KR101821575B1 - Medium composition for in vitro fertilization comprising difructose dianhydride 4 as effective component and method of in vitro fertilization using the same - Google Patents

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KR101821575B1 KR1020160098641A KR20160098641A KR101821575B1 KR 101821575 B1 KR101821575 B1 KR 101821575B1 KR 1020160098641 A KR1020160098641 A KR 1020160098641A KR 20160098641 A KR20160098641 A KR 20160098641A KR 101821575 B1 KR101821575 B1 KR 101821575B1
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Abstract

The present invention relates to a medium composition for external fertilization containing difructose dianhydride 4 as an active ingredient, and an external fertilization method using the same. The external fertilization method using the medium composition for external fertilization containing difructose dianhydride 4 as the active ingredient shows an increase in formation of normal fertilized egg compared to a case when medium compositions for external fertilization without difructose dianhydride 4 are used, while increasing development rate of blastocyst and division rate of produced fertilized egg.

Description

디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 체외수정용 배지 조성물 및 이를 이용한 체외수정 방법{Medium composition for in vitro fertilization comprising difructose dianhydride 4 as effective component and method of in vitro fertilization using the same}[0001] The present invention relates to a medium composition for in vitro fertilization comprising a compound of formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, as an active ingredient, and a method for in vitro fertilization using the same.

본 발명은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 체외수정용 배지조성물 및 이를 이용한 체외수정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a culture medium composition for in vitro fertilization comprising Diffractosidanhydride 4 as an active ingredient and a method for in vitro fertilization using the same.

전통적으로 인간을 제외한 포유동물에 사용된 종자개량 방법은 개체 간의 교배에 의존하여 우수한 형질을 가진 가축을 육종하는 것으로, 이는 교배시점까지 가축을 성장시켜야 하므로 육종에 장기간 시간이 소요될 뿐만 아니라 그에 따른 개량 속도도 매우 낮은 문제점을 가지고 있었다. 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 우수한 형질을 나타내는 개체로부터 유래된 수정란 이식 기법이 개발되었다.Traditionally, the method for improving seeds used in mammals other than humans is to breed livestock with excellent traits depending on crossing between individuals. This requires growing livestock until the time of crossing, so that it takes a long time to breed, And the speed was also very low. In order to solve the above problems, embryo transfer techniques derived from individuals having excellent traits have been developed.

현재까지 수정란 이식 체계에 필요한 수정란을 대량 생산하기 위한 방법으로는 주로 과배란 처리기법이 이용되어 왔다. 과배란 처리법에 의한 수정란의 생산은 성선자극호르몬인 난포자극호르몬(FSH) 또는 임마혈청성선자극호르몬(PMSG)을 사용하여 일시에 다수의 난포발육 및 배란을 유도한 후 인공수정에 의하여 발생된 수정란을 수술적 또는 비수술적 방법에 의하여 회수하는 방법이다. 그러나, 과배란 처리법은 고가의 호르몬제 사용 및 사용 후에 일정한 휴약기를 두어야 하는 경제성 및 간편성이 개선되어야 할 문제점이 있다.To date, ovulation treatment techniques have been used to mass-produce fertilized eggs for embryo transfer system. The production of embryos by superovulation treatment was induced by follicular stimulation hormone (FSH) or gonadal serum gonadotropin (PMSG) at the time of induction of a number of follicles and ovulation, Surgical or non-surgical method. However, there is a problem that the ovarian hyperstimulation method should be improved in economy and simplicity in which a certain abstinence period should be set after the use of the expensive hormone agent and use thereof.

상기 과배란 처리법의 문제점을 개선하기 위해 체외수정 및 배양에 의한 수정란의 생산기술에 대한 연구가 진행되었다. 수정란의 체외생산효율을 증가시키기 위한 가장 일반적인 배양체계로서 난관상피세포, 자궁섬유아세포, 영양막세포 등 체세포와의 공배양체계가 최근까지 널리 이용되고 있으나, 체세포를 수정란과 공배양할 경우, 체세포들이 배양 배지내의 물질을 대사함으로써 수정란의 발육을 촉진시키거나 혹은 오염기회를 증가시켜 수정란의 발육을 억제하는 등의 불규칙한 영향을 미치는 문제점이 지적되었고, 이와 같은 변이를 최소화하고 일정수준의 발육률을 유지하기 위하여 체세포를 배제한 단순배양체계가 도입되었고, 단순배양배지내에 글루코오스(glucose), 인산(phosphate) 및 아미노산(amino acid)의 농도 조절, 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 중탄산나트륨(sodium bicarbonate)의 농도 조절 및 산소분압의 조절 등에 의한 수정란 체외발육률 증대를 위한 단순배양체계에 대한 다양한 연구들이 시도되었다. In order to solve the problems of the above-mentioned superovulation method, researches on the production technology of embryo by in vitro fertilization and cultivation have been carried out. Co-culture system with somatic cells such as tubal epithelial cells, uterine fibroblasts and trophoblast cells has been widely used as the most general culture system for increasing the in vitro production efficiency of embryos. However, when somatic cells are co-cultured with embryos, somatic cells It has been pointed out that the metabolism of substances in the culture medium causes irregular effects such as promoting the development of the embryo or increasing the chance of contamination and suppressing the development of the embryo. In order to minimize the variation and maintain a certain level of development Simple cell culture system that excludes somatic cells was introduced to control the concentration of glucose, phosphate and amino acid in simple culture medium, polyvinyl alcohol (PVA), sodium bicarbonate, Simple cultivation for increasing fertilization rate of embryos by controlling the concentration of oxygen and controlling the oxygen partial pressure Various studies on the system have been attempted.

일반적으로 체외에서 수정된 정상적인 수정란이 형질전환용 포유동물의 자궁저부에 착상하기 위해서는 수정후 착상전에 충분한 난분할을 지속하여 배반포기에 이르러야 한다.In general, normal fertilized eggs modified in vitro should undergo fertilization sufficiently before fertilization to reach the blastocyst stage for fertilization to the uterine bottom of the transgenic mammal.

배반포의 세포막인 영양막(trophoblast)의 노출된 세포 내에서만 자궁저부의 세포에 착상하는데 필요한 단백질 효소를 충분히 함유하고 있기 때문이다. This is because it contains enough protein enzymes necessary for implantation in the cells of the uterus in the exposed cells of the trophoblast, the cell membrane of the blastocyst.

대부분의 체외수정된 수정란은 4~8세포 주기에 이르면 그 난분열을 멈추게 되어 형질전환용 동물의 자궁저부에 착상이 불가능하게 된다.Most in vitro fertilized embryos stop their ovulation at 4 to 8 cell cycles, making it impossible to implant at the bottom of the uterus of transgenic animals.

그러므로, 수정란의 배반포 발달률을 증대시켜 세포 내 영양막 세포의 확보가 중요하다. Therefore, it is important to secure intracellular trophoblast by increasing developmental rate of blastocyst in embryo.

