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ウシにおけるメラトニンが受精卵品質に及ぼす効果と卵巣でのメラトニン関連遺伝子の発現
茨城県畜産センター飼養技術研究室 鹿島 悠幹

 はじめに
 近年,乳用種および肉用種とも受胎率が低下し,畜産経営を圧迫する大きな要因になっています。メラトニンとは睡眠調節を司る体内時計(生体リズム)を担う脳内ホルモンのひとつで,暗期に分泌が増加します。ヒトにおいては,抗酸化作用,抗加齢作用などが報告されていますが,年齢とともに分泌量が減少するといわれて います。また,卵巣機能との関係も注目され,メラトニンの投与によって卵子の品質が向上することで,妊娠率が向上することも報告されていますが,家畜での研究はあまり行われていません。ここでは,メラトニンを用いて卵子品質を改善する試験結果について紹介します。

 試験方法
  @食肉処理場由来の卵巣からAランクの卵子を選抜し体外発生培地にメラトニンを0.1ng/dl,1.0ng/dl,10ng/dlとなるように添加し,卵割率および胚発生率を調査しました。
 A黒毛和種繁殖牛のべ39頭から日没4時間後に採血を行い,メラトニン濃度を測定しました。その結果と採卵成績(正常卵率,変性卵率,未受精卵率)との関係について調査しました。
 B黒毛和種繁殖牛5頭から採卵を行うための過剰排卵処置の際に,過剰排卵処置開始日から人工授精前日までの5日間日没時にメラトニンを経口投与しました。このメラトニンを投与した採卵成績と直近のメラトニンを投与していない場合の採卵成績を比較しました。
 C食肉処理場由来黒毛和種繁殖牛6頭の卵巣から卵母細胞および卵丘細胞を採取しました。RNAを抽出し逆転写反応を行った後にメラトニン合成酵素であるacetylserotoninOmethiltransferase(ASMT),メラトニン受容体であるmelatonin-receptor1A(MTNR1A)及びmelatonin-receptor1B(MTNR1B)をターゲットにリアルタイムPCR を行いました。

 試験結果
  @体外発生培地へのメラトニン添加試験では,胚発生率が対照区,メラトニン添加0.1ng/dl区,1.0ng/dl区,10ng/dl区でそれぞれ31.8%,61.1%,31.8%,40.0%となり,メラトニン添加0 . 1 ng/dl で卵割した受精卵のその後の胚発生率が高くなる傾向を示しました(表1)。
 A血中メラトニン濃度と採卵成績(正常卵率,変性卵率,未受精卵率)との間に相関は認められませんでした。
 Bメラトニン経口投与では投与後1時間後をピークに血中メラトニン濃度は上昇し,その後低下しました。採卵成績についてはメラトニンを投与した場合に,正常卵率が有意に上昇したことから,メラトニンの経口投与により卵品質が改善される可能性が示されました(表2)。
 C ASMT およびMTNR1Aは卵母細胞および卵丘細胞で,MTNR1Bは卵母細胞のみで発現していました。また,卵母細胞及び卵丘細胞でのASMTの発現について日齢と負の 相関が認められたことから,卵巣ではウシの 老化によりメラトニン合成量が減少する可能性が示されました。

 まとめ
  以上のように,本試験ではメラトニンが卵品質を向上させる可能性が示されました。メラトニンは動物用医薬品としての承認を受けていないため,一般に流通していませんが,その給与により採卵成績の改善につながる効果が得られました。今後も繁殖成績を向上させる研究・技術開発に取り組んでいきたいと考えています。





  畜産茨城 平成27年5月号目次
   1.大子町に新規就農繁殖農家が誕生
   2.平成27年度 畜産施策方針と重点施策
   3.新任あいさつ
   4.ウシにおけるメラトニンが受精卵品質に及ぼす効果と卵巣でのメラトニン
    関連遺伝子の発現
   5.第32回茨城県ブラックアンドホワイトショウ
   6.平成28年度茨城県農業大学校入学生募集
   7.PEDを含む防疫対策の取り組みについて