• 한국가축번식학회지
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• 제26권1호
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• pp.17-23
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• 2002

본 연구는 지금까지 돼지 난포란 성숙을 위해서 많이 사용하고 있는 mTCM-199, mWaymouth MB 752/1 그리고 NCSU-23 성숙배지를 비교하고 액상정액을 이용한 체외수정 방법을 개발하고자 실시하였다. 미성숙 난포란은 0.5 $m\ell$의 성숙배지에 각 well 당 30~40개씩 적하하였고, 38.5$^{\circ}C$, 5% CO2, 95% 공기로 조절된 CO2 배양기에서 44시간 성숙 시켰다. 미성숙 난포란을 mTCM-199, mWaymouth MB 752/l 그리고 NCSU-23 성숙배지에서 44시간 배양한 결과 CVBD 발생율은 각각 95.6, 94.1 그리고 94.9%였으며, MH단계까지의 성숙율은 각각 92.5, 90.1 그리고 91.1%였다. 성숙배지별, GVBD 발생율과 MH까지의 성숙율간에 유의성은 인정되지 않았다. 액상정액의 제조용 정액은 90% 이상의 운동성을 가진 농후정자부분을 사용하였으며 정액 채취 후 2시간 동안에 22~24$^{\circ}C$의 실온까지 냉각시켰다.실온까지 냉각한 정액은 BTS 희석액으로 2$\times$$10^{8}$ $m\ell$ 정자농도로 조정하여 100 $m\ell$ 플라스틱병에 30 $m\ell$씩 주입하여 17$^{\circ}C$에서 5일간 보관하였다. 5일 보관 후 운동성이 70% 이상인 정자를 체외수정에 이용하였다. 성숙 후 cumulus cell들이 제거된 성숙난포란은 0.5 $m\ell$의 mTCM-199 또는mTBM 수정배지에 30~40개씩 적하하고, 최종정자농도를 2$\times$$10^{6}$$m\ell$되도록하여 6시간 동안 수정시켰다. 체외수정시킨 수정란들은 0.5 $m\ell$의 NCSU-23 배양배지에서 수정 후 6시간 배양하여 정자침입율, 다정자침입율 그리고 웅성전핵형성율을 조사하였고, 수정 후 45시간 배양하여 난할율을 조사하였다. NC-SU-23 성숙배지와 mTBM 수정배지를 이용하였을때 웅성전핵형성율이 48.0%로써 mTCM-199 성숙배지와 수정배지 또는 mWaymouth MB 752/1 성숙배지와 mTCM-199 수정배지를 이용하였을 때보다 웅성 전핵 형성율이 높았다. 2~4세포기까지의 난할율은 mTCM-199 성숙, 수정 및 배양배지에서 24.1%, mWaymouth 752/1 성숙배지, mTCM-199 수정 및 배양배지에서 43.6%, 그리고 NCSU-23 성숙배지, mTBM 수정배지 및 WCSU-23 배양배지를 이용한 것이 71.2%였다. 이상의 결과를 종합하면 BTS 희석액으로 17$^{\circ}C$에서 5일 보존한 액상정액으로 체외수정이 가능함을 입증하였고, NCSU-23 성숙배지, mTBM 수정배지 및 NCSU-223 배지가 미성숙 난포란의 성숙, 수정 및 배양에 우수한 배지임을 입증하였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제25권4호
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• pp.263-266
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• 2010

Prediction of semen's fertilizing ability used in artificial insemination (AI) is one of very important factors on pig reproductive performance. In vitro fertilization (IVF) has been used for indirect evaluation of sperm's fertilizing ability and it has been showed as highly correlated index. In swine industry, increasing interest in preservation of boar semen raises questions on the sperm motility from semen used in commercial AI centers. Mitochondria in sperm mid-piece generate the energy to support motility and could be an explanation of impaired fertility. Objective of this study was to suggest usable sperm motility to farms in measuring the effect of sperm motility and sperm abnormality on in vitro production of embryo in which sperm's fertilizing ability can be determined indirectly. Semen samples were provided from local AI center and used within 3 days after collection. Semen samples were divided by 4 different motile groups (>70%; 61~70%; 51~60%; <50%) using CASA (computer-assisted sperm analysis) on the days of IVF. Developmental rate to the blastocyst stage from over 61% motile sperm group showed significantly higher rate than below 60% motile sperm group ($16.5{\pm}0.7{\sim}18.4{\pm}0.8%$ vs $6.3{\pm}0.8{\sim}11.5{\pm}0.7%$, p<0.05). In experiment to determine the relationship between sperm motility and viability and abnormality, over 61% motile sperm groups showed significantly higher viability rate compared to below 60% motile sperm groups ($84.8{\pm}4.0{\sim}88.1{\pm}4.0%$ vs $69.1{\pm}4.0{\sim}74.2{\pm}4.0%$, p<0.05). On the other hand, morphological sperm abnormality showed significantly higher in over 70% motile sperm group ($10.2{\pm}2.2$ vs $16.0{\pm}2.2{\sim}21.0{\pm}2.2%$, p<0.05). In experiment to find the correlation between sperm motility of 4 different motile groups and amount of mitochondria, lower motility group also showed lower level of mitochondria (p<0.05). The mitochondria parameter used in this study showed another possibility to differentiate the sperm motility. Taken together, because below 60% motile semen used in AI reduce the fertility, AI centers should provide the over 60% motile sperm to the farms at the time of AI.