상기와 같은 많은 연구들에도 불구하고, 수정란의 배반포 발달률을 증대시키는 미지의 발달 인자들이 완전하게 밝혀지지 않은 상황이고, 보다 개선된 수정란 발생조건을 확립하여 배반포 발달률이 향상된 수정란을 대량생산하는 방법이 필요한 실정이다.In spite of the above-mentioned many studies, the unknown developmental factors that increase the development rate of the embryo developmental stage of the embryo are not completely clarified, and the conditions for the development of the improved embryo are established, There is a need for a method.

한편, 디프룩토스 디언하이드라이드(difructose dianhydride, DFA)는 잭슨(Jackson) 등 (1929)에 의해 처음 밝혀진 화합물로서 이눌린(inulin)을 황산처리함으로써 프룩토스 시럽 제조 중에 생성되며, 2개의 프룩토스의 환원형 말단이 서로 다른 프룩토스 말단의 비환원성 수산기에 결합된 환상 2당이며, 현재까지 디프룩토스 디언하이드라이드는 DFA 1~5로 5종이 알려져 있다. 또한 디프룩토스 디언하이드라이드는 동물의 체내에서 분해되지 않는 비소화성, 비발효성 이당류로 저칼로리 감미료로 사용될 수 있으며, 충치발생을 억제하고 비피더스(bifidus)균 증식인자로 이용될 수 있고, 생체 내 미네랄 흡수 촉진인자 등으로도 사용될 수 있다.On the other hand, difructose dianhydride (DFA) is a compound first discovered by Jackson et al. (1929), produced during the production of fructose syrup by treatment of inulin with sulfuric acid, and two fructose The reducing end is a cyclic 2-sugar bonded to a non-reducing hydroxyl group at the end of fructose, which is different from each other. To date, five types of Diffractosidanhydride, DFA 1 to 5, have been known. Diprofloxacin can be used as a low-calorie sweetener in non-digestible, non-fructose-free disaccharides that do not degrade in the body of animals. It can be used as a bifidus microbial growth factor and inhibits the occurrence of cavities. In vivo minerals Absorption promoting factors and the like.

디프룩토스 디언하이드라이드 4의 제조에 사용될 수 있는 천연 원료물질인 폴리프락탄(polyfructan, fructose homopolymer)은 이눌린과 레반(levan)이 대표적이며, 이들로부터 화학적 또는 효소적으로 합성할 수 있다.Polyfructan (fructose homopolymer), which is a natural raw material that can be used in the production of dipstick tosudan hydride 4, is inulin and levan, and can be chemically or enzymatically synthesized from them.

이 중 디프룩토스 디언하이드라이드 4(2,6':6,2' difructose dianhydride, DFA 4)는 아쓰로박터(Arthrobacter) 또는 슈도모나스(Pseudomonas) 계통의 미생물이 생산하는 레반 프룩토트랜스퍼라제(levan fructosetransferase, LFTase)라는 효소에 의해 레반을 기질로 하여 생산되며, 한국등록특허 제0380970호는 아쓰로박터 유레아휘션스로부터 분리된 레반 프룩토트랜스퍼라제 및 이를 이용하여 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 생산하는 방법을 개시하고 있다.Among them, 2,6 ': 6,2' difructose dianhydride (DFA 4) is used as an active ingredient of levan fructosetransferase produced by microorganisms of the order Arthrobacter or Pseudomonas , LFTase), and Korean Patent No. 0380970 discloses a method for producing levofloxacin hydrate 4 by using levan fructo-transferase isolated from Astrobacterium urea fructus, .

수정란 배 발달율 향상을 위한 배지조성물에 대하여, 한국등록특허 제1107329호는 타우로우루소데옥시콜산을 포함하는 배지 조성물 및 이를 이용한 포유동물 수정란 대량 생산 방법을 개시하고 있으며, 한국공개특허 제2011-0039689호는 수정란의 체외배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 체외배양 방법을 개시하고 있으나, 본 발명의 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 체외수정용 배지조성물 및 이를 이용한 체외수정 방법에 대해서는 개시된 바 없다.Korean Patent No. 1107329 discloses a medium composition for improving embryo development rate and a method for mass production of a mammalian embryo using the same, and Korean Patent Publication No. 2011-0039689 Discloses a culture medium composition for in vitro culture of embryos and an in vitro culture method using the same, but the in vitro fertilization medium composition containing the present invention as an effective ingredient and the in vitro fertilization method using the same, There is no way.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 체외수정용 배지 조성물 및 이를 이용한 체외수정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 첨가된 체외수정용 배지 조성물을 이용하여 돼지의 정자와 난자를 수정하였을 때에, 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 첨가되지 않은 체외수정용 배지 조성물에 비하여 정자 운동성이 증가하고, 정자의 활성산소종의 발생을 감소시키며, 정자의 난자 결합을 증가시키고, 정상수정란의 발생이 증가되며, 발생된 수정란의 분할률 및 배반포의 발달률을 높이는 효과가 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and an object of the present invention is to provide a medium composition for in vitro fertilization comprising Diffractosidanhydride 4 as an active ingredient and a method for in vitro fertilization using the same, Sperm motility was increased in comparison with an in vitro fertilization medium composition in which pig sperm and egg were modified using an in vitro fertilization medium composition containing dianhydride 4, The present invention has been completed by confirming that it has an effect of reducing the generation of active oxygen species of the spermatogonium, increasing the sperm egg binding, increasing the generation of normal embryos, increasing the division rate of the generated embryos and the development rate of the blastocyst. Respectively.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 포유동물 난·정자의 체외수정용 배지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a medium composition for in vitro fertilization of mammalian spermatozoa comprising dipstick tosudan hydride 4 as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 체외 수정용 배지 조성물에 포유동물의 정자와 난자를 첨가하여 수정시키는 단계를 포함하는 포유동물 난·정자의 체외 수정 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for in vitro fertilization of a mammalian egg or sperm comprising the step of adding a sperm and an egg of a mammal to the culture medium for in vitro fertilization and then modifying the medium.

또한, 본 발명은 (a) 인간을 제외한 포유동물로부터 난포란을 채취하는 단계;The present invention also provides a method for the treatment of ovarian cancer, comprising the steps of: (a) obtaining follicles from a mammal other than a human;

(b) 상기 (a) 단계에서 채취된 난포란에서 미성숙 난자를 회수하는 단계;(b) recovering immature oocytes from the oocytes collected in step (a);

(c) 상기 (b) 단계에서 회수된 미성숙 난자를 체외 성숙시키는 단계;(c) in vitro maturation of the immature oocytes recovered in step (b);

(d) 상기 (c) 단계에서 체외 성숙된 난자와 정자를 상기 체외 수정용 배지 조성물에 첨가하여 체외 수정시키는 단계; 및(d) in vitro fertilization of oocytes and spermatozoa matured in vitro in step (c); And

(e) 상기 (d) 단계에서 수정된 체외 수정란을 배양 배지에서 배양하는 단계;를 포함하는 포유동물 체외수정란의 대량 생산 방법을 제공한다.(e) culturing the in vitro fertilized egg modified in the step (d) in a culture medium.

