암컷 여우의 외음부 변화상 분석을 통한 발정기 예측
이숙진1
⋅
권준혁1⋅
원혁재1⋅
남성열1⋅
정동혁2*1국립공원공단 국립공원연구원, 2충북대학교 수의과대학 야생동물의학교실
Prediction of estrus through change in vulva size of female red foxes (Vulpes vulpes)
Sook Jin Lee
1, Jun-Hyeok Kwon
1, Hyeok-Jae Won
1, Seong-Yeol Nam
1and Dong-Hyuk Jeong
2*1Korea National Park Research Institute, 26441, Dangu-ro 171, Wonju-si, Republic of Korea 2Laboratory of Wildlife Medicine, College of Veterinary Medicine, Chungbuk National University,
28644, Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju-si, Republic of Korea
요약: 암컷 붉은여우(Vulpes vulpes)의 외음부 크기 측정으로 발정기를 예측할 수 있는지 여부를 확인하고자 하였다. 암컷 20개체를 대상으 로 45일간 2-5일 간격으로 교미가 확인될 때까지 외음부의 길이, 너비를 측정하여 표면적을 계산하였고 그 중 2개체는 성호르몬인 에스트라 디올(estradiol) 과 프로게스테론(progesterone)을 측정하였다. 연구 결과 외음부 표면적은 교미 6일 전부터 증가하기 시작하여 교미일에 약 2배 정도 증가하였고, 에스트라디올은 교미 10일 전부터 증가하기 시작하여 교미 3.5일 전에 최대치임을 확인하였다. 프로게스테론은 교미 3.5일 전 부터 증가하기 시작하여 교미 당일 최대치를 보였다. 여우 발정기에 외음부 크기의 변화는 성호르몬 변화상을 반영하였다. 그러므로 암컷 여우의 발정기를 예측하기 위한 비침습적 방법으로 활용 할 수 있다.
주요어: 붉은여우, 발정기, 번식, 외음부 크기, Vulpes vulpes
Abstract: The purpose of this study was to determine whether the estrus could be predicted based on the size change of the vulva of red fox (Vuples vulpes). In 20 females, the length and width of the vulva were measured by intervals of 2 to 5 days for 45 days until mating was confirmed, and the surface area was calculated from the length and width, and two of them were measured for sex hormones estradiol and progesterone. As the esults, the surface area of the vulva started to increase 6 days before mating and in- creased about twice on the day of mating. Estradiol and progesterone started to increase 10 days and 3.5 days before mating, and the maximum level has been reached 3.5 days before mating and on the day of mating, respectively. The results indicate that the change of the vulva size during the estrus reflected the change in sex hormones. Thus, change in vulva size can be used as a non-in- vasive method to predict estrus in female red fox.
Key words Red fox, estrus, reproduction, vulval size, Vulpes vulpes
서론
붉은여우(red fox,
Vulpes vulpes)는 일부 국가에서 유
해종으로 분류될 만큼 흔하게 분포하고 있다(Newsomeet
al., 2014).
그러나 한반도 남한지역에서는 토종 여우가멸종했기 때문에, 국립공원공단에서는
2012년부터 여우
복원사업을 진행하고 있다. 야생에 방사할 개체를 확보하기 위해서 시설 내 번식이 필수적이므로 그간 자연교 미를 통한 번식을 유도하여왔다. 하지만 자연교미를 통한 번식기법은 유전적 다양성을 고려한 증식 및 원종확보, 그리고 계획성 있는 복원사업 수행에 한계가 있다. 따라 서 암컷 여우의 명확한 발정적기를 확인하여 자연번식 유도 또는 인공수정 기법의 도입이 절실한 실정이다.
여우는 년 1회 발정을 하며, 발정기는 1-3월에 해당한 다. 발정기 동안 수컷을 허용하는 기간은 2-3일로 매우
Received 14 June 2021; Revised 04 March 2022; Accepted 10 March 2022
*Corresponding to 정동혁(Dong-Hyuk Jeong) E-mail. [email protected]
짧다(Farstad, 1998). 암컷 개에서는 발정 전기에 외음부 부종, 외음부 분비물, 외음부 출혈과 같은 징후가 나타나 지만 여우에서는 분비물과 출혈이 나타나지 않기 때문 에 육안으로 발정을 예측하기가 어렵다. 농장에서 사육 되는 여우(silver fox,
Vulpes vulpes; blue fox, Alopex la-
gopus)에서 발정여부를 확인하는 검사방법으로
질세포 검사, 질 전기저항검사가 과거부터 흔히 사용되어왔으며, 암컷 개와 마찬가지로 여우에서도 발정기에는 질 상피세 포 비율과 전기저항 수치의 증가 한다(Boue
et al., 2000;
Moller et al., 1984).
