提言 定時人工授精についての提言 宮崎大学農学部 教授 大澤 健司 はじめに 乳用牛、肉用牛を問わず発情発見率（＝人工授精実 施率）の低下が叫ばれて久しいですが、その原因の一つ が牛群規模の拡大です。国内の繁殖肉用牛の一戸あた り飼養頭数はこの四半世紀で約 4 倍に増加しました。当 然のことながら一人あたりの発情観察すべき個体の頭数 も増えています。個々の繁殖管理者の発情観察技術を向 上させることはもちろん重要ですが、メガファームやギ ガファームの中には対象牛全頭に対して発情観察するこ とが物理的に困難な状況になっているところもあります。 人工授精実施率を高める方法として、排卵同期化処 置による定時人工授精があげられます。定時人工授精 プログラムは、ホルモン製剤の組み合わせ投与により 排卵時刻を同期化することで発情発見することなく、 処置した個体の全頭に授精するもので、一定の受胎率 を得つつ、人工授精実施率が100％であることから妊 図1 過去10年間の米国のホルスタイン種経産牛 における分娩間隔と初回授精受胎率の推移 Reproductive status of cows in Dairy Herd Improvement programs and bred using artificial insemination（2013） （H.D. Norman, L.M. Walton, and João Dürr）より抜粋 （https://www.cdcb.us/publish/dhi/current/reproall.html） 娠率の向上が図れるということで、国内外において普 及されている技術です。興味深いことに、定時授精プ ログラム発祥の地である米国のホルスタイン種経産牛 オブシンク において過去10年間にわたり初回授精受胎率がほぼ変 数ある排卵同期化処置・定時授精プログラムの中 わらない中で、分娩間隔が短縮し続けています（図 で、いわゆる原型となるプロトコール（図 2 ）であ 1） 。また、初回授精時の分娩後日数についても2003 り、丁度20年前に発表されました（Pursleyら1995） 。 年から2012年にかけて12日間減少しています。乳量が プロスタグランジンF 2 α製剤（PG）投与の 7 日前と 2 増加の一途を辿っている状況下でこれらの繁殖成績の 日後にGnRH製剤（GnRH）投与、 2 回目のGnRH投与 指標が好転しているのは、定時授精プログラムの浸透 の16 ～ 20時間後に定時人工授精するものであり、任 が寄与している部分が大きいと言えます。 意の発情周期から処置を開始して発情発現の有無にか 一方、プロトコールの多様性から、応用方法につい かわらずに決まった時間帯に授精するものですが、 ての理解が現場において十分に進んでいない側面も否 1990年代後半以降、牛群規模が特に大きい北米および 定できません。そこで本稿では、利用場面別に応じて 南米を中心に劇的に普及しました。オブシンクの基本 適切なプロトコールを選択することができるように、 的考え方（理論的根拠）は以下の通りです。 各プロトコールについて概説します。各プロトコール 1 ）卵胞ウェーブの同期化：最初のGnRH投与時に主 の特徴と留意点を表 1 に示します。なお、複数のホル 席卵胞が存在していればその主席卵胞の排卵が誘 モン製剤投与の組み合わせによる排卵同期化処置およ 起され、その結果GnRH投与後1.5～ 2 日後に新し び定時人工授精を合わせた全体をプログラム、個々の い卵胞ウェーブが出現します。 方法をプロトコールと呼ぶこととします。 2 ）元々存在していた黄体あるいは誘起されて形成さ 2 表１ 主な定時授精プロトコールの特徴と留意点 プロトコール 特徴 留意点 1 オブシンク ・前回の発情から 1 週間前後のタイミングで処置を開 ・獣 医師と人工授精師とのコミュニケーションが重 始することでより高い受胎率が期待できる。 要。 ・前回の発情から 14 日前後で処置を開始した場 合、定時授精前に排卵する可能性が高くなる。 2 ヒートシンク ・オブシンクと比較して発情徴候が明瞭に発現する割 ・オ ブシンクと比較して排卵同期化の精度がやや低 合が高い。 い。 ・前回の発情から 14 日前後で処置を開始した場 合、定時授精前に排卵する可能性が高くなる。 3 コシンク ・定時授精までの処置回数が少ないため、放牧牛など、・受胎率はオブシンクよりも低いと報告されている。 牛を保定するのに労力を要する状況下では検討する 価値がある。 