JPH1198935A - 動物精子の凍結保存方法 - Google Patents

動物精子の凍結保存方法

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JPH1198935A
JPH1198935A JP9261361A JP26136197A JPH1198935A JP H1198935 A JPH1198935 A JP H1198935A JP 9261361 A JP9261361 A JP 9261361A JP 26136197 A JP26136197 A JP 26136197A JP H1198935 A JPH1198935 A JP H1198935A
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JP
Japan
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cryopreservation
sperm
freezing
egg yolk
container
Prior art date
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Pending
Application number
JP9261361A
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English (en)
Inventor
Yoshiro Nogami
與志郎 野上
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Okayama Prefectural Government
Original Assignee
Okayama Prefectural Government
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 卵黄含有凍結保存液調製の簡易化と、高い精
子生存率と良好な活力を実現可能な凍結保存方法を提供
する。 【解決手段】 動物精子の凍結保存において、液状卵黄
に糖を添加した後乾燥して得られた糖加卵黄粉末を卵黄
含有凍結保存液の調製に用い、当該卵黄含有凍結保存液
を用いて凍結保存することを特徴とする動物精子の凍結
保存方法と、内部の冷却層厚が2〜3mm厚で内容量5〜
7mlの動物精子の凍結用容器を用い、ほぼ−100〜−130
℃の液体窒素ガス中で凍結用容器内の精子凍結保存縣濁
液を氷晶化させた後、−150℃以下の液体窒素液面上ほ
ぼ4〜10cmの位置に同容器を水平保持して冷却する動物
精子の凍結保存方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液状又は凍結によ
る動物精子の凍結保存方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】動物精子の凍結保存は、次のような方法
で行われている。糖加卵黄水溶液(糖加卵黄液)或いは糖
加卵黄クエン酸緩衝液(以下糖加卵ク液と略記)で精液、
または糖加クエン酸緩衝液で(以下糖加ク液と略記)希釈
・遠心洗浄後の精子縣濁液を例えば豚精子の場合では必
要精子濃度の二分の一量に一次希釈し、15℃程度に冷却
した後、5℃前後の温度域まで冷蔵装置を有する低温庫
内で徐々に冷却する。5℃前後の温度域で同温度の3〜
10%のグリセリンを添加した同量の糖加卵黄液または糖
加卵ク液で1〜3時間をかけて徐々に倍量まで2次希釈
する。2次希釈精子縣濁液は、グリセリン平衡のため、
5℃前後の低温庫内にさらに1〜2時間静置する。グリ
セリン平衡後の2次希釈精子縣濁液(以下2次縣濁液と
略記)の凍結保存に際しては、予め凍結容器内に低温庫
内で充填する。牛精子の場合は内容量0.5mlの綿栓付き
プラスチックストロー(内径3mm)が、豚精子の場合は5
mlのストロー(内径5mm)が、それぞれ使われるのが通常
である。2次縣濁液を充填したストローは、液体窒素ガ
ス中で急速凍結され、液体窒素容器中で凍結保存され
る。その他の凍結方法として、ドライアイス上の小穴に
2次縣濁液を滴下して凍結後、プラスチック容器内に凍
結錠剤化小粒とする方法もある。
【0003】上記に記載する糖加卵黄液及び糖加卵ク液
の作製に用いられる卵黄は、新鮮鶏卵を卵割して卵黄と
卵白を分離した後、滅菌濾紙で完全に卵白を除去する操
作が必要で、大量の当該液を作製する場合には長時間と
