更新時(shí)間:2020-05-12
受寧波三生的邀請(qǐng),J.Richard Pursley在第四屆國(guó)際畜牧業(yè)創(chuàng)新論壇——規(guī)模化牧場(chǎng)奶牛營(yíng)養(yǎng)、繁殖、健康管理峰會(huì)上,娓娓道來(lái)奶牛同期發(fā)情技術(shù)的起源、理論基礎(chǔ)、方案迭代更新以及兩種PGF2α的藥物代謝動(dòng)力學(xué)相關(guān)內(nèi)容。

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同期發(fā)情技術(shù)的起源
在1995年P(guān)ursley教授提出的同期發(fā)情方案中,奶牛產(chǎn)后50天開(kāi)始注射第一針GnRH,誘導(dǎo)優(yōu)勢(shì)卵泡排卵,引發(fā)新的卵泡波。7天后注射PG,誘導(dǎo)黃體退化。再過(guò)2天,注射第二針GnRH,誘導(dǎo)新的優(yōu)勢(shì)卵泡排卵。再過(guò)24h后,進(jìn)行參配。
在該方案中,第一針GnRH和PG之間的7天間隔時(shí)間足以使GnRH誘導(dǎo)的黃體發(fā)育成熟,原來(lái)卵巢上存在的黃體,增加了PG的應(yīng)用效果;兩針GnRH之間的時(shí)間間隔也足以使一個(gè)新的卵泡發(fā)育為成熟排卵狀態(tài)的大小,從而對(duì)誘導(dǎo)的黃體生成素激增作出反應(yīng)。
此外,為了結(jié)合牧場(chǎng)早上進(jìn)行授精操作流程,整個(gè)方案的激素注射時(shí)間都應(yīng)安排在早上。

△R. Pursley et al., 1995.
同期發(fā)情技術(shù)的理論基礎(chǔ)
同期發(fā)情技術(shù)的理論基礎(chǔ)是基于典型卵泡發(fā)育模式。在奶牛為期21天的發(fā)情周期內(nèi),一般會(huì)出現(xiàn)2個(gè)或3個(gè)卵泡發(fā)育波。每個(gè)卵泡波都會(huì)形成一個(gè)優(yōu)勢(shì)卵泡,它會(huì)抑制其他卵泡的發(fā)育,并持續(xù)到下一次卵泡波。卵泡波從出現(xiàn)至第4天生長(zhǎng)比較緩慢,之后會(huì)有短期的線性增長(zhǎng)階段,之后會(huì)出現(xiàn)閉鎖。通常情況下,第二次卵泡波會(huì)在發(fā)情周期的10天左右出現(xiàn)。

?1)同期發(fā)情技術(shù)的最佳開(kāi)始時(shí)間
同期發(fā)情最佳開(kāi)始時(shí)間是在發(fā)情周期的第6-7天,此階段注射第一針GnRH可促進(jìn)卵泡生成黃體,增加孕酮濃度,同時(shí)誘發(fā)新的卵泡波,并產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)勢(shì)卵泡。7天后,新的優(yōu)勢(shì)卵泡發(fā)育成熟,同時(shí)第一針GnRH誘導(dǎo)的黃體分泌的孕酮濃度也到達(dá)高峰。因此,此時(shí)注射PGF,可以增加該激素的作用效果。

△Vasconcelos et al. 1999; Moreira et al. 2001
?2)同期發(fā)情技術(shù)的最佳配種時(shí)間
在注射第二針GnRH后,奶牛多久排卵呢?
經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,同期處理后24-32h奶牛排卵,其中28h排卵比例最高。

為了確定最佳配種時(shí)間,Pursley教授團(tuán)隊(duì)研究了在注射第二針GnRH后0h、8h、16h、24h和32h配種對(duì)奶牛受胎率的影響,結(jié)果顯示16h處理組奶牛的受胎率最高,而非排卵期24-32h,且32h組奶牛的受胎率顯著低于其他處理組。