또한, 본 발명은 0.05~0.5%(w/v) 농도의 디프룩토스 디언하이드라이드 4(Difructose dianhydride 4)를 유효성분으로 포함하는 돼지 액상 정액 희석액을 제공한다.The present invention also provides a diluted liquid semen diluted with a liquid comprising 0.05 to 0.5% (w / v) of Difructose dianhydride 4 as an active ingredient.

본 발명의 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 체외수정용 배지 조성물 및 이를 이용한 체외수정 방법은 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 첨가되지 않은 일반 체외수정용 배지 조성물에 비하여 정상수정란의 발생이 증가하고, 발생된 수정란의 분할률 및 배반포의 발달률을 높이는 효과가 있으므로, 질적으로 개선된 체외 수정란의 대량 생산 체계를 구축하는데 유용하게 사용될 수 있다. The in vitro fertilization medium composition and the in vitro fertilization method using the same as the active ingredient of the present invention are superior to the conventional in vitro fertilization medium composition containing no Diffractosidan hydride 4, And the development rate of the blastocysts can be increased. Therefore, it can be usefully used for constructing a mass production system of improved quality in vitro fertilized embryos.

따라서, 본 발명의 포유동물 수정란 대량 생산 방법은 아직까지 미비한 수준에 머물고 있는 체외 수정란의 배 발생 제고 및 배반포의 질적 향상을 도모할 수 있으며, 포유동물 수정란 이식의 효율적 생산에 유용하게 활용될 수 있다.Therefore, the mass production method of mammalian fertilized eggs of the present invention can improve the embryo development and blastocyst quality of the in vitro fertilized embryo, which have remained insufficient yet, and can be effectively utilized for the efficient production of mammalian embryo transfer .

도 1은 디프룩토스 디언하이드라이드 4의 농도에 따른 정자 운동성 보존 정도를 나타낸 그래프이다. 수치는 5번 반복 실험 값의 Mean±SEM (standard error of mean) 이며, a, b의 구별은 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 의미한다(p<0.05).
도 2는 디프룩토스 디언하이드라이드 4의 농도에 따른 정자의 활성산소종(ROS) 생성정도를 나타낸 그래프이다. 수치는 6번 반복 실험 값의 Mean±SEM (standard error of mean)이며, a, b, c의 구별은 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 의미한다(p<0.05).
도 3은 디프룩토스 디언하이드라이드 4의 농도에 따른 정자의 난자 결합정도를 나타낸 그래프이다. 그래프 상단의 괄호 안의 숫자는 난자 수를 의미한다. 수치는 3번 반복 실험 값의 Mean±SEM (standard error of mean)이며, a, b의 구별은 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 의미한다(p<0.05).
도 4는 디프룩토스 디언하이드라이드 4의 농도에 따른 체외 수정란의 수정률을 나타낸 그래프이다. 수치는 3번 반복 실험 값의 Mean±SEM (standard error of mean)이며, a, b의 구별은 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 의미한다(p<0.05).
도 5는 디프룩토스 디언하이드라이드 4의 농도에 따른 체외수정란의 분할율과 배반포 발달률을 나타낸 그래프이다. 수치는 5번 반복 실험 값의 Mean±SEM (standard error of mean)이며, a, b 및 c의 구별은 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 의미한다(p<0.05).
도 6은 디프룩토스 디언하이드라이드 4의 농도에 따른 배반포 한 개당 평균 세포수를 나타낸 그래프이다. 수치는 5번 반복 실험 값의 Mean±SEM (standard error of mean)이며, a, b의 구별은 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 의미한다(p<0.05).
FIG. 1 is a graph showing the degree of sperm motility preservation according to the concentration of dipstick tosudan hydride 4. FIG. The mean is the standard error of mean (SEM) of 5 replicates, meaning that there is a statistically significant difference between a and b (p <0.05).
FIG. 2 is a graph showing the degree of production of reactive oxygen species (ROS) by sperm concentration according to the concentration of dipstick tosudan hydride. The mean value is the mean ± SEM of six replicates, indicating that there is a statistically significant difference between a, b, and c (p <0.05).
FIG. 3 is a graph showing the degree of oocyte binding of spermatozoa according to the concentration of Diffractosidone hydride 4. FIG. The number in parentheses at the top of the graph means the number of eggs. The mean value is the mean ± SEM of three replicates, indicating that there is a statistically significant difference between a and b (p <0.05).
FIG. 4 is a graph showing the fertilization rate of the IVF embryo according to the concentration of Diffractosidone hydride 4. FIG. The mean value is the mean ± SEM of three replicates, indicating that there is a statistically significant difference between a and b (p <0.05).
FIG. 5 is a graph showing the rate of blastocyst development and blastocyst release rate according to the concentration of Diffractosidone hydride 4. FIG. The mean value is the mean ± SEM of 5 replicates, meaning that there is a statistically significant difference between a, b, and c (p <0.05).
FIG. 6 is a graph showing the average number of cells per blastocyst according to the concentration of Diffractosidone hydride 4. FIG. The mean is the standard error of mean (SEM) of 5 replicates, meaning that there is a statistically significant difference between a and b (p <0.05).

본 발명은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 포유동물 난·정자의 체외수정용 배지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a medium composition for in vitro fertilization of a mammalian egg and sperm containing Diffractosidanhydride 4 as an active ingredient.

본 발명에서 용어 "체외수정"이란 난자와 정자가 체내에서 수정하는 상태와 구분되는 방법으로 실험실의 인큐베이터(incubator)에서 체내 자궁의 환경과 유사한 조건으로 수정·배양하는 일련의 실험실 과정을 의미하는 것으로, 본 발명의 배지 조성물은 이러한 체외수정에 최적화된 배지 조성물이다.The term "in vitro fertilization" in the present invention refers to a series of laboratory processes in which an egg and sperm are separated from the state of fertilization in the body to modify and cultivate the same in a laboratory incubator under conditions similar to the environment of the uterus , The medium composition of the present invention is a medium composition optimized for such in vitro fertilization.

본 발명의 배지 조성물을 적용시킬 수 있는 포유동물의 정자와 난자는 인간을 제외한 포유동물의 정자와 난자이며, 바람직하게는 가축, 더 바람직하게는 돼지의 정자와 난자이다. 또한 체외에서 수정할 수 있는 정자와 난자라면, 특별히 제한하지 않는다.Sperm and eggs of mammals to which the inventive media composition can be applied are sperm and eggs of mammals other than humans, preferably livestock, more preferably pig sperm and egg. There are no particular restrictions on sperm and eggs that can be modified in vitro.