그리고 동물원에서 사육되는 붉은 여우에서도 질 전기저항 측정 방법이 발정 여부 확인에 사용되어왔다 (Yatuet al., 2019).
그러나 이러한 질 상피 세포 비율과 전기저항 수치는 발정기에 임박했을 때 증가 하기 때문에 발정의 예측 인자로 활용하기에 한계가 있 다. 또 다른 발정 확인 방법은 성호르몬을 측정하는 것이 다. 야생의 붉은여우를 실험실 환경에 길들여서 연중 성 호르몬을 측정하여 발정기에 혈액 내 에스트론(estrone) 과 에스트라디올(estradiol) 의 증가를 확
인한 바 있으며 (Mondain-Monval et al., 1977),
농장의 북극여우에서 발정 시기에 혈액 내 성호르몬을 측정하여 황체형성호르몬(Luteinizinghormone, LH)과 에스트라디올의 최대치 상승 1-2일 후
발정이 오는 것을 확인하였다(Molleret al., 1984).
최근 에는 좀 더 비침습적인 방식으로 분변 내 성호르몬 대사 물질을 측정하는 방식이 야생동물을 비롯한 여러 동물 에게 활용되고 있으나 복잡한 검사 절차와 긴 분석시간 은 단점으로 여겨지고 있다(Peteret al., 2018).
이렇게 여우에서 발정기 확인을 위한 검사 방식은 다 양하게 확립되어 있으나 대부분이 사람에게 길들여진 농장 개체에 적용되어왔거나 아니면 실제 활용이 어려 운 복잡한 방식들이다. 2-3일 정도의 짧은 교배적기를 놓치지 않고 확인하기 위해서는 빈번하게 여우를 포획하 여 검사를 진행하여야 하며 1-3월의 번식기 동안 포획이 용이한 좁은 사육장에 가두어 두어야 하는 문제가 발생 한다. 따라서 사람에게 길들여지지 않은 야생의 여우에게 검사 스트레스를 줄이기 위해서는 발정기를 미리 예측할 수 있는 검사방법의 확립이 필요하다. Valdespino
et al.
(2002)은 사막여우(fennec fox, Vulpes zerda)에서 발정기
에 외음부 크기의 증가가 완만하게 진행되기 때문에 질세포 검사에 비해 발정기 예측에 더 유용하다고 한 바 있다. 붉은여우의 경우 발정기에 외음부 부종이 나타나 긴 하지만 부종의 정도와 발정 예측 인자로서의 활용 가 능성에 대한 연구는 수행된 적이 없다. 따라서 본 연구에 서는 붉은여우 암컷의 외음부 크기 변화가 발정의 예측 인자로 활용 가능한지 여부를 모색하고자 하였다.
재료 및 방법
본 연구는 국립공원공단의 사전 승인을 받아 수행되었 다(승인번호: KNPS 2018-19). 연구의 전 과정에서 동물 의 관리는 야생동물 연구 지침을 따랐다(Sikes et al, 2011).
국립공원연구원 중부보전센터에서 관리하고 있는 건강 한 붉은여우 암컷
20개체를 연구 대상으로 2018년 1월
11일부터 2018년 4월 4일까지 수행하였으며 이 기간 동
안 각 개체별 45일간 측정한 데이터를 사용하였다. 연령 은 1-6년생이며(1년생 4개체, 2년생 이상 16개체), 중국 으로부터 도입된 야생 붉은여우로 사람에게 길들여지지 않은 개체이다. 연구기간 동안
4 m × 4 m
크기의 실내 계류장 내에 유지하였다. 먹이로 매일 1회 400-500 g의 닭고기와 병아리를 급여하였고 물은 자유롭게 먹을 수 있도록 해주었다.발정 시기인 1월부터 2-5일 간격으로 디지털캘리퍼스 를 사용하여 외음부의 털이 있는 부분의 경계부 길이와 너비를 측정하였다(Fig 1). 외음부 부종이 확인되면 수 컷과 합사하여 교미를 유도하였으며 육안으로 첫 교미 가 확인된 날까지 외음부 크기를 측정하였다. Valdespino
et al.(2002)이 사용했던 방법과 같이,
외음부의 길이(mm)와 너비(mm)를 곱하여 표면적을 계산하였다(mm2
).
