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Elucidating the differences in placental function and nutrient transfer between dam and fetus in contribution to the health of beef calves derived from dairy dams

Research Project

Project/Area Number 23K23754
Project/Area Number (Other) 22H02489 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionObihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

Principal Investigator

国友 千帆  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (20374770)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松井 基純  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (20374762)
河合 正人  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (30301972)
手塚 雅文  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (40311526)
草場 信之  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (40865408)
佐々木 基樹  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (50332482)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywordsホルスタイン種 / 黒毛和種 / 日本短角種 / 胎盤 / 臍帯 / 栄養移行 / 牛 / 分娩 / 臍帯血
Outline of Research at the Start

乳用牛による肉用子牛生産の依存度が高まる一方で、乳用牛から生まれる肉用子牛は肉用牛に比べて弱いことが問題視されている。
この要因として、両品種間における母牛の飼育管理方法の違いに加えて、胎子へのグルコース供給に関わる代謝の違いや、乳用牛に肉用牛を妊娠させた場合の胎子へのアミノ酸供給の阻害、乳用母牛の根本的なアミノ酸不足が影響している可能性が挙げられ、これらには胎盤機能の違いが関与していると考えられる。
本研究では、母子品種の相違で胎盤機能が異なるのか、分娩時の母牛・臍帯(臍静脈・臍動脈)・子牛の血液性状や胎盤機能の解析から解明し、乳用牛由来の肉用子牛の健全性向上につなげる。

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、実験Ⅰ.母子同品種・異品種における栄養移行の相違の解明、実験Ⅱ.母子同品種・異品種における胎盤の形態的および機能的特徴の解明の①排出胎盤の形態的評価 および③胎盤由来ホルモンの血中濃度動態の比較を実施し、さらに実験Ⅱ②接着状態の母子胎盤の機能解析を実施した。
実験Ⅰより、母:ホルスタイン種(ホル)・子:黒毛和種(黒毛)交雑種の場合は、胎子へのグルコース供給が阻害されている可能性があり、母:ホル・子:黒毛受精卵の場合は、母:黒毛と比較し母体の血糖値の高さから胎子が高濃度のグルコースに曝露されており、出生後の成長と代謝に影響を及ぼす可能性があることが示され、Animal Science Journal に公表した。なお、母:日本短角種(短角)・子:短角および黒毛との交雑種は流産・死産等により例数が不足しているため、引き続きサンプリングを継続する。
実験Ⅱ①では、母:黒毛・子:黒毛のサンプリングを終了した。母:ホル・子:交雑種および黒毛受精卵、母:短角・子:短角および黒毛交雑種はまだ例数が少ないため、次年度も継続してサンプリングを行う。
実験Ⅱ③では、母:ホル・子:黒毛交雑種では胎盤機能と関連のあるエストロンサルフェート(E1S)分泌が低く、妊娠末期の胎盤節の発達が抑制され、胎盤全体の小ささや軽さにつながっていること、母:ホル・子:黒毛受精卵では妊娠末期の血中E1S濃度が低く、小さい胎子胎盤割合が多かったことから、妊娠末期の胎盤発達の抑制が胎子への栄養供給の減少の要因となっていることが示唆された。これらについて第132回日本畜産学会、第13回北海道畜産草地学会で発表した。
実験Ⅱ②では、前年度に選定したBiopsyにより採取法を確立し、その後の処理方法および解析方法を構築した。解析項目については、上記の結果を考慮し、15候補の中から4つに絞り込んだ。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

R6年度に予定していた実験は、牛の要因(不受胎・流産・死産・異常分娩)を除き、予定通り進んでいる。
また、実験Ⅰの成果の一部をすでに論文として公表できており、さらにホルスタイン種に関してサンプリングが順調に進んだことにより、当初予定していなかった乳量および成熟度が異なる初産牛と経産牛の排出胎盤、分娩時の臍静脈および子牛の血液性状の解析を行うことができ、論文として公表できた。
加えて、実験Ⅱ③の解析結果から、E1Sに関して妊娠期の継続的な調査の必要性が明らかになり、R6年度後半から追加実験にも着手し始めている。
以上より、当初の計画以上に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

北海道大学静内研究牧場の日本短角種の分娩数は少ないため、長期的なサンプリングは必須であり、今年度も血液および排出胎盤のサンプリングを行う。また、帯広畜産大学畜産フィールド科学センターの牛に対しては、胎盤の機能的特徴を比較するためのサンプリングにシフトし、母子接着胎盤、まだ必要な例数に達していない母:ホル・子:交雑種および黒毛受精卵の排出胎盤を採取する。
また、実験Ⅱ③の解析結果をもとに着手し始めた妊娠期全体にわたるサンプリングを継続する。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Comparison of nutrient supply from the dam to fetus and placental development in Holstein and Japanese black cows pregnant with similar or different fetus breeds2024

    • Author(s)
      Mashimo Riku、Kumazaki Yuka、Nakagami Kaori、Kusaba Nobuyuki、Kawashima Chiho
    • Journal Title

      Animal Science Journal

      Volume: 95 Issue: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13989

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dairy cow parity affects relationships among nutritional parameters in the blood of dams, umbilical cords, and calves and placental development at calving2024

    • Author(s)
      MASHIMO Riku、OHBAN Hanon、KUMAZAKI Yuka、ITO Sayaka、KATAGIRI Tomono、KUSABA Nobuyuki、KAWASHIMA Chiho
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 70 Issue: 5 Pages: 264-271

    • DOI

      10.1262/jrd.2024-010

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differences in daily milk production during early pregnancy alter placental characteristics and neonatal metabolic amino acid levels in dairy cows2023

    • Author(s)
      MASHIMO Riku、ITO Sayaka、KAWASHIMA Chiho
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 69 Issue: 5 Pages: 254-260

    • DOI

      10.1262/jrd.2023-004

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 黒毛和種および交雑種妊娠のホルスタイン種初妊牛における血中エストロンサルフェート濃度と胎盤の形態的特徴との関係2024

    • Author(s)
      川島千帆・真下陸・草場信之
    • Organizer
      第132回日本畜産学会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 母子同品種または異品種の乳用牛および肉用牛における妊娠末期の血中エストロンサルフェート濃度と胎盤の形態的特徴の相違2024

    • Author(s)
      川島千帆・真下陸・草場信之
    • Organizer
      第13回北海道畜産草地学会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] ホルスタイン種への黒毛和種授精または受精卵移植における分娩時の母牛・子牛・臍帯の血液性状および胎盤形態の特徴2023

    • Author(s)
      真下陸・熊嵜柚香・片桐有乃・草場信之・川島千帆
    • Organizer
      第131回日本畜産学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 母子同品種または異品種の乳用牛および肉用牛における胎盤の形態的特徴の比較2022

    • Author(s)
      真下陸・河合正人・川島千帆
    • Organizer
      第130回日本畜産学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Differences in blood parameters at calving and placental morphology between Holstein and Japanese Black dams with similar or different fetuses2022

    • Author(s)
      Riku Mashimo, Nobuyuki Kusaba and Chiho Kawashima
    • Organizer
      19th International Congress on Animal Reproduction
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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