• 제목/요약/키워드: Developmental rates

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젖소의 분만 후 비정상적 난소 주기가 번식 성적에 미치는 영향 (Effect of Abnormal Ovarian Cycle Postpartum on Subsequent Reproductive Performance in Holstein Cows)

  • 박수봉;손준규;박성재;백광수;전병순;안병석;김현섭;박춘근
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제30권3호
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    • pp.213-218
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    • 2006
  • 본 연구는 젖소의 분만 후 난소 주기 재개의 이상이 번식 성적에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 정상적인 난소 주기가 진행이 되면 배란된 날에 난소 주기가 재개된 것으로 간주하였다. 공시우의 58.8%(l14/194)가 정상적인 난소 주기의 재개를 하였고 41.2%의 소에서 난소 주기의 재개가 지연되었다. 배란 후 황체기가 20일 이상 유지되는 난소 주기의 재개지연 I형(17.5%)과 분만 후 40일 이전에 첫 배란이 나타나지 않는 난소 주기의 재개지연 II형(22.7%)이 난소 주기 재개 지연의 일반적인 형태였다. 정상적인 난소 주기를 가진 개체와 비교해 보면, 황체기가 연장된 소들의 분만 후 100일 이내의 인공수정 공시율, 수태율과 임신율은 더 낮고(각각 84.2 대 40.0%; p<0.01, 24.0 대 21.4%, 20.2 대 11.1%) 분만 후 첫 수정 일수와 공태 일수가 더 길다(각각 $64.7{\pm}2.79$$105.7{\pm}7.48$일; p<0.01, $105.1{\pm}7.16$$133.7{\pm}11.17$일). 정상우와 무배란우를 비교해 보면, 100일 이내의 수태율과 임신율이 낮고(각각 24.0대 20.0%, 20.2 대 16.3%) 분만 후 첫 수정 일수과 공태 일수가 더 길다(각각 $64.6{\pm}2.79$$72.6{\pm}4.45$일, $105.1{\pm}7.16$$120.8{\pm}12.33$일). 결론적으로 젖소의 분만 후 비정상적인 난소 주기는 인공수정 공시율, 임신율, 첫 수정 일수와 공태 기간을 포함하는 번식 성적의 저하를 유발시킨다.

체외성숙 돼지 난포란의 액상정액을 이용한 체외수정 (In Vitro Fertilization of Pig Oocytes Matured In­Vitro by liquid Boar Spermatozoa)

  • 박창식;이영주
    • 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.

Vitamin $K_1$의 첨가가 돼지 체외 수정란의 발달과 생존율에 미치는 효과 (Effects of Vitamin $K_1$ on the Developmental and Survival Rate of Porcine In Vitro Fertilized Embryos)