• 한국수정란이식학회지
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• 제26권1호
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• pp.71-78
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• 2011

This study was undertaken to find out the effect of cholesterol and serum albumin on sperm ability and lipid peroxidation levels period to the liquid storage of miniature pig sperm. Ejaculated semen from miniature pigs was collected by gloved-hand method into a pre-warmed ($37^{\circ}C$) thermos bottle, and extended with Modena solution {with and without BSA, methyl-beta-cyclodextrin (-cholesterol) and cholesterol loaded cyclodextrin (+cholesterol)}. Each semen was assessed for viability (SYBR-14/PI staining) and acrosome intactness, intensity and capacitation status by chlorotetracycline (CTC) staining at 1, 3, 5, 7 and 10 days of storage. At for the effects of cholesterol and serum albumin on lipid peroxidation, semen were incubated with $H_2O_2$ ($10\;{\mu}M$), and lipid peroxidation level were measured by flow cytometry using the lipid peroxidation reporter probe $C_{11}-BODIPY^{581/591}$. The result, lipid peroxidation level in sperm added with cholesterol were lower in $10\;{\mu}M$ $H_2O_2$ compared to the added sperm with serum albumin. Also, added cholesterol to sperm had significant (p<0.05) higher viability when storage for 7 and 10 days and lower when 10 days of storage percentage of acrosome-reacted sperm (AR pattern) in acrosome state as say result compared to other treated groups. In conclusion, role of cholesterol during lipid storage in miniature pig spermatozoa was protected boar spermatozoa from lipid peroxidation prior to lipid storage. Addition serum albumin during lipid storage in sperm may be induce sperm membrane damage by lipid peroxidation. Therefore, addition of cholesterol to miniature pig sperm will be lead to extension of liquid storage periods.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.251-258
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• 2020

본 연구에서는 동결보존액에 대한 Zardaverine (phosphodiesterase inhibitor) 첨가가 돼지 동결-융해 정자의 운동학적 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 돼지정액의 동결보존은 보조 번식기술 및 유전자원 장기보존을 위해 유용하게 이용되는 중요한 기술이다. 하지만 정자세포를 동결-융해하는 과정에서 발생하는 온도충격은 정자의 수정능력을 급격히 저하시킨다. 정액샘플은 성숙한 Duroc종 수퇘지로부터 채취했으며, lactose-egg yolk 동결보존액에 다양한 농도로 Zardaverine (0, 20, 50, 75 및 100 𝜇M)을 첨가하여 정액을 동결하였다. 융해 후 정자세포의 운동학적 특성 분석은 정자운동성자동분석기(CASA; computer-assisted sperm analysis)를 이용하였다. 그 결과, 융해 직후 정자의 운동성(MOT)은 타처리구에 비해 20 𝜇M 처리구에서 가장 높았다(p<0.05). Curvilinear velocity (VCL)은 0 𝜇M 과 20 𝜇M 처리구가 75 𝜇M 처리구를 제외한 다른 처리구들에 비해 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.05). Average path velocity (VAP)는 20 𝜇M 처리구가 100 𝜇M 처리구에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05) Amplitude of head lateral displacement (ALH)는 20 𝜇M 처리구가 50 𝜇M과 100 𝜇M 처리구에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 이상의 결과를 종합하면, 동결용 보존액에 대한 Zardaverine 첨가가 동결-융해된 돼지 정자의 운동학적 특성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권3호
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• pp.121-128
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• 2015

The objective of this study was to evaluate the efficiency of sperm cryosurvival in boar sperm separated by Percoll containing antioxidant enzymes. The boar semen was collected into a pre-warmed ($37^{\circ}C$) thermos bottle by gloved-hand method and was separated by 65% Percoll with superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione (GSH) before freezing. The frozen sperm was thawed at $38.5^{\circ}C$ for 45 sec in water-bath for sperm characteristic analysis. The sperm were estimated with SYBR14/PI double staining for viability, FITC-PNA/PI double staining for acrosome reaction, Rhodamine123/PI double staining for mitochondrial integrity and were analyzed using flow cytometry. In results, sperm viability, acrosome reaction and mitochondrial integrity were improved in separated sperm groups compared with unseparated sperm by Percoll (UP) group. Especially, viability was significantly higher in sperm separated by Percoll containing 400 IU CAT group compared with other groups (P<0.05). And acrosome reaction was decreased in sperm separated by Percoll with 300 IU SOD, 400 IU CAT and 0.5 mM GSH groups compared with other groups, however, there were no significantly difference mitochondrial integrity among sperm separated by Percoll with antioxidant enzymes. In conclusion, we suggest that use of Percoll containing antioxidant enzymes for sperm separation will be beneficial for sperm cryopreservation in pigs.

