• 한국임상수의학회지
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• 제34권2호
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• pp.156-160
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• 2017

We investigated the effect of ethylene glycol and antioxidants such as taurine, hypotaurine and trehalose with extenders during cryopreservation of Korean Jeju Black Bull spermatozoa. The cryopreservation of freshly collected spermatozoa was conducted with four different conditions. As a control, spermatozoa were cryopreserved with Tris egg-yolk extenders added 5% ethylene glycol (EG). Taurine (20 mM), hypotaurine (20 mM) and trehalose (20 mM) were individually added into tris egg-yolk extenders with 5% EG. After thawing of frozen spermatozoa with four different conditions, sperm viability, motility, acrosomal integrity, and membrane integrity were investigated. The significant (p < 0.05) improvement of sperm viability showed in all antioxidant treated thawed spermatozoa (taurine; $68.1%{\pm}4.4$, hypotaurine; $69.2%{\pm}6.7$ and trehalose; $68.0%{\pm}4.4$) when compared to control ($63.4%{\pm}5.6$). Neither positive nor detrimental effects of three antioxidants were shown sperm motility after thawing. The results of hypo-osmotic swelling test showed that the membrane integrity of taurine, hypotaurine or trehalose treated thawed spermatozoa ($64.1%{\pm}5.4$, $61.5%{\pm}3.7$ and $59.0%{\pm}4.0$, respectively) had significantly (p < 0.05) higher rate of the swollen sperm compared to control ($53.7%{\pm}9.7$). Hypotaurine treated frozen-thawed spermatozoa had siginificantly higher (p < 0.05) F pattern ratio than taurine, trehalose and control treated frozen-thawed spermatozoa. Trehalose added frozen-thawed spermatozoa had significantly higher (p < 0.05) acrosome reaction pattern ratio than taurine and hypotaurine added frozen-thawd spermatozoa. In this study, we found that antioxidants such taurine, hypotaurine and trehalose treatments during cryopreservation process could reduce damage of spermatozoa of Korean Jeju Black Bull and improved sperm capability of fertilization.

• 한국수정란이식학회지
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• 제26권3호
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• pp.187-193
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• 2011

This study was carried out to establish most suitable freezing condition, to evaluate the different glycerol concentration of freezing and thawing rates on motility, viability, membrane integrity and acrosome intecrity of frozen Korean Jeju Black Bull spermatozoa, Semen was collected from a Korean Jeju Black Bull using an artificial vagina and transported to the laboratory. The semen was extended gradually 1:5 then cooled slowly for 2 hrs to 4$^{\circ}C$. The semen was diluted 1:1 with cryoprotectant extenders (3%, 5% and 7% glycerol) and equilibrated for 2 hrs at cold chamber and packed to 0.5 ml straws. The semen straws were located above 3 cm of liquid nitrogen for 5 minutes, above 5 cm for 10 min and above 8 cm for 10 min. And then the frozen straw was plunged into LN$_2$. The presented straws were examined the viability and motility after thawed at 37$^{\circ}C$ water bath. The viability and membrane integrity immediately post-thawing were significantly higher in samples frozen in 7% glycerol than 3% and 5% glycerol (p<0.05). After CTC staining to assess acrosome integrity, F pattern was significantly increased, but B pattern was significantly decreased in 7% glycerol (p<0.05). Freezing distance of 5 cm from liquid nitrogen and pre-cooling for 10 min yield better survival and membrane integrity, but not significant difference. However, AR pattern according to CTC staining was significantly decreased in 3 cm for 5 min.

• 한국수정란이식학회지
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• 제27권3호
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• pp.155-162
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• 2012

