• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권5호
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• pp.612-616
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• 2004

This study was carried out to compare the semen characteristics, frozen-thawed sperm viability and testosterone concentration and in vitro fertilization (IVF) and development of in vitro matured pig oocytes between two Yorkshire boars. Semen and blood samples were collected once per week from October to November 2002 from two adult Yorkshire boars at 18 months of age with 170 kg body weight. Sperm were deep frozen in 5 ml maxi-straws with lactose-egg yolk and N-acetyl-D-glucosamine (LEN) diluent and stored in liquid nitrogen. Blood samples were obtained at 10 a.m. by inserting a 21 gauge, hypodermic needle attached to 10 ml syringe into surface veins in the ear. The concentration of testosterone was determined by Competitive Enzyme Immunoassay. Ovaries were collected from prepubertal gilts at a local slaughter house. Cumulus oocyte complexes were aspirated from antral follicles (3 to 6 mm in diameter). The medium used for oocyte maturation was modified TCM 199. After about 22 h of culture, oocytes were cultured without cysteamine and hormones for 22 h at $38.5^{\circ}C$, 5% $CO_2$ in air. For IVF, one frozen 5 ml straw was thawed at $52^{\circ}C$in 40 sec and was diluted with 20 ml Beltsville thawing solution at room temperature. Sperm were washed 2 times in mTLP-PVA and inseminated without preincubation after thawing. Oocytes were inseminated with $2{\times}10^7$/ml sperm concentration. Oocytes were coincubated for 6 h in 500 ${\mu}$l mTBM fertilization medium. At 6 h after IVF, oocytes were transferred into 500 ${\mu}$l NCSU-23 culture medium for further culture of 48 and 144 h. There were no significant differences in the semen volume, motility, normal acrosome morphology and sperm concentration of raw semen between A and B of Yorkshire boar. However, motility and normal acrosome of boar A were higher than those of boar B at 0.5, 2, 3, 4, 5 and 6 h incubations of frozen-thawed sperm. Testosterone concentration (3.75 ng/ml) of boar A was higher than that (2.34 ng/ml) of boar B. The rate of blastocyst formation (15.1%) of boar A was higher than that (10.4%) of boar B. In conclusion, serum testosterone concentration of boar showed very important role for the frozen-thawed sperm viability and the blastocyst formation of pig oocytes matured in vitro.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제38권3호
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• pp.115-121
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• 2014

Humulus japonicus is an ornamental plant in the Cannabaceae family. Although the mode of action of Humulus japonicus is not fully understood, a strong relationship was observed between anti-inflammatory and anticancer in some types of cells. Recent studies also have shown that Humulus japonicus possesses anti-inflammatory activities and may significantly improve antioxidant potential in Raw 264.7 macrophage cells. Thus, the aim of this study was evaluated the effect of Humulus japonicus extract on sperm motility and subsequent preimplantation developmental competence of the bovine embryos. After in vitro maturation, the oocytes with sperms were exposed in in vitro fertilization (IVF) medium supplemented with Humulus japonicus extract (0.01, 0.05, $0.1{\mu}g/mL$, respectively) for 1 day. In our results, exposure of IVF medium to Humulus japonicus extract did not affect sperm motility and percentage of penetrated oocytes but ROS intensity was significantly decreased by $0.01{\mu}g/mL$ compared with other groups (p< 0.05). Moreover, treatment with $0.01{\mu}g/mL$ of Humulus japonicus extract was higher the frequency of blastocyst formation than the any other groups (p<0.05). Otherwise, treatment with $0.01{\mu}g/mL$ of Humulus japonicus extract not increased the total cell number but reduced apoptotic-positive nuclei number. In conclusion, our results indicate that supplementation of Humulus japonicus extract in IVF medium may have important implications for improving early embryonic development in bovine embryos.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권4호
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• pp.245-249
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• 2007