• 동물자원연구
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• 제29권4호
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• pp.158-165
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• 2018

본 연구는 Canada에서 수입한 동결정액으로 인공수정된 모돈의 번식성적을 조사하여 동결정액을 이용한 인공수정(동결정액 인공수정)의 효율을 개선할 수 있는 통찰력을 얻기 위해 수행되었다. 이를 위해 A(GGP) 농장에서 2016년 5월과 9월 사이 총 626회의 동결정액 인공수정과 B(GGP) 농장에서 2015년부터 2017년 기간 동안 수행한 총 2,429 동결정액 인공수정의 결과 기록을 분석하였다. A종 돈장에서 동결정액을 썼을 때 총산자수 및 실산자수는 9월 보다 5월에 높았다(p<0.05). B종돈장의 분만율, 총산자수 및 실산자수는 조사연도 간에 차이가 없었다. A종돈장 결과와 B종돈장 결과를 통합하여 분석했을 때, 분만율은 A종돈장이 높았으나(p<0.01) 총산자수와 실산자수는 두 종돈장간에 차이가 없었고, 동결정액 인공수정을 했을 때가 액상정액 인공수정을 했을 때보다 낮았다(동결정액:액상정액 인공수정에 대한 총산자수와 실산자수는 각각 $10.9{\pm}0.3:13.4{\pm}0.1$두 및 $10.0{\pm}0.3:12.0{\pm}0.1$두 이었음; p<0.01). 결론적으로, 이상의 결과는 동결정액 인공수정이 액상정액 인공수정보다 번식 효율이 낮긴 하지만 연중 적절한 시기에 동결정액 인공수정을 실시하면 번식 효율이 증가될 수도 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.517-523
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• 2017

본 실험은 항산화제인 melatonin, silymarin, curcumin 및 vitamin E가 aresenite에 의해 손상된 돼지의 정자성상능력에 미치는 영향을 조사한 연구이다. 돼지정자는 채취 후 희석하여 실험에 이용하였으며, $100{\mu}M$ arsenite는 인위적으로 정자를 손상시키는데 사용하였다. 또한 100 nM melatonin, $2{\mu}M$ silymarin, $10{\mu}M$ curcumin 및 $500{\mu}M$ Vitamin E를 희석된 돼지정자에 첨가하여 3, 6 및 9시간 동안 배양 후 정자의 운동성, 원형질막 온전성, 미토콘드리아 기능성 및 원형질막 지질과산화를 검토하였다. 그 결과, 정자의 운동성 및 원형질막 온전성은 $100{\mu}M$ arsenite 처리구에서 유의적으로 감소하였으며, 항산화제 단독처리구는 유의적으로 증가하였다. 또한, arsenite에 의해 손상된 처리구는 항산화제에 의해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 정자의 미토콘드리아 기능성은 $100{\mu}M$ arsenite 처리구에서 유의적으로 감소하였고, 정자의 원형질막 지질과산화는 $100{\mu}M$ arsenite 처리구에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 결론적으로, arsenite의해 감소된 돼지정자의 운동성과 원형질막은 melatonin, silymarin, curcumin 및 vitamin E와 같은 항산화제에 의하여 예방될 수 있다고 판단되며, arsenite에 의해 감소된 정자의 수정능력은 항산화제에 의해 회복될 수 있을 것이라 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권6호
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• pp.777-784
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• 2006