This study was designed to determine whether low-density lipoporoteins (LDL) extracted from egg yolk in extender improve the function of Korean Jeju Black Bull semen. The semen was cryopreserved with 5% ethylene glycol (EG) or 7% glycerol (G) extenders containing 10% egg yolk (EY), 4% LDL and 5% EY or 8% LDL. Frozen-thawed sperm were evaluated sperm motility, viability, membrane integrity and acrosome integrity. Post-thawed sperm motility has been significantly higher (p<0.05) in 4% LDL + 5% EY ($69.00%{\pm}4.18$; EG and $63.00%{\pm}9.75$; 7% G) than 8% LDL ($57.00%{\pm}5.70$; EG and $52.00%{\pm}4.47$;G). Treatment of 4% LDL + 5% EY-EG ($66.85%{\pm}5.06$) has been significantly improved sperm viability compared to other treatments except 10% EY - EG. Moreover, in membrane integrity, swollen sperm ratio has been only significantly increased (p<0.05) in 4% LDL + 5% EY - EG ($64.65%{\pm}6.10$) among all treatments. In assess to detect acrosome integrity, especially, AR pattern ratio has been significantly decreased (p<0.05) in 4% LDL + 5% EY - EG among all treatments. In sperm viability as time passes, between 4% LDL + 5% EY and 10% EY, there was no significant difference, but 8% LDL was significantly decreased sperm viability in EG (1 and 2 hrs) and G (30 min, 1, 2, 5 and 12 hrs) extender. However, there were no significant differences among all treatments except 8% LDL-G in sperm membrane integrity. 8% LDL-G has been significantly decreased swollen sperm ratio at 5 hrs after thawed. It is concluded from these results that 4% LDL + 5% EY to the freezing extender showed more positive effect on the frozen-thawed spermatozoa in Korean Jeju Black bull.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권4호
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• pp.283-290
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• 2012

제주흑우의 동결 정액 제조시 동결 보존액에 첨가한 taurine과 hypotaurine은 동결 융해 후 정자의 운동성, 생존성 그리고 정자막 온전성을 개선시키는 것을 알 수 있었다. Taurine과 hypotaurine의 첨가는 유의적으로 높은 운동성, 생존성을 보였으며(p<0.05), 특히 hypotaurine은 다른 실험구에 비하여 유의적으로 높은 정자막 온전성을 나타냈다(p<0.05). 뿐만 아니라, hypotaurine은 유의적으로 높은 F pattern 비율을 유지하였으며(p<0.05), 이들 항산화물질을 첨가한 실험구에서는 대조구에 비하여 유의적으로 낮은 AR pattern을 나타내어(p<0.05) 동결로 기인된 수정능획득 유사 상태 정자의 비율을 유의적으로 감소시켜 조기 첨체반응 비율을 감소시켰다. 정자의 난자내 침투능력에 있어서 모든 처리구에서 대조구보다 높은 웅성전핵 형성율과 SFI를 나타냈으며, hypotaurine의 처리는 가장 높은 침투능력을 나타냈으나 처리구간의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 본 연구결과는 멸실위험의 토종가축 생식세포 및 유전자원 보존과 토종가축 육성을 위한 번식 증대를 위한 제주흑우 동결정액 제조에 중요한 이용 방법이 될 것이며, 동결 융해 후 정자의 기능 개선을 위한 다양한 희석제 및 첨가제를 활용한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 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 $7.35{\pm}2.63%$와 $13.71{\pm}2.85%$의 결과를 나타내었다. 그리고 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제를 사용하였을 때, 정자의 운동성은 $72.86{\pm}2.83%$, $AndorMed^{(R)}$를 사용하였을 때 운동성은 $81.47{\pm}2.48%$로 $AndorMed^{(R)}$ 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.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권2호
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• pp.95-101
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• 2012

