The national natural monument of Korea, Jeju Black Cattle (JBC), it is a native species with unique blood line. This cattle breed needs mass production and industrialization to further improve and preserve their characteristics. This study was to examine whether there were differences in in vitro developmental rates according to body weight (<300, 300 ~ 350, 350 ~ 400 and >400 kg) and grade (1++, 1+, 1, 2 and 3), and oocyte donors or non-donors. As a method of IVM, groups of ten cumulus oocyte complexes (COCs) were cultured in 50 μl droplets of maturation medium (TCM199 supplemented with 10% FBS, 0.2 mM sodium pyruvate, 1 μg/ml follicle-stimulating hormone, 1 μg/ml estradiol-17β) under mineral oil at 38.8℃ in an incubator with a 5% CO2 atmosphere for 22 to 24 h. For IVF, 44 ul IVF drop contained 10 oocytes with sperm concentration of 1 × 106 cells/ml, and then 2 μl heparin and 2 μl PHE (20 μM peicillamine, 10 μM hypotaurine, 2 μM epinephrine) were added. For IVC, after 44±2 h of incubation, cleaved embryos were incubated in CR1aa medium containing 3 mg/ml FAF-BSA until day 4 at 38.8℃ in a 5% CO2 incubator. Embryos were then cultured in CR1aa medium containing 10% FBS until day 8. As a result, in vitro development rates were the highest in 350 ~ 400 kg body weight group and in 1++ grade group than other groups (p<0.05). However, there was no difference in in vitro developmental capacity of classified donor and non-donor oocyte groups. This result demonstrated that the better in vitro developmental capacity was obtained in high level originated oocyte groups (350 ~ 400kg, 1++ grade) than in others, while there was no different in donor types.

Somatic cells such as oviduct epithelial cell, uterine epithelial cell, cumulus-granulosa cell and buffalo rat river cell has been used to establish an effective culture system for bovine embryos produced in in vitro. But nitric oxide (NO) metabolites secreted from somatic cells were largely arrested the development of bovine in vitro matured/ in vitro fertilized (IVM/IVF) embryos, suggesting that NO was induced the embryonic toxic substance into culture medium. The objective of this study was to investigate whether BOEC co-culture system can ameliorate the NO-mediated oxidative stress in the culture of bovine IVM/IVF embryos. Therefore, we evaluated the developmental rate of bovine IVM/IVF embryos under BOEC co-culture system in the presence or absence of sodium nitroprusside (SNP), as a NO donor, and also detected the expression of growth factor (TGF-p , EGF and IGFBP) and apoptosis (Caspase-3, Bax and Bcl-2) genes. The supplement of SNP over 5 uM was strongly inhibited blastocyst development of bovine IVM/IVF embryos than in control and 1 uM SNP group (Table 2). The developmental rates beyond morulae stages of bovine IVM/IVF embryos co-cultured with BOEC regardless of SNP supplement (40.4% in 5 uM SNP+ BOEC group and 65.1% in BOEC group) were significantly increased than those of control (35.0%) and SNP single treatment group (23.3%, p<0.05: Table 3). The transcripts of Bax and Caspase-3 genes were detected in all experiment groups (1:Isolated fresh cell (IFC), 2:Primary culture cell (PCC), 3:PCC after using the embryo culture, 4: PCC containing 5 uM SNP and 5: PCC containing 5 uM SNP after using the embryo culture), but Bcl-2 gene was not detected in IFC and PCC (Fig. 1). In the expression of growth factor genes, TGF-p gene was found in all experimental groups, and EGF and IGFBP genes were not found in IFC and PCC (Fig. 2). These results indicate that BOEC co-culture system can increase the development beyond morula stages of bovine IVM/IVF embryos, possibly suggesting the alleviation of embryonic toxic substance like nitric oxide.

본 연구는 돼지 난포란의 vitrification 동결 시 내동제의 종류 및 농도가 생존율에 미치는 영향과 수정 후 체외발생율을 조사하고자 수행하였다. 1.0, 15, 30 및 40시간 성숙 배양시킨 난포란을 vitirfication 동결보존 후의 MII로의 발생율은 각각 였으며, diploid로의 발생율은 로서 대조군의 ME 단계의 에 비해 낮게 나타났으며 diploid 단계의 에 비해서는 높은 체외성숙율을 나타냈다. 체외발생율은 초기의 미숙 난포란일

The present study was performed to investigate the effects of in vitro maturation (IVM) and in vitro fertilization (IVF) duration on the development of Korean Native Cattle embryos. The time of blastocyst formation and the quality of blastocysts based on cell numbers were examined. The cleavage rate increased with the length of IVF duration in the groups of 18-hr IVM, but was constant in the groups of 24-hr IVM. The development rate to the 8-cell stage was significantly higher in the IVM 18: IVF 20 group than in the IVM 24: IVF 24 group. The development rate to the blastocyst stage was highest in the IVM 18: IVF 20 group, significantly different from that of the IVM 18: IVF 16, IVM 24: IVF 20 and IVM 24: IVF 24 group. The time of blastocysts formation tended to be shorter when IVM and IVF duration were decreased. The number of inner cell mass, trophoblast and the total cells were significantly higher in the IVM 18: IVF 16 group than in the IVM 24: IVF 24 group (P<0.05). These results demonstrated that the IVM and IVF duration should be adequate for the efficient production of bovine embryos, and it might particularly be essential to determine the proper combination of IVM and IVF duration.