본 연구는 돼지에서 정자 SCSA와 정자 운동성 및 인공수정을 이용한 분만율과의 상관관계를 조사하기 위해 인공수정센터에서 정액 생산용으로 이용되고 있는 종모돈 중 개체별 정액을 이용한 인공수정 번식성적을 가지고 있는 종모돈 26두의 정액 성상 기록과 번식성적을 분석 하였고, 액상정액을 공시하여 정자운동성 분석과 SCSA를 실시하였다. 종모돈의 정액 채취 횟수에 따른 SCSA 분석은 종모돈 26두를 공시하여 정액을 8주간 6회 채취하여 공시하였다. 종모돈은 인공수정 분만율(80% 이상 ; 종모돈 7두, AI 256복, 8070% ; 종모돈 9두, AI 745복 및 70% 미만 ; 종모돈 10두, AI 293 복)에 따라 3개 군으로 구분 하였다. 액상 정액의 CASA 분석 결과는 분만율에 따른 종모돈 군 간에 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 종모돈의 SCSA 결과는 분만율이 높을수록 COMP αt, %Red, %Peak R 및 %Mean R 값은 낮게 나타났고, 분만율이 가장 낮은 종모돈 군과 다른 두 군간에 유의적인 차이를 보였다(P<0.05). 종모돈 정액을 채취 차수에 따른 정액의 성상과 SCSA를 조사한 결과에서 채취 차수에 따른 차이는 나타나지 않았다. 종모돈의 인공수정 분만율과 SCSA 결과와의 상관관계는 COMP αt, SD αt, %Red, %Peak R, Mean R는 모두 부의 상관관계를 나타냈다. 이상의 결과에서 SCSA는 종모돈 정액의 수정 능력을 평가하고 예측하는데 유용한 방법으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권6호
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• pp.842-850
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• 2018

Objective: Several studies have reported the development of new molecular methods for the prognosis and diagnosis of male fertility based on biomarkers aimed at overcoming the limitations of conventional male fertility analysis tools. However, further studies are needed for the field application of these methods. Therefore, alternative methods based on existing semen analysis methods are required to improve production efficiency in the animal industry. Methods: we examined the possibility of improving litter size in various pig breeds using combined Hoechst 33258/chlortetracycline fluorescence (H33258/CTC) staining. The correlation between field fertility and capacitation status by combined H33258/CTC staining in different ejaculates spermatozoa (n = 3) from an individual boar (20 Landrace, 20 Yorkshire, and 20 Duroc) was evaluated as well as overall accuracy. Results: The acrosome reacted (AR) pattern after capacitation (%) was positively correlated with the litter size of Landrace, Yorkshire, and Duroc pigs and the overall accuracy was 75%, 75%, and 70% in Landrace, Yorkshire, and Duroc pigs, respectively. The difference (${\Delta}$) in AR pattern before and after capacitation was positively correlated with the litter size of Landrace, Yorkshire, and Duroc pigs and the overall accuracy was 80%, 65%, and 55% in Landrace, Yorkshire, and Duroc pigs, respectively. However, the difference (${\Delta}$) in capacitated (B) pattern before and after capacitation was negatively correlated with the litter size of Landrace pigs and the overall accuracy was 75%. Moreover, average litter size was significantly altered according to different combined H33258/CTC staining parameters. Conclusion: These results show that combined H33258/CTC staining may be used to predict male fertility in various breeds. However, the selection of specific efficiency combined H33258/CTC staining parameters requires further consideration. Taken together, these findings suggest that combined H33258/CTC staining may constitute an alternative method for predicting male fertility until such time as fertility-related biomarkers are further validated.

• 한국수정란이식학회지
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• 제14권1호
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• pp.69-77
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• 1999

본 연구는 돼지 정액의 동결과정동안 flow cytometric 분석에 의한 정액내 생존정자의 비율을 조사하여 주관적으로 평가되는 활력 및 정상첨체율(normal apical ridge ; NAR)과 비교하여 정자의 손상과 생존성에 대한 적절한 평가법을 찾기 위하여 실시하였다. 동결과정 중 정액채취, 냉각, 예비동결 및 동결융해 후에 flow cytometric 분석에 의한 정자 생존율은 각각 93.0$\pm$3.6, 85.1$\pm$3.9, 28.9$\pm$6.8 및 26.1$\pm$5.9%이었다. 동결처리동안에 생존율은 예비동결 및 동결융해 후 가장 많은 정자사멸로 동결상태 이전의 생존율보다 유의적으로 낮게 나타났다. (p<0.05). 평가기법으로 정액 채취시 활력, NAR율 및 생존율을 조사한 결과 각각 91.0$\pm$4.2, 96.8$\pm$2.5 및 92.2$\pm$3.2%로 NAR율이 생존성 및 활력보다 높게 평가되었으며, 생존율이 활력보다 다소 높게 평가되었다. 그러나 동결융해 후에는 각각 44.0$\pm$8.9, 49.0$\pm$7.9 및 35.6$\pm$9.7%로 활력이 생존율보다 다소 높게 평가되었다. 전체적으로 NAR율은 활력은 생존율보다 높게 평가되었으며, SYBR-14 / PI(propidium iodide) 이중형광염색법에 의한 flow cytometric 평가법으로 생존율은 동결되지 않은 정액에서의 활력 및 NAR 평가보다 다소 민감하게 나타났다. 이러한 결과로 미루어보아 SYBR-14 / PI 형광염색에 의한 flow cytometry의 생존성 평가는 동결되지 않은 정액의 평가방법으로는 적절하지만 동결된 정액의 생존성 평가는 부적절한 것으로 사료되었다.