본 연구는 희소 한우인 제주흑우의 정액 동결을 위하여 동결보호제로서 glycerol과 amide 계열의 동결보호제인 5%의 DMA, DMF 그리고 7%의 MF를 이용하여 동결 융해 후 정자의 운동성, 생존율, 정자막 온전성 및 정자의 첨체 양상의 변화 조사를 위하여 수행하였다. 제주흑우의 정액을 동결 한 결과 glycerol과 DMF를 사용하였을 때 운동성은 $64.00{\pm}9.62$와 $59.00{\pm}5.48$로 DMA와 MF에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 생존율 역시 glycero과 DMF 처리구에서 $58.25{\pm}6.63$과 $53.05{\pm}3.77$로 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 glycerol과 DMF 처리구 간의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 정자막 온전성 검사(HOST)에 있어서도 역시 glycerol과 DMF 처리에서 정자 미부의 팽창 비율 역시 $45.12{\pm}25.08$과 $44.95{\pm}8.58$로 유의적으로 높았다(p<0.05). 정자의 첨체막 양상 변화에 있어 F pattern의 비율이 MF 처리시 다른 처리구에 비하여 유의적으로 낮았으며(p<0.05), B pattern의 비율은 DMA, DMF 및 MF의 사용시 glycerol에 비하여 유의적으로 증가하였다(p<0.05). AR pattern의 비율에 있어서는 DMF를 제외한 amide의 사용은 F pattern의 감소와 조기 첨체반응에 의한 유의적인 AR pattern의 증가를 볼 수 있었다(p<0.0.5). 그러나 DMF의 사용은 glycerol 보다 AR pattern의 비율이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 동결 융해 후 시간에 따른 정자의 생존율과 정자미부 팽창 비율에 있어서 융해 초기에는 glycerol에서 DMF 보다 높은 생존율과 정자 미부 팽창율을 나타냈으나, 1시간 이후부터는 DMF에서 glycerol 보다 높은 생존율과 정자 미부 팽창율을 나타내었다. 이러한 결과는 희소 가축의 생식세포 보존 및 유전자원 확립을 위한 중요한 자료가 될 것이며, 제주흑우 및 희소 가축의 안정적이고 효율적인 동결 정액 제조 연구에 있어 중요한 정보를 제공할 것으로 평가된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제36권3호
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• pp.147-154
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• 2012

본 연구에서는 제주흑우의 유전자원 보존과 증식에 있어 성공적인 인공수정을 위한 안정적인 동결정액 제조법을 수립하고 동결 융해 후 정자의 품질을 개선하기 위하여 제주흑우의 동결 정액 제조시 LDL, taurine, hypotaurine 그리고 trehalose를 첨가하여 이들이 동결 융해 후 정자의 성상에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 수행하였다. 제주흑우의 정액 동결 시 LDL, LDL-taurine, LDL-hypotaurine 그리고 LDL-trehalose의 첨가는 ($63.40%{\pm}7.39$, $69.70%{\pm}6.12$, $67.25%{\pm}3.21$, $64.55%{\pm}2.43$) 대조구에($56.25%{\pm}6.42$) 비하여 모두 유의적인 생존율의 증가를 나타냈다 (p<0.05). 정자막 온전성 검사를 통한 꼬리막 팽창 정자의 비율은 LDL-taurine을 첨가 실험구에서 $70.55%{\pm}5.16$, LDL-hypotaurine 첨가 실험구에서 $64.45%{\pm}5.85$, LDL-trehalose 실험구에서 $64.50%{\pm}2.78$, LDL 단독 첨가 실험구에서 $61.65%{\pm}5.18$로 대조구 $51.90%{\pm}9.99$보다 모두 유의적으로 높은 결과를 나타냈다 (p<0.05). 동결 융해 후 정자의 첨체막 변화 양상에 있어서는 B pattern의 비율은 대조구와 실험구 모두 유의적 차이가 없었으며, F pattern은 LDL-taurine의 조합만이 대조구와 유의적인 차이를 나타내며 증가하였다 (p<0.05). 그러나 AR pattern의 비율은 LDL-taurine, LDL-trehalose, LDL-hypotaurine 그리고 LDL 처리의 순으로 대조구에 비하여 모두 유의적으로 낮은 수준의 AR pattern의 비율을 나타냈다(p<0.05). 정자의 수정능력 평가에 있어 LDL-taurine, LDL-hypotaurine 그리고 LDL-trehalose 모두 대조구에 대하여 유의적으로 높은 웅성전핵 형성율과 SFI를 나타냈으며 (p<0.05), 특히 LDL-taurine의 첨가는 LDL의 단독 처리에 비하여도 유의적으로 높은 수준의 웅성전핵 형성율과 SFI를 나타냈다 (p<0.05). 또한, decondenced sperm 비율에 있어 LDL, LDL-taurine, LDL-hypotaurine 그리고 LDL-trehalose 실험구 모두 대조구에 비하여 유의적으로 높은 결과를 나타냈다 (p<0.05). 본 연구의 결과는 제주흑우 정액의 동결정액 제조에 있어 안정적인 제조법을 공급할 수 있으며, 동결 융해 후 정자의 기능 개선 방법에 보다 많은 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제34권3호
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• pp.127-134
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• 2010

