牛における人工授精時の性腺刺激ホルモン
放出ホルモン投与が受胎に及ぼす影響
門司恭典*
ῌ佐藤光夫**ῌ桑山岳人*ῌ百目鬼郁男*
ῑ平成 +. 年 / 月 ,1 日受付ῌ平成 +. 年 3 月 ,/ 日受理ῒ 要約 : 一般畜産農家῍ 公共牧場および本学富士畜産農場で飼育されている雌牛 .+2 頭に人工授精と同時に性 腺刺激ホルモン放出ホルモンῑGnRH῍ ブセレリンῒ を 0῍ +* および ,* mg を投与し῍ 無処置対照群のそれと 受胎率について比較したῌ また῍ 本剤の投与効果を判定するために血漿中プロジェステロン濃度を測定し῍ 黄体機能への影響についても検討したῌ その結果῍ ブセレリン 0῍ +* および ,* mg 投与のいずれの群におい ても受胎率は対照群のそれよりも 1.0ῐ3.,῍ と高い成績が得られたῌ 次いで῍ 空胎期間の短い区 ῑ+,* 日未 満ῒ と長い区 ῑ+,* 日以上ῒ に分けて検討したところ῍ 空胎期間の長短に関係なく受胎率は投与群の方が対照 群よりも高い傾向を示したῌ さらに῍ 投与回数を + 回と , 回に分けたところ῍ + 回目の投与での受胎率は῍ 各 投与群と対照群の間に有意差はなかったが῍ , 回目の投与では投与群の受胎率は対照群よりも +0..ῐ.1.0῍ 改善され῍ 特に +* mg 投与群での受胎率は 2/.1῍ で対照群および 0 mg 投与群よりも有意 ῑPΐ*.*/ῒ に高いこ とが認められたῌ 従って῍ 受胎しにくい牛に対するブセレリン投与の効果が顕著に現れたῌ キῌワῌド : 牛῍ 人工授精῍ GnRH ῑブセレリンῒ῍ 受胎率῍ プロジェステロン ῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎῎緒
言
牛は適当な間隔で分ῌを繰り返しながら子牛と乳を生産 しているが῍ 経済的能力を十分発揮させるための理想的な 分ῌ間隔は +, ケ月とされているῌ しかし῍ 家畜改良増殖法 の規定に基づき῍ 平成 +, 年に公表された家畜改良増殖目 標の中で῍ 乳用牛および肉用牛の分ῌ間隔は全国平均 +-.0 および +-.- か月で῍ 数年来短縮される傾向は見られな い+ῒ ῌ この理由として῍ 発情が発現しないために人工授精がで きない῍ 発情徴候が微弱あるいは持続時間が短いため授精 適期が把握できないῌ また῍ 授精しても受胎しないなどの 問題点が指摘されているῌ 牛の繁殖成績を向上させるため には῍ これらの問題を解決し῍ 分ῌ間隔を短縮することが 重要であるῌ 牛の繁殖成績向上対策の一つとして῍ 従来からヒト絨毛 性性腺刺激ホルモン ῑhCGῒ,ῌ/ῒ あるいは性腺刺激ホルモン 放出ホルモンῑGnRHῒ0ῌ+*ῒ などのホルモン投与が試みられ ているῌ 特に人工授精と同時に GnRH の投与は῍ 排卵の促 進と排卵前後の卵巣機能の活性化に有効に作用して受胎率 が向上したとする報告がある0ῌ++ῒ ῌ 一方῍ GnRH を投与し ても受胎率を改善させることはできなかったとする報告も あり+,ῌ+.ῒ ῍ その効果はまちまちで῍ 十分に検討されたとは いえないῌ そこで本実験では῍ 性腺刺激ホルモン放出ホルモン ῑGnRH : 以下ブセレリンと記すῒ の応用を試み῍ 人工授精 と同時のブセレリン投与が牛の受胎率に及ぼす影響につい て広範な野外試験を行うとともに῍ 授精後の血中プロジェ ステロン濃度への影響についても併せて検討したῌ材料および方法
供試牛は῍ 一般畜産農家῍ 公立の公共牧場῍ 畜産試験場 および本学富士畜産農場で飼育されているホルスタイン種 -22頭῍ 黒毛和種 -* 頭の経産および未経産牛計 .+2 頭を供 試し῍ 無作為にエストマ῏ル注 +./ ml ῑブセレリンとして 0mgῒ῍ ,./ ml ῑ+* mgῒ および /.* ml ῑ,* mgῒ を投与する群 と無処置対照群の . 群に区分したῌ 供試薬は῍ ドイツヘキスト社が開発したブセレリン ῑ商 品名 ; エストマ῏ル注 : シオノギ製薬ῑ株ῒῒ + ml 中に酢酸 ブセレリン .., mg ῑブセレリンとして . mg を含有ῒ を使用 したῌ 試験方法は῍ 3- 頭にブセレリン 0 mg῍ +-3 頭に +* mg お よび +-, 頭に ,* mg を人工授精と同時に臀部筋肉内に + 回 注射したῌ また῍ /. 頭は無処置対照群としたῌ ただし῍ 各 群とも受胎しなかった場合は次回の授精時にも同じ処置を 行ったῌ 個῎の供試牛についての記録は῍ 農家名῍ 牛の名号῍ 産 歴῍ 授精月日῍ 発情の徴候および妊娠の確認日 ῑ授精後 /* 日前後に直腸検査により実施したῒ など +3 項目について 人工授精師または獣医師に記録を依頼ῌ回収し῍ これらを 集計したῌ 受胎率の有意差検定には c, 検定῍ 血中プロジェ ステロン値は分散分析し῍ 平均値および標準誤差で表し * ** 東京農業大学農学部畜産学科 東京農業大学農学部富士畜産農場Jour. Agri. Sci., Tokyo Univ. of Agric., .1 (-), +2,ῌ+20 (,**,)