労力が必要である。更に、薬品として市販されている卵
黄粉末を使用する場合は、卵黄粉末が難溶性であること
が欠点である。
【0004】また、凍結前あるいは38℃の温湯中に凍
結ストローを1分間浸漬した凍結融解後の精子生存率及
び活力の検査は、顕微鏡下で観察して行われ、原精液そ
のままを材料として行う場合と、糖加ク液で希釈して行
う場合がある。
【0005】糖加卵黄液または糖加卵ク液を使用しない
方法としては、特開平5−7489号がある。当該の公開特
許公報には、(1)トレハロースを含有する血清不含凍結
用培地、(2)ゼラチンを含有する血清不含凍結用培地、
(3)トレハロースとゼラチンを含有する血清不含凍結用
培地、及び(1),(2),(3)の凍結保存用培地を使用し
て各種動物由来細胞株及びヒト正常人由来リンパ球を凍
結保存する方法が提供されており、発明の効果として家
畜由来の精子にも適用できると考えられると記載されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動物精
子の凍結保存方法の適否は、凍結融解後の精子生存性の
良否で判定され、人工授精技術が普及している牛及び豚
においては、人工授精による受胎率が重要であり、凍結
融解後の精子生存率と活力が受胎率を左右するとされ、
単胎動物である牛では50%の生存率との活力(活発な前
進運動を示す)が、また、多胎動物の豚では1回の人工
授精に30〜50億の生存精子数が必要とされている。これ
らの理由から、精子の凍結技術においては融解後の精子
生存率と活力が重要で、より高い精子生存率と良好な活
力を実現可能な凍結保存方法を提供することにある。特
に、豚凍結精液では、従来の凍結保存液及び凍結保存方
法では凍結融解後の良好な精子生存性が得られないこと
から、農家に技術普及するまでには至っていないのが実
情である。
【0007】また、上記特開平5−7489号に記載されて
いる0.25モル濃度のトレハロース及び15%グリセロール
を用いた血清不含凍結用培地による凍結保存方法では、
試験の結果、牛精子及び豚精子においては凍結融解後の
精子生存率は0.01%程度に留まり、精子活力も±と極め
て弱く、動物精子の凍結保存には不適と判断される。
【0008】更に、従来から使用されている卵黄含有凍
結保存液は、数種類の緩衝作用を有する薬品や無機物,
栄養物質としての糖や卵黄及びグリセリン,エチレング
リコール,プロパンジオール,ジメチルスルホオキサイ
ド等の耐凍剤を含む水溶液から構成されており、作製に
時間と労力を要し、特に新鮮鶏卵からの液状卵黄の分離
は煩雑な作業である。このことから本発明は、可溶性粉
末薬品と液状薬品を混合し水溶液化することにより、卵
黄含有凍結保存液の作製工程の簡易化が実現可能な技術
を提供することにある。
【0009】以上のことから明らかなように、本発明
は、糖加卵黄液及び糖加卵ク液の作製を高能率かつ簡
易に行えるようにすること、高い精子生存率と良好な
活力を実現可能な凍結保存方法を提供することを課題と
した。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明は、
(1)動物精子の凍結保存において、液状卵黄に糖を添加
した後乾燥して得られた糖加卵黄粉末を卵黄含有凍結保
存液の調製に用い、当該卵黄含有凍結保存液を用いて凍
結保存することとした。液状卵黄に糖を添加して粉末化
した糖加卵黄粉末は保存液調製時に高能率に溶解する特
徴がある。糖類の例としては、トレハロース,ラクトー
ス,マルトースなどを挙げることができる。
【0011】また、(2)内部の冷却層厚が2〜3mm厚で
内容量5〜7mlの動物精子の凍結用容器を用い、ほぼ−
100〜−130℃の液体窒素ガス中で凍結用容器内の精子凍
結保存縣濁液を氷晶化させた後、−150℃以下の液体窒
素液面上ほぼ4〜10cmの位置に同容器を水平保持して冷
却することとした。凍結用容器の内部の冷却層厚を2〜
3mm厚とすることにより、冷却ムラが無くなる。更に、
内容量を5〜7mlとしたことにより、豚のような多胎動
物の凍結精液の良好な精子生存性が得られることから、
農家に技術普及することが可能となる。凍結用容器の冷
却層厚と内容量をこのような範囲にするための方法とし
ては、形状を従来の円筒管に限定することなく、例え
ば、扁平断面管にするとか、細い円筒管を平面内で曲折
状態としたり、円筒管を矩形曲折して成形する等が考え
られる。氷晶化は−100〜−130℃、特に−120℃が最も
好ましい。−100℃以上の温度では氷晶化が困難とな
