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本期專刊

淺談乳牛繁殖管理

◎楊明桂、李國華、林宗毅、凃柏安 譯

  乳牛場繁殖管理主要包含配種及驗孕兩區塊。配種又包含人工授精及自然配種,而驗孕方式則可分為直接驗孕和間接驗孕。無論使用哪種配種或驗孕方式,其目的都是在使母牛或女牛配種後能儘速確認配種之結,使乳牛能獲得較好之照顧,並期待在分娩後啟動下一泌乳期,獲得更多之乳量,為牧場創造更高之利潤。而繁殖管理之重點有哪些呢?以下就讓筆者由原文的傳統繁殖策開始說起。

一、傳統繁殖策略

(一)

公牛精液:畜主常把場內繁殖效率低落之原因歸咎於配種人員技術不熟練、發情偵測率低落及母牛可能有繁殖障礙等問題,容易忽視精液品質。目前販售公牛精液是以冷凍為主,雖然目前商業販售冷凍精液公司在製作冷凍精液之技術上已趨成熟,但仍建議在每次配種前確認精液品質,精液濃度至少須4×107/mL精子數。另外雖有研究顯示荷蘭種公牛精液繁殖力較差,有部分農民考慮提高繁殖力而使用其他品種公牛精液,但雜交之行為並非遺傳改良,因此仍建議根據飼養的品種進行純種育種。

(二)

人工授精(artificial insemination, AI):包含了發情行為的辨識、觀測發情、進行授精、授精位置、發情同期化及排卵同期化,分別敘述如下:

 1.

發情行為的辨識:站立反應與駕乘行為是主要的發情行為訊號,可辨識出發情階段,並可用來決定正確的授精時間。女牛性成熟後,進入動情週期時,在濾泡期(排卵前期)隨著雌二醇分泌量的增加,站立反應和被駕乘的行為會越明顯。

 2.

觀測發情:又可分為人工觀察及內泌素變化之特性,其目的皆是在為了提高AI時的受孕率,並達成季節內分娩的畜群胎距為365天之內。在觀測牛隻發情之前,場內牛隻號碼一定要有清楚可辨識正確,避免在觀測時造成錯誤辨識。

(1)

人工觀察:最佳的觀測時間長度及頻率為每日5次,每次20分。如此可觀測到90-95%發情,但仍須考量勞力和時間是否允許。然而,若降低觀測頻率,成功觀測到發情的比例亦會下降,特別是高產乳量的乳牛,若每日觀測2至3次,每次30分,則僅有70%牛可被觀測到發情,而在荷蘭牛更可能僅有58%的牛隻被觀測到站立反應。因此,在發情偵測率低時又做AI,將導致繁殖效率顯著下降。

(2)

內泌素變化特性:主要檢測乳中助孕素之濃度變化,其具有預測發情及懷孕狀態之潛力。然而,要用內泌素變化觀測發情時,須每日檢測助孕素濃度,且其濃度之變化個體變異性較大,長期累積下來之檢測費用相對較高,因此在商業場較不實用。

3.

進行授精:常用的配種準則是上午-下午的配種法則(am-pmrule),其要求一天觀測發情的頻率至少5次,若是早上觀測到發情則下午配種,過12點觀測到發情則隔天早上配種(發情的開始為第一次被觀測到發情的時間,此時牛隻應呈現站立穩定並可被駕乘)。若使用頸環活動監測器,系統會自動偵測出最佳配種時間並警示。

4.

授精位置:傳統的授精位置在子宮體,但根據文獻顯示仍有25%在子宮頸就進行授精,可能因此導致受孕率下降。另外,亦有人嘗試在子宮角進行授精,前述方法是在授精前先進行超音波檢查,檢測排卵是哪一側的卵巢,並在排卵的同側進行AI,然而大多數研究顯示其對受孕率並無顯著之提高。

5.

發情同期化(Oestrous synchronisation):

 

(1)經產母牛:注射兩劑間隔11日的前列腺素後,進行發情觀察,再進行配種。

 

(2)女牛:注射兩劑間隔11日的前列腺素,可在第二劑注射後 72或96小時進行固定時間配種(fixed-time artificial insemination, FTAI)

6.

排卵同期化(Ovulation synchronisation, Ovsynch):若酪農無法在發情偵測上投入較多勞力及時間,可考慮採用排卵同期化,其可在牛群進行前述處理後,進行FTAI。此外,若是場內有胎距超過400天之牛群,亦可考慮使用。雖然這項策略在1990年代就已發展出,但其受孕率僅有30%。

(三)

直接驗孕法:如是否重發情、直腸超音波及直腸觸診。

1.

是否重發情:乳牛發情週期約為21天,若第一次配種未成功受孕,理論上會在第一次配種21日後重發情,然而實際現場運用上重發情的狀況較難被觀測到。

2.