たῌ なお῍ 品種῍ 産歴῍ 栄養状態および地域差などについ ては考慮せず῍ 全供試牛を一括した成績で示したῌ また῍ ブセレリン投与日を * 日として 1, +, および ,* 日 目に各群それぞれ - 頭から血液を採集し῍ 血中プロジェス テロン濃度を酵素免疫測定法 ῐEIAῑ のシステムを利用し たオブチェック血漿用 EIA キット ῐデンカ製薬ῐ株ῑῑ+/, +0ῑ により測定したῌ
結
果
+ῌ 受胎促進の効果について 人工授精時と同時にブセレリン投与群および対照群の受 胎率を表 + に示したῌ ブセレリン 0, +* および ,* mg 投与群の受胎率は῍ それ ぞれ 0+.- ῐ/1ῌ3-ῑ῍ 0..1 ῐ3*ῌ+-3ῑ および 0,.3ῌ ῐ2-ῌ+-, 頭ῑ で῍ 対照群のそれ /-.1ῌ ῐ,3ῌ/. 頭ῑ に比べて῍ 1.0῏ 3.,ῌ 高い成績が得られたῌ 次に῍ 空胎期間の短い区 ῐ+,* 日未満ῑ と長い区 ῐ+,* 日 以上ῑ の , 群に分け῍ 空胎期間の違いからみた受胎率の差 異を図 + に示したῌ 空胎期間の短い区の受胎率はブセレリン 0, +* および ,* mg投与群では῍ それぞれ /3.. ῐ.+ῌ03ῑ῍ 0/.3 ῐ/0ῌ2/ῑ およ び 0-.3ῌ ῐ/-ῌ2- 頭ῑ で῍ 対照群の //.2ῌ ῐ,.ῌ.- 頭ῑ に比 べて高い傾向がみられたῌ また῍ 空胎期間の長い区の受胎 率はブセレリン 0, +* および ,* mg 投与群では῍ それぞれ 00.1 ῐ+0ῌ,.ῑ῍ 0-.* ῐ-.ῌ/.ῑ および 0+.,ῌ ῐ-*ῌ.3 頭ῑ で῍ 対照群の ././ῌ ῐ/ῌ++ 頭ῑ に比べてすべての群でかなり高 い傾向が認められたῌ このことから῍ 空胎期間の長短に関 係なく投与群の受胎率は対照群よりも高いことが明らかと なったが῍ 有意差は認められなかったῌ さらに῍ ブセレリン + 回投与で受胎した牛群と , 回目の 投与で受胎した群に分け῍ その違いによる受胎率の差異に ついて検討し῍ その成績を表 , に示したῌ +回投与での受胎率はブセレリン 0, +* および ,* mg 投 与群では῍ それぞれ 0-..ῌ ῐ./ῌ1+ῑ῍ 0+.*ῌ ῐ1,ῌ++2ῑ およ び 0-..ῌ ῐ0.ῌ+*+ 頭ῑ で῍ 対照群の 0-.0ῌ ῐ,+ῌ-- 頭ῑ より わずかに低かったが῍ 各投与群と対照群の間に有意差は認 められなかったῌ 一方῍ , 回投与での受胎率はブセレリン 0, +*および ,* mg 投与群では῍ それぞれ /../ ῐ+,ῌ,,ῑ῍ 2/.1 ῐ+2ῌ,+ῑ および 0+.-῎ ῌ ῐ+3ῌ-+ 頭ῑ で῍ 対照群の -2.+ῌ ῐ2ῌ,+ 頭ῑ に比べて +0..῏.1.0ῌ 高く῍ 受胎率は改善され῍ 特に +* mg 投与群の受胎率は 2/.1ῌで対照群および 0 mg 投与群よりも有意 ῐPῒ*.*/ῑ に高いことが認められたῌ ,ῌ 血中プロジェステロン濃度の変動について 人工授精と同時にブセレリン投与群および無処置対照 群῍ 各 - 頭につき῍ 1, +, および ,* 日目の血中プロジェス テロン濃度を測定し῍ その変動を図 , に示したῌ ブセレリン投与後 1 日目の血中プロジェステロン濃度はブ セレリン 0, +* および ,* mg 投与群では῍ ..+ ngῌml, /.2 ngῌml および ../ ngῌml で῍ 対照群 ῐ-.+ ngῌmlῑ に比べ高 い傾向がみられたῌ +, 日目では῍ それぞれ 1., ngῌml, 2.0 ngῌml および 1.. ngῌml と῍ 対照群 ῐ0.1 ngῌmlῑ より高 く῍ また῍ 1 日目に比べいずれも上昇がみられたῌ さらに῍ ,*日目では +*.,, ++.2, および 3.3 ngῌml と上昇し῍ 対照群 ῐ++.1 ngῌmlῑ も高い値を示したが῍ 各群間に有意差は認め られなかったῌ 表 + 人工授精と同時ブセレリン投与による受胎率 図 + 空胎期間の違いからみた受胎率 表 , 投与回数の違いによる受胎率以上の結果から῍ 供試したすべての牛群において血中プ ロジェステロンが上昇し῍ 黄体機能が活性化して妊娠が成 立していることが示唆されたῌ
