2021 Fiscal Year Final Research Report

Effects of feeding management on bovine fertility and ovarian function: relationship between lipid profile and developmental competence of oocytes

Research Project

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Project/Area Number	19H03117
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research Institution	Kitasato University
Principal Investigator	Nagano Masashi 北里大学, 獣医学部, 教授 (70312402)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上田宏一郎北海道大学, 農学研究院, 教授 (20301872) 窪友瑛地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 農業研究本部酪農試験場, 研究職員 (50825338) 惠淑萍北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (90337030)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	卵子 / 飼養管理 / 牛
Outline of Final Research Achievements	Oocyte triacylglycerols (TAG) were significantly higher in cows in the early lactation stage than in heifers. Plasma free fatty acids (FFA) were high at 20-30 after days in milk (DIM). Oocyte FFA positively correlated with plasma FFA, but negatively correlated with the mean energy balance and 21 days before oocyte collection. Elevated oocyte FFA in cows in the early ostpartum period under intensive feeding management suggested that oocytes were at a high risk of FFA lipotoxicity. In addition, the effects modulated (5-20%) oxygen environments on the in vitro development of bovine oocyte-cumulus-granulosa cell complexes (OCGCs) cultured in the presence or absence of an antioxidant (astaxanthin: Ax) were evaluated by using gas permeable culture wells. The presence of Ax in the 5-20% O2 condition promoted oocyte nuclear maturation and development of OCGCS.
Free Research Field	獣医繁殖学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	牛繁殖性の低下は農家コストの上昇に直結する問題である。特に乳牛においては分娩後の急激な乳量増加に伴って削痩し、栄養状態がマイナスの状態となってしまう。この状態では体脂肪をエネルギーとして使用するため、血中遊離脂肪酸濃度が高まり、卵子内に余分な脂質が貯留することで卵子発生能を低下させると考えられる。本研究によって、卵子内に脂質が蓄積する過程や卵子発生能に悪影響を与える可能性のある脂質種の一端が明らかとなった。また、本研究で開発した卵子が体内で発育する期間と類似した発育培養方法は、卵子発生過程の謎を解明するためのツールとなり、酪農・畜産領域のみならずヒト不妊領域の研究進展にも資すると考えられる。