The aim of present experiment was to examine hatching rate as in vitro indicator of viability of porcine embryos before early stage embryo transfer such as zygotes or 2-cell stage embryos. Cumulus-oocyte complexes (COCs) collected from ovaries were matured in North Carolina State University 23 (NCSU-23) containing 10% porcine follicular fluid (pFF), 10 ng/ml epidermal growth factor (EGF), $10{\mu}g/ml$ follicle stimulating hormone (FSH), $35{\mu}g/ml$ luteinizing hormone (LH), and 1mg/ml cysteine. After 24 hours, the COCs were transferred to the same medium without hormones. After 65h of maturation, oocytes were exposed to phosphate buffered saline (PBS) with 7% ethanol (v/v) for 7 minutes, and then the oocytes were washed and cultured in tissue culture medium (TCM) 199 containing 5 ug/ml cytochalasin B for 5h at $38.5^{\circ}C$ in an atmosphere of 5% $CO_2$ and 95% air with high humidity. After cytochalasin B treatment, the presumptive parthenotes were cultured in porcine zygote medium (PZM)-5 and cleavage of the parthenotes was assessed at 72h of activation, Normally cleaved parthenotes were cultured for an additional 8 days to evaluate their ability to develop to blastocyst and hatching stages. The fetal bovine serum (FBS) were added at Day 4 or 5 with concentrations of 2.5, 5 or 10%. The blastocyst rates were ranged within $39.1{\sim}70%$ in each treatment. However hatching rate was dramatically decreased in non-addition group. In this experiment, embryo viability in female reproductive tract may be estimated before embryo transfer with in vitro culture adding FBS by hatching ability.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2003년도 학술발표대회 발표논문초록집
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• pp.62-62
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• 2003

This study was carried out to investigate the effects of activation agents on parthenogenetic activation of pig oocytes matured in vitro. The medium used for oocyte maturation was tissue culture medium (TCM) 199 supplemented with 26.19 mM sodium bicarbonate, 0.9 mM sodium pyruvate, 10 $\mu\textrm{g}$/ml insulin, 2 $\mu\textrm{g}$/ml vitamin $B_{l2}$, 25 mM Hepes, 10 $\mu\textrm{g}$/ml bovine apotransferrin, 150 $\mu$M cysteamine, 10 IU/ml PMSG, 10 IU/ml hCG, 10 ng/ml EGF, 0.4% BSA, 75 $\mu\textrm{g}$/ml sodium penicillin G, 50 $\mu\textrm{g}$/ml streptomycin sulfate and 10% pFF. After about 22 h of culture, oocytes were cultured without cysteamine and hormones for 22 h at 38.5$^{\circ}C$, 5% $CO_2$ in air. Cumulus-free oocytes involving first polar body were activated by exposure to various concentrations of ethanol and exposure time of ethanol in Hepes-buffered NCSU23 medium. Also, oocytes were activated by electric pulse alone or combination with ethanol. For electrical activation, oocytes were rinsed twice in 0.3 M mannitol solution supplemented with 0.1 mM CaC1$_2$, 0.2 mM MgC1$_2$, 0.5 mM Hopes and 0.01% BSA, and transferred to a chamber consisting of two electrodes 1 mm apart which was overlaid with the same activation solution. Oocytes were activated with a single DC pulse of 1.3 ㎸/cm for 30 $\mu$sec. After activation treatments, oocytes were washed three times with Hepes-buffered NCSU23 medium and were washed twice with NCSU23 culture medium containing 0.4% BSA, and then cultured in 500 ${mu}ell$ of the same medium for 20 h at 38.5$^{\circ}C$, 5% $CO_2$ in air. The activation rates of oocytes were higher in 6, 7 and 8% ethanol concentrations compared with 0, 5, 9 and 10% ethanol concentrations. Significantly more oocytes (29.3~33.7%) were activated in the exposure for 8, 10, 12 and 15 min than those in the exposure for 0 and 5 min, but there was no difference due to exposure to 8% ethanol for 8 to 15 min. Electric pulse treatment followed by exposure to ethanol significantly improved the rate of oocyte activation (61.9%) compared with that of other 3 treatments. In conclusion, the optimal activation treatment of ethanol exposure alone for the in-vitro matured pig oocytes was 8% ethanol for 8 to 15 min. Electric pulse treatment followed by ethanol exposure significantly improved the rate of activation.n.