  • 박흠대;주역진;박용수
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.73-81
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    • 2014
  • 돼지 수정란의 체외 생산 효율성 향상을 위해서는 배발생율과 더불어 고품질의 배를 조기에 선별해야 한다. 체외 배 발생율에 대한 보고는 많지만, 고품질의 배를 선별할 수 있는 기술에 대한 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 돼지 난포란 유래 수정란의 체외배양에 있어서 배반포로의 배 발달과 생존에 미치는 Vitamin $K_1$(vit $K_1$) 첨가 농도, 시기 및 시간의 효과를 검토하였다. $1.0{\mu}M$, $3.0{\mu}M$$6.0{\mu}M$ vit $K_1$을 배양 1일째 24시간 첨가한 결과, 배반포 발달율이 시험군이 $14.5{\pm}4.3$, 0.0 및 0.0%로써 대조군의 $35.5{\pm}3.2%$에 비하여 유의하게 낮았고(p<0.05), 배반포의 생존율도 대조군이 $31.8{\pm}2.6%$로써 시험군의 $22.2{\pm}2.9$, 0.0 및 0.0%에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 상기 첨가 농도에서 첨가 시간을 달리한 결과, $1.0{\mu}M$ 농도에서 6시간 처리군의 배반포 발달율과 생존율이 각각 $26.5{\pm}2.9%$$47.2{\pm}2.8%$로써 가장 높았고 특히, 12시간 처리군보다 유의하게 높았다(p<0.05). $3.0{\mu}M$ 농도에서는 대조군의 배발달율이 $36.4{\pm}3.1%$로 가장 높았으나, 생존율은 3.0시간 첨가군이 $41.7{\pm}3.2%$로 대조군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). $6.0{\mu}M$ 농도에서도 배발달율은 대조군($32.0{\pm}2.8%$), 생존율은 0.5시간 첨가군($42.9{\pm}1.8%$)이 가장 높았다. 각각의 vit $K_1$ 첨가 농도와 시간을 기준으로 서로 다른 배양 시기에 첨가한 결과, $1.0{\mu}M$ 6시간 첨가군에서는 배반포 발달율은 배양 4일째 첨가군, 생존율은 배양 2일째 첨가군이 가장 높았다. 한편, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 첨가군에서는 배양 4일째 첨가군의 배반포 발달율($59.5{\pm}4.1%$$50.0{\pm}3.6%$)과 생존율($72.7{\pm}5.4%$$79.2{\pm}4.0%$)이 대조군과 다른 시험군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 한편, vit $K_1$ 첨가에 따른 배반포의 세포 수를 조사한 결과, 첨가군($1.0{\mu}M$ 6시간 배양 2일째, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 배양 4일째 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 6일째)이 $53.4{\pm}5.8$, $49.4{\pm}3.8$$51.5{\pm}4.5$개로써 대조군의 $40.2{\pm}2.3$개에 비하여 유의하게 많았다(p<0.05). 그러나 사멸세포 수는 시험군이 $3.2{\pm}0.9{\sim}3.7{\pm}2.1$개로써 대조군의 $4.2{\pm}1.2$개보다 적었으나, 유의차는 없었다. 세포 사멸 유도 유전자인 Bax mRNA 발현은 처리군과 대조군은 비슷하였으나, 세포 사멸 억제 유전자인 Bcl-xL mRNA 발현은 처리군이 대조군보다 높았고 특히, $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 4일째 첨가군이 가장 높았다. 이상의 결과로부터 돼지 미성숙 난포란 유래 수정란의 체외 배양에 vit $K_1$의 첨가는 배반포의 생존율과 세포수 증가에 효과적이었다. 그 이유에 대해서는 아직 많은 부분이 밝혀져야 되겠지만, 고품질의 배반포 조기 선발에는 활용이 가능할 것으로 생각된다.

제주흑우 정액 동결을 위한 AndreoMed와 Triladyl 희석제의 동결성 비교 (Comparison of AndroMed and Triladyl Extender for Freezing of Jeju Native Black Bull Semen)

  • 조상래;조인철;한상현;강태영;조원모;채현석;김남영;박용상;강용준;김영훈;고응규;김현종;고문석
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제37권3호
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    • pp.155-159
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    • 2013
  • 본 연구는 제주흑우의 정액의 동결과 보존기술 개발을 위해 AndroMed와 Trialdyl를 사용하여 보다 우수한 희석제와 우수 종모우 선정을 위해 실시되었다. 종모우 1번부터 4번까지 개체 정자의 성상비교에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율은 36.8%, 26.8%, 37.8% 그리고 38%의 결과를 나타내었다. 2번 개체 정자에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율이 유의적으로(p<0.05) 낮은 결과를 보였다. 제주흑우 정액을 동결하기 전 정자의 생존율은 약 $93.27{\pm}1.62$, 동결 융해 후 생존율은 $73.34{\pm}3.27%$로 나타나 동결전 정액의 생존율이 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 나타내었으나, 사멸 정자의 비율은 약 $7.35{\pm}2.63%$$13.71{\pm}2.85%$의 결과를 나타내었다. 그리고 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제를 사용하였을 때, 정자의 운동성은 $72.86{\pm}2.83%$, $AndorMed^{(R)}$를 사용하였을 때 운동성은 $81.47{\pm}2.48%$$AndorMed^{(R)}$ 동해방지제를 사용하였을 때 운동성이 다소 높은 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 마찬가지로 정자의 사멸율에서도 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제는 $18.41{\pm}3.42%$, $AndorMed^{(R)}$ 동해방지제는 $17.26{\pm}4.25%$의 결과를 보여 AndroMed를 사용한 동해방지제가 정자의 생존율을 향상시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 제주흑우 정액의 동결 보존을 위해 보다 향상된 동결보호제 선정과 동결보존 기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

