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1 東 海 大 學 畜 產 與 生 物 科 技 學 系 Department of Animal Science and Biotechnology Tunghai University 碩 士 論 文 Master Thesis 指 導 教 授 : 王 家 宇 博 士 Advisor : Jia Yu Wang, Ph. D 利 用 不 同 策 略 之 同 期 化 方 式 促 進 產 後 乳 牛 的 繁 殖 效 率 Using various synchronization strategies to improve reproductive efficiency in postpartum dairy cows 研 究 生 : 蔡 尹 珈 Graduate Student : Yin-Chia Tsai 中 華 民 國 103 年 6 月 June, 2014

2 誌 謝 本 論 文 承 蒙 恩 師 王 家 宇 老 師 在 學 業 期 間 悉 心 教 導 及 鞭 策, 得 以 完 成 論 文, 師 恩 浩 瀚, 永 誌 不 忘 ; 復 蒙 中 興 大 學 獸 醫 學 系 莊 士 德 博 士 動 物 科 學 系 白 火 城 博 士 及 東 海 大 學 畜 產 與 生 物 科 技 學 系 周 繼 發 博 士 之 釜 正, 並 提 供 許 多 寶 貴 意 見, 使 得 本 論 文 內 容 更 臻 完 善, 謹 致 最 誠 摯 感 謝 研 究 期 間, 感 謝 中 興 獸 醫 學 系 莊 士 德 博 士 的 超 音 波 儀 器 及 相 關 知 識 的 技 術 指 導, 以 及 東 海 大 學 農 牧 場 課 長 江 苑 宏 的 現 場 協 助 與 指 導 ; 感 謝 母 系 所 有 老 師 及 助 教, 在 課 業 與 生 活 上 細 心 指 導 ; 感 謝 學 弟 成 瑞 泰 穎 在 試 驗 與 分 析 上 的 幫 助, 使 我 能 順 利 完 成 試 驗 最 後 感 謝 我 的 家 人, 在 求 學 期 間 給 我 精 神 上 及 金 錢 上 的 資 助, 讓 我 無 後 顧 之 憂 地 完 成 學 業, 謹 在 此 獻 上 我 最 誠 摯 的 謝 意 及 祝 福 I

3 目 錄 頁 次 壹 摘 要 貳 前 言 參 文 獻 檢 討 一 繁 殖 效 率 之 重 要 性 二 影 響 乳 牛 產 後 繁 殖 效 率 的 因 子 ( 一 ) 配 種 ( 二 ) 氣 候 ( 三 ) 營 養 ( 四 ) 畜 舍 設 計 ( 五 ) 代 謝 疾 病 ( 六 ) 產 後 卵 巢 子 宮 功 能 的 恢 復 三 生 殖 的 內 分 泌 控 制 ( 一 ) 動 情 週 期 ( 二 ) 動 情 週 期 中 內 泌 素 的 交 互 作 用 濾 泡 期 (1) 募 集 (2) 選 擇 (3) 優 勢 II

4 2. 發 情 期 黃 體 期 ( 三 ) 濾 泡 決 定 黃 體 功 能 四 同 期 化 之 應 用 與 生 殖 效 率 之 改 進 ( 一 ) 利 用 內 泌 素 控 制 黃 體 期 之 同 期 化 助 孕 素 類 前 列 腺 素 F 2 α ( 二 ) 利 用 內 泌 素 控 制 濾 泡 波 之 同 期 化 肆 試 驗 部 分 試 驗 一 一 材 料 與 方 法 ( 一 ) 試 驗 動 物 處 理 與 飼 養 管 理 ( 二 ) 體 態 評 分 ( 三 ) 發 情 觀 察 ( 四 ) 人 工 授 精 ( 五 ) 懷 孕 檢 查 ( 六 ) 取 乳 樣 分 析 助 孕 素 濃 度 ( 七 ) 統 計 分 析 二 結 果 與 討 論 III

5 三 結 論 試 驗 二 一 材 料 與 方 法 ( 一 ) 試 驗 動 物 處 理 與 飼 養 管 理 ( 二 ) 試 驗 分 組 ( 三 ) 血 液 採 樣 與 分 析 血 液 採 集 與 處 理 血 清 中 助 孕 素 濃 度 之 分 析 血 清 中 雌 素 二 醇 濃 度 之 分 析 ( 四 ) 超 音 波 操 作 與 資 料 收 集 ( 五 ) 卵 巢 功 能 檢 查 ( 六 ) 統 計 分 析 二 結 果 與 討 論 三 結 論 伍 總 結 論 陸 參 考 文 獻 柒 英 文 摘 要 捌 小 傳 IV

6 圖 次 頁 次 圖 1. 動 情 週 期 的 三 個 不 同 階 段, 卵 巢 結 構 內 泌 素 與 卵 巢 血 流 量 的 變 化 圖 2. 試 驗 流 程 ( 試 驗 一 ) 圖 3. 試 驗 流 程 ( 試 驗 二 ) 圖 4. 不 同 同 期 化 處 理 中, 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前 之 助 孕 素 濃 度 變 化 V

7 表 次 頁 次 表 1. 同 期 化 處 理 後 乳 牛 生 殖 表 現 ( 苗 栗 ) 表 2. 同 期 化 處 理 對 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 前 乳 中 助 孕 素 濃 度 的 影 響 表 3. 同 期 化 處 理 後 乳 牛 的 生 殖 表 現 ( 彰 化 ) 表 4. 精 料 之 營 養 成 分 表 5. 不 同 同 期 化 處 理 方 式 之 血 清 助 孕 素 濃 度 變 化 表 6. 利 用 不 同 同 期 化 處 理 方 式 達 到 牛 隻 動 情 週 期 同 期 化 的 比 例 表 7. 在 * 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 前 卵 巢 的 反 應 表 8. 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 前 卵 巢 的 反 應 表 9. 不 同 同 期 化 處 理 方 式 對 血 清 中 動 情 素 濃 度 的 影 響 表 10. 不 同 同 期 化 方 式 處 理 後 乳 牛 的 生 殖 表 現 VI

8 壹 摘 要 近 年 來 酪 農 普 遍 利 用 排 卵 同 期 化 ( Ovsynchronization; Ovsynch ) 及 定 時 配 種 ( Timed artificial insemination; TAI ) 方 式 來 改 善 不 排 卵 母 牛 ( Anovular cow ) 的 受 胎 率 ( Conception rate ), 進 而 節 省 大 量 發 情 觀 察 ( Estrous detection ) 時 間 由 於 乳 牛 在 產 後 ( Postpartum; PP ) 第 一 次 人 工 授 精 ( Artificial insemination; AI ) 往 往 無 法 順 利 受 孕, 因 此 酪 農 戶 不 得 不 採 取 一 些 補 救 措 施 來 改 善 人 工 授 精 的 效 率 本 研 究 共 分 為 兩 個 試 驗, 其 目 的 乃 在 探 討 利 用 不 同 同 期 化 ( Synchronization ) 方 式 來 改 善 泌 乳 牛 之 繁 殖 效 率 ( Reproductive efficiency ) 的 可 行 性 試 驗 一, 分 別 於 苗 栗 ( 23 頭 ) 以 及 彰 化 ( 30 頭 ) 的 兩 個 牧 場 進 行, 各 場 牛 隻 逢 機 分 配 至 對 照 組 與 試 驗 組 試 驗 期 間 自 2008 年 7 月 始 至 12 月 止 對 照 組 ( Control ) 牛 隻, 採 用 傳 統 方 式 於 產 後 50 天 開 始, 依 照 上 午 - 下 午 的 配 種 法 則 ( AM - PM rule ) 觀 察 到 牛 隻 發 情 後 予 以 人 工 授 精 試 驗 組 ( Presynch - PGF 2α ) 牛 隻 於 產 後 24 天 開 始, 處 理 模 式 為 PGF 2α - 14d - PGF 2α ( Presynch - PGF 2 α ),12 天 後 進 行 排 卵 同 期 化 ( GnRH - 7 d - PGF 2α - 56 h - GnRH - 16h - TAI ) 處 理 人 工 授 精 後 第 32 至 38 天 期 間, 以 1

9 超 音 波 做 妊 娠 檢 查 試 驗 結 果 顯 示 在 苗 栗 場 之 兩 組 牛 隻, 從 生 產 至 第 一 次 發 情 的 平 均 天 數 ( Interval from calving to 1st estrus ) 及 Presynch - PGF 2 α 之 第 2 次 前 列 腺 素 F 2α ( Prostaglandin F 2α ; PGF 2α ) 注 射 前 乳 中 助 孕 素 ( Progesterone; P 4 ) 濃 度 皆 無 顯 著 差 異 ( P > 0.05 ); 兩 場 的 兩 組 牛 隻 從 生 產 到 第 一 次 配 種 懷 孕 的 間 距 ( Interval from calving to 1st AI conception ) 從 生 產 到 第 二 次 配 種 懷 孕 的 間 距 ( Interval from calving to second AI conception ) 產 後 第 一 次 配 種 的 受 胎 率 ( Conception after 1st AI ) 產 後 第 二 次 配 種 的 受 胎 率 ( Conception after second AI ) 皆 無 顯 著 差 異 ( P > 0.05 ) 在 試 驗 二, 21 頭 泌 乳 牛, 於 產 後 70 天 逢 機 分 為 兩 組 試 驗 期 間 自 2012 年 11 月 始 至 2013 年 12 月 止 Presynch 組 ( n = 10 ) 由 陰 道 植 入 CIDR ( Controlled internal drug release ),14 天 後 移 除 CIDR, 同 時 注 射 前 列 腺 素 F 2α, 於 19 天 後 注 射 第 二 劑 前 列 腺 素 F 2α,56 小 時 後 注 射 激 性 腺 素 釋 素 ( Gonadotropin releasing hormone; GnRH ), 並 於 16 小 時 後 施 予 定 時 配 種 Double Ovsynch 組 ( n = 10 ), 則 是 進 行 兩 次 排 卵 同 期 化 ( GnRH - 7d - PGF 2 α- 3 d - GnRH - 7 d GnRH - 7 d - PGF 2α - 56 h GnRH - 16 h - TAI ) 試 驗 結 果 顯 示 兩 組 牛 隻 在 黃 體 ( Corpus luteum; CL ) 退 化 ( Regression ) 的 比 例 發 情 同 期 化 比 例 ( Synchronization rate ) 受 胎 率 從 生 產 到 定 期 配 種 懷 孕 的 間 距 2

10 ( Interval from calving to TAI conception ) 皆 無 顯 著 差 異 ( P > 0.05 ) 相 較 於 其 他 試 驗, 同 期 化 處 理 有 具 體 提 升 生 殖 效 率 的 作 用, 然 而, 造 成 本 試 驗 結 果 差 異 不 顯 著, 其 原 因 除 牛 隻 頭 數 太 少, 且 部 分 牛 隻 在 試 驗 開 始 時 可 能 未 完 全 恢 復 正 常 卵 巢 功 能, 因 此 對 內 泌 素 反 應 不 如 預 期, 上 述 缺 點, 為 後 續 試 驗 期 待 改 進 之 處 關 鍵 語 : 排 卵 同 期 化 繁 殖 效 率 預 先 同 期 化 定 時 配 種 3

11 貳 前 言 繁 殖 表 現 ( Reproductive performance ) 被 認 為 是 主 要 影 響 乳 牛 場 收 益 之 因 素 ( Louca and Legates,1968; Oltenacu et al., 1981; Britt, 1985 ), 而 泌 乳 期 ( Lactation period ) 和 乾 乳 期 ( Dry period ) 時 間 的 長 短 每 胎 配 種 次 數 ( The number of services per conception ) 等 繁 殖 計 畫 嚴 重 地 影 響 到 飼 料 勞 力 成 本 和 獸 醫 費 用 等 成 本 支 出 ( Giordano et al., 2011 ) 因 此, 繁 殖 管 理 為 乳 牛 場 必 須 要 注 意 的 課 題 由 於 乳 牛 繁 殖 效 率 未 臻 理 想, 進 而 發 展 出 多 種 繁 殖 管 理 策 略, 以 改 善 人 工 授 精 的 運 用, 進 而 提 高 畜 群 的 懷 孕 率 ( Pregnancy rate ) ( Thatcher et al., 2006 ), 其 中 最 常 見 的 為 排 卵 同 期 化 ( Pursley et al., 1995 ), 即 利 用 激 性 腺 素 釋 素 和 前 列 腺 素 F 2α 來 同 期 化 排 卵 ( Ovulation ) 的 時 間 點, 隨 後 再 進 行 定 時 配 種 Ovsynch-56 的 同 期 化 方 式, 包 括 先 注 射 激 性 腺 素 釋 素,7 天 後 注 射 前 列 腺 素 F 2α,56 小 時 後 再 注 射 激 性 腺 素 釋 素 ( Brusveen et al., 2008 ), 經 過 24 ~ 32 小 時 後 誘 發 排 卵 ( Pursley et al., 1995 ), 而 在 第 二 次 激 性 腺 素 釋 素 注 射 後 16 小 時 定 時 配 種 會 達 到 最 高 的 每 次 配 種 的 懷 孕 率 ( Pregnancies per AI; P/AI ) ( Pursley et al., 1998 ) 有 趣 的 是, 當 排 卵 同 期 化 開 始 的 4

12 時 間 點 落 在 動 情 週 期 ( Estrous cycle ) 的 第 1 ~ 4 天, 排 卵 率 ( Ovulation rate ) 會 降 低 至 23 %, 這 是 因 為 在 動 情 週 期 之 初 期 濾 泡 ( Follicle ) 的 排 卵 能 力 較 低 所 致 ( Herlihy et al., 2012 ); 相 反 地, 當 排 卵 同 期 化 開 始 的 時 間 點 落 在 動 情 週 期 的 第 5 ~ 9 天, 第 二 次 激 性 腺 素 釋 素 誘 導 排 卵 的 成 功 率 可 達 到 85 ~ 96 % ( Vasconcelos et al., 1999; Bello et al., 2006 ) 然 而, 排 卵 同 期 化 第 一 次 注 射 激 性 腺 素 釋 素 會 有 較 佳 的 排 卵 反 應, 但 是 否 有 效, 對 同 期 化 與 配 種 率 均 有 正 面 的 效 果 ( Vasconcelos et al., 1999; Galvao and Santos, 2010 ) 因 此, 在 排 卵 同 期 化 前 預 先 同 期 化 ( Presynchronization; Presynch ) 處 理 可 以 改 善 定 時 配 種 的 繁 殖 力 ( Fertility ) 基 於 這 種 想 法, 已 發 展 出 分 別 在 傳 統 兩 次 間 隔 14 天 的 前 列 腺 素 F 2α 注 射 後 11 天 ( Galvao et al., 2007 ) 12 天 ( Moreira et al., 2001 ) 或 是 14 天 ( Navanukraw et al., 2004 ) 再 進 行 排 卵 同 期 化 相 較 於 針 對 具 有 動 情 週 期 牛 隻 ( Moreira et al., 2001 ) 或 是 所 有 牛 隻 ( Navanukraw et al., 2004; Galvao et al., 2007 ) 進 行 排 卵 同 期 化, 預 先 同 期 化 再 進 行 排 卵 同 期 化, 會 有 較 高 的 配 種 效 率 Gumen et al. ( 2003 ) 指 出, 雖 然 有 高 比 例 的 不 排 卵 牛 在 排 卵 同 期 化 第 一 次 注 射 激 性 腺 素 釋 素 後 有 排 卵 反 應, 但 其 定 時 配 種 的 繁 殖 力 仍 較 5

13 低 因 此,Herlihy et al. ( 2012 ) 認 為 在 執 行 排 卵 同 期 化 前, 誘 發 黃 體 產 生 可 以 改 善 不 排 卵 牛 隻 的 繁 殖 力 此 外,Souza et al. ( 2008 ) 和 Wiltbank et al. ( 2011 ) 的 報 告 則 指 出, 可 以 利 用 排 卵 同 期 化 來 誘 發 不 排 卵 母 牛 的 動 情 週 期, 之 後 再 進 行 第 二 次 排 卵 同 期 化, 即 所 謂 的 Double - Ovsynch ( DO ) 的 同 期 化 策 略 另 一 個 傳 統 方 法 則 是 利 用 助 孕 素 類 ( Progestogens ) 來 控 制 乳 肉 牛 的 動 情 週 期 合 成 助 孕 素 有 抑 制 發 情 與 排 卵 作 用, 它 應 有 誘 發 不 排 卵 母 女 牛 恢 復 動 情 週 期 的 作 用 Leitman et al. ( 2009 ) 發 現 於 定 時 配 種 前, 在 肉 用 女 牛 陰 道 植 入 含 有 助 孕 素 裝 置 的 CIDR 14 天 可 有 效 替 代 餵 飼 甲 烯 雌 醇 乙 酸 酯 (Melengestrol Acetate; MGA) 如 果 助 孕 素 的 處 理 時 間 點 落 在 動 情 週 期 的 中 後 期, 此 時 處 於 黃 體 退 化 ( Luteal regression ) 時 期, 則 可 發 展 出 一 個 持 久 性 佳 的 優 勢 濾 泡 ( Dominant follicle; DF ) ( Sirois and Fortune, 1990; Kinder et al., 1996 ); 反 之, 助 孕 素 的 處 理 如 果 落 在 動 情 週 期 的 早 期, 則 會 形 成 一 個 較 短 的 動 情 週 期 ( 約 17 天 左 右 ) ( Garrett et al., 1988; Lynch et al., 1999 ) 當 移 除 CIDR 時, 如 果 卵 巢 中 仍 具 有 功 能 性 黃 體, 則 會 延 遲 發 情, 並 且 會 降 低 發 情 同 期 化 的 比 例, 因 此, 在 將 CIDR 移 除 時 注 射 前 列 腺 素 F 2α, 可 增 加 發 情 的 比 率 ( Herlihy et al., 2012 ) 6

14 本 試 驗 研 究 之 目 的, 是 在 膫 解 荷 蘭 乳 牛 產 後 卵 巢 ( Ovary ) 子 宮 ( Uterus ) 恢 復 情 形, 進 而 應 用 不 同 策 略 之 同 期 化 方 式, 探 討 何 種 方 式 最 能 有 效 提 升 產 後 泌 乳 牛 的 繁 殖 效 率 7