체외수정 후 체외배양48시간에 난구세포의 제거 유ㆍ무에 따라 CR/sub 1aa/ 배양액에 homoglobin을 0, 1, 5 ㎍/㎖를 첨가한 구의 상실배기 이상 체외발육성 적은 난구세포를 제거한 구에서 23.8%, 33.3% 및 26.8% 였으며, 난구세포를 제거하지 않은 구에서는 각각 39.5%, 54.8% 및 48.8%로서 난구세포를 제거하지 않은 구에 Hb를 1 ㎍/㎖를 첨가한 구가 여타구보다 통계적으로 높은 결과를 얻었다(P<0.05). 체외수정 후 체외배양 96시간 후 난구세포를 제거 유ㆍ무에 따라 Hb를 0, 1, 5 ㎍/㎖를 첨가하였을 때, 상실배기 이상 체외발육성적은 난구세포를 제거한 구에서 각각 28.6%, 46.2% 및 39.1%였으며, 난구세포를 제거하지 않은 구에서는 각각 33.9%, 67.2% 및 46.0%로서, 난구세포를 제거하지 않은 구에 Hb를 1 ㎍/㎖를 첨가구가 여타구에 비해 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(P<0.05). CR/sub 1aa/ 배양액에 L-NAME를 0, 10, 50 및 100 mM을 첨가한 구에서 상실배 이상 발육된 체외발육성적은 각각 55.6%, 64.9%, 58.8% 및 66.7%로써 L-NAME 첨가구가 무첨가구에 비해 커다란 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 모든 처리구에 배반포까지 발육된 체외수정란의 세포수에는 커다란 차이가 인정되지 않았다.

본 연구는 돼지 난포란을 이용하여 생산된 1-세포기의 체외수정란을 NCSU-23, PZM-3 및 PZM-4의 세 가지 배양액과 서로 다른 산소농도를 부여하여 돼지 체외수정란의 적합한 체외배양조건을 구명하고자 실시하였다. 돼지 난포란의 체외성숙은 BSA가 미첨가 된 NCSU-23 배앙액에 10% pFF, 0.9 mM crysteine, 25 ㎍/㎖ β-mercaptoethanol 및 10 ng/㎖ epidermal growth factor와 호르몬(10 IU/㎖ PMSG, hCG)을 첨가하여 20∼22시간과 추가로 호르몬을 제거한 배양액에 20∼22시간을 배양하여 성숙을 유기하였고, 5∼6시간 동안 돼지 액상정액과 공배양함으로써 체외수정을 유기하였다. 체외수정 5∼6시간후 각각 5% 및 20%의 산소조건하의 NCSU-23, PZM-3 및 PZM4 배양액에서 배발달을 유기하였다. 돼지체외수정란을 체외배양하였을 때, 배발달 48시간에 처리구간 난할율에는 차이가 없었으나, 배양 7일째 배반포형성률은 5% 산소조건의 PZM-3 배양액에서 가장 높게 나타났다(19.9±2.4 vs. 11.1±2.0 to 16.0±2.5%, P<0.05). 그리고, 총세포수에 있어서 5%의 산소조건 하에서 배양하는 것이 20% 산소조건보다 유의적(P<0.05)으로 높았으나, 배양액간 차이는 인정되지 않았다. 따라서, 체외생산된 돼지초기수정란의 체외배발달은 5% 산소조건하의 PZM-3 배양액에서 배양하는 것이 좋은 것으로 나타났다.