$Cd^{2+}$이 북방산개구리의 난자성숙과 배아발달에 미치는 영향 (Effect of $Cd^{2+}$ on the Oocyte Maturation and Developmental Stages of Brown Frog Embryo, Rana dybowskii in vitro)

  • 고선근
    • 한국환경생태학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.345-351
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    • 2006
  • 본 연구는 북방산개구리의 난자 및 배아를 활용하여 난자성숙현상과 배아발달과정에 미치는 $Cd^{2+}$의 독성효과를 조사하였다. 결과 $Cd^{2+}$ 0.1ppm에서 난자의 성숙현상을 억제하였으며 $Cd^{2+}$ 작용의 가역성을 조사하기 위해 3시간 동안 난자들을 $Cd^{2+}$에 노출시킨 후 보통배양액으로 옮겨 17시간 배양한 결과 1ppm에서는 가역성을 나타내었으나 2.5ppm에서는 비가역적 인 손상을 주었다. 발달 중인 2세포 배아를 $Cd^{2+}$의 여러 농도에 노출시킨 결과 0.1ppm에서 발달이 억제되었으며 노출시간이 길어진 32세포 시기에는 세포붕괴현상을 유발하였다. 한편, 포배기 배아를 $Cd^{2+}$의 여러 농도에 노출시 켜 96시간 배양한 후 유생의 치사율 및 기형율을 대상으로 probit 분석법으로 조사한 결과 LC50은 0.1ppm, EC50은 0.08ppm, TI는 5.0을 나타내어 $Cd^{2+}$은 높은 치사율을 나타내는 물질로 나타났다. 기형 양상은 척추기형이 0.05ppm에서 14.3%,꼬리기형이 0.1ppm에서 75.0%,복부기형 이 0.01ppm에서 66.7%를 나타내었고 profound형 기형이 0.1ppm에서 25.0%를 각각 나타냈으며 $Cd^{2+}$ 0.1ppm에서 머리에서 꼬리까지의 성장을 억제하였다. 결론적으로 본 연구의 결과들은 $Cd^{2+}$이 난자성숙, 난할 및 배아의 발달과정에 높은 독성의 효과를 가짐을 나타낸다.

고수온에 의한 틸라피아 HSP70 유전자 발현과 Quercetin의 발현 억제 효과 (Inhibitory Effect of Quercetin on the Expression of HSP70 Gene Induced by High Water Temperature in Tilapia)

  • 권준영;김수미
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제15권4호
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    • pp.365-371
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    • 2011
  • 수온은 어류를 포함한 수중동물의 다양한 생물학적 사건에 영향을 미친다. 어류의 번식 및 발생도 수온의 변화와 밀접한 관련이 있다. 어류를 높은 수온에 노출시키면 HSP70 유전자 발현을 유도한다. 따라서, HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있는 저해제의 개발은 온도에 민감한 생물학적 사건과 관련된 HSP70의 역할을 연구하는데 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 고온($36^{\circ}C$)에 노출된 틸라피아 자어와 치어(전장 10~13 cm)에서 천연 flavonoid의 일종인 quercetin, 3,3',4',5,7-pentahydroxyflavon의 "고온 유도 HSP70 유전자 발현" 억제효과를 조사하였다. 고온 노출 전에 50 ${\mu}M$ 이상의 quercetin 용액에 6시간 동안 사전 침지한 실험어에서는 HSP70 유전자 발현이 유의하게 감소하였다(P<0.05). 특히, 100 ${\mu}M$로 침지 처리한 개체에서는 고온 처리를 하지 않은 실험어에서 만큼 낮은 HSP70 유전자 발현을 나타내었다. 한편, 0.1 $m{\ell}$씩의 0.5 mM, 5 mM 또는 20 mM의 quercetin 용액을 치어에 주사한 결과, 고수온 유도 HSP70 유전자 발현은 0.5 mM의 quercetin을 주사한 치어의 생식소와 뇌에서 모두 유의하게 감소되었다(P<0.05). 본 연구의 결과는 quercetin이 어류에서 고온에 의해 유도된 HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있으며, 틸라피아 자어 침지의 경우 유효 농도 100 ${\mu}M$ 그리고 치어 주사의 경우 유효 농도 0.5 mM로 원하는 효과를 얻을 수 있음을 제시한다.

