著者の所属・活動拠点の国は、エクアドル、ポルトガルです。

掲載誌：Translational Animal Science

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

乳牛の人工授精では、液体窒素で保存した凍結精液を温水に浸して融解してから注入するのが従来の手順です。この融解の工程は、授精作業に時間と手間を加えます。研究チームによると、人工授精の効率を高める研究の多くは、精液の希釈液や凍結保存の方法、融解の温度や時間の改善に向けられてきました。授精の手順そのものを簡単にする試みは、比較的少なかったといいます。

そこで研究チームは、液体窒素から取り出した精液ストローを温水で融解せず、そのまま牛の生殖器内に入れる方法を検討しました。この方法では、子宮頸部（子宮の入り口にあたる部分）の体温で精液が融解します。研究チームはこれを「子宮頸部直接融解」と呼び、従来の温水融解と比べて、精子の機能と受胎の成績が同程度に保たれるかを調べました。

何を、どのように調べたか

調査は、実験室での精子の品質評価と、農場での受胎成績の評価の二本立てです。

品質評価には、同じ雄牛の1回の射精から得た精液のストロー50本を使いました。25本を従来の温水融解、残る25本を子宮頸部直接融解に割り当てています。子宮頸部直接融解の群では、精液を出さないままストローを授精器に装着し、通常の授精と同じように子宮の入り口まで進めました。そこで約20秒保持して融解させた後に引き抜き、ストローを開けて中身を検査しました。この模擬授精では、牛の負担を考えて2時間ごとに別の牛に交代しました。なお、ミトコンドリアの検査だけは野外ではなく実験室で行われ、論文はこの検査用の試料については牛の体の代わりに人工膣を融解の場として用いたと記しています。

測定した項目は、精子の生存率、形態、前進運動する精子の割合、先体（卵子に入るために必要な頭部の構造）の健全性、膜の働きを調べる低浸透圧膨化試験、ミトコンドリアの活性です。ミトコンドリアは精子の運動のエネルギーを生み出す部分で、蛍光顕微鏡とフローサイトメトリー（細胞を一つずつ光で測る装置）で調べました。作業中の気温、牛の体温、子宮頸部の温度も記録しています。

農場での評価は2年間にわたって行われました。従来法で96頭、子宮頸部直接融解で96頭に授精しています。授精はすべて同じ技術者が担当し、実験室での検査と同じ雄牛の市販精液を使いました。妊娠したかどうかは、授精から45日後に直腸からの触診で判定しました。

主な報告結果

受胎率に、二つの方法で統計的に意味のある差は見られませんでした。従来法では96頭中47頭（49.0%）、子宮頸部直接融解では96頭中53頭（55.2%）が妊娠しました。従来法に対する子宮頸部直接融解の受胎のオッズ比は1.29で、95%信頼区間は0.73〜2.27でした。

精子の品質では、多くの項目が両方法で同程度でした。生存率は従来法61.2%、直接融解61.9%でした。先体が健全な精子の割合は88.1%と88.0%でした。低浸透圧膨化試験で反応した精子の割合は82.0%と90.2%で、統計的な差はありませんでした。

一方で、前進運動する精子の割合は従来法のほうが有意に高く、従来法19.5%、直接融解16.5%でした。ミトコンドリアが活性を保つ精子の割合は逆に直接融解のほうが有意に高く、従来法23.00%に対して50.1%でした。

模擬授精の間、子宮頸部の温度は38.3〜38.9℃（平均38.7℃）と狭い範囲に収まっていました。牛を交代しても、この温度に大きな変化はなかったと報告されています。

この報告が示すこと

研究チームは、温水で融解する工程を省いても、精子の主な機能と受胎成績は保たれると結論づけました。そのうえで、人工授精の手順を簡単にできる可能性があると述べています。

研究チームの見方では、この方法には次のような利点が考えられます。精液を扱う時間が短くなり、融解後に外の気温にさらされることもなくなります。さらに、1頭あたりの保定時間が約1.5〜2分短くなるため、牛の負担を減らせる可能性もあるといいます。ミトコンドリアの活性が高かったことについては、途中の取り扱い工程や体外で過ごす時間を減らしたことが、ミトコンドリアの保護につながった可能性があると考察しています。

ただし、受胎成績は1か所の農場で各96頭を比べた結果です。研究チームは、商業的な規模の大きな牛群で、効率を高めながら繁殖成績を保てるかを確かめる必要があるとしています。

原著論文の著者・所属：Ramiro F Diaz（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito, Ecuador; Universidad San Francisco de Quito (USFQ) Instituto de Investigaciones en Biomedicina iBioMed, , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,）、Carlos C Pineda-Cabrera（Colegio de Ciencias Biológicas y Ambientales, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,）、María P Ñacato（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,）、Fernando Salas Diehl（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,）、Sebastián Peñaherrera（Colegio de Ciencias Biológicas y Ambientales, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,; Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , 170901 Quito,）、Abigail Benavides-Almeida（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , 170901 Quito,）、Álvaro A Pérez-Meza（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , 170901 Quito,）、Alissen Haro-Vinueza（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , 170901 Quito,）、Sebastián Chile-Miranda（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , 170901 Quito,）、Andrés Caicedo（Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , 170901 Quito,; Universidad San Francisco de Quito (USFQ) Instituto de Investigaciones en Biomedicina iBioMed, , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,）、Manuel Garcia-Herreros（CIISA-AL4AnimalS, Faculty of Veterinary Medicine, University of Lisbon (UL) , Lisbon 1300-477,; Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV) , Santarém,）、Pedro M Aponte（Colegio de Ciencias Biológicas y Ambientales, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,; Colegio de Ciencias de la Salud, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad San Francisco de Quito (USFQ) , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,; Universidad San Francisco de Quito (USFQ) Instituto de Investigaciones en Biomedicina iBioMed, , Campus Cumbayá, Diego de Robles y Vía Interoceánica, 170157 Quito,）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Ramiro F Diaz, Carlos C Pineda-Cabrera, María P Ñacato, et al. Direct cervical thawing of frozen semen simplifies artificial insemination without compromising fertility in dairy cattle. Translational Animal Science（出版社：Oxford University Press） 2026-11-12. DOI: 10.1093/tas/txag179. 原著ライセンス：CC BY.