考
察
人工授精を行うと同時に GnRH の投与という簡単な操 作で受胎率の向上が望めるか否かについて検討したῌ その結果῍ ブセレリンの人工授精時投与による受胎率は 対照群に比べて有意ではないが改善されることが認められ たῌ このことは῍ MACMILLANら0ῒ ῍ RYANら1ῒ ῍ NAKAOら+*ῒ ῍ ANDERSON and MALMO++ῒの報告と一致したῌ RYANら1ῒ῍PURSLEYら+1ῒは人工授精時のブセレリン投与が῍ 適時の LHサ῏ジとそれに続く適時の排卵῍ さらには῍ 黄体形成 の促進を期待するものであると述べており῍ 本実験におい てもブセレリン 0 mg, +* mg および ,* mg 投与のいずれの 群においてもその受胎率は無処置対照群のそれよりも 1.0ῐ3.,῍ とかなり高い成績が得られたῌ 空胎期間を +,* 日未満と +,* 日以上に分けて῍ 空胎期間 と受胎率との関係を検討したところ῍ 空胎期間の長短に関 係なく῍ 受胎率は投与群の方が対照群よりも高い傾向を示 したῌ さらに῍ 投与回数を + 回目と , 回目に分けて受胎率 を検討したところ῍ + 回目の投与での受胎率はいずれの投 与群でも対照群よりわずかに低かったが῍ 各投与群と対照 群の間に有意差はなかったῌ 一方῍ , 回目の投与では投与 群の受胎率は対照群よりも +0..ῐ.1.0῍ 改善され῍ 特に +* mg群での受胎率は 2/.1῍ で対照群および 0 mg 投与群より も有意 ῑPΐ*.*/ῒ に高かったῌ 投与回数によって各群の受胎率に差が出ているのは῍ , 日目の投与における対照群の受胎率が低いためにブセレリ ンの効果がより明瞭に発現したものと考えられるῌ このこ とは῍ STEVENSONら+2ῒが報告しているように῍ もともとの 受胎率が高い場合は῍ ブセレリンによるそれ以上の改善効 果は明確ではないがリピ῏トブリ῏ダ῏などの低受胎牛で は῍ ブセレリン投与によって適時に LH サ῏ジと排卵が誘 起され῍ さらには周排卵期におけるホルモン環境などが改 善されることによって῍ 受胎が向上したものと推察され るῌ 次に῍ GnRH 投与後のホルモン分泌動態について検討し たῌ このことについては῍ わずかな報告+3ῒ が見られるだけ で῍ 牛についてはわれわれの,*ῒ 報告のみで῍ 生体内での性 ホルモン分泌動態および生理的役割など不明な点が多いῌ そこで῍ 本剤の投与による排卵後の血中プロジェステロ ン濃度に及ぼす影響について検討したῌ その結果῍ 各牛群間には有意差は認められなかったῌ し かし῍ 投与後 1 日目の血中プロジェステロン濃度は ..+ῐ /.2 ngῌml, +, 日目では 1.,ῐ2.0 ngῌml, ,* 日目では῍ さら に上昇して 3.3ῐ++.2 ngῌml を示したῌ この値は῍ 妊娠牛 に関する従来の報告,+ῒ と一致したῌ 以上のことより῍ 牛において人工授精と同時期のブセレ リン 0 mg, +* mg の投与は効果的で῍ 受胎率を向上させる可 能性が示唆されたῌ 特にリピ῏トブリ῏ダ῏等を含む受胎 しにくい牛に対しては῍ ブセレリン投与の効果はより明瞭 に現れるものと考えられるῌ 参考文献 +ῒ 農林水産省῍ ,***῎ 家畜改良増殖目標῍ -ῌ1.
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+0ῐ 田中樹竹ῌ中尾敏彦ῌ河原隆人ῌ森好政晴ῌ河田啓一郎ῌ
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,+ῐ BARNES, D.C. and LAMMING, G.E., +312. Milk progesterone levels in relation to conception, repeat breeding and factors influencing acyclicity in dairy cows. J. Reprod. Fertil., /., ..1ῌ./2.
E#ect of gonadotropin-releasing hormone administration
during artificial insemination on the
pregnancy rates in cattle
By
Yasunori M
ONJI*, Mituo S
ATO**, Takehito, K
UWAYAMA* and Ikuo D
OMEKI*