상기 배지 조성물은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 0.05~0.75 %(w/v) 포함하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 0.05~0.6%(w/v)이며, 더욱더 바람직하게는 0.05~0.15%(w/v)인 것이며, 가장 바람직하게는 0.1%(w/v)인 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다. The medium composition preferably contains 0.05-0.75% (w / v), more preferably 0.05-0.6% (w / v), even more preferably 0.05-0.15% of dipstick toxin hydride 4 (w / v), and most preferably 0.1% (w / v), but is not limited thereto.

본 발명의 배지 조성물은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 통상적인 포유동물 체외 수정에 이용되는 기본 배지에 첨가시켜 이용할 수 있다. 본 발명에서 "기본 배지"는 포유동물의 종에 따라 차이가 있으나 무기염류, 탄소원, 아미노산, 소 혈청 알부민(BSA) 및 보조인자 등을 기본적으로 포함하는 포유동물 초기 배아세포 배양용 배지로서, 당업자들에게 잘 알려진 일반적인 배지를 모두 포함할 수 있다.The medium composition of the present invention can be used by adding diproxosidone hydride 4 to the base medium used for conventional mammalian in vitro fertilization. The term "basic medium" in the present invention is a culture medium for mammalian early embryonic cell culture which basically includes inorganic salts, carbon source, amino acid, bovine serum albumin (BSA) Lt; RTI ID = 0.0 &gt; well-known &lt; / RTI &gt;

상기 배지는 무기염류로서 NaCl, KCl 및 NaHCO3 중에서 선택되는 하나 이상 인 것을 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.The above-mentioned medium preferably includes at least one selected from inorganic salts such as NaCl, KCl and NaHCO 3 , but is not limited thereto.

상기 배지의 탄소원으로서 글루코오스, 소듐 피루베이트(sodium pyruvate) 및 젖산 칼슘염 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.The carbon source of the culture medium is preferably, but not limited to, at least one selected from glucose, sodium pyruvate and calcium lactate.

상기 배지의 아미노산은 필수아미노산인 발린(valine), 루신(leucine), 아이소루이신(isoleucine), 메티오닌(methionine), 트레오닌(threonine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(Histidine) 및 비필수아미노산인 시스테인(cysteine), 티로신(tyrosine), 히스티딘(histidine), 알라닌(alanine), 아스파르트산(aspartic acid), 글루탐산(glutamic acid), 글리신(glycine), 프롤린(proline), 세린(serine)을 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.The amino acid of the medium may be selected from the group consisting of essential amino acids valine, leucine, isoleucine, methionine, threonine, lysine, phenylalanine, tryptophan, Histidine and the nonessential amino acids cysteine, tyrosine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, ), Serine, but is not limited thereto.

상기 배지는 보조인자인 아연(Zn), 구리(Cu), 망간(Mn), 셀렌(Se), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 요오드(I), 브롬(Br), 불소(F), 니켈(Ni), 규소(Si), 주석(Su), 크롬(Cr3+), 붕소(B), 완충액 및 항생제 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.The medium may be supplemented with at least one of zinc, copper, manganese, selenium, cobalt, molybdenum, vanadium, iodine, bromine, But is not limited to, at least one selected from fluorine (F), nickel (Ni), silicon (Si), tin (Su), chromium (Cr3 +), boron (B) .

바람직한 실시예로서 상기 기본 배지로는 포유동물세포 배양용으로 공지되어 상업화된 여러 배지, 예를 들어, NCSU-23(North Carolina State University medium; Petters and Wells, J. Reprod. Fert., Suppl. 48:61-73., 1993), CR1-aa (Rosenkrans, CF Jr., et al., Biol. Reprod., 49(3);459-462, 1993), TCM(tissue culture medium of medium 199, Gibro, USA; Yue, C., et al., Development, 121:2645-2654, 1995), CZB (Chatot -Ziomek-Bavister medium; Chatot, C.L., et al., J. Reprod. Fert., 86:679-688, 1989), mTBM 등을 그대로 사용할 수 있으며, 돼지의 경우에는 mTBM(modified Tris-buffered medium, Abeydeera LR., et al., Theriogenology, 48(4):537-544, 1997) 또는 PZM-3(Pocrine zygote medium-3, Yoshioka et al., biology of reproduction 66(1):112-119, 2002)을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.As a preferred embodiment, the basic medium may include a plurality of commercialized mediums known for culturing mammalian cells, for example, NCSU-23 (North Carolina State University medium; Petters and Wells, J. Reprod. (TCM) (tissue culture medium of medium 199, Gibro (R)), CR1-aa (Rosenkrans, CF Jr., et al., Biol. Reprod., 49 (3), 459-462, , USA; Yue, C., et al., Development, 121: 2645-2654, 1995), CZB (Chatot-Ziomek-Bavister medium; Chatot, CL, et al., J. Reprod. -688, 1989), mTBM and the like can be used as they are. In the case of pigs, mTBM (modified Tris-buffered medium, Abeydeera LR., Et al., Theriogenology 48 (4): 537-544, 1997) 3 (Pocrine zygote medium-3, Yoshioka et al., Biology of reproduction 66 (1): 112-119, 2002).

본 발명에서 용어 "배반포"는 수정란이 난할을 거듭하여 자라는 과정에서 치밀화된 상실배 이후에 배반포강을 형성하여 태아로 분화할 내세포괴(inner cell mass)와 태반으로 분화할 영양막세포(trophectoderm)로 구분이 될 정도로 발육된 상태의 수정란을 의미한다.In the present invention, the term "blastocyst" refers to a blastocyst formed by a blastocyst after densely packed embryo, and the inner cell mass to differentiate into a fetus and a trophectoderm that can differentiate into a placenta It means fertilized egg that has developed enough to be distinguished.

체외수정란이 자궁에 착상하기 위해서는 배반포의 세포막인 영양막세포에 존재하는 착상관련 단백질 효소가 필요한데, 통상적인 체외수정란이 난분열을 조기에 멈추게 되어 착상이 어렵게 되므로, 수정란의 배반포 발달률을 증가시킴으로써 세포내 영양막 세포를 확보하면, 좀 더 용이하게 자궁 착상이 유도될 수 있게 된다.In vitro fertilization (embryo) implantation requires an implant-related protein enzyme present in the cell membrane of the blastocyst, which is a cell membrane of the blastocyst. Since the normal in vitro fertilization embryo stops the premature division of the embryo and conception becomes difficult, Securing the trophoblast cells allows the uterine implantation to be induced more easily.

본 발명은 상기 체외 수정용 배지 조성물에 포유동물의 정자와 난자를 첨가하여 수정시키는 단계를 포함하는 포유동물 난·정자의 체외 수정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for in vitro fertilization of a mammalian egg and sperm comprising the step of adding and correcting sperm and egg of a mammal to said in vitro fertilization medium composition.