15 參 文 獻 探 討 一 繁 殖 效 率 之 重 要 性 Zicarelli et al. ( 1996 ) 將 牛 隻 繁 殖 效 率 低 落 定 義 為 以 公 牛 試 情 之 母 牛, 將 其 分 開 後, 至 少 有 六 個 月 以 上, 不 具 有 動 情 週 期 並 且 無 發 情 行 為 表 現, 作 者 經 由 (1) 有 發 情 行 為 的 自 發 性 發 情 次 數 (2) 具 有 功 能 性 動 情 週 期 的 次 數, 其 必 須 具 有 功 能 性 黃 體, 而 功 能 性 黃 體 則 定 義 為 牛 隻 發 情 後 8 到 10 天, 其 血 液 或 牛 乳 中 之 助 孕 素 濃 度 分 別 大 於 1.5 以 及 4.0 ng / ml (3) 連 續 有 功 能 性 動 情 週 期 誘 發 排 卵 之 次 數 (4) 懷 孕 率 將 前 述 這 些 項 目 針 對 牛 隻 進 行 為 期 3.5 個 月 的 繁 殖 效 率 評 估 由 於 乳 產 量 ( Milk yield ) 和 繁 殖 效 率 呈 現 負 相 關, 因 此 對 於 乳 牛 繁 殖 效 率 的 提 高 漸 漸 地 變 得 越 來 越 困 難 ( Olynk and Wolf, 2008 ) 繁 殖 效 率 不 佳, 致 產 乳 效 率 不 彰, 會 降 低 酪 農 的 收 益 ( Pryce et al., 2004 )., 其 影 響 方 面 包 括 (1) 胎 距 延 長, 產 乳 量 降 低, 母 牛 終 生 產 仔 數 減 少 (2) 不 孕 導 致 淘 汰 牛 隻 頭 數 上 升 而 增 加 更 新 成 本 (3) 增 加 勞 力 精 液 使 用 和 獸 醫 檢 查 的 成 本 (4) 延 長 乾 乳 前 的 產 乳 低 峰 期 以 及 乾 乳 期, 使 得 牛 隻 過 重, 其 體 態 評 分 ( Body Condition Score, BCS ) 大 於 3.5, 可 能 導 致 後 續 有 能 量 負 平 衡 ( Negative energy 8

16 balance; NEB ) 的 產 生, 以 及 降 低 繁 殖 效 率 ( Roche, 2006 ) 以 經 濟 觀 點 分 析 牧 場 之 繁 殖 管 理 研 究, 顯 示 各 個 牧 場 之 間 繁 殖 管 理 成 本 與 繁 殖 表 現 之 間 變 化 很 大, 主 要 是 現 場 的 勞 力 成 本 例 如, 發 情 觀 察 相 較 於 發 情 同 期 化 ( Estrus synchronization ) 則 更 費 時 間 及 勞 力 ( Olynk and Wolf, 2008 ) 在 Giordano et al. ( 2011 ) 的 報 告 中, 比 較 三 種 不 同 的 繁 殖 管 理 方 式, 第 一 種 為 採 用 發 情 觀 察 後 再 進 行 人 工 授 精, 其 餘 兩 種 採 用 不 同 同 期 化 方 式 再 進 行 定 時 配 種, 以 淨 現 值 ( The net present value; NPV; $/cow per year ) 來 評 估, 結 果 顯 示 兩 種 採 用 同 期 化, 再 進 行 定 時 配 種 方 法, 其 淨 現 值 優 於 發 情 觀 察 後 再 進 行 人 工 授 精 方 式 由 此 可 知, 發 情 觀 察 與 現 場 勞 力 成 本 具 有 高 度 的 相 關 性 ( Olynk and Wolf, 2008 ) 總 之, 由 於 各 酪 農 戶 的 成 本 支 出 使 用 設 備 設 定 目 標 與 價 值 過 去 生 殖 表 現 的 差 異 性, 以 及 管 理 型 態 皆 不 相 同 ; 生 殖 管 理 可 以 從 中 選 擇 最 適 合 的 模 式, 從 而 獲 取 最 大 的 經 營 利 潤, 而 透 過 對 發 情 觀 察 同 期 化 處 理 的 操 作 效 率 單 位 時 間 的 勞 務 支 出 配 種 時 機 與 受 胎 率 的 敏 感 度, 生 產 者 應 可 選 出 最 有 效 率 的 經 營 管 理 模 式 ( Olynk and Wolf, 2008 ) 二 影 響 乳 牛 繁 殖 效 率 之 因 子 9

17 ( 一 ) 配 種 馬 ( 1986 ) 指 出 乳 牛 繁 殖 效 率 低 落 之 重 要 原 因 為 配 種 時 機 不 佳 與 缺 乏 正 確 的 發 情 觀 察 在 健 康 之 牛 群 中, 造 成 受 胎 率 下 降, 主 要 由 於 三 個 因 素 所 引 起 :1. 由 於 發 情 不 明 顯, 造 成 發 情 觀 察 不 正 確, 使 得 母 牛 在 未 發 情 時 配 種 2. 利 用 品 質 不 佳 之 精 液 以 及 產 後 40 日 內 配 種, 而 造 成 卵 之 受 精 作 用 失 敗 3. 由 於 產 後 子 宮 恢 復 不 佳 與 配 種 時 機 不 對 ( 卵 在 配 種 時 已 衰 老 ), 為 發 育 中 之 胚 死 亡 率 高 的 主 要 因 素 其 他 因 素, 例 如 : 配 種 前 後 之 氣 候 濕 熱 公 牛 精 液 品 質 不 佳 高 乳 產 量 營 養 不 良 與 近 親 配 種, 此 類 因 素 可 能 會 增 加 胚 之 死 亡 率 然 而, 母 牛 之 生 殖 內 泌 素 改 變 同 樣 會 影 響 其 受 胎 率, 包 括 :(1) 在 黃 體 退 化 期, 助 孕 素 量 降 低, 造 成 排 卵 素 ( Luteinizing hormone; LH ) 高 峰 延 遲 發 生, 因 而 延 遲 發 情 ( Erb et al., 1976 ) (2) 利 用 助 孕 素 對 女 牛 進 行 發 情 同 期 化, 有 可 能 造 成 排 卵 素 高 峰 發 生 過 早 或 過 晚 ( Hansel et al., 1975 ) (3) 在 配 種 前 之 動 情 週 期 ( Estrus cycle ) 中, 血 中 助 孕 素 濃 度 不 高 ( Folman et al., 1973 ) (4) 在 配 種 後, 血 中 助 孕 素 濃 度 不 高 ( Erb et al., 1976; Henricks et al., 1971 ), 尤 其 在 熱 緊 迫 ( Heat stress ) 情 況 下 影 響 更 嚴 重 ( Rosenberg et al., 1977; Stott and Wiersma, 10

18 1973 ) 比 較 人 工 授 精 與 自 然 配 種, 以 人 工 授 精 的 遺 傳 改 進 效 率 比 自 然 配 種 來 的 佳, 且 減 少 了 飼 養 公 牛 的 危 險 性 但 是, 以 人 工 授 精 方 式 配 種 的 最 大 缺 點, 就 是 配 種 人 員 必 須 要 在 牛 隻 動 情 週 期 的 最 佳 時 機 施 予 人 工 授 精, 才 能 獲 得 高 受 胎 率 然 而, 現 場 人 員 的 發 情 觀 察 卻 不 如 公 牛 的 直 覺 反 應 來 的 有 效 率, 因 為 公 牛 可 精 確 偵 測 出 母 牛 發 情 的 時 間 而 適 時 配 種 反 之, 用 人 的 肉 眼 觀 察, 有 可 能 無 法 確 實 判 斷 牛 隻 開 始 發 情 的 時 間, 因 此 錯 失 判 斷 配 種 的 最 佳 時 機 ( 二 ) 氣 候 台 灣 夏 季 氣 候 炎 熱, 雨 量 豐 沛, 盛 行 西 南 風, 因 為 有 北 回 歸 線 經 過, 屬 熱 帶 季 風 氣 候 或 亞 熱 帶 季 風 氣 候,5 月 到 9 月 是 臺 灣 的 夏 季, 夏 季 前 期 受 西 南 季 風 帶 來 潮 溼 而 溫 暖 的 氣 流 影 響, 之 後 則 受 亞 熱 帶 高 壓 影 響, 是 為 熱 帶 海 洋 氣 團 控 制, 每 日 氣 溫 經 常 可 達 27 到 35, 且 濕 度 也 高 因 為 夏 季 高 溫 會 影 響 牛 隻 體 內 的 器 官 功 能, 使 得 夏 季 牛 隻 的 發 情 效 率 較 差, 往 往 產 生 熱 緊 迫 現 象 Hahn ( 1985 ) 指 出 乳 牛 在 攝 氏 溫 度 5 ~ 15 之 間 有 最 好 的 生 產 表 現 ; 當 氣 溫 上 升 到 15 ~ 25 之 間, 則 會 造 成 生 產 上 的 損 失 ; 若 氣 溫 上 升 超 過 25, 則 會 造 成 生 產 上 極 大 的 損 失 利 用 遮 陰 吹 風 以 及 灑 水 措 施 與 僅 以 遮 陰 或 灑 水 措 11

19 施 對 乾 乳 牛 降 溫 效 果 做 比 較, 結 果 發 現 前 者 有 降 低 每 胎 配 種 次 數 減 少 淘 汰 率 ( Reproductive culls ) 縮 短 空 胎 期 ( Days open ), 以 及 增 加 乳 產 量 的 效 果 ( Wiersma and Armstrong, 1988; Avendano-Reyes et al., 2006; Urdaz et al., 2006 ) 在 Jordan ( 2003 ) 的 報 告 中 指 出, 在 配 種 前 42 天 到 配 種 後 40 天 若 遇 熱 緊 迫 仍 持 續 提 供 降 溫 措 施, 但 同 期 化 配 合 定 時 配 種 卻 使 懷 孕 率 即 使 受 季 節 變 異, 可 能 遭 受 熱 緊 迫 影 響, 仍 須 偵 得 發 情 後 配 種 具 有 較 穩 定 的 表 現 此 外, Jordan ( 2003 ) 也 發 現, 夏 季 產 犢 會 降 低 產 後 60 ~ 66 天 定 時 配 種 的 懷 孕 率 Ulberg and Burfening ( 1967 ) 的 研 究 報 告 顯 示, 在 配 種 12 小 時 後, 若 直 腸 溫 度 上 升 1, 受 胎 率 從 61 % 降 至 45 % 另 外, 配 種 後 72 小 時, 牛 隻 若 曝 露 在 環 境 溫 度 32.2, 而 直 腸 溫 度 為 40 與 曝 露 在 環 境 溫 度 21.1, 而 直 腸 溫 度 為 38.5, 兩 相 比 較, 後 者 受 胎 率 提 高 48 % Her et al. ( 1988 ) 在 施 行 同 期 化 前 1 天 到 人 工 授 精 後 8 天 這 段 期 間, 利 用 灑 水 和 吹 風 對 牛 隻 施 行 每 天 九 次 的 降 溫 措 施, 結 果 發 現 經 過 降 溫 處 理 後, 牛 隻 發 情 比 例 上 升 及 乏 情 ( Anestrus ) 比 例 下 降 Ealy et al. ( 1994 ) 在 人 工 授 精 前 2~3 天 至 人 工 授 精 後 5 ~ 6 天, 利 用 噴 水 吹 風 及 遮 蔭 棚 或 僅 以 遮 蔭 棚 對 牛 隻 施 行 降 溫, 前 者 之 受 胎 率 為 16 %, 顯 著 優 於 後 者 的 6.2 % ( P = 0.02 ) 其 他 的 研 究 也 指 出, 在 卵 母 細 胞 成 熟 接 近 排 卵 ( Thatcher, 1974; Ingraham et al., 12

20 1976; Putney et al., 1989; Al-Katanani et al., 1999; Cartmill et al., 2001; Al-Katanani et al., 2002 ) 懷 孕 後 8 ~ 16 天 ( Biggers et al., 1987) 以 及 懷 孕 後 27 ~ 40 天 ( Cartmill et al., 2001 ) 期 間, 夏 季 高 溫 或 熱 緊 迫 的 環 境, 對 胚 胎 ( Embryo ) 發 育 和 受 胎 率 具 有 負 面 影 響 Sharpe and King ( 1981 ) 則 指 出, 在 亞 熱 帶 的 氣 候 中, 母 牛 產 後, 雖 然 會 維 持 正 常 的 動 情 週 期, 但 高 溫 會 使 得 發 情 徵 狀 變 得 不 明 顯 夏 季 提 高 乳 牛 繁 殖 效 率 的 方 法 有 許 多 種, 利 用 噴 水 吹 風 冷 卻 處 理, 均 能 提 高 乳 牛 受 胎 率, 亦 能 提 高 乳 牛 的 泌 乳 性 能 ( Wang et al., 1993 ) ( 三 ) 營 養 營 養 條 件 決 定 了 產 後 牛 的 繁 殖 力 若 營 養 條 件 不 佳, 則 抑 制 排 卵 素 脈 衝 頻 率, 並 且 會 使 優 勢 濾 泡 減 少 產 生 雌 素 二 醇 ( Estradiol; E 2 ), 造 成 未 排 卵 的 優 勢 濾 泡 閉 鎖 ( Atresia ) 而 非 排 卵, 增 加 牛 隻 乏 情 比 例, 降 低 了 配 種 季 節 ( Breeding season ) 的 配 種 率 產 後 牛 隻 的 營 養 失 衡, 也 容 易 造 成 代 謝 紊 亂 ( Metabolic disorder ), 因 而 延 遲 產 後 第 一 次 發 情 的 時 間, 通 常 此 種 牛 隻, 也 易 造 成 病 理 上 的 紊 亂 現 象, 例 如 : 難 產 ( Dystocia ) 胎 衣 滯 留 ( Retained foetal membrane; RFM ) 子 宮 內 膜 炎 ( Endometritis ) 以 及 子 宮 炎 ( Metritis ) 等 的 問 題 產 後 代 謝 紊 亂 同 樣 也 會 減 少 可 配 種 的 牛 隻 頭 數, 這 是 由 於 所 產 生 的 代 謝 疾 病 如 13

21 低 鈣 血 症 ( Hypocalcemia ) 酮 症 ( Ketosis ) 及 脂 肪 肝 ( Fatty liver ) 與 難 產 胎 衣 滯 留 及 子 宮 內 膜 炎 等 疾 病 發 生 率 所 增 加 互 相 作 用 的 結 果 因 此, 利 用 良 好 的 營 養 管 理 策 略 來 避 免 代 謝 紊 亂 是 達 到 乳 牛 高 繁 殖 效 率 重 要 因 素 之 一 體 態 評 分 的 維 持 是 營 養 管 理 上 關 鍵 的 一 環 過 於 肥 胖 的 牛 ( BCS > 3.5 ), 在 產 後 因 為 乾 物 質 採 食 量 ( Dry Matter Intake; DMI ) 的 減 少 而 降 低 體 態 評 分, 致 增 加 罹 患 濾 泡 囊 腫 ( Cystic follicle ) 的 風 險 所 以 要 維 持 高 的 受 胎 率, 良 好 的 營 養 管 理 以 維 持 適 度 的 體 態 評 分 非 常 重 要 產 後 母 牛 體 態 評 分 的 損 失, 應 以 0.5 單 位 為 妥 為 了 達 到 這 個 目 標, 牛 隻 在 產 後 的 體 態 評 分 應 維 持 在 2.5 至 3 之 間, 期 間 應 充 分 供 應 纖 維 以 維 持 正 常 瘤 胃 功 能 縮 短 乾 乳 期 ( 最 多 6 ~ 8 週 ) 減 少 臨 床 症 狀 不 明 顯 的 代 謝 疾 病, 如 低 鈣 血 症, 並 且 要 減 少 產 後 體 脂 的 損 失 ( Roche, 2006 ) 提 供 乳 牛 一 些 特 定 的 胺 基 酸 ( Amino acid ), 對 於 牛 乳 的 合 成 生 殖 表 現 及 一 般 生 理 機 能 之 維 持 都 是 非 常 重 要 的, 這 些 大 多 數 可 由 代 謝 微 生 物 蛋 白 或 日 糧 成 分 中 取 得 飼 料 中 蛋 白 質 組 成 分 不 同 會 影 響 牛 乳 產 量 及 乳 成 分 ( Roche, 2006 ); 但 是 許 多 研 究 報 告 指 出 ( Folman et al., 1973; Laven and Drew, 1999), 增 加 飼 料 粗 蛋 白 ( Crude protein ) 比 例 會 降 低 生 殖 表 現, 尤 其 是 易 使 經 產 牛 的 受 胎 率 下 降, 進 而 延 長 空 胎 14

22 期 如 果 餵 飼 處 於 能 量 負 平 衡 的 母 牛 過 多 的 蛋 白 質, 由 於 代 謝 尿 素 ( Urea ) 需 要 消 耗 能 量, 這 可 能 會 加 重 能 量 負 平 衡 對 生 殖 的 影 響 更 劇, 進 而 降 低 繁 殖 力 相 對 來 說, 高 比 例 粗 蛋 白 會 增 加 尿 素 的 形 成, 卻 不 致 於 影 響 女 牛 ( Heifer ) 的 胚 胎 存 活 ( Embryonic survival ) 率 ( Kenny et al.,2002 ) 此 外, 在 瘤 胃 ( Rumen ) 中, 不 可 降 解 蛋 白 質 ( Undegradable protein ) 的 來 源 可 能 扮 演 重 要 角 色 有 些 研 究 報 告 指 出 魚 粉 對 提 高 繁 殖 力 有 幫 助, 但 其 影 響 究 竟 來 自 蛋 白 質 或 脂 肪 酸 ( Fatty acid ) 的 成 分 則 不 得 而 知 ( Roche, 2006 ) Thatcher et al. ( 2006 ) 發 現, 添 加 過 瘤 胃 脂 肪 ( By-pass fat ), 會 改 變 牛 隻 血 液 中 脂 肪 酸 組 成, 增 加 亞 麻 油 酸 ( Linoleic acid ) 濃 度, 進 而 提 高 花 生 四 烯 酸 ( Arachadonic acid ) 的 濃 度 以 及 前 列 腺 素 F ( Prostaglandin F; PGF ) 的 合 成, 而 前 列 腺 素 F 在 子 宮 復 舊 ( Uterine involution ) 過 程 中 扮 演 一 個 重 要 的 角 色, 因 為 它 在 產 後 初 期 可 以 增 強 免 疫 系 統 ( Immune system ) 和 嗜 中 性 白 血 球 ( Neutrophil ) 的 功 能 作 者 的 推 斷 是, 乳 牛 在 轉 換 期 ( Transition period ) 餵 飼 過 瘤 胃 脂 肪, 會 增 加 子 宮 前 列 腺 素 F 之 產 生, 並 且 增 強 免 疫 功 能, 因 而 降 低 子 宮 感 染 機 率, 同 時 也 幫 助 子 宮 復 舊, 對 後 續 的 繁 殖 力 是 有 助 益 的 Mann et al. ( 2006 ) 認 為 在 配 種 季 節, 應 增 加 n - 3 系 列 多 元 不 飽 和 脂 肪 酸 ( Omega - 3 fatty acids ) 的 供 應, 以 減 少 前 列 腺 素 F 2α 的 合 成, 增 加 前 列 腺 素 E 2 15