• 한국동물학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-33
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• 1972

배아의 발생에 대한 연구는 in vivo 나 in vitro의 방법을 통해 근래 비?적 활발하게 진행되고 있다. 이들의 연구결과에 따르자면, 성분이나 함량 혹은 물리학적 성질이 혈청따위의 체액과는 다른 전방수가 들어차 있는 안전방의 환경은 배아의 발생에 극히 부적당한 곳이라 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 본실험의 결과를 보면 초기배아의 발생은 극히 정상적으로 진행되고 있다. 이런 점에 비추어 우리는 두 가지 가능성을 추론할 수 있다. 첫째는, 배아의 어느 한정된 범위에서는 그의 환경에 쉽게 적응할 수 있는 능력을 가지고 있을 것이라는 생각이다. 배아세포가 미분화의 상태에 있다는 점과 대사의 정도가 분화된 다른 세포들에 비해 비교적 낮다는 점을 고려할 때 이들 배아는 안전방내의 환경과 같은 특수한 곳에서도 능히 생존할 수가 있는 것이다. 둘째는, 배아를 받아들인 후 전방수의 특성이 달라질 것이라는 점이다. 토끼에서는 일단 안전방내의 전방수가 유출되고 나면 혈청과 비슷한 체액이 약8시간 동안 안전방내에 형성되고 그뒤 차차로 본래의 전방수로 대치된다. 쥐에서도 이러한 체액이 안전방내에 형성된다면 배아를 받아들인 안전방내의 전방수의 성질이 혈청과 비슷해지므로 배아의 발생이 가능해질 수가 있다. 단지 그러한 체액이 전방수의 유출 후 120시간까지 그대로 남아있을 것인가에 대한 의문은 그대로 남아있지만 위의 두가지 가능성에 대하여는 배아의 생태나 행동과 관련시켜 앞으로 더 연구해야 할 것이다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구는 체외 성숙된 난자와 동결 융해 정자를 이용한 돼지의 체외 수정 과정에서 난구 세포의 존재가 정자 침투율, 웅성전핵 형성률 그리고 후기배로의 체외 발육에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 돼지 난소로부터 난자-난구세포 복합체를 채취하여 eCG/hCG, 10% 돼지 난포액, epidermal growth factor 등이 첨가된 TCM 199 배양액에서 44시간 배양하여 체외 성숙을 유도하였다. 성숙 배양 후 난구 세포를 제거한 난자와 난구 세포가 부착되어 있는 난자를 돼지 동결 융해정액을 이용하여 5mM caffeine과 10mM calcium chloride를 함유한 mTBM배양액에서 8시간 체외 수정하였다. 체외 수정 후 난자를 고정, 염색하여 정자 침투율과 웅성전핵 형성률을 조사하였고(실험 $1{\sim}3$) 일부 수정란을 North Carolina State University-23 배양액에서 체외 수정 후 156시간 배양하여 후기배로의 발육능을 검토하였다(실험 3). 실험 1에서는 정자 농도를 $7.5{\times}10^5/ml$로 조정하여 나화 난자와 난구 세포 부착난자에서 정자 침투율 및 웅성전핵 형성률을 조사하였다. 실험 2에서는 난구 세포 부착 난자의 체외 수정에 적합한 정자 농도를 구하기 위해 2, 3, 4, 및 $5{\times}10^6/ml$의 농도로 난자를 수정한 후 정자 침투율 및 웅성전핵 형성률을 조사하였다. 실험 3에서는 나화 난자 및 난구 세포 부착 난자를 각각 $7.5{\times}10^5/ml$의 정자 농도로 체외 수정한 후 후기배로의 발육률을 조사하였다. 실험 1의 결과 정자 침투율은 나화 난자에 비해 난구 세포 부착 난자에서 유의적으로 감소되었다(35.2% vs. 77.4%; p<0.01). 실험 2에서 다양한 정자 농도에 의한 정자 침투율과 정상 수정률을 바탕으로 판단했을 때 $4.6{\times}10^6/ml$의 정자 농도가 다른 정자 농도에 비해 난구 세포부착 난자의 체외 수정에 적합한 것으로 나타났다. 체외 수정과정에서 난구 세포 부착된 상태로 수정된 난자는 나화 난자에 비해 유의적으로(p<0.05) 높은 분할률(48.8% vs. 58.9%), 배반포 형성률(11.0% vs. 22.8%)과 배반포 세포수$(22{\pm}2\;vs.\;29{\pm}2)$를 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 돼지의 체외 수정과정에서 난구 세포의 존재는 정자 침투를 저해하지만 분할률, 배반포 형성률 및 배반포의 세포수를 증가시키는 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권2호
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• pp.133-145
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• 2004

