[논문]한우 인공수정에서 수정적기 진단키트 활용이 수태율에 미치는 영향

최선호; 진현주

doi:10.12750/jet.2017.32.3.153

한우 인공수정에서 수정적기 진단키트 활용이 수태율에 미치는 영향
Effects of Optimal Heat Detection Kit on Fertility after Artificial Insemination (AI) in Hanwoo (Korean Native cattle) 원문보기

Journal of embryo transfer = 한국수정란이식학회지, v.32 no.3, 2017년, pp.153 - 157

최선호 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 진현주 (농촌진흥청 국립축산과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the optimal artificial insemination (AI) time with diagnostic kit at ovulation time. We already applied the patent about the protein in the cow heat mucose in external reproductive tract. And we would examine the accuracy for detection of cow heat by the kit produced with the protein. Evaluation of optimal heat detection was tried two time at 12 hrs and 24 hrs after the heat. And then, AI service also performed two times with no relation to the results of heat diagnosis by heat detection kit and pregnancy rates were checked with rectal palpation on $60^{th}$ day after AI. Heat diagnostic results by kit in natural heat after 12 hrs in Hanwoo cows were showed 31.3~75.0% on positive in first heat detection and 33.3~100.0% on positve in second heat detection. In the $1^{st}$ positive results were significant different (p<0.05), but $2^{nd}$ positive were not. The results of heat detection showed different result on regional influence and individual cow effects. The pregnancy rates of first trial of heat detection were showed 34.4~78.7% on positive and 21.3~68.8% on negative after the diagnosis by heat detection kit. And the pregnancy rates of next trial of heat detection were showed 33.3~85.7% on positive and 14.3~66.6% on negative after the heat diagnosis. Both positive results of first trial and next trial also were showed significant different (p<0.05), but negative results were not. In positive result, first trial of total pregnancy rates was higher than the next trial of pregnancy, but there showed opposite results on negative results. In conclusion, the optimal heat detection kit is suitable to ordinary Hanwoo cows and it suggested that we have to improve the kit's accuracy by detecting the materials like proteins related optimal AI time.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이를 토대로 유전체의 발현율을 재검증하여 발현 특이 단크론 항체를 제작하는 등 키트화하는 기반을 구축하였다. 따라서 본 실험은 이러한 근거를 기반으로 하여 암소 발정 시 발현되는 특이 단백질을 탐색하는 소 수정적기 진단키트를 활용하여 한우 농가의 수태율 향상을 위하여 발정키트 사용 후 발정발현율과 인공수정 임신율을 각각 조사하였다
이와 같이 발정 확인을 위한 다양한 방법이 개발되고 있으나, 사양관리의 차이에 의해 발정의 강약, 점액의 출현 및 점액 양의 차이, 발정기에 점액의 형태 및 양의 변화 등 다양한 변화에 의해 발정의 확인 및 이를 확인하여 인공수정 적기를 결정하는 것은 상당한 차이를 나타냄으로 정확하고 과학적인 발정 발견 방법의 연구가 절실한 상황이 지속되고 있다. 따라서 본 연구는 발정기와 배란기의 사이에 나타나는 단백질을 탐색하여 적정한 수정 시기를 확인하기 위해 발정기 단백질에 대한 특허를 요청하였고 이러한 기전을 활용한 진단키트를 개발하여 현장에서 확인한 결과 일정한 결과를 얻게 되어 결과를 보고하고자 하였다. 특히 자연발정과 발정동기화와 무관하게 외형적인 발정의 확인에 의해 인공수정 시 다소 높은 수태율을 보여 적절한 번식우 사양관리 방법으로 수태율을 일정 수준 혹은 향상을 할 수 있다는 것이 확인되었다.