체외생산된 한우 배반포기배로부터 송아지 생산을 위한 체계 I. 체외생산된 한우 배반포기배의 초자화 동결보존 (Systems for Production of Calves from Hanwoo(Korean Native Cattle) IVM/IVF/IVC Blastocyst I. Hanwoo IVM/IVF /IVC Blastocyst Cryopreserved by Vitrification)

  • Park, S. P.;Kim, E. Y.;Kim, D. I.;Park, N. H.;Y. S. Won;S. H. Yoon;K. S. Chung;J. H. Lim
    • 한국가축번식학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.349-357
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    • 1998
  • 본 실험은 체외 생산된 한우 배반포기배의 생존능이 초자화동결 융해 후에도 유지될 수 있는지를 조사하고자 실시하였다. 한우 배반포기배는 2 단계로 초자화동결되었는데, EG20에 3분간 평형 그리고 EFS40에 노출한 후 L$N_2$에 초자화되기까지 30~45 초간 처리하였다. 체외에서의 생존능은 융해 후 24시간째의 re-expanded 와 48시간째의 hatched 발달율로 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 12번의 반복실험으로부터 체외 수정 후 체외 배양 7일째에 52.5% 의 배반포기배가 생산되었다. 배의 생존에 동결액이 미치는 영향을 조사하였던 바, 대조군 (100.0, 87.0%) 과 비교하였을 때 동결액 노출군 (100.0, 73.8%) 에서 유의한 독성은 확인되지 않았다. 그러나, 배반포기배가 초자화동결되었을 때, 높은 생존능(86.2, 55.4%) 은 확인되었지만 그 결과는 노출군과 대조군에 비교하여 볼 때 유의하게 낮은 것이었다.(p<0.05). 배 발달단계와 배양날짜가 초자화동결된 난자의 생존에 미치는 영향을 조사하였던 바, 배양날짜와 상관없이 빠르게 발달한 난자군에서 유의하게 높은 생존능이 있음을 알 수 있었다 (p< 0.05). 또한, 같은 발달단계라 하더라도, 배양 7일째 배의 (re-expanded: 75.0~87.5%, hatched: 21.4~66.7%) 생존능이 배양 8일째 배의 (re-expanded: 58.6~78.3%, hatched: 10.3~52.2%) 생존능보다 높다는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 결과에서 볼 때 체외에서 생산된 한우 배반포기배는 EFS40 동결액을 사용하는 간편 2 단계 초자화방법으로 성공적으로 동결되어질 수 있으며 특히 배양 7일과 8일째의 expanded 배반포기배와 early hatching 배반포기배에서 더욱 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

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체외생산된 한우 배반포기배로부터 송아지 생스을 위한 체계 III. 한우 배반포기배의 초자화 동결과 1단계 융해 (Systems for Production of Calves from Hanwoo(Korean Cattle) IVM/IVF/IVC Blastocyst III. Vitrification and One-Step Dilution of Hanwoo Blastocyst)