교미 일을 ‘0일’로 정의하고 0일부터 -45일까지 역순으로 배열 하여 각 날짜에 해당하는 암컷들의 외음부 표면적 평균 수치의 변화 양상을 모니터링하였다(mean ± SE).20개체의 외
음부 크기를 측정하는 동시에, 이들 중 2개체를 선정하여 동일 간격으로 뒷다리의 복재정맥(saphenous
vein)에서 3 ml의 혈액을 채취하였다.
원심분리한 혈청 시료는 채혈 당일 냉장상태로 검사 전문 외부기관(네오딘바 이오벳)에 발송하여 에스트라디올과 프로게스테론(pro-
gesterone)
두 종류 호르몬 농도를 측정하였다. 이 두 호르 몬 수치 역시 교미일(day 0)을 기준으로 -45일까지 역순 으로 날짜별로 배열하여 농도 변화 양상을 확인하였다.혈중 에스트라디올이 증가하기 전까지의 비발정기 시기 와 수컷을 허용하여 교미가 확인된 날(교미일, day 0)의 외음부 크기(길이, 너비, 표면적
)
평균 차이를 Mann-Whitney 통계기법을 통해 비교분석 하였다(IBM SPSS statistics18 software, Foster City, CA, U.S.A.).
결과
전체
20개체를 대상으로 교미일을 기준으로 교미일
전 45일간의 날짜별 외음부 크기 변화를 배열하였으며, 각 날짜에 해당하는 암컷의 수는
1-10개체였다(Fig. 2).
교미일 기준 일주일 전까지는 크기의 변화를 보이지 않 다가 6일 전부터 외음부 크기가 증가하기 시작하여 교미 당일에는 표면적이 2배 가까이 증가하는 것이 확인되었 다. 암컷 개체에서 측정한
2종류의 호르몬 농도 분석 결
과(Fig. 3), 에스트라디올은 교미 10일 전부터 증가하기 시작하여 교미3-4일 전에 최대치(각각 93 pg/ml, 56.3
pg/ml)를 이루고 교미 당일에는 비 발정기 수준으로
떨어지는 것을 확인하였다. 그리고 에스트라디올이 최대 치를 이룬 날부터 프로게스테론이 증가하기 시작하여 교미 당일에 각각 18.9 ng/ml, 12.1 ng/ml까지 상승했다.
두 마리의 호르몬 상승 폭은 차이가 있었으나 상호 유사 한 호르몬 변화 추세를 보였다.
외음부 부종은 에스트라디올이 증가되고 약 4일 이후 에 나타났다. 에스트라디올이 최대치인 교미 3일전에 외 음부 표면적은
250 mm
2정도로 증가하였고 에스트라디A B
Fig. 1. Measurement of vulval length (mm) (A) and width (mm) (B) of red fox (Vulpes vulpes) on mating day
Fig. 2. Daily change of vulval surface area (mean ± SE) of 20 red fox (Vulpes vulpes) during 45 days before mating day (day 0).
올이 다시 낮아진 교미 당일에 외음부 크기가 가장 크게 증가되었다. 에스트라디올이 증가하기 전인 교미 10일까 지의 비발정기 평균 외음부 크기와 교미 당일의 외음부 평균 크기 비교 결과 교미당일의 외음부 크기가 비발정 기에 비해 증가하였다(길이 약
1.3배,
너비1.5배,
면적1.97배; P < 0.05) (Table 1).
고찰
본 연구를 통해서 붉은여우의 외음부 크기 변화가 암 컷의 발정 예측 지표 인자로 활용 가능한지 여부를 모색 하였다. 그간 붉은여우에 관한 많은 연구가 수행되었으 나 외음부 크기와 성호르몬 그리고 이것들을 활용한 발 정적기 예측에 관한 연구는 매우 부족한 실정이었다.