4 腟内留置型 プロジェステロン製剤 併用オブシンク ・発情周期が不明な個体や前回の排卵から 14 日前後 ・腟内留置デバイスの留置期間（日数）に注意する必 の個体に対して処置を開始する場合、オブシンクよ 要がある。 りも高い受胎率が期待できる。・卵巣静止牛に対し ても一定の効果が期待できる。 5 プレシンク・オブシンク ・３と同様、任意の発情周期で開始しても高い排卵同 ・分娩後 40 日未満の個体に対する薬剤投与は共済制 期化率が期待できる。・分娩後早期でも黄体を有す 度上、認められていない。 る個体であれば生理的空胎期間が終わる前から処置 を開始することができる。 6 ショートシンク ・機能性黄体を有する個体に対して一定の効果があり、・超音波検査にて黄体の機能性の有無を判断すること 処置開始から定時授精までの期間が 3 日間と短い。 が重要である。・機能性黄体や主席卵胞を持たない 個体に対しては有効ではない。 7 リシンク ・不受胎個体における空胎期間の短縮に有効である。 ・超音波検査による正確な早期妊娠診断の実施が必要 である。 胎している個体の割合、＝受胎率×人工授精実施率） の向上が図れるプロトコールとして注目されたもの の、普及し始めた当初は発情徴候の見られない個体に 対して人工授精師が授精をせずに見送ってしまうとい う事態が問題となりました。これは薬剤を投与する獣 医師と発情鑑定をする授精師との意思の疎通が十分で 図2 オブシンク はないことに起因するもので、授精師への連絡（伝 言）を農家に任せるのではなく、オブシンクについて 説明し、発情発現の有無に関係なく授精することに対 れた黄体のいずれか、あるいはそれら両方 （ 2 つ） して理解を得る努力をするのは獣医師の役目です。最 の黄体が存在している状態でPG投与となるので、 初は授精師が半信半疑であったとしても、結果が付い 黄体は退行し、発情が誘起されます。また、この てくればその後は上手く連携が取れるはずです。とは 時点においてはウェーブ出現後 5 ～5.5日になる主 いえ、発情徴候が明瞭になるプロトコールがあるなら 席卵胞が存在していることになります。 授精師も納得（より抵抗なく）授精できるでしょう。 3 ）ウェーブ出現後 7 ～7.5日になる主席卵胞（成熟卵 ヒートシンク（図 3 ）はそのようなプロトコールで、 胞）が存在する状態において 2 回目のGnRHを投 与します。排卵はGnRH投与後27 ～ 30時間に誘起 されることから、 2 回目のGnRH投与後16 ～ 20時 間で授精すれば適期での授精が可能となります。 ヒートシンク オブシンクは発情徴候の発現の有無に関わらずに定 時授精することで従来と同レベルの受胎率を得ること ができ、処置個体には原則として全頭に人工授精を実 施することから、妊娠率（受胎するべき個体の中で受 3 − LIAJ News No.155 − EB：安息香酸エストラジオール 図3 ヒートシンク オブシンクにおける 2 回目のGnRHをエストラジオー ルに変えることで発情徴候が明瞭に発現する割合が10 数％から60％近くまで増加したと報告されています （Kasimanickamら 2005） 。 コシンク 2 回目のGnRH投与と定時授精を同時に行うプロト コールです（図 4 ） 。薬剤投与や授精のために対象牛 を保定するのに労力を要する場面、例えば放牧牛など P4D：腟内留置型プロジェステロン製剤 図5 P4D併用オブシンク（7日間留置の場合） に対して有用で、国外では肉用牛に対してよく利用さ れています。理論的にはGnRH投与後約27時間で排卵 ール濃度を増加させることで主席卵胞の発育を助ける が誘起されることからコシンクではAIのタイミング というメリットがあり、乳用牛および肉用牛において が早過ぎることになり、受胎率もオブシンクと比較し 妊 娠 率 が 増 加 し た と 報 告 さ れ て い ま す（Colazo＆ てやや低いと言われていますが、胚死滅率が低いため Mapletoft.2014） 。但し、 5 日間留置のプロトコールで に分娩率に有意差がないともいわれていて、実用的な は最初のGnRHに反応して排卵誘起後に形成された黄 選択肢の一つとして考えることができます。 体がP 4 D抜去時の単回のPG投与では退行しない場合 があるため、 1 日後に再度のPG投与が必要であると されています（図 6 ） 。 