23 ( Prostaglandin E 2 ; PGE 2 ) 或 其 他 不 具 解 黃 體 作 用 ( Non-luteolytic ) 前 列 腺 素 ( Prostaglandin; PG ) 的 分 泌 這 種 減 少 或 延 遲 合 成 前 列 腺 素 F 2α, 可 能 扮 演 重 要 角 色, 有 效 延 長 母 體 確 認 懷 孕 ( Maternal recognition of pregnancy; MRP ) 的 時 間, 因 而 彌 補 胚 胎 發 育 不 良, 致 干 擾 素 蛋 白 ( Interferon tau; IFN-tau ) 與 助 孕 素 分 泌 不 足 所 產 生 的 問 題 因 此, 添 加 魚 油 可 以 透 過 降 低 子 宮 前 列 腺 素 F 2α 合 成 而 增 加 牛 隻 的 繁 殖 力 綜 上 所 述, 營 養 條 件 和 日 糧 成 分 影 響 受 胎 率 和 每 胎 配 種 次 數 有 代 謝 紊 亂 或 者 產 科 方 面 問 題 的 牛 隻, 通 常 易 有 較 低 的 受 胎 率, 並 且 常 因 為 生 殖 問 題 而 遭 到 淘 汰 然 而, 體 態 評 分 的 下 降 同 樣 也 是 一 個 關 鍵 性 因 素 若 體 態 評 分 下 降 過 多 而 在 配 種 當 下 體 態 評 分 偏 低, 則 會 降 低 繁 殖 力, 所 以 能 量 供 應 更 顯 重 要 飼 料 方 面, 尤 其 給 予 處 於 能 量 負 平 衡 牛 隻 過 多 的 蛋 白 質, 會 降 低 其 受 胎 率 此 外, 飼 料 中 脂 肪 酸 的 組 成 分 脂 肪 的 種 類, 以 及 魚 粉 的 使 用, 皆 會 影 響 到 子 宮 ( Uterine ) 的 健 康 和 受 胎 率 因 此, 代 謝 量 高 的 牛 隻 其 體 內 助 孕 素 的 代 謝 也 較 快, 因 此 在 胚 胎 發 展 初 期 會 造 成 助 孕 素 濃 度 降 低 而 致 胚 胎 死 亡 ( Embryonic loss ), 進 而 降 低 受 胎 率 ( Roche, 2006 ) 16

24 ( 四 ) 畜 舍 設 計 不 良 的 畜 舍 設 計 會 影 響 牛 隻 的 健 康, 進 而 造 成 乳 產 量 的 下 降, 降 低 酪 農 的 收 益, 所 以 良 好 的 牛 舍 是 非 常 重 要 的 當 牛 隻 處 在 高 溫 潮 濕 以 及 密 不 通 風 的 環 境 時, 會 造 成 體 表 散 熱 受 阻 West ( 2003 ) 表 示 若 環 境 蒸 發 散 熱 受 阻, 會 使 得 牛 隻 產 生 嚴 重 熱 緊 迫, 造 成 體 溫 上 升 採 食 量 及 乳 產 量 下 降, 並 且 對 生 殖 表 現 具 有 負 面 影 響 另 外, 在 缺 少 遮 蔭 棚 的 情 形 下, 夏 季 陽 光 長 時 間 直 射 牛 隻, 亦 會 使 體 溫 異 常 升 高 此 外, 牛 隻 陰 道 溫 度 升 高, 會 影 響 人 工 授 精 的 受 胎 率 Shiao et al. ( 2011 ) 之 試 驗 發 現, 在 台 灣 夏 季 八 到 十 月, 牛 隻 處 於 隧 道 式 抽 風 水 簾 牛 舍, 其 陰 道 溫 度 依 然 很 高, 然 而 在 灑 水 和 搾 乳 後, 牛 隻 的 陰 道 溫 度 會 降 低 0.4 到 0.6 Hillman et al. (2005) 更 進 一 步 發 現, 給 予 站 立 的 牛 隻 長 達 17 分 鐘 的 灑 水 以 及 吹 風 處 理, 陰 道 溫 度 每 小 時 可 降 低 0.5 ; 若 延 長 至 64 分 鐘 的 處 理, 則 陰 道 溫 度 每 小 時 可 降 低 1.02 因 此 牛 舍 應 有 降 溫 設 備, 放 牧 場 所 應 有 遮 蔭 棚 或 樹 木, 並 注 意 通 風 及 避 免 密 集 飼 養, 飲 水 必 須 充 足, 並 適 量 補 充 鹽 分 給 予 牛 隻 灑 水 吹 風 處 理, 具 有 減 少 熱 緊 迫 產 生 的 效 果, 進 而 改 善 生 殖 表 現 ( Wang et al., 1993 ) Vailes and Britt ( 1990 ) 認 為, 將 有 駕 乘 反 應 之 發 情 牛 隻 飼 養 於 泥 土 地 面, 其 駕 乘 次 數 高 於 飼 養 於 水 泥 地 面 所 以 在 設 計 上, 除 17

25 了 有 通 風 涼 爽 及 庇 蔭 的 場 所 外, 在 畜 舍 地 面, 應 鋪 上 一 層 防 滑 墊 來 增 加 摩 擦 力, 或 是 設 置 有 泥 土 的 運 動 場, 讓 牛 隻 適 時 的 運 動, 且 可 避 免 因 打 滑 而 受 傷 ( 五 ) 代 謝 疾 病 產 後 牛 隻 特 別 容 易 因 乾 乳 期 與 產 後 營 養 不 平 衡 或 畜 主 營 養 管 理 計 劃 不 良, 而 發 生 能 量 代 謝 併 發 性 疾 病, 而 通 稱 為 代 謝 性 疾 病 牛 隻 血 液 中 非 酯 化 脂 肪 酸 ( Non-esterified fatty acid; NEFA ) 和 β - 羥 丁 酸 ( β-hydroxybutyrate; BHBA ) 濃 度 的 增 加, 以 及 葡 萄 糖 ( Glucose ) 濃 度 的 下 降 程 度, 可 以 反 映 出 能 量 負 平 衡 的 嚴 重 程 度 以 及 持 續 的 時 間 ( Drackley, 1999 ) 日 本 北 海 道 每 年 約 有 550,000 頭 分 娩 之 泌 乳 牛, 其 中 約 有 65,000 頭 ( 12 % ) 發 生 產 後 代 謝 疾 病, 在 分 娩 後 1 個 月 內, 約 有 8,000 頭 泌 乳 牛 死 亡 或 淘 汰 ( Kida, 2002 ) Gröhn et al. ( 1989 ) 表 示 牛 隻 於 泌 乳 初 期 罹 患 皺 胃 異 位 ( Displaced abomasums ) 會 增 加 其 淘 汰 率 Gröhn et al. ( 1989 ) 認 為 產 後 30 天 發 生 乳 熱 ( Milk fever ) 之 泌 乳 牛, 遭 到 淘 汰 的 比 例 高 於 未 發 生 乳 熱 的 泌 乳 牛, 而 且 乳 熱 也 會 增 加 泌 乳 後 期 牛 隻 的 淘 汰 率 另 外, 很 多 研 究 認 為 牛 隻 罹 患 酮 症 後, 通 常 很 18

26 快 會 被 淘 汰, 或 大 幅 提 高 淘 汰 率 ( Milian-Suazo et al., 1989; Beaudeau et al., 1995; Gröhn et al., 1998 ) 在 分 娩 前 後, 嚴 重 的 能 量 負 平 衡 會 增 加 產 後 疾 病 的 發 生, 如 胎 衣 滯 留 乳 熱 子 宮 炎 乳 腺 炎 ( Mastitis ) 臨 床 性 酮 症 ( Clinical ketosis ) 和 皺 胃 異 位 ( Dohoo et al., 1983; Duffield et al., 2009; LeBlanc, 2010 ) 多 個 流 行 病 學 的 研 究 指 出, 前 述 疾 病 會 造 成 診 斷 和 治 療 費 用 的 增 加 降 低 乳 產 量 及 繁 殖 表 現 等 重 大 的 經 濟 損 失 ( Suthar et al., 2013 ) 約 有 75 % 的 代 謝 或 傳 染 性 疾 病 發 生 在 產 後 第 一 個 月 內,50 % 發 生 在 轉 換 期 ( LeBlanc, 2010 ) 由 於 泌 乳 牛 的 營 養 需 求 一 直 在 改 變, 在 泌 乳 期 或 乾 乳 期 有 不 同 的 營 養 需 求 飼 料 品 質 和 畜 主 的 現 場 管 理 方 式 改 變, 都 會 造 成 這 些 代 謝 性 問 題 乾 乳 期 的 飼 養 管 理 扮 演 極 重 要 的 角 色, 影 響 產 後 代 謝 功 能, 並 且 與 產 後 代 謝 性 障 礙 疾 病 的 發 生 有 非 常 高 的 相 關 分 娩 及 產 後 第 一 個 月, 需 仰 賴 身 體 正 常 的 營 養 代 謝 功 能 來 維 持 高 乳 產 量, 因 此 是 非 常 重 要 的 階 段 因 為 許 多 的 疾 病 常 常 發 生 在 分 娩 及 第 一 個 月 的 泌 乳 期 間, 這 些 與 營 養 有 關 的 代 謝 性 疾 病 常 常 互 有 關 係, 並 且 在 臨 床 上 一 起 併 發 ( 莊,2012 ) 產 後 常 見 的 代 謝 性 障 礙 疾 病, 包 括 乳 熱 酮 症 皺 胃 異 位 等 19

27 非 臨 床 型 酮 症 ( Subclinical ketosis; SCK ) 其 定 義 為 血 中 β - 羥 丁 酸 濃 度 每 公 升 大 於 1.0 毫 莫 耳 至 1.4 毫 莫 耳 之 間, 並 且 無 明 顯 的 臨 床 症 狀 ( Duffield et al., 1998; Iwersen et al., 2009; Rollin et al., 2010 ) 此 種 酮 症 的 發 生 往 往 因 為 產 前 採 食 量 下 降 引 起 能 量 負 平 衡, 進 一 步 造 成 血 中 非 酯 化 脂 肪 酸 β - 羥 丁 酸 濃 度 上 升 所 致 ( Suriyasathaporn et al., 1999; LeBlanc, 2010; Gumen et al., 2011 ), 且 此 病 最 易 發 生 在 泌 乳 初 期 的 1 至 3 週 內 ( Oetzel, 2004; Duffield et al., 2009 ) 另 外, 有 報 告 指 出 在 母 牛 產 後 2 個 月 內, 此 病 的 普 及 率 介 於 8.9 至 43 % 之 間 ( Dohoo et al., 1983; Duffield et al., 1998; McArt et al., 2012 ), 並 與 子 宮 炎 卵 巢 囊 腫 ( Cystic ovarian ) 臨 床 性 酮 症 皺 胃 異 位 等 的 疾 病 發 生 關 係 密 切 此 外, 亦 有 研 究 顯 示, 在 產 犢 後 兩 週 內, 當 β - 羥 丁 酸 濃 度 超 過 每 公 升 1.1 毫 莫 耳 至 1.6 毫 莫 耳 的 臨 界 值 時, 母 牛 的 懷 孕 率 會 降 低, 而 淘 汰 率 會 增 加 ( Walsh et al., 2007b; Duffield et al., 2009; Roberts et al., 2012 ) 乳 熱 是 乳 牛 最 常 見 的 代 謝 疾 病 之 一, 平 均 每 個 泌 乳 期 的 發 生 率 為 5 至 10 % ( Rizzo et al., 2008 ), 易 發 生 於 妊 娠 後 期 和 泌 乳 早 期 之 間 的 轉 換 期, 尤 其 是 在 分 娩 時, 主 要 是 因 為 血 鈣 下 降 至 低 於 正 常 值 所 引 起 20

28 ( Goff and Horst, 1997 ) 根 據 下 降 嚴 重 程 度, 低 鈣 血 症 ( Hypocalcemia ) 可 以 是 非 臨 床 性 ( 即 無 明 顯 臨 床 症 狀, 但 降 低 平 滑 肌 功 能 ) ( Houe et al., 2001 ) 或 臨 床 性 ( 即 血 鈣 不 足 以 支 持 神 經 和 肌 肉 的 功 能 ) ( Schultz, 1971; Goff and Horst, 1997 ) 在 分 娩 時, 血 鈣 降 低 會 導 致 乳 熱, 使 得 牛 隻 躺 臥 輕 度 癱 瘓 當 血 鈣 濃 度 每 公 升 小 於 2 毫 莫 耳, 一 般 分 類 為 非 臨 床 性 低 鈣 血 症 ( Subclinical hypocalcemia ) ( Houe et al., 2001 ), 而 每 公 升 小 於 1.4 毫 莫 耳, 則 定 義 為 低 鈣 血 症 ( Hypocalcemia ) ( Lindsay and Pethick, 1983 ) Schultz ( 1971 ) 指 出 臨 床 性 的 乳 熱, 死 亡 率 為 5 %, 並 認 為 此 病 會 縮 短 牛 隻 3.5 年 的 生 產 壽 命 Cox ( 1981 ) 指 出, 罹 患 過 此 病 的 牛 隻, 會 有 4 至 28 % 的 機 率 復 發, 並 可 能 成 為 不 能 起 立 牛 ( Downer cows ), 其 中 20 至 67 % 會 死 亡 或 面 臨 屠 宰 Daniel et al. ( 1990 ) 認 為, 在 接 近 分 娩 時, 每 公 升 血 鈣 小 於 1.9 毫 莫 耳, 且 持 續 維 持 低 血 鈣, 直 至 產 後 45 天 的 牛 隻, 對 泌 乳 及 生 殖 性 能 均 會 產 生 負 面 影 響 此 外, 分 娩 時 罹 患 過 臨 床 性 和 非 臨 床 性 乳 熱 的 牛 隻, 其 乳 產 量 分 別 降 低 14 % 和 7 % ( Block, 1984 ) Belonje and Van der Walt ( 1971 ) 指 出, 罹 患 乳 熱 的 母 牛 其 產 犢 間 距 相 對 延 長, 繁 殖 力 也 會 降 低 乳 牛 皺 胃 異 位 是 一 種 多 因 素 疾 病, 大 多 數 牛 隻 發 生 在 產 後 第 一 週 內 21

29 ( Stengarde and Pehrson, 2002; Doll et al., 2009 ), 而 大 部 分 在 生 產 時 發 生 能 量 負 平 衡 的 牛 隻, 具 有 罹 患 皺 胃 異 位 的 風 險 ( Cameron et al., 1998 ) 牛 隻 在 產 前 與 產 後 的 非 酯 化 脂 肪 酸 濃 度, 以 及 產 後 之 β - 羥 丁 酸 濃 度 決 定 是 否 會 增 加 皺 胃 異 位 臨 床 性 酮 症 之 發 生 率, 並 進 而 降 低 牛 群 的 懷 孕 率 和 乳 產 量 ( Chapinal et al., 2012 ) 然 而 此 疾 病 也 與 其 他 疾 病 之 發 生 有 相 關 性, 例 如 : 胎 衣 滯 留 酮 症 子 宮 炎 ( Rohrbach et al., 1999 ), 以 及 肝 脂 沉 積 ( hepatic lipidosis ) ( Bobe et al., 2004 ) 在 泌 乳 初 期, 此 病 為 一 種 常 見 且 對 經 濟 有 重 大 影 響 的 問 題, 除 了 增 加 治 療 的 費 用 外, 至 少 在 短 期 內 會 減 少 乳 產 量 ( Detilleux et al., 1997; Raizman and Santos, 2002 ) 增 加 淘 汰 率 ( Geishauser et al., 1998; Gröhn et al., 1998; Raizman and Santos, 2002 ) 許 多 研 究 已 證 實 牛 隻 在 雙 胞 胎 難 產 乳 熱 胎 衣 滯 留 子 宮 炎, 以 及 酮 症 等 情 形 下, 易 引 起 皺 胃 左 側 異 位 ( Gröhn et al., 1989; Correa et al., 1990; Rohrbach et al., 1999; Gröhn et al., 2000 ) Correa et al. ( 1990 ) 及 Cameron et al. ( 1998 ) 的 研 究 報 告 指 出, 畜 群 罹 患 此 疾 病 之 風 險 與 轉 換 期 的 營 養 及 飼 養 管 理 有 關 ( 六 ) 產 後 卵 巢 子 宮 的 恢 復 22

