母牛需經過配種、受精、懷孕及生完小牛後才開始有牛乳的生產，因此儘早確認母牛懷孕，對酪農的收益是相當重要的一環。其中，配種率、受精率及懷孕率係屬於繁殖效率指標之一。近年來，繁殖效率下降已是乳牛業全球公認的問題，亦是大型反芻動物經濟損失和淘汰的主要原因。許多因素導致繁殖效率下降。其中，胚胎死亡是生殖失敗的主要原因之一。以下內容摘錄自Barbato et al.(2022)的研究報告，在乳牛及肉牛進行人工授精（artificial insemination, AI）後，到懷孕第42天，胚胎損失可能在40%到65%之間。經歷胚胎損失之動物需額外再進行照顧及配種，這也導致繁殖成本增加，經濟損失亦隨之提高，並減少出生犢牛數量。無論是乳牛還是肉牛，集約化育種系統的引入和高產動物的育種選擇方向加速了胚胎死亡率，因為高產動物比中等或低產動物更容易發生胚胎死亡。研究報告顯示，養牛業先進的國家如美國和英國，每年因胚胎死亡造成的農場經濟損失估計分別為14億美元和2.5億美元，全世界平均約為1.28億美元。為減少胚胎死亡所造成的經濟損失，須實施必要的繁殖管理措施。其中，較常使用提高繁殖性能的策略是透過縮短產犢-受孕間隔，並於懷孕診斷後儘快對未懷孕的動物進行再進行授精。使用超音波檢查胚胎心跳作為懷孕檢測的方法，其敏感性在100%，但準確度在懷孕28-30天之前是有限的。無法檢測到心跳即可判斷胚胎已死亡，但是當觀察到有心跳的胚胎時，並沒有方法能確認胚胎後續是否會死亡。因此，超音波檢查無法預測胚胎死亡率。在AI後早期識別胚胎死亡率的新技術可能在管理策略中發揮關鍵作用，以提高乳牛場的繁殖效率和增加牧場收益。
　　理想的乳牛早期懷孕檢測應滿足以下標準：高靈敏度（即正確識別懷孕動物）、高特異性（即正確識別未懷孕動物）、實施成本低、在野外條件下易於實施，並能夠盡早確定懷孕成功與否。總結以上這些特徵，檢測懷孕之標的以來自胚胎本身為佳，而由胚胎滋養層單核和雙核細胞分泌的懷孕相關醣蛋白(pregnancy associated glycoprotein, PAG)就是一個較佳的檢測標的。用於檢測懷孕母牛血液循環中PAG濃度的分析方法已開發並且商業化。本篇研究報告整理了懷孕期間及分娩後PAG濃度變化趨勢，以及PAG濃度與胚胎健康之關聯性。

PAG濃度隨著懷孕及分娩後天數而改變

　　母牛懷孕第15至22天就在母體血液中檢測到了PAG。在懷孕第28天到第30天，使用PAG檢測結果更加準確。懷孕動物的PAG濃度在第6週和第35週之間逐漸增加，然後在懷孕第35週和最後幾週之間持續上升（圖1）。其後，分娩前20到10天之間濃度快速飆升，並在產犢前約5-10天PAG濃度達最高峰。產犢後PAG濃度在母體血液中開始降低，回到基礎線水準，但會持續80-100天（圖1）。產後早期乳牛血漿中PAG的存在可能會限制它們在野外條件下的使用，如果這段時間進行配種並以血漿PAG驗孕，亦有偽陽性產生。要在產後早期使用PAG測試診斷懷孕，產犢和AI之間的間隔應至少為60天，因為產後母體循環中殘留的PAG對再次懷孕的影響最小。產犢後PAG從母體血液中緩慢消失，是由於產犢時存在高濃度，以及牛PAG的半衰期較長，且不同品種牛隻之PAG半衰期亦有所不同。挪威紅色品種（Norwegian Red Breed）乳牛中約為7.4-9天，非洲阿扎瓦克瘤牛（Azawak Zebu Cows）大約9.2–10.1天。使用生乳來檢測PAG濃度引起了育種者的興趣，因為生乳採樣可避免血液採樣所造成的動物緊迫，且不需要特殊的專業知識，價格亦低廉。研究報告指出，生乳中可檢測出PAG並可用於早期懷孕檢測。關於文獻中很少有研究報導乳牛整個懷孕期間乳汁中的PAG濃度。另有研究報告指出，生乳中PAG的濃度似乎比血漿低10至50倍。然而，在分娩後生乳中PAGs濃度的下降速度較血液快。亦有研究報告結果顯示，在產犢後6天內，PAG的血漿中的濃度降低50%，而生乳中的濃度則降低95%。

PAG亦可作為胚胎健康程度之指標

　　檢測PAG不僅可進行懷孕診斷，亦可判斷胚胎和/或胎兒健康狀況。例如，PAG的濃度在化膿性放線菌（Actinomyces pyogenes）感染胚胎1-3天後開始下降，即使在感染弓形蟲和單核細胞增生李斯特菌後的懷孕山羊中，PAG濃度曲線與放線菌感染胚胎的作用動力學一致：在感染李斯特菌的山羊中，蛋白質濃度在接種後的第2天和流產前9天急劇下降。這種下降的機制似乎與滋胚層細胞活性的降低有關。因此，PAG可被視為胎盤功能的標誌和監測懷孕的直接工具。亦有研究報告首次證 明PAG濃度變化可以揭示胚胎損失的可能性，正如超音波檢查所假設的那樣，懷孕母牛在遭受胚或胎兒死亡後，PAG的血漿濃度亦會降低。他們發現濃度的變化與前人研究用化膿性放線菌實驗感染後報告相似。懷孕第31天的PAG可能是預測胚胎發育的良好標誌物，其可預測懷孕第31天至第59天之間的死亡率，表明該分析可以幫助預測乳牛將經歷胚胎死亡。最近，許多研究報告皆顯示PAG濃度與胚胎損失之間的關聯性，並說明檢測PAG濃度除了可進行懷孕診斷外，亦可作為檢測胚胎或胎兒健康程度之指標（圖2）。

圖1. 乳牛懷孕期間(A)及分娩前後(B)血漿中PAG濃度之變化。

結論

　　PAG不僅可作為乳牛早期懷孕診斷之工具，亦可辨別胚胎健康程度，進而判定胚胎損失之機率，而檢測生乳中PAG濃度，可減少採血時所造成之動物緊迫，亦可將乳樣檢測發揮更大之效用。新竹分所亦為產業後續推廣此項技術之參考。

參考文獻

　　Barbato, O., L. Menchetti, G. Brecchia, and V. L. Barile. 2022. Using pregnancyassociated glycoproteins (pags) to improve reproductive management: from dairy cows to other dairy livestock. Animals 12: 2033-2049.

圖 2.乳牛懷孕30至40天遭受胚胎損失時，血漿中懷孕相關醣蛋白濃度及孕酮濃度變化。

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