난자의 체외성숙 및 체외배양에는 일반적으로 동물의 혈청을 사용하고 있다. 그러나, 채취한 소의 상태에 따라서 혈청의 질에 차이가 있어 실험데이터가 일정하지 않을 수 있고, 그것으로부터 바이러스, 세균, 마이코플라즈마 등에 오염될 가능성이 있다. 따라서, 본 실험에서는 완전 무 혈청 배양액에서 난자의 성숙, 배 발생율, 세포 수, 동결성을 검토하였다. 다음으로, 근래 혈청배지로 생산한 체외 배양 수정란은 과체중의 산자 생산, 초기 산자 사망률, caesarean section, dystocia 같은 발병으로 문제가 지적되고 있다. 그러나 무 혈청 배지로 생산한 체외 배양 수정란은 이러한 현상을 개선할 수 있다는 보고가 있어 본 실험에서는 완전 무혈청 배양액에서 생산된 동결란과 신선란을 젖소에 이식하여 그 결과를 검토하였다. 무혈청 배양액에는 에너지원과 세포성장인자가 첨가된 IVD101과 IVMD101, 대조군인 혈청 배양액에는 TCM199 + 10% FBS가 사용되었다. IVMD101에 의해 체외성숙이 이루어 졌고, 혈청이 첨가된 TCM199 + 10% FBS에서는 12.4% 배 발생율을 보인데 반해, 무혈청 배양액 IVD101과 IVMD101이 각 32.4%, 34.5%로 훨씬 높은 배 발생율을 보였다. 더욱이, 세포 수에 있어서도 무혈청 배양액에서 발생된 배반포의 세포수가 혈청이 첨가된 배양액에서 발생된 배반포의 세포수보다 월등하였으며, 이는 체내란과 비슷한 세포 수를 보이고 있다. 수정란의 내동성을 보면, 융해하고 24시간 배양기 정치 후에 IVD101과 IVMD101은 94.5%, 95.8%의 생존율을 보인 반면 TCM199 + 10% FBS는 52.5%에 불과하다. 융해하고 72시간후 탈출 배반포율이 IVD101과 IVMD101는 78.4%, 83.7%였는데 반해 TCM199 + 10% FBS는 32.0%였다. 마지막으로, 무혈청 배양액에서 발생한 동결란과 신선란을 젖소에 이식한 후에 임신율에 있어서는 유의적 차이는 없었지만, 무혈청 배지에서 생산된 수정란의 내동성의 탁월함이 증명되었다. 이러한 결과들로 종합해 보면, 무혈청 배양액 (IVD101, IVMD101)에서 발생된 수정란이 혈청 배양액에서 발생된 수정란보다 배발생율, 세포수, 동결성, 임신율에 있어서 우수함을 알 수 있었다. 이러한 무혈청 배양액은 배발생 과정의 연구뿐만 아니라 수정란 이식을 위한 고품질의 체외 수정란의 대량 생산, 복제, 형질전환 동물 생산 등에도 유익할 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제18권1호
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• pp.27-33
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• 2003