30 分 娩 對 於 泌 乳 牛 而 言 是 一 件 重 要 的 事 情, 而 在 分 娩 後 的 起 始 階 段, 疾 病 發 生 的 比 例 往 往 比 其 他 時 期 來 得 多 ( Correa et al., 1993 ); 有 時 不 只 有 單 一 疾 病 發 生, 也 可 能 會 併 發 或 繼 發 其 他 疾 病 疾 病 發 生 後 會 造 成 牛 隻 採 食 量 及 乳 量 下 降, 甚 至 會 造 成 牛 隻 淘 汰 與 經 濟 損 失 ( 陳 等,2008 ) 產 後 初 期 之 泌 乳 牛 易 受 到 多 種 細 菌 感 染, 以 及 代 謝 疾 病 的 侵 襲 ( Wittrock et al., 2011 ), 而 這 些 疾 病 與 這 段 期 間 突 增 的 營 養 需 求, 以 及 生 理 代 謝 過 程 的 改 變 有 關 ( Goff and Horst, 1997 ) 產 後 子 宮 炎 ( Puerperal metritis ) 或 早 期 子 宮 炎 ( Early metritis ), 會 造 成 產 後 乳 量 ( Rajala and Gröhn, 1998 ) 和 採 食 量 的 下 降 ( Huzzey et al., 2007 ), 進 而 對 繁 殖 表 現 產 生 負 面 影 響 的 代 謝 疾 病 ( Opsomer et al., 2000; Melendez et al., 2004 ) 產 後 子 宮 炎 簡 稱 為 子 宮 炎, 是 一 種 急 性 細 菌 性 的 子 宮 感 染, 通 常 發 生 在 產 後 21 天 內 ( Sheldon et al., 2006 ) 感 染 的 特 徵 為 子 宮 排 出 有 惡 臭 的 紅 棕 色 水 樣 物, 且 常 伴 隨 著 全 身 性 的 感 染 症 狀, 如 發 熱 食 慾 不 振 抑 鬱 及 乳 產 量 的 下 降 等 ( Sheldon et al., 2006, 2008 ) 子 宮 內 膜 炎 通 常 發 生 在 產 後 21 天 或 21 天 以 後, 有 化 膿 性 子 宮 液 體 排 出, 但 不 會 造 成 全 身 性 感 染 子 宮 炎 和 生 殖 道 的 其 它 感 染 可 能 會 有 損 乳 牛 的 繁 殖 能 力 ( Sheldon et al., 2006 ) 罹 患 子 宮 炎 之 牛 隻 23

31 會 增 加 產 後 第 一 次 配 種 至 懷 孕 的 天 數, 增 加 誘 發 懷 孕 所 需 付 出 的 額 外 努 力 與 資 源 ( Erb et al., 1981; Fourichon et al., 2000 ) 由 於 生 殖 狀 態 對 牛 隻 淘 汰 具 有 決 定 性 的 影 響 (Gröhn et al., 2003 ), 因 此 罹 患 子 宮 炎 明 顯 增 加 淘 汰 的 機 率 為 了 確 保 再 次 妊 娠 之 能 力 和 維 持 酪 農 戶 的 收 益, 動 情 週 期 的 恢 復 對 產 後 乳 牛 而 言 是 非 常 重 要 的 乳 牛 產 後 未 恢 復 排 卵 的 期 間 ( Anovulation ) 具 有 差 異 性 存 在 ( Dubuc et al., 2012 ) 平 均 而 言, 產 後 第 一 次 排 卵 約 發 生 在 產 後 30 天, 但 恢 復 排 卵 之 產 後 天 數 分 佈 曲 線 平 均 會 偏 向 右 邊 ( 即 平 均 天 數 大 於 產 後 30 天 ) ( McCoy et al., 2006 ) 因 此 在 產 後 和 60 天, 未 恢 復 正 常 排 卵 功 能 的 機 率 分 別 高 達 和 30 % ( Beam and Butler, 1997; Walsh et al., 2007a; Galvao et al., 2010 ) 產 後 能 量 負 平 衡 之 嚴 重 性 及 持 續 時 間 的 增 加, 會 相 對 延 遲 卵 巢 的 排 卵 功 能 ( Beam and Butler, 1997, 1998 ) 因 此 分 析 血 中 的 非 酯 化 脂 肪 酸 和 β - 羥 丁 酸 的 濃 度, 可 作 為 預 防 產 後 排 卵 功 能 不 張 的 一 個 指 標 若 先 前 懷 孕 之 子 宮 角 遭 到 感 染 或 發 炎, 可 能 會 影 響 其 後 同 側 卵 巢 之 濾 泡 發 展, 並 干 擾 後 續 黃 體 的 發 展 ( Mateus et al., 2002; Sheldon et al., 2002 ), 而 使 產 後 第 一 次 排 卵 延 遲 ( Opsomer et al., 2000; Galvao et al., 2010 ) 若 母 牛 在 產 後 子 宮 內 病 原 菌 過 度 滋 24

32 生, 則 第 一 個 優 勢 濾 泡 會 較 小, 而 一 旦 排 卵 形 成 的 黃 體 亦 較 小, 血 中 助 孕 素 濃 度 亦 會 偏 低 ( Williams et al., 2007 ) 患 有 子 宮 疾 病 的 牛 隻, 可 能 透 過 卵 巢 下 視 丘 腦 垂 體 之 內 泌 素 調 控 機 制 而 影 響 卵 巢 功 能 ( Sheldon et al., 2009 ) 產 後 愈 早 恢 復 排 卵 ( 小 於 產 後 21 天 ) 對 繁 殖 表 現 具 有 促 進 的 效 果 ( Galvao et al., 2010 ), 然 而 在 產 後 50 ~ 60 天 內, 若 未 恢 復 排 卵, 則 可 能 會 降 低 其 後 幾 個 月 的 懷 孕 率 ( Walsh et al., 2007a; Santos et al., 2009 ) 相 較 於 產 後 21 天 前 排 卵 的 母 牛, 若 產 後 21 天 至 50 天 之 間 才 排 一 次 卵, 則 生 殖 表 現 會 較 差 ( Galvao et al., 2010 ) 總 之, 牛 隻 在 產 後 愈 早 恢 復 卵 巢 功 能 ( 21 天 內 ), 繁 殖 表 現 愈 好 ( Opsomer, et al ), 而 在 產 後 50 ~ 60 天 內 依 舊 未 恢 復 排 卵, 則 繁 殖 表 現 最 差 ( Dubuc et al., 2012 ) 綜 上 所 述,Dubuc et al. ( 2012 ) 認 為 產 後 恢 復 排 卵 延 遲 與 能 量 是 否 平 衡, 以 及 子 宮 發 炎 有 關, 且 對 母 牛 繁 殖 表 現 具 有 決 定 性 的 影 響 三 生 殖 的 內 分 泌 控 制 ( 一 ) 動 情 週 期 乳 牛 的 動 情 週 期 正 常 變 化 從 17 到 24 天, 但 是 個 體 間 存 在 相 當 大 的 變 化 ( 範 圍 在 小 於 8 小 時 至 大 於 30 小 時 ) ( O Connor and 25

33 Senger, 1997 ) 發 情 ( Estrus ) 牛 隻 的 主 要 特 徵 為 站 立 等 待 被 駕 乘, 次 要 特 徵 則 會 頻 繁 地 駕 乘 陰 戶 有 水 樣 狀 黏 液, 以 及 情 緒 不 安 等 Rorie et al. ( 2002 ) 利 用 自 動 化 發 情 觀 察 設 備 Heat-Watch system 對 500 頭 安 格 斯 牛 ( Angus ) 進 行 Select Synch 同 期 化 的 研 究, 結 果 顯 示 發 情 期 ( Estrus phase ) 的 持 續 時 間 為 0.5 至 24 小 時, 而 發 情 時 間 的 長 短 對 妊 娠 ( Gestation ) 狀 態 沒 有 任 何 影 響, 然 而 懷 孕 母 牛 在 發 情 期 間 所 受 駕 乘 次 數 較 未 懷 孕 母 牛 為 多 其 他 學 者 也 曾 發 表 過 類 似 的 報 告 ( Kuhlman et al., 1998 ) 相 較 於 其 他 家 畜 品 種, 牛 隻 的 排 卵 時 間 點 大 概 會 發 生 在 發 情 開 始 後 28 到 32 小 時 之 間 或 是 發 情 結 束 後 12 到 20 小 時 之 間 ( Lamb et al., 2005 ) 雖 然 大 部 分 肉 牛 之 動 情 週 期 所 表 現 的 特 徵 類 似, 但 歐 洲 牛 與 印 度 牛 之 間 仍 存 在 差 異 ( Galina et al., 1987; Inskeep et al., 1982 ) 一 般 而 言, 印 度 牛 的 發 情 監 測 較 歐 洲 牛 困 難, 主 要 因 為 印 度 牛 發 情 期 偏 短 所 致 ( Brewester and Cole, 1941; Plasse et al., 1970 ) 此 外, 印 度 牛 相 較 於 歐 洲 牛, 從 發 情 到 排 卵 的 時 間 較 短 排 卵 前 之 排 卵 素 ( Luteinizing hormone; LH ) 潮 湧 幅 度 較 小 ( Randel, 1976 ) 黃 體 較 小 ( Irvin et al., 1978 ), 以 及 在 黃 體 期 ( Luteal phase ) 之 助 孕 素 ( Progesterone; P 4 ) 濃 度 亦 較 低 ( Adeyemo and Heath, 1980 ) 26

34 ( 二 ) 動 情 週 期 中 內 泌 素 的 交 互 作 用 動 情 週 期 分 為 三 個 階 段 : 濾 泡 期 ( Follicular phase ) 發 情 期 及 黃 體 期, 並 由 下 視 丘 ( Hypothalamus ) 分 泌 激 性 腺 素 釋 素 ( Gonadotropin releasing hormone; GnRH ) 腦 垂 腺 前 葉 ( Anterior pituitary ) 分 泌 激 濾 泡 素 ( Follicle stimulating hormone; FSH ) 及 排 卵 素 卵 巢 分 泌 雌 素 二 醇 ( Estradiol; E 2 ) 及 助 孕 素 和 子 宮 分 泌 前 列 腺 素 F 2α ( Prostaglandin F 2α ; PGF 2α ) 所 調 控 前 述 的 這 些 內 泌 素, 在 血 液 中 作 為 化 學 信 使, 運 送 至 具 有 內 泌 素 專 一 性 受 體 的 標 的 組 織, 來 調 節 動 情 週 期 的 各 個 階 段 這 些 內 泌 素 分 泌 的 結 合 和 代 謝, 維 持 在 動 情 週 期 的 各 階 段 之 內 泌 素 平 衡 卵 巢 的 兩 個 主 要 組 織 為 排 卵 前 的 濾 泡 組 織 和 排 卵 後 形 成 的 黃 體 組 織 分 別 透 過 分 泌 雌 素 二 醇 和 助 孕 素 來 控 制 動 情 週 期 在 圖 1 中 描 述 濾 泡 和 黃 體 的 變 化 排 卵 素 雌 素 二 醇 和 助 孕 素 分 泌 的 模 式 及 反 芻 動 物 動 情 週 期 中 卵 巢 血 流 量 之 變 化 ( Lamb et al., 2005 ) 27

35 圖 1. 動 情 週 期 的 三 個 不 同 階 段 ( 濾 泡 期 發 情 期 及 黃 體 期 ), 卵 巢 結 構 ( 排 卵 前 的 濾 泡 及 排 卵 後 的 黃 體 ) 內 泌 素 ( 排 卵 素 雌 素 二 醇 及 助 孕 素 ) 與 卵 巢 血 流 量 的 變 化 ( 具 有 黃 體 組 織 的 卵 巢 或 不 具 有 黃 體 組 織 的 卵 巢 ) Figure 1. Changes in ovarian structures ( preovulatory follicle and corpus luteum ), hormones ( luteinizing hormone, estradiol, and progesterone ) and ovarian blood flow ( ovary containing [ luteal ovary ] or not containing [ nonluteal ovary ] a corpus luteum ) during the three phases of the estrous cycle ( follicular, estrus, and luteal phase ). ( Garverick and Smith, 1993) 28

36 1. 濾 泡 期 濾 泡 期 開 始 於 解 黃 體 作 用 ( Luteolysis ) 之 初, 並 在 發 情 開 始 時 結 束 解 黃 體 作 用 伴 隨 著 血 中 助 孕 素 濃 度 急 速 下 降, 造 成 減 少 對 腦 垂 腺 的 負 迴 饋 ( Negative feedback ) 與 抑 制 排 卵 素 的 分 泌 當 血 液 中 助 孕 素 濃 度 降 低, 排 卵 素 脈 衝 頻 率 增 加, 伴 隨 著 快 速 增 加 的 雌 素 二 醇 分 泌 濾 泡 中 雌 素 二 醇 的 產 生 是 由 排 卵 素 刺 激 濾 泡 中 的 濾 泡 膜 細 胞 ( Theca cell ) 分 泌 雄 性 激 素 ( Androgen ) 和 激 濾 泡 素 刺 激 濾 泡 中 的 粒 性 細 胞 ( Granulosa cell ) 將 雄 性 激 素 轉 變 成 雌 素 二 醇 ( Fortune, 1986; Fortune and Quirk, 1988 ) 當 血 中 雌 素 二 醇 濃 度 增 加, 使 得 發 情 行 為 產 生, 並 誘 發 排 卵 前 排 卵 素 潮 湧 此 外, 雌 素 二 醇 可 以 與 粒 性 細 胞 作 用 增 加 排 卵 素 受 體, 增 加 排 卵 卵 泡 對 排 卵 素 潮 湧 的 反 應 ( Richards, 1980 ) 在 哺 乳 動 物 中, 濾 泡 發 育 存 在 兩 種 模 式 在 牛 羊 和 馬 中, 在 動 情 週 期 中 的 濾 泡 期 和 黃 體 期 皆 會 發 育 成 連 續 的 濾 泡 波 ( Follicle wave ) 至 排 卵 前 優 勢 濾 泡 ( Dominant follicle; DF ) 的 大 小 ; 在 靈 長 類 豬 和 齧 齒 類 中, 濾 泡 的 發 育 僅 在 濾 泡 期 ( Fortune, 1994 ) 在 牛 的 動 情 週 期 中, 通 常 會 發 展 2 ~ 3 個 濾 泡 波, 每 一 個 濾 泡 波 由 小 濾 泡 29

37 池 選 出 的 濾 泡 開 始 發 展, 其 中 一 個 濾 泡 會 繼 續 發 展 成 優 勢 濾 泡, 其 他 的 濾 泡 會 閉 鎖 而 消 失 不 見 在 一 個 無 排 卵 的 濾 泡 波 中, 優 勢 濾 泡 最 終 成 為 閉 鎖, 而 一 個 新 的 濾 泡 波 重 新 開 始 ( Lamb et al., 2005 ) 在 黃 體 退 化 時 存 在 的 濾 泡 通 常 會 發 展 為 排 卵 的 優 勢 濾 泡 ( Adams, 1999 ) 有 三 個 濾 泡 波 的 牛 隻, 其 動 情 週 期 通 常 為 20 ~ 24 天, 而 有 二 個 濾 泡 波 之 牛 隻 通 常 為 18 ~ 20 天 ( Lamb et al., 2005 ) 牛 的 濾 泡 波 在 大 多 數 的 生 殖 狀 態 下 都 可 被 檢 測 出, 其 中 包 括 : 發 身 ( Puberty ) 前 動 情 週 期 妊 娠 和 產 後 乏 情 期 ( Adams, 1999 ) 唯 一 的 例 外 是 在 牛 隻 妊 娠 的 最 後 21 天 階 段, 則 未 曾 檢 測 出 過 直 徑 大 於 6 公 厘 的 濾 泡 ( Ginther et al., 1996a ) 在 分 娩 後, 隨 著 血 液 中 激 濾 泡 素 的 濃 度 上 升, 濾 泡 波 會 重 新 開 始 發 展 ( Schallenberger and Prokopp, 1985 ) 對 乳 牛 和 肉 牛 而 言, 第 一 個 優 勢 濾 泡 往 往 出 現 在 產 後 7 ~ 15 天 之 間 ( Murphy et al., 1990; Crowe et al., 1993 ) 濾 泡 波 之 發 展 由 三 個 階 段 所 組 成 : 即 募 集 ( Recruitment ) 選 擇 ( Selection ) 與 優 勢 ( Dominance ) (1) 募 集 30

38 血 中 激 濾 泡 素 短 暫 的 上 升, 會 刺 激 一 群 約 3 公 厘 左 右 濾 泡 的 發 展 ( Ginther et al., 1996b ) 抑 制 激 濾 泡 素 和 排 卵 素 分 泌 會 使 得 濾 泡 的 發 展 停 滯 在 2 ~ 4 公 厘 之 間, 然 而 當 灌 注 生 理 濃 度 的 激 濾 泡 素 48 小 時 後, 會 促 使 濾 泡 發 展 至 5 ~ 8 公 厘 大 小 ( Gong et al., 1996 ) 血 液 中 激 濾 泡 素 濃 度 達 到 高 峰, 意 味 著 未 來 優 勢 濾 泡 的 直 徑 會 發 展 到 約 4 公 厘 左 右 此 後, 激 濾 泡 素 濃 度 開 始 下 降, 當 恢 復 至 生 理 基 本 濃 度 時, 則 會 進 行 濾 泡 選 擇 最 初 激 濾 泡 素 濃 度 下 降 的 機 制 尚 不 清 楚, 而 濾 泡 分 泌 的 雌 素 二 醇 和 抑 制 素 ( Inhibin ) 可 能 扮 演 造 成 激 濾 泡 素 下 降 的 重 要 角 色 ( Adams, 1999 ) (2) 選 擇 此 過 程 為 從 募 集 的 濾 泡 中, 選 擇 一 個 濾 泡 繼 續 發 展 成 為 優 勢 濾 泡, 而 其 他 濾 泡 則 會 閉 鎖 隨 著 激 濾 泡 素 的 濃 度 下 降, 小 濾 泡 無 法 繼 續 增 長, 而 選 定 的 濾 泡 ( 優 勢 濾 泡 ) 可 能 從 主 要 受 到 激 濾 泡 素 調 控 轉 為 排 卵 素 因 此 激 濾 泡 素 濃 度 下 降 可 能 為 誘 發 濾 泡 進 行 選 擇 的 一 個 重 要 機 制 ( Ginther et al., 1996b ), 而 濾 泡 分 泌 的 雌 素 二 醇 ( 或 者 是 抑 制 素 ) 濃 度 的 上 升 可 能 是 造 成 激 濾 泡 素 濃 度 下 降 的 原 因 ( Ginther et al., 2000 ) 由 於 雌 素 二 醇 和 抑 制 素 濃 度 的 上 升, 透 過 下 視 丘 腦 垂 腺 31

