Daniela Cortés-Beltrán & Angela Gonella D. DVM, PhD….., North Florida Research and Education Center, Reproduction Lab
はじめに
人工授精（AI）は、牛や雌牛の子宮に保存されている精液を直接預ける生殖補助技術（ART）として世界中で利用されているものです。 家畜の繁殖能力と遺伝的品質を向上させるためのツールです。 この技術は、集中的な遺伝的選択によって望ましい特性をより迅速に改善する方法として、乳牛や肉牛産業で頻繁に使用されています。 AIには、優れた品質の種牛を（所有にかかる費用やリスクなしに）容易に使用でき、性病を牛群に持ち込むリスクを大幅に低減できるなどの大きなメリットがあります（Fontes、Oosthuizen、& Cliff Lamb、2020；Noackesら、2001；Vishwanath、2003）。 推奨されたプロトコルに忠実に従うことが、このプロセスを成功させるために不可欠であることを強調することが重要である。
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人工授精キットと衛生
基本的な人工授精キットには、ステンレス製の人工授精ガン、ストローカッターまたはハサミ、ピンセット、非殺菌性の潤滑剤、温度計、融解ユニット（水槽または広口融解魔法瓶）を含める必要があります。 さらに、分割プラスチックシース、衛生カバー、プラスチック触診用手袋、ペーパータオルなどのディスポーザブル用品（図1）。 AIキットは、乾燥した埃のない清潔な場所に保管する必要があります。
Figure 1. Basic AI Kit
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液体窒素タンクの管理
タンク内の液体窒素レベルを定期的に確認することは、ストローが完全に浸かっていることを保証するために必要です。 液体窒素は慎重に扱わないと、作業者に低温やけどを負わせる可能性があることを常に念頭に置いてください。 タンクは清潔で乾燥した、風通しの良い場所に保管してください。 タンクは腐食性物質や濡れた表面から保護しなければならないので、段ボールや木製パレットを使って地面から高くしておくことをお勧めします。 また、タンク内に保管されている精液の完全な情報を記載した在庫リストを維持することは非常に重要で、タンク内のストローの取り扱いを制限して迅速な位置特定を容易にします。
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精液の取り扱い
液体窒素タンクからストローを取り外した後の精液を適切に取り扱うことが極めて重要です。 キャニスター、ケーン、未使用のストローは、熱損傷を促進する高温にさらされないように、5～8秒以上はタンクのネックにできるだけ近づけておきたい（図2A）。
ストロー抽出は、温度が十分に低い貯蔵タンクのネックの下半分以下で行うべきである（-120℃（-184℃））。 (Hopper, 2015)。 このリスクを回避するためには、凍結精液の品質を維持するために、タンク外への露出時間を最小限に抑える効率的なハンドリングが重要である。 このため、精液への熱損傷を防ぐために、指ではなくピンセットでストローを扱うことが重要であり、また作業者が負傷する可能性も回避できます（図2B）
Figure 2. 適切な精液処理技術。 A.貯蔵タンクのネック付近でのストローの除去。
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もう一つの主な問題は、正しい精液の解凍手順です; 解凍は素早く、正しい温度で行われる必要があります。 全米動物飼育者協会によると、30～35℃（90～95℃）で最低30秒間使用するのが適切です。 正確な温度監視のために、必ずウォーターバスか広口 の温度計付き解凍用魔法瓶を使用します（図 3A）。
ストローが解凍されたら、精液は15分以内に子宮に沈むはずです。
ストローが解凍されたら、精液は15分以内に子宮に注入されなければなりません。受胎率の低下は、精液を水槽に長く入れすぎたり、子宮に注入されるまでの間に環境に長くさらされたりした場合に起こります（Duponte、2007）。
解凍後、ストローは以下のようにします:
- ペーパータオルで水分を拭き取る(殺精子剤; 図3B)。
- 直射日光や紫外線から保護する（精子細胞の損傷）
- 熱ショック（運動性の低下）を引き起こす急激な温度変化から保護する
Figure 3. 精液の解凍工程。 A. 適切な解凍のための時間制御を伴う水温監視。 B. 正しいストローの乾燥。
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AIガンは、熱ショックを避けるために、ストローを挿入する前に清潔なペーパータオルでなでたり、体の近くに置いたりして温める必要があります。
- AIガンのプラグが引っ込んでいることを確認して、ストローを挿入できるようにする
- 綿栓側が先になっているストローを挿入する。
- 衛生的なシースとうまくフィットするように、きれいに切れるストローカッターやはさみで、シールされた側に垂直な直線カット（斜めにしない）をします。
- 分割プラスチックシースをスライドさせて取り付け、AIガンとしっかりロックし、正しくシールされているかどうかを確認します。
- シースを衛生シースで保護し、AIシースと動物の膣の接触を防ぎ、子宮細菌汚染のリスクを減らす。