Valdespino et al.(2002)은 네 마리의 동물원 사막여우를
대상으로 검사한 결과에서 외음부 너비가4 mm이상
증 가되는 시점을 발정기로 판단하였고 약 2-9일 전에 발정 기를 예측할 수 있을 것이라고 하였다. 사막여우와 붉은 여우는 종이 다르고 신체크기가 다르므로 외음부 크기를 이 두 종에서 비교하기에는 무리가 있으나, 본 연구결과 붉은여우에서도 사막여우와 비슷하게 교미 6일 전부터외음부크기가 증가하는 경향을 보였다.
본 연구에서 외음부 크기와 호르몬 변화상을 함께 분석 하여 외음부 크기가 에스트라디올의 변화를 3-4일 후에 반영하는 것으로 확인하였다. 외음부 표면적이 250 mm2 를 넘어서는 시점에서 에스트라디올 농도는 최대치를 나 타내며, 외음부 면적이 최대치를 이루는 시점에서 에스 트라디올 농도는 급격히 감소하고, 프로게스테론 농도가 증가하였으며, 이때 교미가 이루어졌다. Moller
et al.(1984)
이 농장 사육 북극여우를 대상으로 검사한 결과 황체형 성호르몬 농도가 최대치를 보이기6일 전부터 혈중 에스
트라디올이 증가하기 시작하여 발정1-2일 전에 최대치
를 보이다가 이후 다시 급격히 감소하면서 혈중 프로게 스테론이 상승하였고, 이 시점에서 교미가 이루어졌다.그러므로 붉은여우는 농장 사육 북극여우와 유사한 호 르몬 변화상을 나타냈다. 에스트라디올의 최대치는 북극 여우에서 더 높게 측정되었으며(124-373 pg/ml) 이러한 차이는 사육환경과 종의 차이에 기인한 것으로 보인다.
본 연구를 통해 교미일에 붉은여우의 외음부 표면적은 비발정기에 비해 약
2배
증가하는 것으로 확인되었다.Heptner et al.(1998)은 러시아
붉은여우의 발정기 자궁 각은 거의 2배, 난소는 1.5-2배 증가한다고 하였다. 그러 므로 발정기에 붉은여우 암컷의 내⋅외부 생식기 크기 Fig. 3. Serum levels of estradiol (pg/ml) and progesterone (ng/ml) in two female red foxes (Vulpes vulpes) during 45 days before mating day (day 0)Length (mm)* Width (mm)* Surface area (mm2)*
day -45 ~ day -10 (n=150) 16.03 ± 0.13 9.96 ± 0.11 160.27 ± 2.52
day 0 (n=7) 20.97 ± 1.02 14.9 ± 0.66 315.53 ± 27.72
*There were significant differences in each of vulval length, width and surface area of red fox between non-estrus (from day –45 to day –10) and mating day (day0) (Mann-Whitney U test: P < 0.05).
Table 1. Vulval length, width and surface area of red fox (Vulpes vulpes) between non-estrus (from day -45 to day -10) and mating day (day 0). The results are presented as mean ± SE
모두 2배 정도 증가하는 것으로 보인다. 발정기 질 상피세 포 비후는 에스트로겐(estrogen) 의 영향에 기인하다고 확 인된 바 있다(Mondain-Moonval
et al., 1976).
결과적으로 암컷 붉은여우의 외음부 크기를 발정 예 측 지표로 사용할 경우 검사 빈도를 일주일에 1회로 늘려 도 발정기를 놓치지 않고 확인 가능하며 외음부 크기가 증가되기 시작하면 이미 에스트라디올이 3-4일 전에 증가 한 것으로 추정하여 교배시기를 판단할 수 있다. 따라서 기존의 검사 방법에 비해 포획 및 검사 스트레스를 줄여 주면서 발정기 예측을 할 수 있다.
본 연구는 암컷 여우
20개체를 대상으로 했으나 교미
일을 기준으로 검사결과를 날짜별 역순으로 정리한 결 과 각각의 날짜에 해당하는 개체 수가 1-10으로 줄어들 어 전체를 충분히 반영하지 못했으며 교미확인 이후에 는 크기를 측정하지 않아 외음부 부종 상태가 지속되는 기간을 확인하지 못한 한계가 있었다.참고문헌
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