39 軸 ( Hypothalamic - pituitary axis ) 的 負 迴 饋 調 控, 抑 制 了 激 濾 泡 素 的 濃 度 ( Martin et al., 1988 ) 牛 的 濾 泡 選 擇 通 常 發 生 在 當 最 大 的 濾 泡 直 徑 大 於 8 公 厘 時 濾 泡 波 開 始 約 2.7 天 後 或 是 排 卵 素 潮 湧 後 61 個 小 時 ( Kulick et al., 1999 ) (3) 優 勢 當 濾 泡 已 被 選 定, 會 以 更 快 的 速 度 發 育 為 排 卵 的 優 勢 濾 泡, 並 且 抑 制 新 的 濾 泡 波 出 現, 此 為 優 勢 階 段 ( Ginther et al., 1996b ) 當 優 勢 濾 泡 形 成 後, 將 會 抑 制 新 的 濾 泡 募 集, 直 到 優 勢 濾 泡 消 失 或 已 經 排 卵 Adams ( 1999 ) 認 為 可 能 藉 由 抑 制 血 中 激 濾 泡 素 濃 度 的 短 暫 上 升, 來 抑 制 新 濾 泡 的 募 集 另 一 種 假 說 認 為, 優 勢 濾 泡 透 過 分 泌 特 定 因 子 直 接 作 用 於 其 他 濾 泡 來 抑 制 其 生 長 ( Lamb et al., 2005 ) 無 論 其 機 制 如 何, 被 破 壞 或 已 排 卵 的 優 勢 濾 泡 會 引 起 激 濾 泡 素 的 短 暫 上 升, 進 而 產 生 一 個 新 的 濾 泡 波 ( Adams et al., 1992 ) 2. 發 情 期 黃 體 分 解 後, 血 液 中 雌 素 二 醇 濃 度 上 升, 開 始 了 動 物 的 發 情 行 為 子 宮 收 縮 性 增 加 ( 為 了 方 便 精 子 的 運 輸 ), 並 且 誘 發 排 卵 前 排 卵 素 32

40 潮 湧 排 卵 前 排 卵 素 潮 湧 與 下 列 生 理 條 件 的 配 合 對 牛 隻 妊 娠 的 建 立 至 為 關 鍵 : 卵 母 細 胞 內 減 數 分 裂 ( Meiosis ) 的 恢 復 濾 泡 的 破 裂 以 及 黃 體 化 ( Lamb et al., 2005 ) 排 卵 素 一 般 被 認 為 調 控 上 述 生 理 現 象 的 主 要 激 性 腺 素, 然 而 激 濾 泡 素 也 已 被 證 明 可 引 起 排 卵 和 黃 體 組 織 形 成 ( Galway et al., 1990 ) 發 情 期 的 結 束 在 於 優 勢 濾 泡 破 裂 的 發 生, 此 過 程 是 由 分 解 濾 泡 壁 的 蛋 白 水 解 酶 被 活 化, 使 濾 泡 破 裂 造 成 排 卵, 而 這 過 程 類 似 發 炎 ( Inflammation ) 機 制 注 射 激 性 腺 素 釋 素 2 ~ 4 小 時 後, 會 誘 發 排 卵 素 潮 湧, 並 且 在 24 ~ 36 小 時 內, 會 有 優 勢 濾 泡 排 卵 ( Lamb et al., 2005 ) 發 情 和 排 卵 之 發 生, 並 不 是 總 聯 繫 在 一 起, 且 經 常 為 獨 立 事 件 在 第 一 年 和 第 二 年 接 近 發 身 的 小 女 牛, 無 排 卵 發 情 的 發 生 率 分 別 為 22 % 和 13 %, 而 這 種 現 象 稱 為 非 發 身 性 發 情 ( Nelsen et al., 1985; Rutter and Randel, 1986 ), 而 發 生 率 可 能 會 受 到 年 齡 品 種 光 照 或 季 節 的 影 響 ( Nelsen et al., 1985 ) 濾 泡 囊 腫 也 可 能 造 成 母 牛 發 情 而 不 排 卵, 然 而 在 肉 牛 濾 泡 囊 腫 的 發 生 率 是 很 低 的 一 般 注 射 激 性 腺 素 釋 素 來 治 療 濾 泡 囊 腫, 使 濾 泡 發 生 黃 體 化, 在 隨 後 7 天 注 射 前 列 腺 素 F 2α 使 成 熟 黃 體 退 化 ( Lamb et al., 2005 ) 另 外, 不 發 情 而 排 卵 的 情 況 在 肉 牛 則 是 常 見 的 在 女 牛 和 產 後 母 牛 第 一 次 發 情 排 卵 會 發 生 在 一 次 助 孕 素 短 暫 性 的 上 升 ( 黃 體 期 短 ) 之 前 ( Gonzalez-Padilla et al., 1975 ), 這 大 概 是 不 發 情 而 排 卵 的 情 況 造 成 33

41 的, 而 助 孕 素 的 上 升 與 子 宮 準 備 可 能 受 孕 或 開 始 恢 復 建 立 動 情 週 期 激 性 腺 素 之 分 泌 有 關 在 接 近 發 身 的 女 牛 和 產 後 乏 情 肉 牛 給 予 短 期 的 合 成 助 孕 素, 已 廣 泛 應 用 在 發 情 同 期 化, 以 誘 導 發 情 排 卵 ( Lamb et al., 2005 ) 3. 黃 體 期 黃 體 期 跨 越 黃 體 形 成 和 維 持, 從 排 卵 開 始 到 黃 體 退 化 結 束 助 孕 素 為 黃 體 主 要 的 分 泌 產 物, 由 腦 垂 腺 前 葉 子 宮 卵 巢 以 及 胚 胎 之 分 泌 物 調 控 ( Niswender et al., 1976 ) 助 孕 素 分 泌 的 調 節 可 能 是 由 黃 體 生 成 ( 刺 激 助 孕 素 分 泌 ) 和 黃 體 分 解 ( 抑 制 助 孕 素 分 泌 ) 之 間 的 平 衡 所 控 制, 因 為 這 兩 種 類 型 的 刺 激 是 在 動 情 週 期 期 間 同 時 分 泌 在 反 芻 動 物, 排 卵 素 被 認 為 是 主 要 促 黃 體 分 泌 內 泌 素, 而 黃 體 上 排 卵 素 的 受 體 濃 度, 與 血 液 中 助 孕 素 濃 度, 以 及 黃 體 生 長 的 變 化 具 有 正 相 關 ( Niswender et al., 2000 ) 助 孕 素 對 動 情 週 期 的 調 節 扮 演 重 要 的 角 色, 因 為 它 決 定 了 動 情 週 期 的 長 度, 同 時 也 是 維 持 懷 孕 所 必 須 ( Lamb et al., 2005 ) 前 列 腺 素 F 2α 是 由 子 宮 分 泌 用 來 解 黃 體 的 主 要 內 泌 素, 常 被 運 用 在 牛 隻 的 同 期 化 處 理 中 在 黃 體 期 後 期 ( 動 情 週 期 的 第 17 ~ 20 34

42 天 ), 若 無 胚 胎 存 在, 則 子 宮 的 前 列 腺 素 F 2α 濃 度 上 升 ( Inskeep and Murdoch, 1980 ) 前 列 腺 素 F 2α 經 由 子 宮 到 卵 巢 間 的 靜 脈 血 管 ( Utero-ovarian vein ), 通 過 逆 流 傳 遞 機 制 ( Counter-current transfer mechanism ) ( Hixon and Hansel, 1974; McCracken et al., 1972 ) 傳 遞 至 卵 巢 動 脈 ( Ovarian artery ), 最 後 到 達 卵 巢 內 的 黃 體 組 織, 因 此 前 列 腺 素 F 2α 可 能 直 接 或 間 接 引 起 解 黃 體 作 用 若 有 胚 胎 存 在, 前 列 腺 素 F 2α 分 泌 減 少, 因 而 黃 體 不 會 退 化 在 懷 孕 動 物 血 液 中 維 持 高 濃 度 的 助 孕 素, 來 避 免 發 情 和 排 卵 的 發 生 ( Lamb et al., 2005 ) ( 三 ) 濾 泡 決 定 黃 體 功 能 黃 體 是 一 個 濾 泡 發 育 成 熟 後 的 延 續 性 組 織, 因 此 改 變 內 泌 素 對 排 卵 前 濾 泡 的 刺 激, 可 能 會 對 後 續 黃 體 分 泌 助 孕 素 產 生 影 響 一 個 排 卵 前 濾 泡 的 內 分 泌 顯 微 環 境 相 對 於 周 圍 無 排 卵 濾 泡 而 言 是 獨 特 的, 且 對 濾 泡 細 胞 黃 體 化 及 分 泌 助 孕 素 的 預 做 準 備 扮 演 重 要 的 角 色 ( McNatty et al., 1975 ) McNatty et al. ( 1979 ) 認 為 一 個 正 常 功 能 黃 體 的 發 展, 其 排 卵 前 濾 泡 必 須 符 合 下 列 條 件 :(1) 濾 泡 中 的 粒 性 細 胞 數 量 要 足 夠 (2) 濾 泡 中 的 粒 性 細 胞 和 濾 泡 膜 細 胞 要 有 足 夠 的 排 卵 素 受 體 (3) 黃 體 化 後, 粒 性 細 胞 要 有 能 力 去 合 成 足 量 的 助 孕 素 Murdoch et al. 35

43 ( 1983 ) 指 出, 對 母 綿 羊 過 早 誘 導 排 卵, 會 造 成 黃 體 功 能 不 全 在 定 時 配 種 的 處 理 方 式 中, 人 工 授 精 前 誘 導 未 成 熟 的 優 勢 濾 泡 排 卵 與 利 用 激 性 腺 素 釋 素 誘 導 較 大 的 優 勢 濾 泡 排 卵 相 比 較, 前 者 後 續 的 助 孕 素 濃 度 較 低 ( Perry et al., 2005 ) 由 此 可 知, 誘 發 排 卵 造 成 的 黃 體 功 能 不 足, 可 能 是 因 為 濾 泡 細 胞 數 目 的 減 少 濾 泡 細 胞 黃 體 化, 以 及 助 孕 素 分 泌 準 備 不 足 所 致 ( Lamb et al., 2005 ) 四 同 期 化 之 應 用 與 生 殖 效 率 之 改 進 台 灣 地 處 亞 熱 帶, 夏 季 期 間 泌 乳 牛 可 能 受 到 能 量 負 平 衡 尿 素 和 氮 的 毒 性 濃 度 熱 緊 迫 或 其 他 的 緊 迫, 以 及 維 生 素 或 礦 物 質 的 缺 乏 等 因 素 影 響, 而 降 低 懷 孕 率 這 些 因 子 對 牛 隻 生 理 上 的 影 響 不 容 易 評 估, 因 為 受 到 生 理 及 管 理 條 件 上 的 差 異, 會 影 響 發 情 觀 察 的 準 確 度 和 每 次 人 工 授 精 之 懷 孕 率 ( 楊,2011 ) 若 發 情 觀 察 不 正 確, 則 使 得 繁 殖 效 率 降 低 繁 殖 表 現 低 下, 為 目 前 造 成 牧 場 經 濟 損 失 的 最 重 要 因 素 之 一 Macmillan ( 2010 ) 認 為 由 於 牛 隻 可 能 發 情 不 明 顯 或 現 場 工 作 人 員 未 看 到 發 情, 造 成 以 發 情 觀 察 為 基 礎 之 人 工 授 精 實 行 困 難, 因 此 排 卵 同 期 化 搭 配 定 時 配 種 之 使 用 愈 來 愈 普 遍 良 好 的 發 情 管 理, 可 顯 著 提 升 牛 群 的 整 體 經 濟 效 益 研 究 報 告 指 出, 除 了 做 好 發 情 觀 察 工 作 之 36

44 外, 排 卵 同 期 化 亦 可 增 加 發 情 觀 察 的 準 確 性, 降 低 管 理 上 的 困 擾 ( 一 ) 利 用 內 分 泌 控 制 黃 體 期 之 同 期 化 Lamb et al. ( 2005 ) 認 為 成 功 的 發 情 同 期 化 管 理 最 重 要 是 需 要 準 確 的 掌 握 濾 泡 發 展, 以 及 黃 體 退 化 的 時 間 點 在 動 情 週 期 期 間, 若 黃 體 存 在 或 血 液 中 助 孕 素 濃 度 高 時, 站 立 發 情 行 為 和 排 卵 將 被 抑 制, 然 而 當 黃 體 退 化 或 助 孕 素 濃 度 降 低 時, 會 使 雌 素 二 醇 濃 度 上 升, 則 動 物 才 會 恢 復 發 情 助 孕 素 類 (Progestins) 是 作 用 像 助 孕 素 的 一 群 藥 物 ( Kistner,1958 ), 利 用 助 孕 素 類 模 仿 黃 體 分 泌 助 孕 素 的 動 作, 來 抑 制 發 情 及 排 卵, 如 此 可 在 黃 體 不 存 在 時, 延 遲 發 情 當 移 除 助 孕 素 類 時, 由 於 助 孕 素 濃 度 降 低, 以 致 於 發 情 和 排 卵 就 會 發 生 1. 助 孕 素 類 市 售 的 兩 種 助 孕 素 類 產 品 包 括 甲 烯 雌 醇 乙 酸 酯 (Melengestrol Acetate; MGA) 和 CIDR 利 用 此 兩 種 商 品 處 理 具 有 動 情 週 期 的 牛 隻, 並 不 會 影 響 黃 體 退 化 時 間 然 而 一 旦 黃 體 退 化 已 經 發 生, 助 孕 素 類 可 以 防 止 牛 隻 表 現 發 情 和 排 卵 因 此 將 助 孕 素 類 用 在 已 退 化 的 黃 體, 直 到 將 助 孕 素 類 移 除 前, 會 延 遲 發 情 和 排 卵 ( Lamb et al., 2005 ) 37

45 在 一 個 配 種 季 節 的 開 始 時, 大 多 數 的 畜 群 由 具 有 動 情 週 期 牛 和 乏 情 牛 所 組 成 一 個 有 效 的 發 情 同 情 化 管 理 必 須 能 夠 成 功 誘 發 上 述 兩 種 牛 隻 的 發 情 和 排 卵 在 接 近 發 身 的 女 牛 和 產 後 的 肉 牛, 通 常 在 第 一 次 排 卵 後 會 有 較 短 的 黃 體 期 ( Perry et al., 1991; Werth et al., 1996 ) 這 種 較 短 時 間 的 助 孕 素 刺 激, 被 認 為 是 使 生 殖 內 分 泌 軸 ( Hypothalamic pituitary gonadal axis ) 重 新 被 調 節 至 恢 復 正 常 動 情 週 期 所 必 須 因 此 對 於 具 有 高 比 例 青 春 期 前 女 牛 或 乏 情 牛 的 農 場 而 言, 若 在 誘 發 排 卵 前, 利 用 助 孕 素 類 預 先 處 理, 可 以 開 啟 一 個 動 情 週 期, 或 至 少 減 少 較 短 的 動 情 週 期 發 生 ( Lamb et al., 2005 ) 在 沒 有 黃 體 的 情 形 下, 低 濃 度 的 助 孕 素 類 會 使 濾 泡 持 續 存 在, 而 助 孕 素 類 對 濾 泡 持 續 存 在, 在 具 有 動 情 週 期 的 牛 和 乏 情 牛 之 間 是 具 有 差 異 的 對 產 後 初 期 乏 情 泌 乳 牛 ( Rhodes et al., 1997 ) 和 產 後 乏 情 肉 牛 ( Perry et al., 2002) 而 言, 低 濃 度 的 助 孕 素 類 無 法 使 濾 泡 持 續 存 在, 而 目 前 尚 不 清 楚 為 何 無 法 使 乏 情 牛 濾 泡 持 續 存 在 ( Lamb et al., 2005 ) 持 續 性 濾 泡 的 特 點 是 會 延 長 優 勢 濾 泡 的 壽 命, 並 增 加 雌 素 二 醇 的 產 生 ( Zimbelman and Smith, 1966b; Siriois and Fortune, 1990; Fortune and Rivera, 1999 ) 給 予 在 動 情 週 期 過 程 中, 已 解 黃 體 作 用 之 牛 隻 低 濃 度 的 助 孕 素 類, 會 形 成 有 較 大 直 徑 的 濾 泡 持 續 存 在, 並 且 也 會 延 長 其 壽 命, 並 增 加 雌 素 二 醇 的 產 生 38

46 ( Zimbelman and Smith, 1966a; Sirois and Fortune, 1990; Fortune et al., 2001 ) 在 沒 有 黃 體 存 在 下, 給 予 牛 隻 低 濃 度 的 助 孕 素 類, 會 增 加 排 卵 素 脈 衝 頻 率 ( Savio et al., 1993; Kojima et al., 1995; Kinder et al., 1996 ) 然 而 在 黃 體 中 期, 助 孕 素 濃 度 會 降 低 排 卵 素 的 脈 衝 頻 率, 並 且 持 續 性 濾 泡 不 會 存 在 ( Sirois and Fortune, 1990; Savio et al., 1993 ) 由 此 可 知, 持 續 性 濾 泡 的 形 成 與 排 卵 素 脈 衝 頻 率 增 加 有 關, 而 注 射 外 源 性 排 卵 素 會 誘 導 持 續 性 濾 泡 的 形 成 (Duffy et al., 2000) 在 長 時 間 的 助 孕 素 類 處 理, 以 及 持 續 性 濾 泡 排 卵 後, 立 即 進 行 授 精 會 降 低 繁 殖 力 ( Mihm et al., 1994 ) Ahmad et al. ( 1995 ) 之 研 究 指 出, 以 持 續 性 濾 泡 排 卵 的 受 胎 率 與 一 般 優 勢 濾 泡 排 卵 的 受 胎 率 沒 有 差 異, 但 是 前 者 會 有 較 少 的 接 合 子 ( Zygote ) 發 育 成 含 16 個 或 更 多 細 胞 的 胚 胎, 可 能 因 為 增 加 雌 素 二 醇 的 分 泌 或 是 受 到 長 時 間 暴 露 在 增 加 排 卵 素 脈 衝 頻 率 之 環 境 所 產 生 的 過 早 恢 復 減 數 分 裂, 而 造 成 子 宮 環 境 改 變, 以 致 於 利 用 持 續 性 濾 泡 排 卵 配 種 的 繁 殖 力 降 低 ( Mattheij et al., 1994 ) 2. 前 列 腺 素 F 2α 前 列 腺 素 是 天 然 存 在 的 化 合 物, 體 內 大 多 數 細 胞 皆 可 產 生, 並 且 具 39