  • Kim, E.Y.;Kim, D.I.;Park, N.H.;Weon, Y.S.;Nam, H.K.;Lee, K.S.;Park, S.Y.;Yoon, S.H.;Park, S.P.;Chung, K.S.;Lim, J.H.
    • 한국가축번식학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.293-301
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    • 1999
  • 본 실험은 체외 생산된 한우 배반포기배가 초자화 동결과 1- 단계 융해 후 체외 / 체내에서 성공적으로 생존할 수 있는지의 여부를 확인하고자 실시하였다. 초자화 동결은 glycerol (G) 또는 / 과 ethylene glycol(EG), 그리고 10% FBS가 들어있는 D- PBS 동결액을 이용하여 배반포기배를 10% G 에서 5분, l0%G와 20% EG 혼합액에서 5분 그리고 2S%G와 2S% EG 혼합액에서 30 초간 노출시켰으며, straw에 넣은 후 질소 증기에 3분간 쐬고 액화질소에 침지함으로써 완성하였다. 1-단계 융해는 straw 자체를 $25^{\circ}C$와 36$^{\circ}C$에 각각 5분과 3분간 처리함으로써 이루어졌으며, 융해 후 회수된 난자는 단층배양이 유도된 난구세포 소적에서 48시간 배양하거나 대리모인 소에 이식하였다. 체외 생존능 평가를 융해 후 24시간째의 재팽창율과 48시간째의 부화율로 조사하였을 때, 대조군의 정상 발달 (100.0, 63.3%)보다는 유의하게 낮았지만 초자화 동결군의 결과 (85.4, 43.8%)는 높게 나타났다 (P<0.001, P<0.05). 발달단계에 따른 체외생존능을 조사하였을 때, 빠르게 발달된 배반포기배가 느리게 발달하는 난자군보다 유의하게 높은 생존율을 나타내었다 (부화초기 : 88.0, 48.0%; 팽윤 : 81.1, 45.3%; 초기 : 66.7, 14.3%) (P<0.05). 또한, 배반포기배가 생산된 나이(체외수정 후 7, 8, 9 일) 에 따른 초자화동결군의 체외생존능을 조사하였을 때, 배의 나이가 어릴수록 체외생존능은 유의하게 높은 경향을 나타내었다 (7 일 : 67.3, 34.5%; 8 일 : 76.9, 40.7%; 9 일 : 60.9, 23.9%) (P<0.05). 초자화동결된 한우배반포기배의 1-단계 융해 후 체내생존 가능성을 확인하고자 8마리의 소에 이식하였을 때, 4마리가 임신된 것을 확인하였다. 따라서, 이상의 높은 생존율을 고려하여 볼 때, 본 연구에서 사용된 초자화동결과 1-단계 융해는 기존의 동결란을 융해 이식할 때 필요로 했던 실험장비나 고도의 숙련된 기술 없이도 실험현장에서 쉽게 이용할 수 있으면서 효율적인 결과를 얻을 수 있는 방법이라는 것을 알 수 있었다.

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배양액 및 산소농도가 돼지 체외수정란의 발달에 미치는 영향 (Effects of Culture Media and Oxygen Concentration on In Vitro Development of Porcine IVM/IVE Embryos)

  • 최창용;조상래;최선호;김현종;한만희;강다원;신용원;한재희;손동수
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.155-160
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    • 2007
  • 본 연구는 돼지 체외수정란 생산효율을 향상시켜 돼지의 품종개량, 형질전환 돼지생산 등과 멸실위험에 처해 있는 유전자원의 보존을 위한 기술로 활용하기 위해 미성숙 난포란의 적정 체외성숙 시간을 알아보고, 배양액의 종류 및 체외 배양시의 산소 농도에 따른 체외수정란의 생산 효율을 확인한 결과는 다음과 같다. 1. 돼지 미성숙 난포란의 체외성숙 시간별 제2감수분열중기(M II)까지 성숙된 비율이 체외성숙 38, 40, 42시간째에 각각 61.1%, 42.9% 및 69.6%를 나타내어 그 비율이 70% 미만으로 낮은 반면, 체외성숙 44, 46, 48시간째에 각각 73.7%, 94.1% 및 100%의 체외성숙률을 나타내어 최소한 44시간 이상의 체외성숙이 필요한 것으로 조사되었다. 2. 체외배양액의 종류에 따른 배반포 발달률이 NCSU-23 18.8%, PZM-5 16.3%를 나타내어 유의적인 차이를 보이지 않았으며(p>0.05), 산소분압에 따른 배반포 발달률이 5% 산소분압에서 11.9%, 20%의 산소분압에서 15.8%를 나타내어 두 군간의 유의한 차이는 보이지 않았다(p>0.05). 3. 체외배양 7일째 발달된 배반포 수정란의 총세포수는 40개 내 외를 나타내었다. 이상의 결과, 돼지 미성숙 난포란의 체외성숙 시간은 44시간 정도가 적정한 것으로 확인되었으며, 서로 다른 배양액과 산소농도가 돼지 체외수정란의 배발달에 있어서 유의적인 차이를 나타내지는 못하였다.