預(yù)同期發(fā)情方案
研究發(fā)現(xiàn),注射第一針GnRH誘導(dǎo)奶牛排卵的比例會(huì)影響同期發(fā)情技術(shù)的應(yīng)用效果。但是注射第一針GnRH時(shí),奶??赡芴幱诎l(fā)情周期的任何階段,無(wú)法保障其誘導(dǎo)的奶牛排卵比例。
因此制定一個(gè)預(yù)同期方案以調(diào)整統(tǒng)一奶牛的發(fā)情周期,會(huì)增強(qiáng)同期發(fā)情技術(shù)的應(yīng)用效果。
目前,預(yù)同期方案主要有G6G、11天間隔預(yù)同期和雙同期三種。
?1)G6G預(yù)同期發(fā)情方案
G6G方案的第一步是注射PG,以加快卵巢中殘留的中后期黃體的退化。
2天后注射GnRH,誘導(dǎo)排卵和形成新的黃體。
這兩種試劑共同啟動(dòng)了新的同步發(fā)情和卵泡波周期,6天后優(yōu)勢(shì)卵泡會(huì)在同期發(fā)情技術(shù)第一針GnRH作用下排卵,形成新的黃體。
再結(jié)合預(yù)同期操作中形成的原始黃體,兩者共同作用增加之后7天卵泡發(fā)育和成熟時(shí)的孕酮濃度。
最后在PG注射后的第2天再注射GnRH,16h后再進(jìn)行人工授精。

?2)雙同期方案
同樣地,雙同期方案中注射最后一針GnRH后7天再次注射GnRH,會(huì)增加血液中的孕酮濃度,有益于卵泡發(fā)育。

Pursley教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),卵泡生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)血液中的孕酮濃度會(huì)對(duì)奶牛的繁育力產(chǎn)生影響。
與低孕酮組相比,高孕酮組奶牛配種后29天受胎率(51% vs 37.1%)和57天受胎率(47.2% vs 31.2%)明顯增加,且懷孕損失率(6.8% vs 14.3%)下降。
同時(shí),高孕酮還能降低奶牛卵巢的雙排卵(12.3% vs 23.4%)。
此外,同期流程中注射PGF當(dāng)日孕酮濃度高有益于增加奶牛的受胎率;其中,當(dāng)孕酮濃度達(dá)到7ng/ml時(shí),奶牛的受胎率最高接近60%。

?3)11天間隔預(yù)同期方案
該預(yù)同期方案兩次PG注射間隔14天,距最后一次PG注射11天后開(kāi)始同期發(fā)情操作,這也是該預(yù)同期方案名字的由來(lái)。該預(yù)同期方案可以調(diào)整奶牛的發(fā)情周期,使同期發(fā)情周期流程開(kāi)始時(shí)間恰好處于奶牛發(fā)情周期的5-12天,從而保障更多的奶牛在注射GnRH后排卵。

研究發(fā)現(xiàn),與僅采取同期發(fā)情操作相比,11天間隔預(yù)同期方案可以顯著提高奶牛的受胎率(45% vs 31%)。按照胎次來(lái)分析,結(jié)果相似,無(wú)論頭胎牛還是3胎及以上牛只的受胎率都明顯增加。

△Strickland et al., 2010
?4)三種預(yù)同期方案的應(yīng)用效果
經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,三種預(yù)同期方案的應(yīng)用效果之間沒(méi)有明顯差異,采用雙同期、G6G或11天間隔預(yù)同期方案奶牛的受胎率分別為46%、44%和44%。但對(duì)于空懷奶牛的再次同期發(fā)情操作,若能根據(jù)B超進(jìn)行孕檢時(shí)的黃體情況來(lái)選擇方案,有益于改善其懷孕率。

兩種PGF2α的藥物代謝動(dòng)力學(xué)
目前,市場(chǎng)上有兩種PGF類似物,分別為地諾前列胺和氯前列烯醇鈉。地諾前列胺的代謝機(jī)制與天然PGF相同,其半衰期為7-8分鐘。在第一次通過(guò)肺部代謝后,65%會(huì)被酶降解失去活性,使用劑量25mg。氯前列烯醇鈉是一種合成類似物,含有芐氯環(huán),對(duì)內(nèi)源性代謝更有抵抗力,因此其半衰期約3小時(shí),使用劑量0.5mg。
試驗(yàn)研究表明,兩種PGF類似物都能起到很好的溶解黃體和促進(jìn)排卵作用。盡管在注射后12h內(nèi),注射氯前列烯醇鈉奶牛血液孕酮濃度下降速率高于地諾前列胺。但是,在接下來(lái)12h內(nèi),兩者無(wú)差異。此外,兩種類似物從注射到黃體完全溶解的時(shí)間(29.1 h vs 29.4 h)和從注射到排卵的時(shí)間(101 h vs 103 h)都沒(méi)有明顯的差異。


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總結(jié)

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