47 有 多 種 生 物 作 用 前 列 腺 素 F 2α 是 一 種 自 然 產 生 的 解 黃 體 內 泌 素, 透 過 誘 導 黃 體 退 化 的 機 制, 時 常 被 用 在 牛 隻 發 情 同 期 化 及 人 工 流 產 在 胚 胎 不 存 在 的 情 形 下, 在 黃 體 期 後 期, 子 宮 的 前 列 腺 素 F 2α 濃 度 增 加 前 列 腺 素 F 2α 以 脈 衝 方 式 分 泌, 並 通 過 逆 流 傳 遞 機 制 傳 至 黃 體 ( Lamb et al., 2005 ) Niswender et al. ( 2000 ) 指 出, 黃 體 細 胞 的 細 胞 質 膜 上 有 前 列 腺 素 F 2α 的 受 體, 而 前 列 腺 素 F 2α 對 黃 體 分 泌 助 孕 素 有 直 接 抑 制 效 應 此 外, 前 列 腺 素 F 2α 可 藉 由 控 制 血 管 收 縮 活 動 來 減 少 黃 體 血 流 ( Niswender and Nett, 1988 ) 在 早 期 的 黃 體 期, 給 予 反 芻 動 物 前 列 腺 素 F 2α, 並 不 會 誘 導 解 黃 體 作 用 對 發 情 同 期 化 目 的 而 言, 注 射 前 列 腺 素 F 2α 僅 對 具 有 動 情 週 期 的 牛 隻 有 效 果 ( 約 在 動 情 週 期 的 6 ~ 16 天 ) 雖 然 具 功 能 性 的 前 列 腺 素 F 2α 受 體 和 訊 號 傳 導 機 制 已 存 在 於 發 展 中 的 黃 體 ( Tsai et al., 1997; Tsai and Wiltbank, 1998 ), 但 其 解 黃 體 的 能 力 一 直 到 發 情 後 4 天 才 開 始 建 立 ( Tsai and Wiltbank, 1998 ) 由 於 接 近 發 身 女 牛 及 乏 情 牛 缺 乏 黃 體 組 織, 因 此 注 射 前 列 腺 素 F 2α 對 其 並 無 效 果, 所 以 不 能 使 無 動 情 週 期 之 牛 隻 誘 導 產 生 動 情 週 期 由 此 可 知, 當 要 單 獨 使 用 前 列 腺 素 F 2α 對 牛 隻 進 行 同 期 化 時, 必 須 在 開 始 前 必 需 先 評 估 具 有 動 情 週 期 的 牛 隻 的 比 例 是 很 重 要 的 在 一 個 畜 群 中, 同 時 含 有 發 情 牛 及 乏 情 牛 的 情 形 下, 最 有 效 的 發 情 同 期 化 是 助 孕 素 類 和 前 列 腺 素 F 2α 一 併 使 用 此 外, 前 列 腺 素 40

48 F 2α 對 懷 孕 100 天 以 內 之 肥 育 女 牛 而 言 是 一 種 非 常 有 效 誘 發 流 產 的 工 具 ( Lamb et al., 2005 ) ( 二 ) 利 用 內 分 泌 控 制 濾 泡 波 之 同 期 化 對 於 定 時 配 種 之 有 效 同 期 化 的 發 展 是 取 決 於 在 同 期 化 中 精 確 掌 握 濾 泡 波, 並 在 預 定 的 時 間 可 預 測 具 有 生 育 力 之 排 卵 應 用 於 牛 隻 濾 泡 波 之 同 期 化 的 兩 種 方 法, 包 括 :a. 使 現 有 的 優 勢 濾 泡 排 卵 或 破 壞 它, 藉 此 開 始 一 個 新 的 濾 泡 波 b. 延 長 優 勢 濾 泡 ( 持 續 性 濾 泡 ) 的 壽 命 ( Lamb et al., 2005 ) 一 個 新 的 濾 泡 波 開 始 發 生 於 優 勢 卵 泡 的 排 卵 或 閉 鎖 利 用 外 源 性 助 孕 素 和 雌 素 二 醇 使 優 勢 濾 泡 閉 鎖, 而 利 用 外 源 性 激 性 腺 素 釋 素 使 優 勢 濾 泡 排 卵 的 方 法 來 對 牛 隻 進 行 濾 泡 波 的 同 期 化 ( Bo et al., 1995; Diskin et al., 2002 ) 透 過 注 射 外 源 性 助 孕 素 可 以 使 優 勢 濾 泡 閉 鎖, 作 為 單 次 注 射 ( Anderson and Day, 1994 ) 或 注 射 後 的 24 小 時 ( McDowell et al., 1998), 可 有 效 地 使 持 續 性 濾 泡 退 化 並 開 啟 一 個 新 的 濾 泡 波, 這 是 因 為 減 少 排 卵 素 脈 衝 頻 率 和 振 幅 所 造 成 的 ( McDowell et al., 1998 ) Vasconcelos et al. ( 1999 ) 的 研 究 報 告 顯 示, 以 排 卵 同 期 化 GnRH 7 d PGF 2α 56 h GnRH 16 h TAI 步 驟 注 射 前 列 41

49 腺 素 F 2α 及 第 二 劑 激 性 腺 素 釋 素 後, 約 87 % 的 牛 隻 會 排 卵, 並 指 出 開 始 以 排 卵 同 期 化 處 理 時, 牛 隻 動 情 週 期 處 於 黃 體 期 中 期 階 段, 則 受 胎 率 比 較 高 因 此 在 開 始 排 卵 同 期 化 處 理 前, 牛 隻 的 動 情 週 期 處 於 動 情 間 期 ( Diestrus ) 會 獲 得 較 高 的 受 胎 率 在 排 卵 同 期 化 處 理 前 12 天, 預 先 同 期 化, 給 予 兩 劑 前 列 腺 素 F 2α, 兩 劑 間 隔 14 天, 或 者 連 續 兩 次 的 排 卵 同 期 化, 皆 能 提 高 牛 隻 至 排 卵 同 期 化 實 施 時 動 情 週 期 處 於 黃 體 期 中 期 的 比 例, 且 定 時 配 種 的 受 胎 率 高 於 只 做 排 卵 同 期 化 而 未 做 預 先 同 期 化 的 組 別 ( Moreira et al., 2001; Navanukraw et al., 2004 ) 在 多 數 牧 場, 利 用 排 卵 同 期 化 或 是 修 正 排 卵 同 期 化 方 式, 來 針 對 未 孕 牛 再 次 進 行 排 卵 同 期 化 及 後 續 的 定 時 配 種, 簡 稱 為 再 同 期 化 ( Resynchronization; Resynch ) ( Fricke et al., 2003; Bartolome et al., 2005; Sterry et al., 2006) 在 最 初 使 用 排 卵 同 期 化 及 定 時 配 種 後 的 32 天 施 行 再 同 期 化 ( Pursley et al., 1997; Fricke et al., 2003; Sterry et al., 2006 ), 儘 管 可 改 進 整 體 的 配 種 率, 縮 短 了 配 種 間 距, 但 其 每 次 配 種 的 懷 孕 率 皆 會 低 於 第 一 次 配 種 ( Galvao et al., 2007; Silva et al., 2009; Thompson et al., 2010 ) 導 致 再 同 期 化 低 繁 殖 力 的 主 要 原 因, 在 於 再 同 期 化 一 開 始 時, 有 15 ~ 26 % 的 未 孕 牛 缺 乏 黃 體 或 是 處 於 低 助 孕 素 濃 度 狀 態 ( Fricke et al., 2003; Sterry et al., 2006; Silva et al., 2009 ), 這 可 能 就 是 問 題 的 所 在 Fricke et al. ( 2003 ) 和 Silva et al. ( 2007 ) 指 42

50 出, 如 果 在 再 同 期 化 之 初, 處 於 低 助 孕 素 濃 度 狀 態 之 牛 隻, 其 繁 殖 力 會 較 正 常 排 卵 牛 為 低 進 一 步 的 研 究 也 發 現, 在 人 工 授 精 前 之 濾 泡 發 育 期 間, 增 加 血 中 助 孕 素 濃 度 與 泌 乳 母 牛 胚 胎 品 質 ( Cerri et al., 2009; Rivera et al., 2010 ) 及 繁 殖 力 ( Fonseca et al., 1983; Folman et al., 1990; Bisinotto et al., 2010 ) 的 提 升 有 關 Dewey et al. ( 2010 ) 對 前 一 次 配 種 後 約 39 天 之 未 孕 泌 乳 牛 進 行 預 先 同 期 化, 在 再 同 期 化 的 7 天 前 給 予 一 劑 激 性 腺 素 釋 素, 或 是 在 再 同 期 化 開 始 時, 植 入 陰 道 CIDR,7 天 後 拔 除, 皆 提 高 了 每 次 配 種 的 懷 孕 率, 並 且 也 改 善 了 其 後 配 種 的 整 體 繁 殖 力 一 部 分 同 期 化 的 原 理 是 利 用 注 射 前 列 腺 素 F 2α 造 成 解 黃 體 作 用, 使 牛 隻 在 注 射 後 5 到 7 天 間 發 情 再 配 種 ( Cavalieri et al., 2006 ), 但 仍 會 存 在 一 些 未 發 情 之 牛, 這 些 牛 有 可 能 是 因 為 處 於 未 成 熟 黃 體 階 段, 因 而 前 列 腺 素 F 2α 對 其 無 作 用, 所 以 不 會 使 黃 體 退 化 ; 或 是 因 為 優 勢 濾 泡 不 夠 成 熟, 因 而 不 會 造 成 發 情 和 排 卵 因 此 在 1 ~ 2 週 後, 對 這 些 牛 再 注 射 第 二 劑 前 列 腺 素 F 2α 可 能 會 有 潛 力 促 使 黃 體 退 化 並 發 情 ( Escalante et al., 2013 ) 另 外 一 種 同 期 化 方 法, 是 利 用 長 時 間 的 助 孕 素 處 理, 根 據 Schafer et al. ( 2007 ) 和 Leitman et al. ( 2009 ) 的 報 告, 在 肉 牛 母 牛 陰 道 植 入 CIDR 14 天, 會 抑 制 發 情 排 卵, 並 且 可 43

51 以 誘 發 優 勢 濾 泡 的 發 展, 而 在 CIDR 移 除 後 會 產 生 具 體 的 排 卵 反 應 (Ahmad et al., 1995; Revah and Butler, 1996; Roche et al., 1999 ) 44

52 肆 試 驗 部 分 試 驗 一 一 材 料 與 方 法 ( 一 ) 試 驗 動 物 處 理 與 飼 養 管 理 53 頭 荷 蘭 泌 乳 牛, 分 別 飼 養 於 苗 栗 ( 23 頭 ) 以 及 彰 化 ( 30 頭 ) 的 兩 個 牧 場, 依 NRC 標 準 餵 以 完 全 混 合 日 糧 ( Total mixed ration; TMR ) 試 驗 期 間 自 2008 年 07 月 1 日 開 始, 至 2008 年 12 月 31 日 為 止 牛 隻 生 產 後 依 產 次 乳 量 及 生 產 日 期 逢 機 分 配 至 下 列 兩 個 處 理 組 (1) 對 照 組 ( 26 頭 ), 採 用 傳 統 方 式 於 產 後 50 天 開 始, 依 照 上 午 - 下 午 的 配 種 法 則 觀 察 到 牛 隻 發 情 後 予 以 人 工 授 精 配 種 15 天 後 再 發 情 牛 隻 進 行 第 二 次 人 工 授 精 (2) Presynch - PGF 2α 組 ( 27 頭 ), 於 產 後 24 天 開 始 間 隔 14 天 施 行 兩 次 前 列 腺 素 F 2 α 肌 肉 注 射 ( Presynch - PGF 2 α ),12 天 後 進 行 排 卵 同 期 化 GnRH1 ( 100 µg ) - 7 d - PGF 2α ( 500 µg ) 56h - GnRH2 ( 100 µg ) - 16h - TAI, 其 後 發 情 牛 隻 再 進 行 第 二 次 人 工 授 精 所 有 牛 隻 於 配 種 後 32 天 進 行 懷 孕 檢 查, 詳 細 試 驗 流 程 如 圖 2 所 有 牛 隻 於 Presynch - PGF 2 α 第 2 次 * 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 前 採 取 乳 樣 分 析 助 孕 素 的 濃 度 產 後 24 天 進 行 45

53 Treatment 1 : Control Estrus detection / AI 15d Estrus detection / AI PP50d Treatment 2 : Presynchronization - PGF 2α ( Presynch - PGF2α ) PGF 2α *PGF 2α GnRH PGF 2α GnRH TAI (25mg) (25mg) (100μg) (25mg) (100μg) 14d 12d 7d 56h 16h PP24d PP38d PP50d PP57d PP59d PP60d Estrus detection / AI 圖 2. 試 驗 流 程 ( 產 後 : Postpartum; PP ) Figure 2. Experiment protocol. ( Postpartum; PP ) 46

54 體 態 評 分 人 工 授 精 後 第 32 至 38 天 期 間, 以 超 音 波 做 妊 娠 檢 查 ( 二 ) 體 態 評 分 體 態 評 分 主 要 是 依 據 Wildman et al. (1982) 發 展 五 點 計 分 ( 1 至 5 分 ) 及 0.25 分 累 進 制 之 乳 牛 體 態 評 分,1 分 代 表 最 瘦,5 分 代 表 最 胖, 主 要 根 據 乳 牛 的 腰 臀 以 及 尾 根 區 域 的 長 肉 程 度, 評 估 乳 牛 相 對 應 的 皮 下 脂 肪 ( 三 ) 發 情 觀 察 以 肉 眼 觀 察 為 主, 由 於 母 牛 的 駕 乘 動 作 發 生 頻 率 並 不 固 定, 所 以 每 天 觀 測 母 牛 是 否 發 情 2 次, 每 次 30 分 鐘, 分 別 在 清 晨 和 傍 晚 觀 察 ( 四 ) 人 工 授 精 母 牛 配 種 時, 都 是 遵 循 上 午 - 下 午 的 配 種 法 則, 亦 即 假 如 母 牛 在 早 上 觀 測 到 第 一 次 發 情, 則 應 該 在 傍 晚 配 種 同 樣 地, 假 如 母 牛 第 一 次 觀 測 到 發 情 是 在 中 午 以 後, 則 應 該 在 隔 天 早 上 配 種 47

55 ( 五 ) 懷 孕 檢 查 人 工 授 精 後 第 32 至 38 天 期 間, 以 超 音 波 ( Portable Ultrasound Scanner Model SSD - 500, HITACHI ALOKA MEDICAL, Ltd., Japan; MHz transducer ) 做 直 腸 檢 查, 懷 孕 的 特 徵 為 具 有 胚 胎 存 在 並 有 心 跳 ( 六 ) 取 乳 樣 分 析 助 孕 素 濃 度 依 吳 等 ( 1989 ) 所 建 立 之 助 孕 素 酵 素 免 疫 分 析 法 ( Enzyme immunoassay, EIA ), 進 行 培 養 液 中 助 孕 素 濃 度 之 分 析 此 法 係 將 培 養 液 樣 品, 以 分 析 緩 衝 液 ( PBS 含 0.1 % Gelatin,0.01 % Thimerosal, ph 7.0 ) 做 30 倍 稀 釋 後, 吸 50 µl 樣 品 及 助 孕 素 蕁 草 根 過 氧 化 酵 素 聯 結 體 ( Progesterone-horseradish peroxidase coupler, P 4 -HRP; 1 : ) 150 µl, 加 入 經 助 孕 素 抗 體 吸 附 之 96 槽 微 滴 盤 ( Costar 3590 ) 中, 於 室 溫 下 進 行 競 爭 結 合 反 應 15 分 鐘 後, 再 以 清 洗 緩 衝 液 ( PBS 含 % Tween-20,0.01 % Thimerosal,pH 7.0 ) 沖 洗 兩 次, 以 分 離 結 合 態 與 游 離 態 之 抗 原 之 後 加 入 200 µl 2.2 mm 鄰 - 苯 二 胺 ( O-phenylenediamine,1,2-benzenediamine dihydrochloride,opd ) 溶 液 作 為 呈 色 基 質, 於 室 溫 下 進 行 避 光 呈 色 反 應 15 分 鐘, 最 後 以 50 48

56 µl 8 N 硫 酸 ( H 2 SO 4 ) 停 止 反 應, 然 後 以 酵 素 免 疫 分 析 儀 ( EIA reader ) ( Dynatech MR 5000 ) 在 490 nm 波 長 下 測 其 吸 光 值, 再 利 用 半 對 數 法 計 算 助 孕 素 濃 度 ( 七 ) 統 計 分 析 試 驗 所 得 資 料, 利 用 統 計 分 析 系 統 ( Statistics Analysis System; SAS ) 套 裝 軟 體 進 行 分 析 體 態 評 分 從 生 產 到 第 一 次 發 情 生 產 到 第 一 次 配 種 ( Presynch - PGF 2 α 組 為 定 時 配 種 ), 以 及 生 產 到 第 二 次 配 種 之 平 均 天 數 乳 中 助 孕 素 濃 度 皆 採 用 一 般 線 性 模 式 程 序 (General Linear Model; GLM) 來 進 行 分 析 產 後 第 一 次 配 種 及 第 二 次 配 種 之 受 胎 率 皆 用 Chi-Square 方 式 分 析 49

57 二 結 果 與 討 論 體 態 評 分 僅 在 苗 栗 牧 場 進 行 評 估, 結 果 Presynch - PGF 2α 組 與 對 照 組 間 無 差 異, 其 平 均 值 皆 為 2.7 ± 0.1 ( p = 0.77, 表 1 ), 而 在 產 後 24 天 之 體 態 評 分 正 常 應 為 3, 本 試 驗 牛 隻 偏 瘦, 有 可 能 代 表 有 些 牛 隻 產 生 能 量 負 平 衡 影 響 了 本 試 驗 結 果 Escalante et al. ( 2013 ) 指 出, 產 後 體 態 評 分 為 3 的 牛 隻, 其 產 後 第 一 次 配 種 受 胎 率 較 產 後 體 態 評 分 為 2 的 牛 隻 高 12 % Santos et al. ( 2009 ) 認 為 產 後 體 態 評 分 若 增 加, 則 會 增 加 產 後 第 一 次 配 種 之 受 胎 率, 且 產 後 70 天 牛 隻 之 體 態 評 分 2.75, 則 乏 情 牛 隻 ( Anestrual cow ) 的 比 例 高 於 體 態 評 分 介 於 3.0 ~ 4.5 之 間 ( 53 % vs. 47 % ) ( P < ) 以 乳 樣 作 為 分 析 助 孕 素 的 來 源, 由 於 助 孕 素 為 脂 溶 性 內 泌 素, 極 易 溶 於 脂 肪 中, 因 而 會 隨 乳 脂 排 出 Ginther et al. ( 1974 ) 指 出, 乳 腺 組 織 能 將 助 孕 素 由 血 中 移 到 乳 中 而 經 由 乳 腺 排 出, 並 且 與 血 液 中 助 孕 素 濃 度 存 在 平 行 關 係 ( Dobson and Fitzpatrick, 1976 ) 在 採 取 乳 樣 時, 由 於 對 牛 隻 緊 迫 小, 採 樣 較 採 血 更 為 方 便, 故 可 替 代 做 為 體 內 助 孕 素 含 量 的 分 析 在 苗 栗 場 之 試 驗 中,Presynch 的 第 二 次 * 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 前,Presynch - PGF 2α 組 與 對 照 組 間 之 乳 中 助 孕 素 濃 度 無 顯 著 差 50