본 발명의 체외 수정 방법은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 포유동물 난·정자의 체외수정용 배지 조성물에서 포유동물의 정자와 난자를 첨가하여 수정시켜 수정란의 발생률 및 수정란의 배반포기 발달률을 증대시킴으로써, 수정란 이식이 용이할 수 있다.The in vitro fertilization method of the present invention is a method for in vitro fertilization of a mammalian egg and sperm fertilization composition containing dipstick tosudan hydride 4 as an active ingredient by adding a sperm and an egg of a mammal to the fertilized egg, By increasing the abandon development rate, embryo transfer can be facilitated.

본 발명은, (a) 인간을 제외한 포유동물로부터 난포란을 채취하는 단계;(A) obtaining follicles from a mammal other than a human;

(b) 상기 (a) 단계에서 채취된 난포란에서 미성숙 난자를 회수하는 단계;(b) recovering immature oocytes from the oocytes collected in step (a);

(c) 상기 (b) 단계에서 회수된 미성숙 난자를 체외 성숙시키는 단계;(c) in vitro maturation of the immature oocytes recovered in step (b);

(d) 상기 (c) 단계에서 체외 성숙된 난자와 정자를 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 유효성분으로 포함하는 포유동물 난·정자의 체외수정용 배지 조성물에 첨가하여 체외 수정시키는 단계; 및(d) in vitro fertilization of oocytes and spermatozoa matured in step (c) by adding to the medium composition for in vitro fertilization of mammalian egg and sperm containing Diffractosidanhydride 4 as an active ingredient; And

(e) 상기 (d) 단계에서 수정된 체외 수정란을 배양 배지에서 배양하는 단계;를 포함하는 포유동물 체외수정란의 대량 생산 방법을 제공한다.(e) culturing the in vitro fertilized egg modified in the step (d) in a culture medium.

또한, 본 발명은 0.05~0.5%(w/v) 농도의 디프룩토스 디언하이드라이드 4(Difructose dianhydride 4)를 유효성분으로 포함하는 돼지 액상 정액 희석액을 제공한다.The present invention also provides a diluted liquid semen diluted with a liquid comprising 0.05 to 0.5% (w / v) of Difructose dianhydride 4 as an active ingredient.

상기 돼지 액상 정액 희석액은 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 0.05~0.75 %(w/v) 포함하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 0.05~0.5%(w/v)이며, 더욱더 바람직하게는 0.05~0.15%(w/v)인 것이며, 가장 바람직하게는 0.1%(w/v)인 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다.Preferably, the dilution of the pig liquid semen dilute comprises 0.05 to 0.75% (w / v) of dipstick tosudanhydride 4, more preferably 0.05 to 0.5% (w / v) Is 0.15% (w / v), and most preferably 0.1% (w / v), but is not limited thereto.

상기 돼지 액상 정액 희석액은 바람직하게는 BTS(Beltsville thawing solution) 희석액(100 ml 증류수에 3.7 g 글루코스(glucose), 0.6 g 소듐 시트레이트(sodium citrate), 0.125 g 소듐 바이카보네이트(sodium bicarbonate), 0.125 g 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid), 0.075 g 염화칼륨(potassium chloride), 0.06 g 페니실린(penicillin) G, 0.1 g 스트렙토마이신(streptomycin))에 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 상기 함량으로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The diluted pig liquor is preferably a BTS (Beltsville thawing solution) dilution (3.7 g glucose, 0.6 g sodium citrate, 0.125 g sodium bicarbonate, 0.125 g 0.0 &gt; g., &Lt; / RTI &gt; penicillin G, 0.1 g streptomycin) may contain dipstixedanhydride 4 in the above amounts, But is not limited thereto.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1. 돼지 정자의 운동성 보존 1. Preservation of motility of pig sperm

디프룩토스 디언하이드라이드 4가 정자운동성 보존에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 양돈장에서 채취된 돼지 정액은 운동성 (>85% 활력)과 농도(sperm concentration)를 확인한 후 Beltsville thawing solution (100 ml 증류수에 3.7 g glucose, 0.6 g sodium citrate, 0.125 g sodium bicarbonate, 0.125 g Ethylenediaminetetraacetic acid, 0.075 g potassium chloride, 0.06 g penicillin G, 0.1 g streptomycin 포함)[이하 BTS 희석액]에 1×108 정자수/㎖ 로 정액을 희석한 후, 17℃ 저장고에서 5일간 보관하였다. 이때 BTS 희석액에 서로 다른 농도의 디프룩토스 디언하이드라이드 4 (0.1, 0.25, 0.5, 0.75%)를 첨가하였고, 대조군으로는 디프룩토스 디언하이드라이드 4를 첨가하지 않은 BTS에 정자를 보존하였다.To determine the effect of Diffractosidian hydride 4 on sperm motility retention, pig semen samples from pig farms were analyzed for motility (> 85% viability) and sperm concentration, followed by a Beltsville thawing solution (100 ml distilled water (BTS dilution) containing 1 x 10 8 sperm counts / ml, containing 3.7 g of glucose, 0.6 g of sodium citrate, 0.125 g of sodium bicarbonate, 0.125 g of Ethylenediaminetetraacetic acid, 0.075 g of potassium chloride, 0.06 g of penicillin G and 0.1 g of streptomycin) And stored at 17 ° C for 5 days. At this time, different concentrations of dipstick tosudanhydride 4 (0.1, 0.25, 0.5, 0.75%) were added to the BTS diluent and the control was spermatozoa in BTS without Diffractosidanhydride 4.

이후, 정자의 운동성을 37.5℃ 가온판이 장착된 광학현미경으로 관찰하였다.Then, the motility of the sperm was observed with an optical microscope equipped with a 37.5 ° C heating plate.

도 1과 같이, 액상정액 보존 4일 동안 정자운동성은 처리 그룹들 간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 0.1% 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 첨가된 그룹에서 높은 운동성을 나타내었다. 보존 5일째에서는 0.1% 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 첨가된 그룹 (77%의 운동성)에서 유의적으로 높은 정자 운동성을 나타내었다 (0 또는 0.25-0.75% 디프룩토스 디언하이드라이드 4 첨가에서 61-71%의 운동성, p<0.05; 도 1). 이는 0.1% 디프룩토스 디언하이드라이드 4 첨가가 돼지 정자의 운동성 보존에 효과적임을 알 수 있다.As shown in Fig. 1, sperm motility did not show a significant difference among the treatment groups for 4 days after liquid semen storage, but showed high motility in the group to which 0.1% diproxysthidone hydride 4 was added. On the fifth day of storage, the sperm motility was significantly higher in the group to which 0.1% diproxothiadiene hydrate 4 was added (77% mobility) (0 or 0.25-0.75% -71% mobility, p <0.05; Fig. 1). This suggests that addition of 0.1% diproxysthidone hydrate 4 is effective in preserving the motility of porcine sperm.