제안 방법

발정 후 12시간이 경과한 암소의 질부에 스왚(swap)이나직검장갑을 착용한 손으로 질점액을 채취하여 점액 농후부를함유 단백질의 농도를 조절하기 위해 희석액에 넣어 희석하였고, 희석한 발정 점액을 키트의 반응 유도 구멍에 3~4방울 떨어뜨려 반응을 유도하였다. 0.
수정적기를 검사한 암소의 인공수정은 일반적인 인공수정 방법으로 실시하였으며, 수정적기 판정키트의 양·음성 여부에 관계없이 2회 이상 인공수정을 실시하여 양성 및 음성에 대한 수태율을 조사하였다.
따라서 인공수정이나 수정란이식을 통해 농가에 이득이 되는 송아지의 생산을 위해 발정과 수정적기를 과학적인 방법으로 진단하고 번식에 활용할 필요가 대두되고 있다. 암소의 발정시기에 외형적 행동변화 뿐만 아니라 생체의 변화를 탐색함으로서 과학적인 진단이 가능할 것으로 예상되어 발정시기에 분비되는 발정 분비물내의 단백질을 분리 동정하여 특이 단백질을 분리하였다. 이를 토대로 유전체의 발현율을 재검증하여 발현 특이 단크론 항체를 제작하는 등 키트화하는 기반을 구축하였다.
암소의 발정시기에 외형적 행동변화 뿐만 아니라 생체의 변화를 탐색함으로서 과학적인 진단이 가능할 것으로 예상되어 발정시기에 분비되는 발정 분비물내의 단백질을 분리 동정하여 특이 단백질을 분리하였다. 이를 토대로 유전체의 발현율을 재검증하여 발현 특이 단크론 항체를 제작하는 등 키트화하는 기반을 구축하였다. 따라서 본 실험은 이러한 근거를 기반으로 하여 암소 발정 시 발현되는 특이 단백질을 탐색하는 소 수정적기 진단키트를 활용하여 한우 농가의 수태율 향상을 위하여 발정키트 사용 후 발정발현율과 인공수정 임신율을 각각 조사하였다
수정적기를 검사한 암소의 인공수정은 일반적인 인공수정 방법으로 실시하였으며, 수정적기 판정키트의 양·음성 여부에 관계없이 2회 이상 인공수정을 실시하여 양성 및 음성에 대한 수태율을 조사하였다. 인공수정 후 재발정이 나타난 암소는 재차 수정적기 판정과 인공수정을 실시하였고, 재발정이 나타나지 않은 암소는 인공수정 60일 이후에 직장검사법으로 임신감정을 실시하여 수태율을 조사하였다.
전국에 번식암소 50두 이상의 농가를 선정하여 자연발정이 2회 이상 정상적으로 발현되는 암소를 선발하였으며, 자연발정 혹은 발정동기화법(PGF2α와 GnRH+CIDR 처리에 의한 발정동기화)을 활용하여 번식우의 발정을 유도하였고, 발정이 나타난 암소는 수정적기 판정키트를 활용하여 수정시기를 정하였다.

데이터처리

수정적기 진단키트를 이용한 수정적기 판정결과와 판정 후 양성 및 음성의 결과와 관계없이 인공수정하여 60일 이후의 임신진단 결과에 대한 통계분석은 95% 신뢰수준에서 Statview Program (USA)의 ANOVA 검정을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