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60 異 ( P = 0.24, 表 2 ) Lende et al. ( 2004 ) 的 報 告 指 出, 若 乳 中 助 孕 素 濃 度 大 於 3 ng/ml, 則 認 為 卵 巢 中 有 功 能 性 黃 體 存 在, 而 本 試 驗 兩 組 牛 隻 的 乳 中 助 孕 素 濃 度 皆 大 於 3 ng/ml, 因 此 可 看 出 在 Presynch 的 第 二 次 * 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 前, 大 多 數 牛 隻 皆 具 有 功 能 性 黃 體, 也 可 推 測 Presynch - PGF 2α 組 在 Presynch 的 第 一 次 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 是 有 效 的 在 苗 栗 場 的 試 驗 中,Presynch - PGF 2α 組 和 對 照 組 由 生 產 至 第 一 次 發 情 的 平 均 天 數 ( Interval from calving to 1st estrus ) 分 別 為 34.8 ± 7.5 天 和 51.6 ± 7.2 天 ( p = 0.12, 表 1 ), 若 從 試 驗 中 有 配 上 的 牛 隻 來 看,Presynch - PGF 2α 組 由 生 產 至 第 一 次 發 情 之 平 均 天 數 為 29.0 ± 12.5 天 ( p = 0.16, 表 1 ), 而 Presynch - PGF 2α 組 是 在 產 後 24 天 開 始 進 行 試 驗, 然 而 Presynch - PGF 2α 組 由 生 產 至 第 一 次 發 情 之 平 均 天 數 則 是 在 試 驗 開 始 之 後, 可 推 測 第 一 次 注 射 前 列 腺 素 F 2α ( 產 後 24 天 ) 的 處 理 可 能 會 提 早 產 後 第 一 次 發 情 的 時 間 在 兩 個 牧 場 之 共 同 試 驗 項 目 方 面, 從 生 產 到 第 一 次 配 種 懷 孕 的 間 距 ( Interval from calving to 1st AI conception ) ( Presynch - PGF 2α 組 為 定 時 配 種, 而 對 照 組 為 人 工 配 種 ),Presynch - PGF 2α 組 是 在 產 後 60 天 53

61 執 行 定 時 配 種, 為 便 於 集 中 處 理, 所 以 Presynch - PGF 2α 組 牛 隻 開 始 的 時 間 點 有 可 能 大 於 或 小 於 產 後 24 天, 造 成 平 均 天 數 分 別 為 59.0 ± 9.6 天 ( 表 1 ) ( 苗 栗 ) 和 59.5 ± 12.6 天 ( 表 3 ) ( 彰 化 ), 以 對 照 組 而 言, 在 產 後 50 天 開 始 發 情 觀 察, 發 情 牛 隻 即 可 配 種, 若 以 Presynch - PGF 2α 組 和 對 照 組 平 均 天 數 相 比 較, 兩 試 驗 場 的 兩 處 理 間 皆 無 顯 著 差 異 59.0 ± 9.6 VS ± 9.6, p = 0.49, 表 1 ( 苗 栗 );59.5 ± 12.6 VS ± 10.3, p = 0.44, 表 3 ( 彰 化 ) 在 第 一 次 配 種 後, 未 孕 牛 則 繼 續 進 行 試 驗, 即 發 情 牛 隻 再 進 行 第 二 次 配 種, 從 生 產 到 第 二 次 配 種 懷 孕 的 間 距 ( Interval from calving to second AI conception ), 同 樣 地, 兩 試 驗 場 的 兩 處 理 間 均 無 顯 著 差 異 68.0 ± 7.5 VS ± 8.7, p = 0.40, 表 1 ( 苗 栗 );73.3 ± 13.4 VS ± 10.1, p = 0.17, 表 3 ( 彰 化 ), 但 若 從 數 字 上 來 看, 對 照 組 從 生 產 到 第 一 次 配 種 懷 孕 的 間 距 分 別 為 70.5 ± 9.6 天 ( 表 1 ) 及 74.0 ± 10.3 天 ( 表 3 ), 從 生 產 到 第 二 次 配 種 懷 孕 的 間 距 分 別 為 78.3 ± 8.7 天 ( 表 1 ) 及 98.3± 10.1 天 ( 表 3 ); 而 Presynch - PGF 2α 組 從 生 產 到 第 一 次 配 種 懷 孕 的 間 距 分 別 為 59.0 ± 9.6 天 ( 表 1 ) 及 59.5 ± 12.6 天 ( 表 3 ), 而 生 產 到 第 二 次 配 種 懷 孕 的 間 距 分 別 為 68.0 ± 7.5 天 ( 表 1 ) 及 73.3± 13.4 天 ( 表 3 ), 可 推 論 Presynch - PGF 2α 組 處 理 可 能 具 有 縮 短 空 胎 期 的 作 用 54

62 55

63 在 受 胎 率 方 面, 產 後 第 一 次 定 時 配 種 ( 對 照 組 為 人 工 配 種 ) 之 受 胎 率 ( Conception after 1st AI ) ( p = 1, 表 1;p = 1, 表 3 ) 以 及 第 二 次 人 工 配 種 之 受 胎 率 ( Conception after second AI ) ( p = 0.49, 表 1;p = 0.39, 表 3 ) 兩 場 兩 處 理 組 間 皆 無 差 異 Presynch - PGF 2α 組 的 產 後 第 一 次 定 時 配 種 受 胎 率 分 別 為 16.7 % ( 苗 栗, 表 1 ) 和 13.3 % ( 彰 化, 表 3 ), 相 較 於 其 他 報 告,Presynch - PGF 2α 組 的 產 後 第 一 次 定 時 配 種 受 胎 率 分 別 能 達 到 22.7 % ( Melendez et al., 2006 ) 以 及 49.6 % ( Navanukraw et al., 2004 ) 本 試 驗 之 結 果,Presynch - PGF 2α 組 的 產 後 第 一 次 定 時 配 種 受 胎 率 有 偏 低 現 象, 推 測 原 因 可 能 因 為 試 驗 開 始 時 間 ( 產 後 24 天 ) 較 早 有 關, 因 為 Melendez et al. ( 2006 ) 以 及 Navanukraw et al. ( 2004 ) 的 試 驗 開 始 時 間 分 別 在 產 後 47 天 以 及 產 後 超 過 60 天, 故 造 成 有 些 牛 隻 卵 巢 功 能 尚 未 完 全 恢 復, 因 而 在 第 一 次 注 射 前 列 腺 素 F 2α 前 未 必 所 有 牛 隻 均 具 有 功 能 性 的 黃 體, 致 對 前 列 腺 素 F 2α 反 應 不 全 56

64 三 結 論 本 試 驗 之 同 期 化 策 略 相 較 於 傳 統 的 發 情 觀 察 方 式, 可 能 具 有 縮 短 空 胎 期 及 增 進 生 殖 效 率 的 作 用 57

65 試 驗 二 一 材 料 與 方 法 ( 一 ) 試 驗 動 物 處 理 與 飼 養 管 理 21 頭 荷 蘭 泌 乳 牛, 平 均 產 次 為 2.2 產 ( 1 ~ 6 產 ), 體 態 評 分 平 均 為 2.8 ( 2 ~ 4 ), 於 產 後 70 天 開 始 試 驗 試 驗 期 間 自 2012 年 11 月 30 日 始 至 2013 年 12 月 25 日 止 試 驗 牛 隻 飼 養 於 東 海 大 學 開 放 式 牛 舍, 具 混 凝 土 地 面 之 實 習 農 牧 場, 飼 槽 及 牛 床 具 有 遮 陰 棚 和 固 定 架 每 日 固 定 於 早 上 7:00 下 午 2:00, 以 及 晚 上 7:30 餵 飼 三 次, 餵 飼 精 料 ( 依 照 每 天 泌 乳 量 25 公 斤 乳 量 / 10 公 斤 飼 料 ) 啤 酒 糟 ( 約 14 公 斤 / 頭 / 日 ) 苜 蓿 ( 5 公 斤 / 頭 / 日 ), 百 慕 達 草 則 為 任 飼 餵 飼 試 驗 牛 隻 的 精 飼 料 營 養 成 分 如 表 4 58

66 表 4. 精 料 之 營 養 成 分 Table 4. Nutrient composition of concentrate 營 養 成 分 NEL, Mcal / kg 1.81 DM, % CP, % 18.3 FAT, % 4.9 E.E, % 4.5 RUCP, % 41.2 NDF, % ADF, % 9.38 NFC, % 52.1 ASH, % 6.46 Ca, % 0.84 P, %

67 ( 二 ) 試 驗 分 組 21 頭 經 產 牛, 依 產 後 天 數 逢 機 分 配 至 下 列 二 個 處 理, 分 別 為 Prevsynch 組 ( n = 10 ) 及 Double - Ovsynch 組 ( n = 11 ) 各 組 處 理 方 式 如 下 ( 圖 3 ): Presynch 組 : 於 產 後 70 天 由 陰 道 植 入 CIDR ( 1.9 g progesterone, EAZI-BREED TM CIDR Cattle Device, New Zealand ),14 天 後 移 除 CIDR, 同 時 注 射 前 列 腺 素 F 2α ( 500 µg, Estrumate, Gemany ), 於 19 天 後 注 射 第 二 劑 * 前 列 腺 素 F 2α ( 500 µg ),56 小 時 後 注 射 * 激 性 腺 素 釋 素 ( 100 µg, Cystorelin, U.S.A ), 並 於 16 小 時 後 施 予 定 時 配 種 Double Ovsynch 組 : 於 產 後 70 天 注 射 第 一 劑 激 性 腺 素 釋 素 ( 100 µg ),7 天 後 注 射 前 列 腺 素 F 2α ( 500 µg ),3 天 後 注 射 第 二 劑 激 性 腺 素 釋 素 ( 100 µg ), 於 7 天 後 開 始 進 行 排 卵 同 期 化 GnRH1 ( 100 µg ) 7 d - *PGF 2α 60

68 Treatment 1 : Presynchronization ( Presynch ) d -36 B CIDR (1.9 g of progesterone) PGF 2α *PGF 2α *GnRH TAI (500 µg) (500 µg) (100 µg) 14d 19d 56h 16h d -22 d -3 d -1 d0 B B B B US US US US BCS BCS Treatment 2 : Double ovulation synchronization ( Double Ovsynch ) GnRH (100 µg) PGF 2α GnRH GnRH *PGF 2α *GnRH (500 µg) (100 µg) (100 µg) (500 µg) (100 µg) TAI d -27 B US BCS 7d 3d 7d 7d 56h 16h d -20 d -17 d -10 d -3 d -1 d0 B B B B B B US US US US BCS 圖 3. 實 驗 流 程 ( B 為 採 血,US 為 超 音 波 檢 查, BCS 為 體 態 評 分 ) Figure 3. Experiment protocol. ( Blood sampling, B; ultrasonic detection, US; body condition score, BCS ). 61

69 ( 500 µg ) 56 h - *GnRH ( 100 µg ) 16 h TAI ( 三 ) 血 液 採 集 與 分 析 1. 血 液 採 集 與 處 理 各 處 理 組 依 照 試 驗 步 驟 在 注 射 內 泌 素 及 配 種 前, 以 抽 血 管 自 牛 尾 根 靜 脈 抽 取 血 液 樣 本 10 ml, 置 於 4 C 冰 箱 36 小 時, 其 後 以 離 心 機 ( GS - 6R Centrifuge, Beckman, USA ) 離 心 18 分 鐘 ( 2,060 g ) 收 集 上 層 的 血 清, 並 放 入 20 C 冰 箱 冷 凍 待 實 驗 結 束 後 分 析 2. 血 清 中 助 孕 素 濃 度 之 分 析 血 清 中 助 孕 素 濃 度, 利 用 Progesterone kit ( Coat - A - Count, Diagnostic Products Corporation, USA ), 以 放 射 免 疫 分 析 法 進 行 測 定, 並 且 利 用 助 孕 素 濃 度 來 判 斷 是 否 有 黃 體 退 化 組 內 變 異 係 數 為 4.7 %, 組 間 變 異 係 數 為 6 % 黃 體 退 化 的 定 義 是 在 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前, 血 清 中 助 孕 素 濃 度 1 ng / ml; 在 注 射 56 小 時 後, 血 清 中 助 孕 素 濃 度 < 1 ng / ml ( Giordano et al., 2012a ) 62

70 血 清 中 助 孕 素 濃 度 之 分 析 步 驟 如 下 : (1) 空 白 試 管 : 標 定 空 白 試 管 ( mm ) 為 T ( Total counts ) 及 NSB ( Nonspecific binding ) 各 兩 管 試 驗 試 管 : 將 Progesterone Ab - Coated 試 管 標 定 A 至 G 各 兩 管, 總 共 14 管 (2) 抽 取 100 µl zero calibrator A 至 NSB 及 A 管, 以 及 各 抽 取 100 µl calibrator B 至 G 於 標 定 的 試 驗 試 管 內 (3) 每 管 試 管 加 入 1.0 ml 125 I Progesterone 並 充 分 混 合 (4) 在 室 溫 下 ( 15 ~ 28 ) 培 養 3 小 時 (5) 培 養 3 小 時 後, 除 了 T 管 之 外, 將 其 他 的 試 管 內 液 體 完 全 倒 出 (6) 將 倒 出 液 體 之 試 管 倒 置 於 吸 附 紙 上, 倒 置 一 整 夜 去 除 管 內 殘 留 液 體 (7) 將 所 有 的 試 管 放 入 自 動 珈 瑪 計 數 器 ( Cobra TM Series Auto Gamma Counting Systems, Packard instrument company, USA ), 設 定 計 數 1 分 鐘 進 行 測 定 3. 血 清 中 雌 素 二 醇 濃 度 之 分 析 血 清 中 雌 素 二 醇 濃 度, 利 用 Estradiol kit ( Coat - A - Count, 63

71 Diagnostic Products Corporation, USA ), 以 放 射 免 疫 分 析 法 進 行 測 定 組 內 變 異 係 數 為 5.3 %, 組 間 變 異 係 數 為 6.4 % 交 叉 反 應 約 為 0.1 % 血 清 中 雌 素 二 醇 濃 度 之 分 析 步 驟 如 下 : (1) 空 白 試 管 : 標 定 空 白 試 管 ( mm ) 為 T ( Total counts ) 及 NSB ( Nonspecific binding ) 各 兩 管 試 驗 試 管 : 將 Estradiol Ab - Coated 試 管 標 定 A 至 G 各 兩 管, 總 共 14 管 (2) 抽 取 100 µl zero calibrator A 至 NSB 及 A 管, 以 及 各 抽 取 100 µl calibrator B 至 G 於 標 定 的 試 驗 試 管 內 (3) 每 管 試 管 加 入 1.0 ml 125 I Estradiol 並 充 分 混 合 (4) 在 室 溫 下 ( 15 ~ 28 ) 培 養 3 小 時 (5) 培 養 3 小 時 後, 除 了 T 管 之 外, 將 其 他 的 試 管 內 液 體 完 全 倒 出 (6) 將 倒 出 液 體 之 試 管 倒 置 於 吸 附 紙 上, 倒 置 一 整 夜 去 除 管 內 殘 留 液 體 (7) 將 所 有 的 試 管 放 入 自 動 珈 瑪 計 數 器 ( Cobra TM Series Auto Gamma Counting Systems, Packard instrument company, USA ), 64

72 設 定 計 數 1 分 鐘 進 行 測 定 ( 四 ) 超 音 波 操 作 與 資 料 收 集 1. 操 作 超 音 波 儀 器 前, 將 凝 膠 加 入 直 腸 檢 查 的 手 套 內, 之 後 將 超 音 波 的 探 測 器 放 入, 將 氣 泡 完 全 清 除, 用 橡 皮 筋 綁 緊, 防 止 凝 膠 溢 出 2. 將 試 驗 牛 隻 直 腸 內 的 糞 便 清 除, 將 探 測 器 與 手 伸 入 直 腸, 探 測 器 往 下 探 測, 則 可 在 超 音 波 分 析 儀 螢 幕 上 觀 察 到 牛 的 生 殖 器 官 3. 將 探 測 器 放 置 在 子 宮 上 方, 並 在 子 宮 兩 旁 搜 尋, 則 可 尋 得 卵 巢 位 置 4. 濾 泡 為 充 滿 液 體 組 織, 在 超 音 波 影 像 呈 現 黑 色 圓 型, 測 量 濾 泡 直 徑 則 為 從 濾 泡 壁 與 液 體 之 交 界 線 至 對 側 最 長 距 離 ( Pierson et al.,1988 ) 在 動 情 週 期 中, 黃 體 依 結 構 分 三 個 時 期 : 年 輕 期 ( 第 一 天 至 第 四 天 ) 中 期 ( 第 五 天 至 第 十 六 天 ) 退 化 期 ( 第 十 七 至 第 二 十 一 天 ) ( Pieterse et al.,1990 ) 年 輕 期 黃 體 形 狀 不 規 則 輪 廓 不 完 整 灰 黑 色 陰 影 中 期 黃 體, 呈 灰 色 顆 粒 性, 易 與 卵 巢 基 質 區 別, 另 一 種 形 態 為 中 心 腔 內 含 有 液 體 退 化 期 黃 體, 緻 密 度 與 卵 巢 基 質 相 似, 其 輪 廓 模 糊 ( Pieterse, 1989 ) 65