본 연구는 소형 개의 불임 해결과 체외수정란을 생산하기 위한 방안의 하나로써 난자의 형태, 번식주기, 배양시간 및 활성화 처리가 난포란의 체외성숙 및 체외발생에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 신선, salt 및 4$^{\circ}C$에 보존한 난소로부터 채취한 난구세포부착 난자와 나화 난자로 각각 체외수정시켰을 때 16세포기로의 발생율은 14.3%, 5.0% 및 7.5%, 2.8%, 5.7% 및 0.0%로써 난구세포 부착난자군의 체외발생율이 나화 난자군에 비해 높게 나타났다. 2. 발정주기를 inactive, follicular, luteal 단계로 구분하여 채취한 난포란을 각각 체외배양시켰을 때 GV 및 MII로의 발생율은 11.3%와 9.4%, 50.7%와 26.7%, 16.9%와 13.8%였고, 16세포기로의 체외발생율은 0.0%, 10.7%, 1.5%였다. 3 신선한 난구세포 부착 난자를 각각 24, 32, 48시간 성숙배양 후 체외수정시켰을 때 분할율은 8.6%, 15.8%, 23.5%였으며, 16세포기로의 체외발생율은 각각 0.0%, 5.3%, 11.8%로써 48시간 배양군이 가장 높은 발생율을 나타냈다. 4. 활성화 처리 및 비활성화 처리 난자를 각각 체외수정시켰을 때 분할율은 각각 42.5%, 22.2%였고 16세포기로의 체외발생율은 각각 15.0%, 6.7%로써 활성화 처리 난자군이 비활성처리 난자군에 비해 높은 발생율을 나타냈다.

• 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.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권3호
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• pp.201-205
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• 2005

본 연구는 아미노산의 첨가가 돼지 수정란의 체외 발달율에 미치는 영향을 구명하고자 PEF가 함유된 NCSU-23을 기본배지로 체외성숙 및 체외배양액을 조성한 후 EA(Essential amino acid), NA(Non-essential amino acid) 및 EANA(EA+ NA)를 첨가하여 체외성숙, 체외수정 및 체외발달에 미치는 영향을 조사하였다. 체외성숙 배지에 아미노산을 첨가한 결과 MH 단계까지의 체외성숙율은 NA 첨가군이 $83.3\%$로 대조구 $70.0\%$에 비하여 유의적으로(p<0.05) 높았다. 그러나 체외 수정 이후의 배 발달율과 수정율에서는 아미노산 첨가군과 무첨가군 사이에 유의적인 차이는 없었다. 체외배양액에 아미노산을 첨가한 후 배반포의 내부세포괴(ICM) 세포와 영양배엽(TE) 세포의 발달에 미치는 영향을 조사한 결과, ICM에서는 유의차를 발견할 수 없었으나 TE 세포는 EANA 처리구가 $18.0{\pm}0.5$개로 대조구 $16.09{\pm}0.56$개에 비해 유의적(p<0.05)으로 많았다. 총세포수에서도 EANA 처리구가 $50.0{\pm}1.0$개로 대조구 $44.2{\pm}1.1$개보다 유의적(p<0.05)으로 많았다. 이상의 결과를 종합할 때, 돼지의 체외수정란 생상에 있어서 아미노산의 첨가는 배반포로의 발달율에는 영향을 미치지 못하였으나 체외성숙율을 높이고 배반포의 세포수 향상에 도움을 주는 것으로 판단된다. 특히, 영양배엽(W) 세포의 발달율이 높은 것으로 보아 아미노산의 첨가는 돼지수정란의 착상에 도움을 줄 것이라 기대된다.