가열(加熱)·촉매중합법(觸媒重合法)에 의한 목재(木材)·고분자복합체(高分子複合體) 제조(製造)(I) - MMA에 의한 한국산(韓國産) 주요목재(主要木材)의 복합체특성(複合體特性) (On the manufacturing of WPC (Wood Plastic Composites) with Heat-Catalyst Polymerization (I) - On the characteristics of composites made from monomer Methyl MethacryIate and several commercial woods in Korea)

  • 조남석;조재명;안원영
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.3-16
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    • 1974
  • One of the disadvantages of. wood and wood products is their hydroscopicity or dimensional instability. This is responsible for the loss of green volume of lumber as seasoning degrade. Dimensional stabilization is needed to substantially reduce seasoning defects and degrades and for increasing the serviceability of wood products. Recently, considerable world-wide attention has been drawn to the so-called Wood-Plastic Composites by irradiation-and heat-catalyst-polymerization methods and many research and developmental works have been reported. Wood-Plastic Composites are the new products having the superior mechanical and physical properties and the combinated characteristics of wood and plastic. The purpose of this experiment was to obtain the basic data for the improvement of wooden materials by manufacturing WPC. The species examined were Mulpurae-Namoo (Fraxinus, rhynchophylla), Sea-Namoo (Carpinus laxiflora), Cheungcheung-Namoo (Cornus controversa), Gorosae-Namoo (Acermono), Karae-Namoo(Juglans mandshurica) and Sanbud-Namoo (Prunus sargentii), used as blocks of type A ($3{\times}3{\times}40cm$) and type B ($5{\times}5{\times}60cm$), and were conditioned to about 10~11% moisture content before impregnation in materials humidity control room. Methyl methacrylate (MMA) as monomer and benzoyl peroxide (BPO) as initiator are used. The monomer containing BPO was impregnated into wood pieces in the vacuum system. After impregnation, the treated samples were polymerized with heat-catalyst methods. The immersed weights of monomer in woods are directly proportionated to the impregnation times. Monomer impregnation properties of Cheungcheung-Namoo, Mulpurae-Namoo and Seo-Namoo are relatively good, but in Karae-Namoo, it is very difficult to impregnate the monomer MMA. Fig. 3 shows the linear relation between polymer retentions in wood and polymerization times; that is, the polymer loadings are increasing with polymerization times. Furthermore species, moisture content, specific gravity and anatomical or conductible structure of wood, bulking solvents and monomers etc have effects on both of impregnation of monomer and polymer retention. Physical properties of treated materials are shown in table 3. Increasing rates of specific gravity are ranged 3 to 24% and volume swelling 3 to 10%. ASE is 20 to 46%, AE 14 to 50% and RWA 18 to 40%. Especially, the ASE in relation to absorption of liquid water increases approximately with increase of polymer content, although the bulking effect of the polymerization of monomer may also be influential. WPCs from Mulpurae-Namoo and Cheungcheung-Namoo have high dimensional stability, while its of Karae-Namoo and Seo-Namoo are-very low. Table 4 shows the mechanical properties of WPCs from 6 species. With its specific gravity and polymer loading increase, all mechanical properties are on the increase. Increasing rate of bending strength is 10 to 40%, compression strength 25 to 70%, ;impact bending absorbed energy 4 to 74% and tensile strength 18 to 56%. Mulpurae-Namoo and Cheungcheung-Namoo with high polymer content have considerable high increasing rate of strengths. But incase of Karae-Namoo with inferior monomer impregnation it is very low. Polymer retention in cell wall is 0.32 to 0.70%. Most of the polymer is accumulated in cell lumen. Effective. of polymer retention is 58.59% for Mulpurae-Namoo, 26.27% for Seo-Namoo, 47.98% for Cheungcheung-Namoo, 25.64% for Korosae-Namoo, 9.96% for Karae-Namoo and 25.84% for Sanbud-Namoo.

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