73 5. 找 到 濾 泡 或 黃 體 時, 將 螢 幕 畫 面 固 定, 並 測 定 及 記 錄 其 大 小 ( 五 ) 卵 巢 功 能 檢 查 各 處 理 組 依 照 試 驗 步 驟 在 注 射 內 泌 素 前, 利 用 超 音 波 分 析 儀 ( Portable Ultrasound Scanner Model SSD - 500, Hitachi Aloka Medical, Ltd., Japan;7.5 - MHz transducer ) 檢 查 卵 巢 中 濾 泡 之 生 長 ( 大 小 ) 排 卵 與 黃 體 發 展 情 形 超 音 波 檢 查 在 試 驗 的 d - 27 ( Double Ovsynch 組 ) 以 及 d - 36 ( Presynch 組 ) 執 行, 主 要 是 為 了 觀 察 當 時 的 濾 泡 直 徑 大 小, 記 錄 濾 泡 直 徑 5 mm, 並 且 判 斷 是 否 進 入 動 情 週 期 ; 在 試 驗 的 d - 10 ( Double Ovsynch 組 ) 執 行, 主 要 是 為 了 觀 察 前 一 次 注 射 激 性 腺 素 釋 素 是 否 有 促 進 濾 泡 生 長 ; 在 試 驗 的 d - 3 執 行, 觀 察 是 否 存 在 一 個 成 熟 的 黃 體 ; 在 試 驗 的 d - 1 執 行, 觀 察 是 否 存 在 一 個 即 將 排 卵 的 優 勢 濾 泡 ; 在 試 驗 的 d - 0 執 行, 觀 察 是 否 存 在 一 個 黃 體 化 的 濾 泡 ( 已 排 卵 的 濾 泡 ), 用 來 判 別 排 卵 反 應 在 定 時 配 種 後 30 天 左 右 進 行 懷 孕 診 斷 ( 六 ) 統 計 分 析 試 驗 所 得 資 料, 利 用 統 計 分 析 系 統 ( Statistics Analysis System; SAS ) 66

74 套 裝 軟 體, 進 行 分 析 在 不 同 時 間 點 之 助 孕 素 濃 度 比 例 在 * 前 列 腺 素 F 2 α 注 射 前 具 有 黃 體 牛 隻 比 例 黃 體 退 化 比 例 發 情 同 期 化 比 例 受 胎 率, 用 Chi-Square 方 式 分 析 本 實 驗 採 裂 區 設 計 ( split-plot design ), 全 區 為 處 理 方 式, 裂 區 為 試 驗 期 間 Model 為 Y ijk = µ + T i + W ij + P k + TP ik + e ijk µ = 測 定 項 目 之 平 均 T i = 處 理 效 應 i = 1 ~ 2 W ij = 處 理 效 應 之 機 差 P k = 試 驗 期 間 k = 1 ~ 7 TP ik = 試 驗 期 間 之 效 應 機 差 e ijk = 總 機 差 67

75 二 結 果 與 討 論 注 射 * 前 列 腺 素 F 2α 前, 各 處 理 組 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 大 於 1 ng/ml 的 比 例, 在 Presynch 組 ( 70 % ) 和 Double Ovsynch 組 ( 90.9 % ) 間 無 顯 著 差 異 ( P = 0.31, 表 5 ) 當 具 有 功 能 性 的 黃 體 時, 通 常 血 液 中 的 助 孕 素 濃 度 會 大 於 1 ng/ml 以 上 ( Giordano et al., 2012b; Herlihy et al., 2012; Stevenson et al., 2012 ) 由 本 次 試 驗 來 看, 兩 種 同 期 化 處 理 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前, 大 部 分 比 例 的 牛 隻 具 有 功 能 性 黃 體 正 確 判 斷 黃 體 的 功 能 性, 在 牛 隻 同 期 化 處 理 中, 選 擇 正 確 的 時 間 點 給 予 前 列 腺 素 F 2α 是 非 常 重 要 的 ( Hussein et al., 1992 ) 在 注 射 * 前 列 腺 素 F 2α 後 56 小 時 及 定 時 配 種 時, 各 處 理 組 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 小 於 1 ng/ml 的 比 例 皆 為 100 % ( 表 5 ), 表 示 功 能 性 黃 體 皆 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 後, 發 生 解 黃 體 作 用, 進 而 降 低 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 若 黃 體 未 完 全 退 化 ( Incomplete CL regression ), 則 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 後 48 小 時, 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 會 高 於 1 ng/ml ( Moreira et al., 2000a ), 因 此 會 降 低 定 時 配 種 的 受 胎 率 ( Moreira et al., 2000b ), 其 原 因 可 能 是 在 定 時 配 種 後, 未 完 全 解 體 的 黃 體 形 成 了 另 一 個 較 短 的 動 情 週 期 ( < 16 天 ) 所 造 成 的 ( Moreira et al., 2000a ) 68

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77 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前, 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 小 於 1 ng/ml 的 比 例,Presynch 組 ( 30 % ) 和 Double Ovsynch 組 ( 9.09 % ) 間 亦 無 顯 著 差 異 ( P = 0.31, 表 5 ), 然 而 此 兩 組 皆 顯 示 出 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前, 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 小 於 1 ng/ml, 會 降 低 每 次 配 種 的 懷 孕 率 ( P/AI ) ( 表 6 ) Giordano et al. ( 2012a ) 的 試 驗 亦 指 出, 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前, 若 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 小 於 1 ng/ml 皆 會 降 低 P/AI 圖 4 將 助 孕 素 分 為 低 ( 0 P 4 <1 ng/ml ) 中 ( 1 P 4 <3 ng/ml ) 和 高 ( P 4 3 ng/ml ) 三 種 濃 度, 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前, 兩 組 牛 隻 助 孕 素 濃 度 大 多 分 佈 在 中 或 高 濃 度 ( 50 % ~ 73 % 之 間 ), 表 示 大 多 數 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 大 於 1 ng/ml 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 前, 兩 組 皆 反 應 了 * 前 列 腺 素 F 2α 的 注 射 效 果, 兩 組 血 中 助 孕 素 濃 度 皆 小 於 1 ng/ml, 因 此 注 射 前 列 腺 素 F 2α 能 有 效 使 功 能 性 黃 體 解 體, 進 而 顯 示 出 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 前, 若 牛 隻 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 小 於 1 ng/ml 可 能 有 較 高 的 每 次 配 種 的 懷 孕 率 ( 表 6 ), 相 較 於 Giordano et al. ( 2012a ) 的 研 究 報 告 指 出, 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 前, 若 有 未 完 全 退 化 之 黃 體 ( 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 大 於 1 ng/ml ), 則 會 降 低 每 次 配 種 的 懷 孕 率 70

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80 Battocchio et al. ( 1999 ) 依 照 血 液 中 助 孕 素 濃 度 來 判 別 黃 體 的 功 能 性, 可 分 為 三 類 :(1) 未 形 成 黃 體, 助 孕 素 濃 度 小 於 1 ng/ml,(2) 成 長 中 的 黃 體 ( evoling CL ), 助 孕 素 濃 度 介 於 1 ~ 4 ng/ml,(3) 已 成 熟 的 黃 體 ( mid-cycle CL ), 助 孕 素 濃 度 大 於 4 ng/ml 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前,Presynch 組 和 Double Ovsynch 組 血 液 中 助 孕 素 的 濃 度 之 平 均 值 分 別 為 3.9 ± 1.1 ng/ml 以 及 5.3 ± 1.0 ng/ml ( P = 0.35, 表 7 ), 而 助 孕 素 的 濃 度 大 於 1 ng/ml 的 比 例 為 70 % 和 90.9 %, 兩 組 之 間 並 無 顯 著 差 異 ( P = 0.31, 表 7 ), 顯 示 出 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前,Presynch 組 ( 70 % ) 和 Double Ovsynch 組 ( 90.9 % ) 皆 有 功 能 性 黃 體 存 在 Pierson and Ginther ( 1988 ) 指 出, 排 卵 後 第 4 天 能 夠 第 一 次 從 超 音 波 中 發 現 黃 體 影 像, 而 黃 體 所 呈 現 之 具 回 音 性 的 影 像, 通 常 具 有 明 顯 邊 界, 容 易 與 卵 巢 基 質 做 區 分 黃 體 大 小 範 圍 為 1.0 ~ 2.4 cm, 而 母 牛 在 排 卵 後 第 12 天 可 達 到 最 大 直 徑 ( Boyd, 1986 ) 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前,Presynch 組 有 80 % 牛 隻 具 有 黃 體, 而 Double Ovsynch 組 則 有 70 % 牛 隻 具 有 黃 體 ( P = 1, 表 7 ), 其 黃 體 大 小 之 平 均 值 分 別 為 1.9 ± 0.2 cm 和 2.3 ± 0.2 cm ( P = 0.1, 表 7 ) 73

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82 卵 巢 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 前 的 特 徵 反 應, 在 兩 處 理 組 間 並 無 差 異 血 液 中 助 孕 素 濃 度 之 平 均 值 小 於 0.5 ng/ml ( P = 0.27 ), 而 助 孕 素 的 濃 度 小 於 1 ng/ml 的 比 例 為 100 % ( 表 8 ), 可 看 出 在 56 小 時 前 注 射 的 * 前 列 腺 素 F 2α 能 有 效 的 解 黃 體 Lucy et al. ( 1992 ) 指 出, 牛 卵 巢 表 面 佈 滿 大 小 不 同 的 濾 泡, 隨 著 動 情 週 期 的 階 段 不 同, 會 影 響 濾 泡 發 展, 依 濾 泡 的 直 徑 生 理 功 能 可 分 成 四 類 :(1) 一 級 濾 泡 ( Class 1 ), 存 在 小 濾 泡 池 中 的 3 ~ 5 公 厘 的 濾 泡, 此 為 解 黃 體 後 所 存 在 的 濾 泡 (2) 二 級 濾 泡 ( Class 2 ), 由 濾 泡 池 選 出 的 6 ~ 9 公 厘 的 濾 泡, 在 解 黃 體 之 後 有 可 能 發 育 成 排 卵 濾 泡, 其 粒 性 細 胞 缺 乏 排 卵 素 受 體 (3) 三 級 濾 泡 ( Class 3 ),10 ~ 15 公 厘 的 優 勢 濾 泡, 其 粒 性 細 胞 具 有 排 卵 素 受 體, 而 且 具 有 排 卵 能 力 (4) 四 級 濾 泡 ( Class 4 ), 大 於 15 公 厘 的 成 熟 優 勢 濾 泡 或 排 卵 前 濾 泡 在 注 射 * 激 性 腺 素 釋 素 前,Presynch 組 和 Double Ovsynch 組 濾 泡 大 小 之 平 均 值 分 別 為 11.8 ± 1.3 mm 以 及 12.6 ± 1.0 mm ( P = 0.62, 表 8 ), 兩 組 的 濾 泡 皆 為 接 近 排 卵 的 優 勢 濾 泡 ( 10 ~ 15 mm ) 之 大 小, 可 推 測 其 後 注 射 * 激 性 腺 素 釋 素 應 該 會 有 不 錯 的 促 進 排 卵 效 果 ( 表 8 ) 75

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84 Brantmeier et al. ( 1987 ) 發 現 在 動 情 週 期 的 第 1 ~ 4 天, 雖 然 濾 泡 直 徑 為 最 小, 然 而 血 液 中 雌 素 二 醇 ( Estradiol-17β; E 2 ) 的 濃 度 為 最 高 Stevenson et al. ( 2012 ) 的 試 驗 指 出, 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 後 16 小 時, 所 有 實 驗 牛 隻 的 雌 素 二 醇 濃 度 皆 下 降 在 注 射 * 激 性 腺 素 濃 度 前,Presynch 組 之 雌 素 二 醇 濃 度 顯 著 高 於 Double Ovsynch 組 ( P = 0.03, 表 9 ) 以 表 9 之 Presynch 組 血 液 中 雌 素 二 醇 的 平 均 值 來 看, 比 較 處 理 過 程 *PGF 2α - 56 h - *GnRH - 16 h - TAI 中 的 三 個 時 間 點, 雌 素 二 醇 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 前 較 低, 隨 著 解 黃 體 作 用 之 進 行, 造 成 雌 素 二 醇 濃 度 上 升, 在 * 激 性 腺 素 釋 素 注 射 前 較 高, 緊 接 著 排 卵 的 發 生, 導 致 濾 泡 開 始 黃 體 化, 新 的 黃 體 開 始 產 生, 而 雌 素 二 醇 濃 度 則 在 定 時 配 種 前 逐 漸 下 降 在 * 前 列 腺 素 F 2α 注 射 後, 黃 體 退 化 的 比 例, 兩 組 分 別 為 60 % 和 90.9 %, 無 顯 著 差 異 ( P = 0.15, 表 10 ) Stevenson et al. ( 2012 ) 在 排 卵 同 期 化 前 10 天, 預 先 注 射 前 列 腺 素 F 2α,3 天 後 再 注 射 激 性 腺 素 釋 素 ( PG-3-G 組 ), 或 是 在 排 卵 同 期 化 前 24 天, 預 先 給 予 兩 劑 射 前 列 腺 素 F 2α, 兩 劑 間 隔 14 天 ( Presynch-10 組 ), 發 現 兩 組 分 別 有 高 達 92.9 % 及 87.8 % 比 例 的 牛 隻 發 生 黃 體 退 化 ( P = 0.18 ) 本 試 驗 之 Double Ovsynch 組 同 樣 也 有 高 比 例 的 牛 隻 達 到 黃 體 退 化, 77

85 然 而 Presynch 組 ( 60 % ) 則 比 較 不 理 想, 可 能 因 為 樣 本 數 不 足, 因 而 無 統 計 上 的 差 異 ( 表 10 ) 本 試 驗 兩 個 處 理 組 的 發 情 同 期 化 比 例 分 別 為 70 % 與 90 % ( P = 0.31, 表 10 ), 此 結 果 與 Yilmazbas-mecitoglu et al. ( 2012 ) 的 同 期 化 試 驗 類 似, 其 處 理 方 式 為 (1) 先 放 置 CIDR 入 陰 道, 7 天 後 移 除, CIDR 移 除 後 11 天 開 始 排 卵 同 期 化 ( P 4 組 ) (2) 先 注 射 前 列 腺 素 F 2α,7 天 後 注 射 激 性 腺 素 釋 素,11 天 開 始 進 行 排 卵 同 期 化 ( GP 組 ) (3) 僅 和 其 他 兩 組 同 時 間 進 行 排 卵 同 期 化 ( CON 組 ) 結 果 發 現 三 個 處 理 組 之 間 並 無 顯 著 差 異 ( P = 0.34 ), 而 發 情 同 期 化 的 比 例 則 介 於 75 % 至 82 % 之 間 另 外,Stevenson et al. ( 2012 ) 的 PG-3-G 組 和 Presynch-10 組, 其 發 情 同 期 化 比 例 也 分 別 高 達 91 % 與 84 % ( P = ) Presynch 組 和 Double Ovsynch 組 之 受 胎 率 分 別 為 40 % 與 27.3 % ( P = 0.66, 表 10 ) 相 較 於 其 他 報 告, Presynch 組 之 受 胎 率 能 達 到 43.6 % ( Escalante et al., 2012 ), 而 在 Souza et al. ( 2008 ) 與 Herlihy et al. ( 2012 ) 的 Double Ovsynch 組, 其 受 胎 率 則 分 別 高 達 49.7 % 與 46.3 % 本 試 驗 結 果 Double Ovsynch 組 牛 隻 之 受 胎 率 有 78

86 偏 低 現 象, 推 測 原 因 可 能 因 為 是 台 灣 氣 候 溼 熱, 此 組 有 較 多 牛 隻 在 夏 季 熱 緊 迫 狀 態 下 進 行 實 驗, 加 上 產 後 處 於 能 量 負 平 衡, 易 導 致 代 謝 異 常, 卵 巢 功 能 不 彰 所 致 Vasconcel et al. ( 1999 ) 指 出, 排 卵 同 期 化 可 以 在 任 何 動 情 週 期 階 段 執 行, 但 若 在 動 情 間 期 期 間 ( 第 5 至 9 天 ) 執 行, 會 有 較 高 的 發 情 同 期 化 比 例 和 受 胎 率 若 注 射 激 性 腺 素 釋 素 進 行 同 期 化 的 時 間 點 落 在 動 情 間 期, 更 有 可 能 誘 發 排 卵, 進 而 發 展 出 一 個 新 的 濾 泡 波, 並 在 同 期 化 結 束 時 形 成 一 個 新 的 可 排 卵 的 優 勢 濾 泡 ( Vasconcelos et al., 1999; Moreira et al., 2000a ),Moreira et al. ( 2001 ) 也 指 出, 在 黃 體 期 初 期 執 行 排 卵 同 期 化, 能 改 善 乳 牛 的 繁 殖 性 狀 另 外, 在 排 卵 同 期 化 處 理 前 12 天, 預 先 注 射 25 mg 的 前 列 腺 素 F 2α, 可 以 使 牛 隻 在 進 行 後 續 排 卵 同 期 化 處 理 時, 有 較 高 比 例 處 在 動 情 間 期 ( Cartmil et al., 2001b ) 牛 隻 從 生 產 到 定 期 配 種 懷 孕 的 間 距 ( Interval from calving to TAI conception ),Presynch 組 和 Double Ovsynch 組 的 平 均 天 數 分 別 為 99.8 ± 12.2 和 99.0 ± 14.1 天 ( P = 0.97, 表 10 ) 從 陳 ( 2013 ) 的 乳 牛 群 性 能 改 良 ( Dairy Herd Improvement; DHI ) 計 畫 的 相 關 資 料, 顯 示 在 2011 年 12 月 至 2012 年 6 月 及 2012 年 6 月 至 10 月 期 間 分 娩 的 牛 隻, 其 生 產 到 配 種 懷 孕 的 間 距 ( Interval from calving to conception ) 分 別 為 185 天 ( n = 2533 ) 及 195 天 ( n = 2474 ), 而 本 試 驗 牛 隻 是 在 2012 年 10 月 至

87 年 9 月 期 間 分 娩, 而 兩 組 牛 隻 之 平 均 天 數 皆 較 乳 牛 群 性 能 改 良 計 畫 牛 隻 之 空 胎 期 為 短, 但 僅 限 於 對 同 期 化 有 反 應 的 牛 隻, 故 同 期 化 是 否 成 功 對 空 胎 期 的 縮 短 乃 至 生 殖 效 率 的 提 升 具 有 決 定 性 的 影 響 80

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