り、−130℃以下では氷晶化よりも凍結の領域となって
好ましくない。液体窒素液面上の凍結用容器の配置は4
cmよりも液体窒素に接近させると、液体窒素に触れるお
それが生じて好ましくない。
【0012】牛精子の凍結保存においては、原精液の精
子生存率90%以上及び+++の活力であれば、従来の凍
結保存方法による凍結融解精子において50〜60%の融解
後精子生存率及び+++〜++の精子活力の再現が可能
とされているが、本発明の上記(1)(3)による卵黄含有
凍結保存液と凍結保存方法を用いれば、55〜70%の凍結
融解後の精子生存率及び+++の精子活力の再現が可能
である。特に、卵黄含有凍結保存液に添加する糖として
従来法では0.244モル濃度のラクトースを添加するが、
本発明の上記(1)の同等モル濃度のトレハロースの添加
により凍結融解後の精子生存率の5〜10%の向上が可能
となるだけでなく、精子活力においても顕著な改善を呈
することが特徴である。豚精子の凍結保存においては、
30〜50億の生存精子が1回の人工授精に必要なことか
ら、従来の凍結保存方法では5ml容量の内径5mmで長さ
27.5cmの凍結用ストローを使用し、液体窒素液面上4cm
の位置に20分間水平に保持して凍結するが、内径が太く
液体窒素ガスによる冷却ではストロー内の均質な冷却効
果が得られないことから、融解後の精子生存率は40〜50
%程度で、精子活力も++〜+++と融解精子の生存性
は低い。本発明の(1)(2)による卵黄含有凍結保存液及
び凍結保存方法による豚精子の凍結保存においては、牛
精子において効果が認められた栄養物質としてのトレハ
ロース及び可溶性卵黄粉末の効果に加え、凍結保存容器
の内径を小さくすることによる均質な冷却効果が相乗的
に加わることにより、60〜70%の凍結融解後の精子生存
率及び+++の精子活力が再現可能となり、従来法に比
べ20%の精子生存率の向上と精子活力の顕著な改善効果
が得られることが特徴である。
【0013】本発明の上記(1)による顕著な効果とし
て、卵黄含有凍結保存液の調製に要する時間の短縮化と
労力の軽減が挙げられる。従来の液状卵黄を使用する場
合、2リットルの卵黄含有凍結保存液調製には2時間を
要するが、本発明の上記(1)の可溶性卵黄粉末の利用に
より1時間に短縮可能である。更に、可溶性卵黄粉末の
基材に必要粉末薬品を予め添加し、冷蔵庫内に保管する
ことも可能であることから、緊急的に卵黄含有凍結保存
液を調製する場合にも便利で、卵黄含有凍結保存液の調
製において簡易化及び省力化が実現できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施例1 豚精子を用い、凍結前の豚精子の処理は従来法に準じて
行った。凍結方法は、液体窒素液面上4cmに水平に保持
する従来法(一段階法)で行い、凍結容器に5mlの豚用太
型ストローを対照区容器とし、試験区容器として本発明
の(2)と同じ冷却層厚(=内径)3mmの0.5mlの牛用細型
ストローを用いた。なお、糖加卵黄液に添加する糖とし
ては、従来法において用いられているラクトースとトレ
ハロースを使用し、グリセリンは3%濃度に調整した。
融解は、38℃の温湯中にストローを1分間浸漬して行
い、8倍量の0.154モルグルコースの糖加ク液にストロ
ー内液を希釈し、38℃に加温して経時的精子生存率を検
査した。
【0015】その結果を、表1に示す。豚用5ml太型ス
トローの対照区容器及び牛用0.5ml細型ストローの試験
区容器の両区においていずれもラクトースよりトレハロ
ースが精子生存率で優り、有効であった。一方、容器別
では、ラクトース及びトレハロースの両区において、い
ずれも対照区容器である太型ストローより試験区容器で
ある細型ストローが優り、有効であった。以上の結果か
ら、グリセリン濃度が3%の場合は、添加糖及び凍結容
器はトレハロースと0.5ml細型ストローが最も有効であ
ると結論し得る。従って、豚用冷凍容器としては内部の
冷却層厚が2〜3mm厚で内容量5〜7mlの動物精子の凍
結用容器が好ましい。
【0016】
【表1】
【0017】実施例2 豚精子を用いて、ラクトース及びトレハロースを添加糖
とし、凍結容器として0.5mlの細型ストローを用いた場
合のグリセリンの適正濃度を確認するための予備実験を
行った。実験方法は、実施例1に準じた。グリセリン濃
度は、3%及び7%とし、凍結方法は一段階法で行っ
た。その結果を、表2に示す。この結果、ラクトース及
びトレハロースの両区において、いずれもグリセリン3
%区より7%区が良好な精子生存率を示し有効であっ