실시예Example 2. 돼지 정자의  2. Of pig sperm 활성산소종Active oxygen species (( ROSROS ) 발생 정도) Occurrence rate

돼지 정자에서 발생한 활성산소종(ROS)은 정자 지질의 과산화(peroxidation), DNA 손상, 수정방해 등을 유발하나, 적당한 수준의 활성산소종(ROS)은 정자의 운동성과 수정능 획득에 관여한다.Activated oxygen species (ROS) from pig spermatozoa cause peroxidation, DNA damage, and fertilization of spermatozoa, but appropriate levels of reactive oxygen species (ROS) are involved in sperm motility and fertility.

디프룩토스 디언하이드라이드 4가 정자의 활성산소종(ROS) 생성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 0%, 0.1%, 0.25%, 0.5% 및 0.75%(w/v) 농도로 각각 첨가된 돼지 정액 희석액(Beltsville thawing sloution, BTS)에 1×108 정자수/㎖ 로 정액을 희석한 후, 10분, 30분, 60분마다 활성산소종(ROS)의 생성 정도를 형광강도를 통하여 확인하였다.0.1%, 0.25%, 0.5% and 0.75% (w / w) of dipstick tosudan hydride 4 on the production of reactive oxygen species (ROS) in spermatozoa (RTS) at 10, 30, and 60 minutes after diluting the semen with 1 × 10 8 sperm / ml in a pig semen dilution (Beltsville thawing slout, BTS) Was confirmed by fluorescence intensity.

그 결과, 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 0.1~0.5%(w/v) 농도로 첨가된 돼지 정액 희석액에서 활성산소종 생성이 감소함을 확인하였다(도 2). 이는 디프룩토스 디언하이드라이드 4가 정자 배양동안 발생되는 활성산소종의 수준을 조절할 수 있는 것을 나타낸다.As a result, it was confirmed that the production of reactive oxygen species was reduced in the porcine seminal diluent added with the concentration of 0.1-0.5% (w / v) of Diffractosidone hydride 4 (FIG. 2). This indicates that Diffractosidone hydride 4 can regulate the level of reactive oxygen species generated during sperm culture.

실시예Example 3. 돼지 체외수정용 배지의 제조 3. Production of porcine in vitro fertilization medium

체외수정(in vitro fertilization)을 위한 배지는 0.1~0.75%(w/v)의 디프룩토스 디언하이드라이드 4(DFA 4)를 함유하고, 0.2% 소 혈청 알부민(BSA)이 첨가된 mTBM(modified Tris-buffered medium; NaCl 113.1mM, KCl 3.0mM, CaCl2·2H2O 7.5mM, Tris 20.0mM, 글루코오스 11.0mM, 소듐 피루베이트 5.0mM, 카페인 3.4mM) 체외수정용 배지를 제조하였다.The medium for in vitro fertilization contained 0.1 to 0.75% (w / v) of Diffractosidianhydride 4 (DFA 4), and mTBM supplemented with 0.2% bovine serum albumin (BSA) The medium for in vitro fertilization was prepared in a Tris-buffered medium containing 113.1 mM NaCl, 3.0 mM KCl, 7.5 mM CaCl 2 .2H 2 O, 20.0 mM Tris, 11.0 mM glucose, 5.0 mM sodium pyruvate and 3.4 mM caffeine.

실시예Example 4. 돼지 체외성숙  4. In vitro maturation of pigs 난포란의Follicular 준비 Ready

도축장에서 도살된 미경산돈의 난소를 적출하고, 상기 적출된 난소를 25℃, 0.9% 생리식염수에 보관하여 실험실로 옮긴 다음, 18 게이지 바늘을 장착한 주사기를 사용하여 직경 2~6㎜ 난포로부터 난포액(follicular fluids)과 난구세포(cumulus cell)가 부착된 미성숙 난자를 흡입하여 채취하였다.The ovaries were slaughtered at the slaughterhouse and the ovaries were stored in a physiological saline solution at 25 ° C and stored at 25 ° C in a physiological saline solution. The ovaries were transferred from the follicles 2 to 6 mm in diameter using a syringe equipped with an 18- Immature oocytes with follicular fluids and cumulus cells were inhaled.

상기 채취한 미성숙 난자를 0.01%(w/v) 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA)이 함유된 TL-Hepes 배양액(Voelkel, S. A. and Hue, Y. X., Theriogenology 37;1117-1131, 1992)에 희석하여 건강한 미성숙 난포란을 선별하였다. 선별기준은 세포질이 고루 분포하고 3겹 이상의 난포세포층이 치밀하게 붙어있는 미성숙 난포란이다.The obtained immature oocytes were diluted in a culture medium of TL-Hepes (Voelkel, SA and Hue, Y, Theriogenology 37, 1117-1131, 1992) containing 0.01% (w / v) polyvinyl alcohol Healthy immature follicles were selected. The criteria for selection is an immature ovarian follicle in which cytoplasm is uniformly distributed and three or more layers of follicular cells are closely attached.

상기 선별된 돼지의 미성숙 난포란을 0.1% PVA, 3.05 mM D-glucose, 0.91 mM 소듐 피루베이트(sodium pyruvate), 0.57 mM 시스테인(cysteine), 0.5 ㎍/ml lutenizing hormone (LH), 0.5 ㎍/ml follicle stimulating hormone (FSH), 10 ng/ml epidermal growth factor (EGF), 75 ㎍/ml 페니실린 G, 50 ㎍/ml 스트렙토마이신이 첨가된 TCM-199 배양액(GIBCO BRL사, Cat. No. :31100-35)에 분주한 후에, 38.5℃, 5% CO2 배양기에서 44시간 동안 배양기에서 배양하면서 체외성숙을 유도하였다.The immature oocytes of the selected pigs were treated with 0.1% PVA, 3.05 mM D-glucose, 0.91 mM sodium pyruvate, 0.57 mM cysteine, 0.5 μg / ml lutenizing hormone (LH), 0.5 μg / ml follicle (GIBCO BRL, Cat. No. 31100-35) supplemented with 10 ng / ml epidermal growth factor (EGF), 75 / / ml penicillin G and 50 / / ml streptomycin ), And then in vitro maturation was induced by culturing in a 5% CO 2 incubator at 38.5 ° C for 44 hours in an incubator.

실시예Example 5. 돼지 정자의 돼지 난자 결합 수 조사 5. Investigation of porcine oocyte binding count of pig sperm

상기 실시예 4에서 44시간 동안 체외 성숙된 난자란에 0.1%(v/v) 히알루론니다아제를 이용하여 난자를 싸고 있는 난구세포를 제거하고, 세포질이 건강하고 제1극체(1st polar body)가 돌출되어 있는 중기(metaphase) Ⅱ의 난자만을 선별한다.In Example 4, oocyte cells inoculated with oocytes were removed using 0.1% (v / v) hyaluronidase in vitro for 44 hours to obtain a first polar body, And only the egg of metaphase II is protruded.