図4 コシンク P4D：腟内留置型プロジェステロン製剤 腟内留置型プロジェステロン製剤併用オブシンク 図6 P4D併用オブシンク（5日間留置の場合） 発情周期に関係なくオブシンクを開始した場合、 2 回目のGnRH投与前に発情を示す個体の割合が約 2 また、本プロトコールは卵巣静止や卵胞嚢腫罹患牛 割、そのうちの約 5 ％がPG投与までに発情を示します に対しても一定の効果があることが知られています （Dejarnette ら2001） 。発情発現することなく排卵に （Wiltbank＆Pursley.2014） 。また、授乳牛に対して 至る個体も存在することを考慮すると、全体では15％ も有効です。なお、授乳牛においては定時授精プログ 前後の個体が定時授精のタイミングでは遅過ぎる授精 ラム処置中に一時的に離乳することでLHパルス頻度 となります。そこで、処置開始時にイージーブリード が上昇し、排卵卵胞サイズが大きくなるとともにエス などの腟内留置型プロジェステロン製剤（プロジェス トラジオール濃度も上昇することから、定時授精後の テロンデバイス：P 4 D）を投与することで発情および 受胎率が向上することが期待できます。 排卵を遅らせることが可能となります。留置期間につ いては、処置開始時に安息香酸エストラジオール製剤 プレシンク・オブシンク を投与する場合は 8 日間（いわゆるショートプログラ 前述のP 4 D併用オブシンクと同様、任意の発情周期 ム） 、あるいはオブシンクと併用する場合は 7 日間（図 で処置を開始することができます。また、分娩後早期 5 ）が従来応用されているプロトコールですが、オブ でも黄体を有する個体であれば生理的空胎期間が終わ シンクと併用しつつ留置期間を 5 日間に短縮したプロ る前から処置を開始することができることから、大規 トコールも近年紹介されています。留置期間を短縮す 模牛群に対して一斉に定時授精を実施する北米や南米 ることで発情前期を延長させるとともにエストラジオ などではかなり普及している方法です。PG投与後14 4 リシンク 定時授精後の早期妊娠診断を超音波検査にて実施 し、不受胎個体に対して行う排卵同期化処置・定時授 精がリシンクです（図 9 ） 。授精後26日に不受胎と診 断された個体に対して直ちにリシンク処置を実施した ところ、無処置の場合と比較して繁殖成績が有意に向 上しました（Osawaら 2009） 。排卵後 5 ～ 9 日でのオ ブシンク処置開始は比較的高い受胎率が期待できるこ とを考えると、リシンク処置開始のタイミングは前回 図7 プレシンク のAI後26日から31日が最適だと考えます。 日に再度PGを投与することで多くの個体は 2 回目の PG投与後 3 ～ 6 日で排卵するので、 2 回目のPG投 与後11 ～ 12日でオブシンクを開始すると、ほとんど の個体が（高い受胎率が期待できるとされている）排 卵後 5 ～ 9 日のどこかに発情周期が合うことになり ます（図 7 ） 。 ショートシンク オブシンクにおける 1 回目のGnRH投与を省略した 図9 リシンク プロトコールです（図 8 ） 。分娩後40日以上経過して も発情の認められない経産牛で、直腸検査を実施して 機能性黄体の存在を確認できた個体に対して本プロト まとめ コールで処置、定時授精をするとホルスタイン種では 発情観察のために新たに人を雇う、あるいは歩数計 約40％以上、黒毛和種牛で約60％が受胎することを私 等による発情発見システムを利用するという方策もあ 達のグループにおいて確認しています。処置開始時に りますが、いずれも導入に際して相応の経費（支出） おいて超音波検査により正確に黄体の機能性を評価す を見込む必要があり、直ちに導入に踏み切れない場合 ることが重要です。現在、さらに詳細に卵巣動態と受 も多いと思います。一方、排卵同期化処置・定時授精 胎性との関係を解析しているところです。 プログラムの導入に関しては、一度に多大なコストを 要するものではないために、まずは試しに少頭数から 始めることが可能です。牛群の中の、どの部分に問題 があるのかを見極めながら、対象とする個体群の特徴 に合わせて最適のプロトコールを選択していくことも 可能です。さらに、発情観察のためのスタッフを増や したり、歩数計を導入したりして発情発見率を向上さ せるための最善の努力をした上でも発情を発見できな い個体に対しては、排卵同期化処置・定時授精プログ ラムを併用することで牛群全体の妊娠率を向上させる ことにつながると考えます。 図8 ショートシンク 5 − LIAJ News No.155 −
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