운동성, 생존율, 형태 적 기형율 등을 확인하였다. 정액 희석액은 원정액을 실험실로 운반즉시 222 g(Union 5KR®, Hanil, Korea)에서 10분간 원심분리하여 정장물질을 제거한 후 Table 1과 같이 TYG(Tris-egg yolk-glycerol)액을 만들어 이용하였다.
대상 데이터
본 시험에 사용한 공시축은 축산연구소 가축유 전자원시험장에서 사육하고 있는 재래 흑염소 중 이전에 번식 경험이 있는 건강한 흑염소를 9월에 발정 동기화에 이용하였으며, 사양방법은 가축유전 자원시험장의 사양방법에 따라 방사기(4월~10월) 에는 방목장에서 오전 9시부터 오후 5시까지 윤환 방목으로 혼합목초를 자유채식하였고, 1일 기준 0.4 kg의 농후사료를 급여 하였으며, 사사기 와 방목 이후에는 건초와 물을 자유롭게 공급하였다.
데이터처리
실험 결과의 통계학적 분석을 위하여 SAS(Sta- tistical Analysis System) package를 이용하였으며, 요인별 반복수가 같지 않아 GLM(Gener이 Linear Models) procedure를 적용하여 각 요인의 least square means를 구하여 처 리구간의 유의 성을 검 정 하였다.
이론/모형
정액의 채취는 면 . 산양용 electronic ejaculator를 이용하여 전기자극법으로 채취하였다. 채취한 정액은 정자가 저온충격을 받지 않도록 보온을 유 지하면서 채취 즉시 실험실로 운반하여 pH, 정액 량, 정자농도, 총정자수, 정자 운동성, 생존율, 형태 적 기형율 등을 확인하였다.
발정동기화 처리기간동안 progesteronee] 체내 농도 변화를 측정하기 위해 CIDR 삽입 전부터 인 공수정 다음날까지 매일 오후 1시경 진공채혈관을 이용하여 경정맥에서 채혈하고 12시간동안 냉장보 관 후 3, 000 rpm으로 10분간 원심분리하여 상층액 혈청만을 채취한 후 호르몬 분석시까지 -20℃에 냉동보관하였다. 혈청 progesterone의 농도측정은 형광면역분석법 (Fluorescence immunity assay)으로 측정하였다.
성능/효과
발정 동기화 방법에 따른 발정의 발현 및 발정 발현시간은 Table 2와 같다. CIDR+PGFza 방법은 55.6%(10/18두)에서 CIDR를 제거한 후 평균 16.3±2.5시간에 발정이 발현된 반면 CIDR+PMSG 방법은 40.0%(8/20두)에서 CIDR 제거후 40.0±3.5시간에 발정이 발현되었다. '
CIDR+PGFza와 CIDR+PMSG 두 처리구에서 CIDR 삽입 후 progesterone 농도가 5 — 15 ng/mL농도로 상승하여 제거 당일까지 높은 수준의 pro- gesterone의 혈중 농도를 유지하였다. 그러나 CIDR 를 제거하면 다음날 바로 그 농도가 1 ng/mL 수준 으로 급격히 떨어지는 것을 확인하였다.
CIDR+PGFza와 CIDR+PMSG 두 처리구에서 CIDR삽입 후 progesterone 농도가 상승하여 CIDR 제거하는 당일까지 높은 수준의 progesteronee 혈중 농도를 유지하였다. 그러나 CIDR를 제거하면 다음날 바로 그 농도가 1 ng/mL 수준으 로 급격히 떨어지는 것을 확인함으로써 재래 흑염 소의 발정동기화를 위해 CIDR를 이용하는 것이 유용한 방법으로 확인되었다. 이들 중 CIDR+PGF2 a를 사용하였을 경우 신선 정액에서 25%, 동결정 액에서 20%의 분만율을 나타내었다.
그러나 CIDR 를 제거하면 다음날 바로 그 농도가 1 ng/mL 수준 으로 급격히 떨어지는 것을 확인하였다. 따라서 CI-DR 주입전 개체별 progesteronee] 초기 농도에 상 관없이 CIDR 제거시 progesterone의 급격한 하강을 유도하여 발정을 동기화 시킬 수 있는 것으로 확인되었다.
발정 동기화를 위해 장착한 CIDR를 제거하면 다음날 바로 progesterone의 농도가 1 ng/mL 수준으로 급격히 떨어지는 것을 확인하였다. 이는CIDR의 제거 즉시 progesterone의 농도가 1 ng/mL 이하로 떨어졌다는 Billing와 Katz(1999)의 결과와 일치하였고, 질내 progesterone 스폰지(Kusina 등, 2000; Greyling와 Vander Nest, 2000) 나 norgesto-met(Kusina 등, 2000)의 귀내 삽입물을 발정 동기 화 제제로 사용하였을 경우 제거 즉시 progesterone 농도가 떨어졌다는 보고와도 유사한 결과를 나타내었다.