This study was to investigate the effect of flavonoid treatment on in vitro development of bovine somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos, and their pregnancy and delivery rate after embryo transfer into recipient. In experiment 1, to optimize the flavonoid concentration, parthenogenetic day 2 ($\geq$ 2-cell) embryos were cultured in 0 (control), 1, 10 and $20\;{\mu}M$ flavonoid for 6 days. In the results, in vitro development rate was the highest in $10\;{\mu}M$ flavonoid group (57.1%) among treatment groups (control, 49.5%; $1\;{\mu}M$, 54.2%; $20\;{\mu}M$, 37.5%), and numbers of total and ICM cells were significantly (p<0.05) higher in $10\;{\mu}M$ flavonoid group than other groups. We found that $10\;{\mu}M$ flavonoid treatment can significantly (p<0.05) decrease the apoptotic index and derive high expression of anti-oxidant, anti-apoptotic, cell growth and development marker genes such as Mn-SOD, Survivin, Bax inhibitor, Glut-5, In-tau, compared to control group. In experiment 2, to produce the cloned Jeju Black Cattle, beef quality index grade 1 bull somatic cells were transferred into enucleated bovine MII oocytes and reconstructed embryos were cultured in $10\;{\mu}M$ flavonoid added medium. When the in vitro produced day 7 or 8 SCNT blastocysts were transferred into a number of recipients, $10\;{\mu}M$ flavonoid treatment group presented higher pregnancy rate (10.2%, 6/59) than control group (5.9%, 2/34). Total three cloned Jeju Black calves were born. Also, two cloned calves in $10\;{\mu}M$ flavonoid group were born and both were all healthy at present, while the one cloned calf born in control group was dead one month after birth. In addition, when the result of short tandem repeat marker analysis of each cloned calf was investigated, microsatellite loci of 11 numbers matched genotype between donor cell and cloned calf tissue. These results demonstrated that the flavonoid addition in culture medium may have beneficial effects on in vitro and in vivo developmental capacity of SCNT embryos and pregnancy rate.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권3호
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• pp.377-383
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• 2011

본 연구에서는 제주흑우의 유전자원 보존과 증식을 위한 안정적인 동결정액 제조법을 수립하기 위하여 제주흑우의 정액 동결 제조에 있어 동결 융해 후 ethylene glycol이 정자의 운동성, 생존율 그리고 첨체에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 수행하였다. 제주흑우의 동결정액제조시 5%의 ethylene glycol의 첨가가 $72.5{\pm}5.00%$의 활력과 $54.88{\pm}0.66%$의 생존율 그리고 $46.00{\pm}2.40%$의 정자막 온전성을 나타내 3%와 5%의 ethylene glycol을 첨가한 실험구보다 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(p<0.05). 또한, 7% glycerol을 사용한 실험구와 비교하였을 때 5% ethylene glycol을 첨가하였을 때 유의적으로 높은 생존율과 정자막 온전성을 나타냈다(p<0.05). 또한, 예비 동결 조건이 정자의 성상에 미치는 영향에 있어서는 3 cm, 5분 예비동결 실험구에서 생존율과 정자막 온전성이 유의적으로 감소하였다(p<0.05). Ethylene glycol이 정자의 첨체 양상에 미치는 영향에 있어서는 5%와 7%의 ethylene glycol을 사용하였을 때 효과적으로 첨체가 보호되어 F pattern의 비율이 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.05), 조기 첨체 반응도 유의적으로 낮은 수준을 보였다(p<0.05). 그러나 7%의 glycerol과 비교하였을 때는 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 5%와 7% ethylene glycol 사이의 유의적 차이도 나타나지 않았다. 예비 동결 조건이 정자의 첨체 양상에 미치는 영향에 있어서는 역시 정자의 생존율과 정자막 온전성과 같이 3 cm, 5분 예비동결 시 유의적인 F pattern의 감소와 조기 첨체 반응에 의한 AR paattern의 증가를 볼 수 있었다(p<0.05). 이와 같은 결과는 본 연구에서 사용된 ethylene glycol과 예비동결 조건의 조합으로 나타난 결과를 활용하여, 희소가축의 생식세포 보존 및 유전자원 확립을 위한 중요한 자료가 될 것이며, 생존율과 운동성 증대를 위한 다양한 희석제를 활용한 연구가 필요할 것으로 사료된다.