- 装填したAIガンは使用するまで温め、汚れた表面から隔離しておく。 難しい技術ではありませんが、良い結果を保証するためには、オペレーターがこの技術について事前に訓練を受けていることが必要です。
開始前：
- AI手順を開始するために、すべての備品が準備できているか確認する必要があります
- オペレーターは清潔な防護服を着用し、短い爪を切りそろえておく必要があります。
- 生殖器が病原菌に汚染されないよう、動物の会陰部の衛生に細心の注意を払うこと。 次に、外陰部を洗浄する必要があります。 無菌環境でなければならない子宮の汚染や感染の可能性を防ぐため、ペーパータオルを使って糞を取り除きます。
肛門から直腸まで優しく入るために、十分な非殺菌性の潤滑剤を入れた使い捨てのプラスチック触診手袋を1頭につき1つ使用します。 腕が中に入ったら、腕で直腸を圧迫しながら膣口唇を開き、人工授精用ガンが入るようにします。
直腸膣式人工授精を行うには、直腸から子宮頸管を持ち、子宮頸管の開口部に達するまで人工授精器を膣の中に入れることが重要です。 次に、膣のフォルニクスをかわし、直腸壁から操作して子宮頸管に人工授精器を導くことが必要である。 到達後は、子宮頸部に入るために衛生カバーを破り、特有のグリグリした感触があり、子宮頸部リングを通過させなければならない。 その結果、動物は子宮頸管の内部開口部の入り口からわずか1～2cmの子宮体内へ、低く穏やかな動きで受精することになります（Noakesら、2001）。
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精液の配置
子宮体内の精液を適切に配置すれば、受精あたりの妊娠率が改善されます。 子宮頸管への授精ミスは、子宮体部留置を試みたうちの約20％で発生すると報告されています（Diskin & Kenny, 2016）。 また、排卵のために間違った子宮角に精液を沈めるリスクが高いため、子宮角の1つに深く入りすぎないことが肝要です（図5、Noakesら、2001）
図4：牛の生殖管。
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家からのメッセージ
牛の人工授精の成功には複数の変数が影響し、詳細に注意を払うことが非常に重要です。 人工授精プログラムを実施する前に、獣医師や地域の改良普及員に相談しましょう。 人工授精を発情同期化プロトコルと組み合わせることで、時間差人工授精を使用して、動物のグループをすべて同時に繁殖させることができます
Diskin, M. G., & Kenny, D. A. (2016). 肉用牛の繁殖成績の管理。 Theriogenology, 86(1), 379-387.
Duponte, M. W. (2007). 人工授精プログラム中の適切な精液の取り扱い、（4月号）。 家畜管理：
Fontes, P. L. P., Oosthuizen, N., & Cliff Lamb, G. (2020). 肉牛の生殖管理． Animal Agriculture, 57-73.
ヴィシュワナス、R. (2003). 人工授精。 技術の現状。 Theriogenology、59（2）、571-584。
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find肉牛繁殖生理学者 フロリダ大学助教授Dr. アンジェラ・マリア・ゴネラ＝ディアザは、農業生産が地域経済にとって重要な地域であるコロンビアで生まれました。 「私の家は60年以上前から米と牛を生産する農場を営んでおり、幼い頃から牛に囲まれて育ちました。 私は、ボゴタ（コロンビア）の獣医学部に進学しました。 その間、体外受精卵の生産に携わり、卒業後はボゴタ（コロンビアの首都）近郊の酪農場で働きました。 しかし、私は幼い頃から研究が好きでしたので、2008年にコロンビア国立大学で生殖生理学の修士課程に入りました。 私の研究は、ロモシヌアノ種とブラーマン種の繁殖効率に焦点を当てたものでした。 Then, I worked for two years in a private vet School, teaching Theriogenology to undergraduate students before I went to Brazil in 2013 to start my Ph.D. at the University of Sao Paulo. I remained for almost six years there, first doing my Ph.D. and then a postdoc in the Department of Animal Reproduction. My research involved the identification of molecular patterns of receptivity in the reproductive tract of beef cows”.find me onLatest posts by Angela Gonella-Diaza (see all)- Making Better Decisions About Replacement Heifers: Introducing the “Know Your Heifer” Extension Program – November 13, 2020
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