발정동기화 처리로 인위적으로 발정을 유기한 개 체에 인공수정을 실시하여 처리방법별 발정 유기 율, 호르몬의 변화양상 및 분만율을 조사하였다. 발정동기화 방법 중 CIDR+PGF2a 방법에서 55.6 %, CIDR+PMSG 방법에서 40.0% 발정이 발현되었다. CIDR+PGFza와 CIDR+PMSG 두 처리구에서 CIDR삽입 후 progesterone 농도가 상승하여 CIDR 제거하는 당일까지 높은 수준의 progesteronee 혈중 농도를 유지하였다.
Kusina 등(2000)은 progesterone 스폰지 삽입으로 70%, norgestomet ear implant로 64%, PGFza 제제인 cloprostenol의 10일 간격 2회 투여로 82% 및 progesterone 스폰지 와 cloprostenol 병용 투여로 83%의 분만율을 보고 하였다. 본 실험에서 CIDR를 이용한 발정동기화 방법을 재래 흑염소에 이용할 경우 PGF2a 제제를 이용하여 황체를 퇴행시킴으로 발정을 명확히 발 현시키는 것이 과배란제제인 PMSG를 사용하는 것보다 분만율을 높일 수 있는 방법으로 사료된다.
0 ng/mL 이하로 감소한다고 보고하고 있다(Abeyawardene와 Pope, 1990). 본 실험에서도 CIDR의 제거후 progesterone의 농도가 발정기의 수준인 1.0 ng/mL 정도의 수준으로 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 따라서 CIDR의 이용이 인공수정을 위한 발정 동기화 처리방법으로 효과적인 것으로 사료된다.
후속연구
이처럼 외국과 본 실험에서 분만율의 차이가 현 격히 나타나는 이유로 발정동기화 방법의 미숙, 자 체 생산된 동결정액의 질 저호}, 산양 사육환경의 차이, 시술자의 기술 부족 등 여러가지 원인이 있 겠으나 재래 흑염소에서 지금까지 거의 접근하지 못했던 발정동기화 후 인공수정으로 산자를 생산 한 자체에 큰 의미를 부여할 수 있다. 따라서 계속 적인 재래 흑염소의 인공수정방법에 대한 연구를 수행한다면 우리나라 고유 가축인 재래 흑염소의 개량과 유전자원의 보존에 크게 기여할 것으로 사 료된다.
참고문헌 (18)
Abeyawardene SA and Pope GS. 1990. Concentrations of oestradiol-17 ${\beta}$ in plasma and milk and progesterone in plasma during the oesterous cycle and in early pregnancy in goats. Br. Vet. J., 146:101-105
Billings HJ and Katz LS 1999. Facilitation of sexual behavior in french-alpine goats treated with intravaginal progesterone-releasing devices and estradiol during the breeding and nanbreeding seasons. J. Anim. Sci., 77:2073-2078
Bon Durant RH, Darien BJ, Munro CJ, Stabenfeldt GH and Wang P. 1981. Photoperiod induction of Fertile oestrus and changes in LH and progesterone concentrations in yearling dairy goats (Capra hircus). J. Reprod. Fertil., 63:1-9
Chemineau P, Malpaux B, Pelletier J, Leboeuf B, Delgadillo JA, Deletang F, Pobel T and Brice G. 1996. Emploi des implants de melatonine et des traitements photoperiodiques pour maitriser la reproduction saisonniere chez les ovins et les caprins. INRA. Prod. Anim., 9:45-60
Dunn P. 1982. The goatkeeper's Veterinary Book. Farming press LTD. pp. 134-140
Freitas VJF, Baril G and Saumande J. 1997. Estrus synchronization in dairy goats: use of fluorogestone acetate vaginal sponges or norgestomet ear implants. Animal. Reprod. Sci., 46:237-244
Kusina NT, Tarwirei F, Hamudikuwanda H, Agumba G and Mukwena J. 2000. A comparison of the effects of progesterone sponges and ear implants, $PGF_2{\alpha}$ , and their combination on efficacy of estrus synchronization and fertility of mashona goat does. Theriogenology, 53:1567-1580
Ritar AJ, Ball PD and O'may PJ. 1990. Artificial insemination of Cashmere goats: effects on fertility and fecundity of intravaginal treatment, method and time of insemination, semen freezing process, number of motile spermatozoa and age of females. Reprod. Fertil. Dev., 2:377-384
Ritar AJ, Robertson JA and Evans G. 1994. Ovulatory activity, hormonal induction of ovulation and fertility of young cashmere and angora female goats in a temperate environment. Reprod. Fertil. Dev., 6:737-747
Romano JE, Grabo BG and Christians CJ. 2000. Effect of sterile service on estrus duration, fertility and prolificacy in artificially inseminated dairy goats. Theriogenology, 53:1345-1353
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.