상기 실시예 3에 따라 DFA 4를 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가된 체외 수정용 배지에 상기 선별된 난자(100 ㎕ mTBM 소적 당 난자 10개씩)를 각각 첨가하여 준비하였다. 대조구로는 DFA 4를 첨가하지 않은, 0.2% 소 혈청 알부민이 함유된 mTBM 배지를 사용하였다.DFA 4 was added to the in vitro fertilized medium supplemented with 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% (w / v) Selected oocytes (10 eggs per 100 μl mTBM) were added and prepared. As a control, mTBM medium containing 0.2% bovine serum albumin without DFA 4 was used.

냉장 17℃에서 보관된 돼지의 액상 정액 1㎖을 0.1%(w/v) 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA)가 함유된 PBS 5㎖과 섞은 후에 2,000rpm, 5분간 원심분리하여 3회 세척을 실시하였다.1 ml of the liquid semen of the pig stored at 17 ° C was mixed with 5 ml of PBS containing 0.1% (w / v) polyvinyl alcohol (PVA) and centrifuged at 2,000 rpm for 5 minutes. Respectively.

원심분리 후 침지된 정자만을 회수하여 mTBM 배지로 희석한 후, DFA 4가 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가된 체외 수정용 배지에 5.0×105 정자수/㎖의 농도로 주입하고, 1시간 동안 38.5℃, 5% CO2 배양기에서 체외수정을 유도하였다. 이후, 돼지 난자에 결합하는 정자 수를 확인하였다.After centrifugation, only the immersed spermatozoa were recovered and diluted with mTBM medium. DFA 4 was added to each of 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% ) Was added at a concentration of 5.0 × 10 5 sperm / ml and the in vitro fertilization was induced in a 5% CO 2 incubator at 38.5 ° C. for 1 hour. Thereafter, the number of spermatozoa bound to porcine oocytes was confirmed.

그 결과. DFA 4를 0.1%(w/v)와 0.25%(w/v) 농도로 첨가된 체외 수정용 배지에서 돼지 정자의 난자에 대한 결합이 증가함을 확인하였다(도 3).As a result. The binding of DFA 4 to oocytes in porcine spermatozoa was increased in vitro fertilization medium supplemented with 0.1% (w / v) and 0.25% (w / v) concentrations (FIG. 3).

실시예Example 6. 돼지 체외수정란의 생산 6. Production of pig embryos

상기 실시예 4에서 44시간 동안 체외 성숙된 난자에 0.1%(v/v) 히알루론니다아제를 이용하여 난자를 싸고 있는 난구세포를 제거하고, 세포질이 건강하고 제1극체(1st polar body)가 돌출되어 있는 중기(metaphase) Ⅱ의 난자만을 선별한다.In Example 4, oocytes that have been oocyte-encapsulated in oocytes matured for 44 hours were removed with 0.1% (v / v) hyaluronidase and the cytoplasm was healthy and the first polar body Only the protruding metaphase II eggs are selected.

상기 실시예 3에 따라 DFA 4를 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가된 체외 수정용 배지에 상기 선별된 난자(100 ㎕ mTBM 소적 당 난자 15-20개씩)를 각각 첨가하여 준비하였다. 대조구로는 DFA 4를 첨가하지 않은, 0.2% 소 혈청 알부민이 함유된 mTBM 배지를 사용하였다.DFA 4 was added to the in vitro fertilized medium supplemented with 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% (w / v) Selected oocytes (15-20 oocytes per 100 μl mTBM) were added and prepared. As a control, mTBM medium containing 0.2% bovine serum albumin without DFA 4 was used.

냉장 17℃에서 보관된 돼지의 액상 정액 1㎖을 0.1%(w/v) 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA)가 함유된 PBS 5㎖과 섞은 후에 2,000rpm, 5분간 원심분리하여 3회 세척을 실시하였다.1 ml of the liquid semen of the pig stored at 17 ° C was mixed with 5 ml of PBS containing 0.1% (w / v) polyvinyl alcohol (PVA) and centrifuged at 2,000 rpm for 5 minutes. Respectively.

원심분리 후 침지된 정자만을 회수하여 mTBM 배지로 희석한 후, 난자가 들어있는 DFA 4를 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가된 체외 수정용 배지에 1.0×105 정자수/㎖의 농도로 주입하고, 2시간 동안 38.5℃, 5% CO2 배양기에서 체외수정을 유도하였다.After centrifugation, only the immersed spermatozoa were recovered and diluted with mTBM medium. The DFA 4 containing the eggs was added to the medium containing 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) (w / v) was added to the in vitro fertilization medium at a concentration of 1.0 × 10 5 sperm / ml, and the in vitro fertilization was induced in a 5% CO 2 incubator at 38.5 ° C. for 2 hours.

실시예 7. 돼지Example 7: 수정란의 발생률 조사 Incidence rate of embryos

상기 실시예 3에 따라 DFA 4를 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가된 체외 수정용 배지에서, 상기 실시예 6에 의해 체외수정이 유도된 각 체외수정란들을 PZM-3 배양액(Yoshioka et al., biology of reproduction 66(1):112-119, 2002)에 옮겨 38.5℃, 5% CO2 배양기에서 20시간 동안 배양한 후에, 상기 배양된 체외수정란을 2%(v/v)의 포름알데히드로 고정하고, 2.5㎎/㎖의 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindol)로 핵을 염색하여, 형광 현미경을 이용하여 수정란의 정상 수정율을 조사하였다.In vitro fertilization medium supplemented with 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% (w / v) In vitro fertilization-induced in vitro fertilization was carried out in a PZM-3 medium (Yoshioka et al., Biology of reproduction 66 (1): 112-119, 2002) at 38.5 ° C in a 5% CO 2 incubator After culturing for 20 hours, the cultured embryos were fixed with 2% (v / v) formaldehyde and stained with 2.5 mg / ml DAPI (4 ', 6-diamidino-2-phenylindol) , And normal fertilization rates of embryos were examined using fluorescence microscopy.

수정란에서 자성과 웅성 전핵이 각각 1개씩 보일 경우 정상 수정(monospermic oocyte), 웅성 전핵이 1개 이상 관찰될 경우에는 다정자침입(polyspermic oocyte)로 판정하였다. 높은 비율의 다정자 침입율(polyspermy)은 수정 후 정상 수정란의 발달을 지연 또는 방해한다.A monospermic oocyte was detected when one of the magnetic and progenitor nuclei were observed in the embryo, and a polyspermic oocyte was detected when more than one male nucleus was observed. A high percentage of polyspermy slows or prevents the development of normal embryos after fertilization.