直腸超音波:通常須等到配種28天之後,使用此方式驗孕方有準確度,其原理是使用超音波偵測早期胚和胎兒液體是否存在來判斷是否懷孕,然而牛隻正常發情週期為18-24日,於配種後28天進行驗孕常導致未孕牛無法在配種後18-24日再進行配種。

3.

直腸觸診:須等到配種後40-50天執行才具有準確率,主要利用手掌腹部確認子宮角之胎膜反應或是直接觸診子宮角中之胎胞。

二、現代繁殖管理策略

 

近年來,由於勞力成本提高,部分酪農開始投入發情觀察相關之機械設備費用。此外,亦改良了傳統發情同期化和排卵同期化之執行程序,增加受孕率。而為了能在配種後可以非侵入式驗孕方式儘早確認懷孕,因而發展出間接驗孕之方式,分述如下:

(一)

感測器輔助觀察:為了節省時間及勞力支出,研究人員依照牛隻發情行為及身體徵候開發出相對應的感應器進行發情觀測,以下就壓力感應器及活動監測器分別敘述如下:

 1.

壓力感應器:牛隻發情時會有駕乘或被駕乘之行為出現,可用此特性在母牛背部尾椎附近裝設壓力感應器,常見壓力感應器如 scratch cards、colour
ampoules、vasectomized bulls fitted with a chin-ball marker、the use of tail-painting methods 及 HeatWatch。

 2.

活動監測器:是一種被許多酪農戶使用來提高發情偵測率並降低勞力支出成本之身體活動監測器(如圖1)。通常是使用綁在腳上的計步器,偵測在發情期間每小時增加的步伐數,也有使用頸環,辨識出增加的身體活動量(走路、駕乘、起身和躺下),當活動量異常時可發出訊息警示。

(二)

改良版排卵同期化程序:近年來則發展出Double – Ovsynch 及Presynch-Ovsynch 策略, 前者進行兩次排卵同期化 ( GnRH - 7d - PGF2α- 3 d - GnRH - 7 d – GnRH - 7 d - PGF2α - 56 h – GnRH - 16 h - FTAI ),後者流程為PGF2α - 14d - PGF2α ( Presynch - PGF2α ),12 天後進行排卵同期化 ( GnRH - 7 d - PGF2α - 56 h - GnRH - 16h - TAI ),可分別提高受孕率 46% 及41%。

(三)

間接驗孕法:為了能在早期進行驗孕,讓未孕牛能在第一次配種後18-24日進行配種,酪農開始尋求間接的驗孕方式,如內泌素在懷孕期間之變化或是懷孕時母體體液內分泌的特定物質,期能更早辨識出未孕牛隻。理想的早期驗孕方式須具有較高的敏感性(正確的辨識懷孕牛隻)、特異性(正確辨識出非懷孕牛隻)、檢測費用合理、可在現場直接使用及可即時判斷懷孕狀態等特性。目前在商業上常使用的內泌素驗孕方式包含生乳助孕素或懷孕相關醣蛋白(Pregnancy associated glycoprotein, PAG)檢測及免疫球蛋白G(Immunoglobulin G, IgG)片段驗孕,分述如下:

1.

助孕素:適合在配種後第21天進行未孕檢測,對辨別未孕牛隻準確率較高。然而,當發生早期胚胎損失導致母牛回到未孕狀態時,助孕素的濃度具有高度變異性,導致偽陽性的產生,且使用成本較高,若能降低成本,則具有競爭能力。

 2.

PAG:PAG 檢測是一個較為可用之方式。然而,若要有高準確率,須在配種35日後進行。PAG仍會有偽陽性的發生,若前一次懷孕期達40-50天時,本次配種進行驗孕就有可能會產生偽陽性。

 3.

IgG片段驗孕:英國在2015年開發出以生乳中IgG片段檢測懷孕相關聚醣成分之早期驗孕技術,可在配種後第16天進行驗孕,目前前述技術已申請專利,若未來可推廣在產業上,將可使未孕牛在第一次配種後 21天進行同期化或再配種(如圖2)。

結 論
  綜整上述,繁殖管理方式及方法,在勞力成本較高的現況,為減少勞力成本的支出,應用感測器輔助觀測發情,並善用現場管理系統記錄每頭乳牛的發情狀況。而在購買精液進行授精時應確保所使用的公牛精液品質良好,進行授精時除了須在正確的授精時間進行外,亦須注意授精位置是否正確。授精完後須進行直接或間接驗孕,無論採用哪種驗孕方式,其目的皆是要儘早辨識出未受孕牛隻,使之儘量在下一個動情週期時能獲得配種機會。而對於多次配種皆未成功受孕牛隻,可利用現場管理系統搜尋之前紀錄,並與獸醫師協商後再決定屢配未上牛隻是否要進行發情同期化及排卵同期化處理,或是直接予以淘汰。惟有結合傳統及現代繁殖策略,方可提高場內繁殖管理效益,進而增加場內收益。

參考文獻

Crowe, M. A., M. Hostens, and G. Opsomer. 2018. Reproductive management in dairy cows - the future. Ir. Vet. J. 71:1-13.




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