본 연구는 돼지의 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 체외수정란의 체외배양 체계를 확립하고 그 기작을 규명하기 위하여 체외배양액에 항산화제인 melatonin의 첨가 및 melatonin과 sodium nitroprusside(SNP)의 첨가배양이 체외수정란의 체외발육에 미치는 영향을 검토하고자 실시하였다. NCSU 23 배양액에 melatonin을 0, 1, 5 및 10nM을 첨가하여 체외배양을 실시한 결과, 배반포기까지 발육율은 17.8%, 26.1%, 20.0% 및 16.3%로서 melatonin 1nM 첨가구가 여타구에 비해 통계적으로 유의하게 높은 성적을 나타냈으며(P<0.05), 상실배기 이상 발육 성적에서도 melatonin 1 nM 첨가구가 39.1%로서 대조구 33.3%, 5 nM 첨가구의 33.3% 및 10 nM 첨가구의 27.9%보다 높은 발육율을 나타냈다(P<0.05). NCSU 23 배양액에 SNP를 0, 50 및 100 μM을 첨가하여 체외 배양한 결과, 상실배 이상 발육성적은 각각 41.9%, 25.6% 및 28.4%로서 SNP 첨가구가 대조구보다 유의적으로 낮은 성적을 나타내었다(P<0.05). NCSU 23 배양액에 대조구, SNP 50 μM, SNP 50 μM에 melatonin 1, 5 및 10nM을 혼합첨가하여 체외 발육율을 조사한 결과, 배반포기 발육율은 각각 2.5%, 1.2%, 9.9％, 5.1% 및 3.7%로서 SNP 50μM + Mel. 1nM 첨가구가 여타구 보다 높은 성적을 나타냈으며, 상실배기 이상 체외 발육율은 31.3%, 34.1%, 39.5%, 29.4% 및 39.5%로서 SNP 50μM + Mel. 1 nM 첨가구와 SNP 50 μM + Mel. 10 nM 첨가구가 여타구보다 높은 발육율을 나타냈다. 모든 처리구에서 배반포까지 발육된 체외수정란의 세포수는 커다란 차이가 인정되지 않았다.

5% CO₂와 5% O₂ 농도 조건 하에서 NCSU23 배양액에 aesculetin을 0, 1, 5 및 10 ㎍/㎖를 첨가한 구에서 상실배기 이상 발육된 체외배양 성적은 10 ㎍ 첨가구(35.7%)가 여타구(0 ㎍, 30.2% ; 1㎍, 29.5% ; 5㎍, 29.2%)보다 통계적으로 유의하게 높은 성적을 얻었다(P<0.05). NCSU 23 배양액에 taurine을 0, 2.5 및 5.0 mM을 첨가, 체외배양을 실시한 결과 배반포기 이상 발육된 체외발육 성적은 각각 2.8%, 2.2% 및 7.0%였으며, 상실배이상의 체외 발육성적은 26.1%, 26.9% 및 31.7%로서 taurine 5.0 mM 첨가가 체외수정란의 체외발육 성적이 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P<0.05). NCSU 23 배앙액에 melatonin을 0, 1, 5 및 10nM을 첨가하여 체외배양을 실시한 결과, 배반포기까지 발육된 체외 발육성적은 17.8%, 26.1%, 20.0% 및 16.3%로서 melatonin 1nM 첨가구가 여타구에 비해 통계적으로 유의하게 높은 성적을 나타냈으며(P<0.05), 상실배기 이상 발육된 체외발육 성적에서는 melatonin 1nM 첨가구가 39.1%로서 대조구 33.3%, 5 nM 첨가구의 33.3% 및 10 nM 첨가구의 27.9%보다 높은 발육율을 나타냈다(P<0.05). 한편 배반포기 수정란의 세포수 조사에서는 melatonin 10 mM 첨가구가 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액에 황화합물인 β-mercaptoethanol(β-ME)을 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 β-ME를 각각 0, 25, 50 및 100μM 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정 수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다 P>0.05). 2. 체외성숙 및 수정을 실시한 후, 배발달 배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포 형성률은 25μM의 β-ME 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 대조구와 처리구간 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 β-ME를 각각 0, 12.5, 25 및 5μM 첨가하고 5 및 20%산소조건 하에서 7일간 배양한 결과, 처리구별 산소농도에 따른 배발달률 및 총세포수에 있어서는 유의 적 인 차이가 없었으나, 25μM β-ME 처리구에서 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(P<0.05). 그러나 총세포수에서는 처리구 및 대조구간 유의성이 인정되지 않았다. 결론적으로 돼지난포란의 체외성숙 및 배발달시 황화합물인 β-ME의 첨가는 25μM이 가장 적합하며, 산소농도에 따라서는 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.

본 연구는 돼지난포란의 체외배양액에 황화합물인 Catalase 첨가 및 저분압산소조건 하에서 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 0.9mM cy-steine이 함유된 NCSU-23 배양액에 CAT를 각각 0, 100, 500 및 1000uni1s/m1 첨가하여 체외성숙 및 수정을 실시한 결과, 모든 평가요소에서 처리구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮은 결과를 나타내어 체외수정에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 판단된다(P>0.05). 2. 체외수정을 실시한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일 동안 배양한 결과, 배반포형성률과 총세포수에 있어서 처리구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮은 결과를 나타내어 체외성숙시 CAT 첨가배양은 배발달에 좋지 않은 것으로 판단된 다(P>0.05). 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 CAT를 각각 0, 100, 500 및 1000units/m1을 첨가하고 5 및 20% 산소농도하에서 7일간 배양을 실시한 결과, 산소농도에 따른 차이는 인정되지 않았으며, CAT 첨가에 따른 배반포형성률과 총세포수에 있어서도 처리구가 대조구보다 유의적으로 낮은 결과를 나타냈다(P>0.05). 결론적으로 돼지난포란을 이용하여 체외수정란을 생산할 때, NCSU-23 배양액에 catalase의 첨가 및 산소조건은 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.