子牛期における粗飼料順応と発育・健全性向上を両立する新規哺育育成戦略に関する研究

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05959
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 芳賀 聡 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 主任研究員 (90442748)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 子ウシ / 離乳 / 初期発育 / 哺乳 / スターター / 代謝インプリンティング / ルーメン発達制御 / 粗飼料

Outline of Annual Research Achievements

【目的】自給粗飼料に立脚した日本型酪農の創成に向け、生涯の体質が形成され得る哺乳・離乳期をターゲットに粗飼料に早期順応させつつ、高い健全性と発育も促進させる新たな哺育育成コンセプトを立案した。この有効性と応用可能性を探るべく本研究では、「発酵牧草飼料」をスターター素材とする哺育育成飼養が、国内のスタンダードである濃厚飼料スターター給与飼養と比較して、子牛の発育、体質形成そして健全性にどのような影響を与えるかについて明らかにする。
【今年度の主な成果】強化哺乳条件下において、粗飼料スターター（発酵アルファルファ）を新生期から馴致し自発的採食により8週齢の離乳までに平均1kg DM/日採食させた子ウシ群からルーメン液およびルーメン絨毛を採材した。その結果、１．離乳時のルーメン液中の揮発性脂肪酸組成（HPLC法）および微生物叢パターン（PCR-DGGE法）は、濃厚飼料スターター区子ウシ群のそれらと大きく異なった。本結果より、ルーメン発達およびルーメン微生物叢の形成に重要な哺乳離乳期間に粗飼料スターターは濃厚飼料スターターとは異なる形成刺激を与える可能性が示唆された。２．その一方で、剖検によりルーメン粘膜を観察すると、発酵アルファルファの微粒子がルーメン柔毛間に固着堆積しており、物理的にルーメン柔毛の成長を阻害している可能性が新たに示唆された。アルファルファの物理性については検討の余地がある。以上より、濃厚飼料スターター法と比較して、その体質、特にルーメンに全く異なる生理的インパクトを与える飼養法として、更なる新知見を得ていく必要がある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初今年度実施予定であった分子生物学的、内分泌学的分析および解析の一部がまだ完了していないが、次年度行う予定の分析と合わせて実施可能なため、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

１．粗飼料順応が「栄養代謝機能」の発達に及ぼす影響を明らかにする
反芻・消化に重要な唾液分泌、そして「栄養代謝の中枢」である肝臓の糖、脂質、窒素代謝機能に着目し、各組織の機能遺伝子発現パターンの精査により、粗飼料順応効果に関連する分子栄養学的な知見を得る。具体的には、耳下腺の炭酸脱水素酵素遺伝子、肝臓の糖、脂質、窒素代謝の関連遺伝子を、Q-RT-PCR法により発現量解析する。
２．発育や栄養代謝の制御に重要な「内分泌調節機構」に及ぼす影響を明らかにする
子牛の発育や栄養代謝に重要なホルモンであるIGF-1の血中濃度をELISA法を用いて分析し、期間推移から両区の違いを調べる。さらに、採材した肝臓組織中のIGF-1および各ホルモンレセプターの遺伝子発現量をQ-RT-PCR法により分析し、両区の違いを調べる。以上より、発育や栄養代謝の制御に重要な内分泌調節機構に及ぼす発酵アルファルファ給与の影響を明らかにする。

Causes of Carryover

今年度行う予定であった一部の分析、解析を次年度に行う予定に変更したため、当該助成金と次年度助成金と合わせた予算については、予定通りの分析および解析の試薬や理化学機器の購入に使用し、予定通りの研究を推進する。