人工授精のタイミングと Slo3 カリウムチャネルブロッカーによる精液処理が 5 日間の CIDR-Synch プロトコールを受けた未経産牛の繁殖力に及ぼす影響

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J. Dairy Sci..2020 Aug;103(8):7462-7471. S0022-0302(20)30447-1. doi: 10.3168/jds.2019-18103.Epub 2020-06-10.

人工授精のタイミングと Slo3 カリウムチャネルブロッカーによる精液処理が 5 日間の CIDR-Synch プロトコールを受けた未経産牛の繁殖力に及ぼす影響

Effects of timing of artificial insemination and treatment of semen with a Slo3 potassium channel blocker on fertility of dairy heifers subjected to the 5-day CIDR-Synch protocol.

C C Figueiredo
D Z Bisinotto
R C Chebel
W W Thatcher
C Arnoult
M A Faust
E Schmitt
R S Bisinotto

PMID: 32534924 DOI: 10.3168/jds.2019-18103.

抄録

人工授精（AI）のタイミングと、Slo3 Kチャネルブロッカーである4-(4-クロロフェニル)ブチル-ジエチル-ヘプチルアンモニウムの精液エクステンダー（CSE）への組み込みが、乳牛未経産牛のAIあたりの妊娠（P/AI）および妊娠損失に及ぼす影響を評価するために、2つの実験を実施した。実験１では、ホルスタイン未経産牛を、5d CIDR-Synch プロトコール（d -8 GnRH と制御された内服薬放出装置（CIDR）、d -3 PGF と CIDR 除去、d -2 PGF、d 0 GnRH）を行い、d 0（72-CON; n = 104）にコントロール精液、d -1（48-CON; n = 100）にコントロール精液、または d -1（48-CSE; n = 98）に CSE 処理精液を用いた時限人工授精を受けるように無作為に割り付けた。未経産牛には、首輪に装着した自動発情検知装置を装着し、身体活動と発情をモニターした。実験 2 では、ホルスタインの未経産牛を 5-d CIDR-Synch プロトコールの対象とし、最初の PGF 注入時にマウント検出パッチを受けた。d 0 日前に発情が検出された未経産牛は同日に受精させ、発情が検出されなかった未経産牛は 2 回目の GnRH 注射を受け、d 0 に時限人工授精を行った。未経産牛は、対照（AI-CON：n = 148）と CSE 処理精液（AI-CSE：n = 110）を用いた人工授精を受けるよう無作為に割り付けられた。両実験ともに受胎可能性が証明された 4 頭の雄牛を使用し、各雄牛からの射精液を分割し、CON または CSE として処理した。妊娠は人工授精後 29 日目と 54 日目に経直腸超音波検査で診断した。データはロジスティック回帰で分析し、統計モデルには治療と登録週の固定効果を含めた。実験1では、人工授精の日（72-CON vs. 48-CON + 48-CSE）とCSEを含む精液の処理（48-CON vs. 48-CSE）の効果を評価するために、直交対照を構築した。d 29 日（72-CON = 60.8、48-CON = 35.2、48-CSE = 39.8%）および d 54 日（72-CON = 58.2、48-CON = 31.6、48-CSE = 36.2%）の人工授精 1 回当たりの妊娠率は、d 0 日に受精した未経産牛の方が d -1 日に受精した未経産牛よりも高かった。実験 2 では、人工授精後 d 29 日（58.6 対 47.3%）および d 54 日（55.6 対 43.7%）では、人工授精後の P/AI は AI-CSE の方が AI-CON よりも大きい傾向にあった。人工授精を24時間進めると妊娠の可能性が低下し、CSEの使用は授精と排卵の間に予想される非同期性を克服することができなかった。それにもかかわらず、未経産牛が発情を検出した時点で人工授精を受けた場合や、5d CIDR-Synch プロトコールの最終 GnRH と同時に人工授精を行った場合、精液処理に CSE を組み込むことで P/AI が改善する傾向があった。

Two experiments were conducted to evaluate the effects of the timing of artificial insemination (AI) and incorporation of the Slo3 K channel blocker 4-(4-chlorophenyl)butyl-diethyl-heptylammonium to semen extender (CSE) on pregnancy per AI (P/AI) and pregnancy loss in dairy heifers. In experiment 1, Holstein heifers were subjected to the 5-d CIDR-Synch protocol: d -8 GnRH and controlled internal drug-release device (CIDR); d -3 PGF and CIDR removal; d -2 PGF; d 0 GnRH) and assigned randomly to receive timed AI with control semen on d 0 (72-CON; n = 104), control semen on d -1 (48-CON; n = 100), or CSE-treated semen on d -1 (48-CSE; n = 98). Heifers were fitted with collar-mounted automated estrus detection devices to monitor physical activity and rumination. In experiment 2, Holstein heifers were subjected to the 5-d CIDR-Synch protocol and received a mount detection patch at the first PGF injection. Heifers detected in estrus before d 0 were inseminated on the same day, whereas those not detected in estrus received the second GnRH injection and timed AI on d 0. Heifers were assigned randomly to receive AI with control (AI-CON; n = 148) or CSE-treated semen (AI-CSE; n = 110). Four bulls with proven fertility were used in both experiments, and ejaculates from each sire were divided and processed as CON or CSE. Pregnancy was diagnosed by transrectal ultrasonography at 29 and 54 d after AI. Data were analyzed by logistic regression, and statistical models included the fixed effects of treatment and enrollment week. In experiment 1, orthogonal contrasts were built to assess the effects of day of AI (72-CON vs. 48-CON + 48-CSE) and treatment of semen with CSE (48-CON vs. 48-CSE). Pregnancy per AI on d 29 (72-CON = 60.8, 48-CON = 35.2, 48-CSE = 39.8%) and d 54 (72-CON = 58.2, 48-CON = 31.6, 48-CSE = 36.2%) was greater for heifers inseminated on d 0 compared with d -1. However, no effect of semen extender on P/AI was observed in heifers inseminated on d -1. In experiment 2, P/AI tended to be greater for AI-CSE than for AI-CON on d 29 (58.6 vs. 47.3%) and d 54 after AI (55.6 vs. 43.7%). Advancing AI by 24 h decreased the likelihood of pregnancy, and use of CSE was unable to overcome the expected asynchrony between insemination and ovulation. Nevertheless, incorporation of CSE in semen processing tended to improve P/AI when heifers received AI upon detected estrus or timed AI concurrently with the final GnRH of the 5-d CIDR-Synch protocol.