た。添加糖別では、ラクトース区及びトレハロース区と
もにグリセリン7%区が良好な結果であつたが、最も優
れた結果を示したのはトレハロース区の7%グリセリン
区であった。以上の結果から、凍結容器として0.5ml細
型ストローを用いて一段階凍結する場合の添加糖として
は実施例1と同様ラクトースよりトレハロースが有効で
あり、グリセリン濃度は5ml太型ストローで従来から用
いられていた3%よりも高濃度の7%で良好な結果を示
した。
【0018】
【表2】
【0019】実施例3 豚精子を用いて、トレハロースを添加糖とし、かつ凍結
容器として0.5mlの細型ストローを用いた場合のグリセ
リンの適正濃度を確認する実験を行った。実験方法は、
実施例1に準じた。グリセリン濃度は、3%,5%,7
%,9%及び11%とし、凍結方法は一段階法で行った。
その結果を表3に示す。この結果、5〜9%のグリセリ
ン濃度区で65〜70%の+++活力の良好な生存率が得ら
れたが、38℃での継続培養では7%濃度区で最も良好な
精子生存性が観察された。以上のことから、0.5mlスト
ロー(内径3mm)を凍結容器として糖加卵黄液で豚精子を
凍結する場合の最適グリセリン濃度は7%と判断され
る。
【0020】
【表3】
【0021】実施例4 豚精子を用いて、トレハロースを添加糖とし、凍結容器
として0.5mlの細型ストローを用い、グリセリン濃度を
7%とした場合の凍結方法に関する実験を行った。実験
方法は、実施例2に準じた。凍結方法は従来から行われ
ている液体窒素液面上4cmに水平に保持する一段階法と
−120℃の液体窒素ガス中でストロー内を氷晶化させた
後に−150℃以下の温度で冷却する二段階凍結法(二段階
法)を比較検討した。その結果を、表4に示す。この結
果、二段階法が一段階法より5%良好な精子生存率を示
し、有効であった。
【0022】
【表4】
【0023】
【発明の効果】本発明により、卵黄含有凍結保存液の作
製工程における新鮮鶏卵からの液状卵黄の煩雑な分離作
業が不要となり、卵黄含有凍結保存液調製の簡易化が実
現できて、作製時間と労力の改善が可能となった。可溶
性卵黄粉末の基材に必要粉末薬品を予め添加し、冷蔵庫
内に保管することも可能であることから、緊急的に卵黄
含有凍結保存液を調製する場合にも便利である。また、
凍結融解後の精子生存率並びに活力において従来の凍結
方法に比べ著しい改善が実現可能となった。加えて、
牛,豚等の人工授精による受胎率の向上と、従来困難で
あった養豚農家への人工受精の普及を可能にした。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動物精子の凍結保存において、液状卵黄
    に糖を添加した後乾燥して得られた糖加卵黄粉末を卵黄
    含有凍結保存液の調製に用い、当該卵黄含有凍結保存液
    を用いて凍結保存することを特徴とする動物精子の凍結
    保存方法。
  2. 【請求項2】 内部の冷却層厚が2〜3mm厚で内容量5
    〜7mlの動物精子の凍結用容器を用い、−100〜−130℃
    の液体窒素ガス中で凍結用容器内の精子凍結保存縣濁液
    を氷晶化させた後、−150℃以下の液体窒素液面上ほぼ
    4〜10cmの位置に同容器を水平保持して冷却する動物精
    子の凍結保存方法。
JP9261361A 1997-09-26 1997-09-26 動物精子の凍結保存方法 Pending JPH1198935A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030014891A (ko) * 2001-08-13 2003-02-20 (주)베티즌 개 정액 냉각용 및 동결용 조성물, 이를 이용한 개 정액냉각 및 동결 방법 그리고 냉각 및 동결된 정액을 이용한개 인공수정 방법
KR100433280B1 (ko) * 2000-09-22 2004-05-31 대한민국 돼지정자 동결용 희석액 및 돼지정자 동결정액 제조방법
JP2014128219A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hiroshima Univ 精子保存液、精子保存方法及び人工授精方法
CN109122548A (zh) * 2017-06-19 2019-01-04 湘潭市金辉养殖专业合作社 一种牛的养殖方法

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