(Received May ,1, ,**,/Accepted September, ,/, ,**,)Summary : Gonadotropin-releasing hormone (GnRH, buserelin) was administered to .+2 head of cattle bred by a general stock- raising farmer at a public pasture and here at the Fuji Zootechnical station, simultaneously during artificial insemination at doses of 0, +* and ,* mg respectively. Pregnancy rates for this group and for a non-treated control population were then compared. Blood progesterone concentration was also measured in order to determine the e#ect of this treatment. The e#ect on the luteal function was also examined. For buserelin, results were of 0 mg and +* mg doses. Pregnancy rates for both groups with administered doses of ,* mg resulted in a high 1.0ῌ3.,῍. The pregnancy rate for the buserelin-administered group was higher than that of the control population regardless of the merits and demerits during the non-pregnant period when they were examined. Subsequently, it was divided into the short division (less than +,*) of a non-pregnant condition period, and the long division (+,* or more) and investigated. In addition, there was no significant e#ect on the pregnancy rate following the first administration in each treated group and control population, when the administration frequency was divided into + and , times. During the second administration, the pregnancy rate of the treated group improved to +0..ῌ.1.0῍ more than the control population and at a specially notable 2/.1῍ pregnancy rate in the +* mg-dose administered group control population. It might be significantly higher (P῍*.*/) than the 0 mg-dose administered group. Therefore, it is di$cult to accurately demonstrate the e#ect of buserelin treatment on cattle pregnancy rates.
Key Words : cattle, artificial insemination, GnRH(buserelin), pregnancy rate, progesterone
* **
Department of Zootechnical Science, Faculty of Agriculture, Tokyo University of Agriculture Fuji Zootechnical Station, Faculty of Agriculture, Tokyo University of Agriculture