발정 후 12시간이 경과한 암소의 질부에 스왚(swap)이나직검장갑을 착용한 손으로 질점액을 채취하여 점액 농후부를함유 단백질의 농도를 조절하기 위해 희석액에 넣어 희석하였고, 희석한 발정 점액을 키트의 반응 유도 구멍에 3~4방울 떨어뜨려 반응을 유도하였다. 0.5~1분 경과 후 반응 표시줄하단부에 키트가 정상적으로 반응함을 알려주는 붉은 밴드가 나타나며, 양성일 경우 상단부에 붉은 밴드가 나타나 수정적기임을 감지하여 판정하였다(Fig. 1)
1차 수정 적기 진단에서 양성으로 나타난 암소에 인공수정한 결과 수태율은 34.4~78.7%를 나타냈으며, 시험농장 간에 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.05).
이는 지역간 개체들의 발정주기의 변화가 일정하지 않음을 시사하는 것으로 대상 암소의 발정이 농가들 간의 사양관리에 차이가 있어 일정하게 나타나지 않는 것으로 사료된다. 1차 수정적기 진단과 2차 수정적기 진단에서 음성으로 나타난 암소의 인공수정 결과는 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 양성으로 판정된 개체 중 수태가 되지 않고 발정이 재귀된 개체들이 포함되어 수태율의 차이가 일정하지 않음을 시사한다고 하겠다.
05). 대부분의 농가는 자연발정을 통해 암소의 임신을 유도함으로 개체간의 차이(진단키트 밴드의발색율)가 컸으나, JY 농가는 CIDR 등을 이용하여 발정동기화를 시도하여 비교적 일정한 발정 현상을 관찰할 수 있었으나, 수정적기 키트의 양성 반응은 높게 나타나지 않았다. 2차 수정적기 진단키트의 판정결과는 33.
또한 2차 수정적기 진단 후 양성으로 나타난 암소의 인공수정 수태율은 33.3~85.7%를 나타냈고, 지역적인 차이를 보였으며, 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.05).
암소의 사육환경과 지역적인 차이가 있으나,1차 수정적기 진단키트의 판정결과에서 31.3~75.0%까지 양성판정이 나타났고, 시험 농장에 따른 발정발현율에서는 유의적인 차이를 보였다(p<0.05).
따라서 본 연구는 발정기와 배란기의 사이에 나타나는 단백질을 탐색하여 적정한 수정 시기를 확인하기 위해 발정기 단백질에 대한 특허를 요청하였고 이러한 기전을 활용한 진단키트를 개발하여 현장에서 확인한 결과 일정한 결과를 얻게 되어 결과를 보고하고자 하였다. 특히 자연발정과 발정동기화와 무관하게 외형적인 발정의 확인에 의해 인공수정 시 다소 높은 수태율을 보여 적절한 번식우 사양관리 방법으로 수태율을 일정 수준 혹은 향상을 할 수 있다는 것이 확인되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	발정 관찰을 위해 사용되는 기구나 장비가 가진 특징은?	최근 발정 관찰을 위해 제작된 기구나 장비는 발정 분비물의 점도나 센서의 전기적 저항반응과 외음부의 온도(Sakatani등, 2016)등의 외부생식기의 현상을 관찰하여 실시하고 있으며, CCTV 관찰 및 적외선 카메라와 열화상카메라(Talukder 등, 2015) 등 다양한 방법을 이용하여 수행하고 있으나, 화학적 분석 등에 입각한 발정 측정과 수정적기의 판단은 전무한실정이다. 한편 사람에 있어서 타액의 estradiol(Ozono 등,1992; Guida 등, 1993; Fehring과 Gaska, 1998)이나 소에서 건조시킨 타액의 결정 형태(Ravinder 등, 2016), 낙타(Haberova,2010), 개(Pardo-Carmona 등, 2010) 를 확인하여 수정적기를 판단하는 것이 과학적인 방법이라 보고되고 있다.
	현재 보고되고 있는 수정적기 판단을 위한 과학적인 방법은 무엇인가?	최근 발정 관찰을 위해 제작된 기구나 장비는 발정 분비물의 점도나 센서의 전기적 저항반응과 외음부의 온도(Sakatani등, 2016)등의 외부생식기의 현상을 관찰하여 실시하고 있으며, CCTV 관찰 및 적외선 카메라와 열화상카메라(Talukder 등, 2015) 등 다양한 방법을 이용하여 수행하고 있으나, 화학적 분석 등에 입각한 발정 측정과 수정적기의 판단은 전무한실정이다. 한편 사람에 있어서 타액의 estradiol(Ozono 등,1992; Guida 등, 1993; Fehring과 Gaska, 1998)이나 소에서 건조시킨 타액의 결정 형태(Ravinder 등, 2016), 낙타(Haberova,2010), 개(Pardo-Carmona 등, 2010) 를 확인하여 수정적기를 판단하는 것이 과학적인 방법이라 보고되고 있다. 현재의 발정 관찰 방법은 발정 징후가 나타나는 암소의 반응을 식별하여 승가허용, 발정분비물, 보행의 횟수(Talukder 등, 2015) 등을 관찰하는 방법이나 미약 발정과 같이 발정징후가 분명하지 않은 경우의 발정 관찰은 어려운 실정으로, 수태율을 높이기 위해서 2~3회의 인공수정을 실시함으로서 발정의 미발견이나 재발정율 등으로 인한 수태율 저하를 줄이려 하고 있다.
	기존의 발정관찰 방법 중 승가나 외음부의 변화 및 점액의 출현 형태 등으로 관찰하여 임신을 유도하는 방법이 가진 문제점은?	최근 한우산업은 규모화되어 사육두수가 늘어나면서 발정관찰을 위해 관리해야 할 암소가 많아 정확하고 편리한 발정 발견 방법이 연구되어 왔으나, 대부분이 승가나 외음부의 변화 및 점액의 출현 형태 등으로 관찰하여 임신을 유도하고 있다. 이 방법은 빈번한 관찰에 의해 가능한 방법이나 사육두수가 많은 경우는 한계가 있으므로, 번식관리 일지에 발정주기를 잘 기록하여 하는 방법이 있으나(김 등, 2012), 역시 사육두수의 문제와 농가별 사양관리의 형태에 따라 다양한 차이를 나타낸다. 그래서 개량된 방법은 암소의 미근부에 안료가 든 주머니를 부착하여 승가 압력에 의해 안료주머니가 터지면 발정의 여부를 판단할 수 있었는데, 그것을 ICT에 접목한 것은 미근부에 승가 시 발생하는 압박 자극을 감지하는 센서를 부착하여 조명이 들어오거나(조 등, 2008), 자극 신호를 무선으로 컴퓨터에 전달하는 등의 방법이 개발되었다.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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