상기 실시예 3에 따라 DFA 4를 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가된 체외 수정용 배지에 따른 정상수정률을 확인한 결과, DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 정상수정률은 59.8±4.3%이었으며, 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지의 정상수정률이 43.8±6.1~51.0±10.2%이었다(도 4).According to the Example 3, DFA 4 was added to the in vitro fertilized medium supplemented with 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% The normal fertilization rate of the fertilized eggs was 59.8 ± 4.3% in the fertilized medium supplemented with 0.1% (w / v) of DFA 4 and 0.25% (w / v) in the control and DFA 4, The normal fertilization rate of the IVF medium supplemented with 0.5% (w / v) and 0.75% (w / v) was 43.8 ± 6.1 to 51.0 ± 10.2% (FIG.

따라서, DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 수정률이 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지의 정상수정률에 비하여 높은 것을 확인하였다.Thus, the fertilized egg fertilization rate of fertilized embryos in the IVF medium supplemented with 0.1% (w / v) DFA 4 was 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% w / v) compared to the normal fertilization rate of the in vitro fertilization medium.

이를 통하여 DFA 4가 0.1% 첨가된 체외수정용 배지가 돼지의 체외 수정란의 정상 발생을 증진시키는 효과를 가지고 있음을 확인하였다.It was confirmed that the in vitro fertilization medium supplemented with 0.1% DFA 4 had the effect of promoting the normal development of porcine IVF embryos.

실시예Example 8. 돼지  8. Pigs 배반포로의As a blastocyst 발달률 조사 Development rate survey

상기 실시예 3에 따라 DFA 4를 각각 0.1%(w/v), 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)를 첨가한 체외 수정용 배지에서, 상기 실시예 6에 의해 체외수정이 유도된 각 체외수정란들을 PZM-3 배양액(Yoshioka et al., biology of reproduction 66(1):112-119, 2002)에 옮겨 38.5℃, 5% CO2 배양기에서 6일 동안 배양한 후에, 체외수정란의 수정란 발달률과 배반포 발달률을 확인하였다.In vitro fertilization medium supplemented with 0.1% (w / v), 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% (w / v) In vitro fertilization-induced in vitro fertilization was carried out in a PZM-3 medium (Yoshioka et al., Biology of reproduction 66 (1): 112-119, 2002) at 38.5 ° C in a 5% CO 2 incubator After 6 days of incubation, embryo development rate and blastocyst development rate of in vitro fertilized embryos were confirmed.

확인한 결과, DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 분할률은 80.0±3.5%였으며, 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 분할률은 68.8±1.3~78.8±5.1%이었다.As a result, the fertilization rate of fertilized eggs modified with the DFA 4 supplemented with 0.1% (w / v) was 80.0 ± 3.5%, and the control and DFA 4 were 0.25% (w / v) and 0.5% w / v) and 0.75% (w / v), the fertilization rate of fertilized eggs was 68.8 ± 1.3 ~ 78.8 ± 5.1%.

DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 배반포 형성률은 36.8±4.6%였으며, 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 배반포 형성률은 10.9±2.5~25.4±3.6%이었으며, 형성된 배반포 한 개당 세포수는 DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 44.5±3.1개 였으며, 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서는 33.3±3.1~40.4±2.6개였다.In vitro fertilization medium supplemented with 0.1% (w / v) DFA 4, the blastocyst formation rate of fertilized embryos was 36.8 ± 4.6% and the control and DFA 4 were 0.25% (w / v) and 0.5% (w / v) ) And 0.75% (w / v) of embryos were 10.9 ± 2.5 ~ 25.4 ± 3.6% in the fertilized embryos and the number of cells per bladder was 0.1% (w / v) ) And the control and DFA 4 were added to the in vitro fertilization medium supplemented with 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% (w / v) And 33.3 ± 3.1 ~ 40.4 ± 2.6, respectively.

따라서, DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 수정된 수정란의 분할률 및 배반포 형성률이 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에 수정된 수정란의 분할률 및 배반포 형성률에 비하여 높은 것을 확인하였다(도 5).Therefore, in vitro fertilization medium supplemented with 0.1% (w / v) of DFA 4, the fertilization rate and blastocyst formation rate of the fertilized eggs were 0.25% (w / v) and 0.5% (w / v) And 0.75% (w / v) of fertilized embryos were higher than those of fertilized embryos and blastocyst formation rate (FIG. 5).

또한, DFA 4가 0.1%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에서 배반포 한 개당 평균 세포수가 대조군 및 DFA 4가 0.25%(w/v), 0.5%(w/v) 및 0.75%(w/v)로 첨가된 체외 수정용 배지에 비하여 높은 것을 확인하였다(도 6).In vitro fertilization medium supplemented with 0.1% (w / v) DFA 4, the average number of cells per blastocyst was 0.25% (w / v), 0.5% (w / v) and 0.75% w / v) (Fig. 6).

이를 통하여 DFA 4가 0.1% 첨가된 체외수정용 배지가 돼지의 체외 수정란의 배 발달 또한 증진시키는 효과를 가지고 있음을 확인하였다.It was confirmed that the in vitro fertilization medium supplemented with 0.1% of DFA 4 had the effect of improving the embryo development of pig embryos.

Claims (7)

0.05~0.15%(w/v) 농도의 디프룩토스 디언하이드라이드 4(Difructose dianhydride 4)를 유효성분으로 포함하는 체외수정란의 정상 수정률 및 배(embryo) 발달률을 증진시키는, 돼지 난·정자의 체외수정용 배지 조성물.Which enhances the normal fertilization and embryo development rate of in vitro fertilized oocytes containing 0.05 to 0.15% (w / v) of Difructose dianhydride 4 as an active ingredient, A medium composition for in vitro fertilization. 제1항에 있어서, 상기 배지 조성물은 무기염류, 탄소원, 아미노산 및 소 혈청 알부민 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 돼지 난·정자의 체외수정용 배지 조성물.The culture medium for in vitro fertilization of pigs and spermatozoa according to claim 1, wherein the culture medium composition further comprises at least one selected from inorganic salts, carbon sources, amino acids and bovine serum albumin. 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 돼지부터 난포란을 채취하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 채취된 난포란에서 미성숙 난자를 회수하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 회수된 미성숙 난자를 체외 성숙시키는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 체외 성숙된 난자와 정자를 제1항 또는 제2항의 체외 수정용 배지 조성물에 첨가하여 체외 수정시키는 단계; 및
(e) 상기 (d) 단계에서 수정된 체외 수정란을 배양 배지에서 배양하는 단계;를 포함하는 돼지 체외수정란의 대량 생산 방법.
(a) collecting follicles from the pig;
(b) recovering immature oocytes from the oocytes collected in step (a);
(c) in vitro maturation of the immature oocytes recovered in step (b);
(d) in vitro fertilization of oocytes and spermatozoa matured in step (c) by adding the oocytes and spermatozoa to the in vitro fertilization medium composition of claim 1 or 2; And
(e) culturing the in vitro fertilized egg modified in step (d) in a culture medium.
삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Biosci Biotechnol Biochem. 69(4):839-41 (2005.04.)*
J Dairy Sci. 72(6):1540-6 (1989.06.)*

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