2020年家畜胚胎生产和移植的统计数据
发布时间:
2023-03-13
1、摘要
2021年,国际胚胎技术协会(IETS)数据检索委员会提交了在全球收集的关于2020年开展胚胎移植(ET)活动的第30份年度数据报告。这一年的主要特点是,尽管COVID-19大流行及其对全球经济产生了严重的负面影响,但大多数地区和所有物种的胚胎产量都有所增加。
2020年进行胚胎移植数据汇报的国家数量与2019年相同,(全球202个国家中有39个进行了数据汇报,占比19.3%;如表1),区域内几乎没有任何变化(只有欧洲增加了两个国家的数据汇报,而亚洲减少了两个国家的数据汇报),物种之间的变化很小(肉牛和绵羊各增加了一个国家的数据汇报,山羊增加了两个国家的数据汇报,马减少了一个国家的数据汇报)。然而,我们也收到了胚胎出口到的25个国家的数据,没有提交任何数据的消息这些国家主要位于亚洲(其中亚洲有12个国家)。上面这些事件都表明胚胎移植技术在全球范围内被广泛使用(全球有31.7%的国家在使用胚胎移植技术)。
表1 :各大洲和各物种提交胚胎移植数据的国家的数量和比例
其他物种的胚胎数量同样有所增长,与2019年相比,IVD胚方面:马的IVD胚数量增长了13.6%,绵羊增长了33.3%,山羊增长了51%;IVP胚方面:马的体内胚数量增长了37.1%,山羊增长了204.1%。IVP胚发展如此快速,很大一部分原因是上报数据的国家少,特别是小型的反刍动物,这可能导致IVP胚数量存在逐年高波动。(例如:2018年到2019年绵羊的IVP胚增长了122.1%,2019年到2020年绵羊IVP胚胎数量减少了87.6%。)然而,在马、绵羊和山羊这些所有的物种中,2020年记录的胚胎总数是过去五年中较高的。 2020年四种具代表性的家畜的胚胎产量汇总结果见表2(胚胎生产和收集的总数),和表3(移植胚胎总数)。记录了超过1500万个牛胚胎,比2019年增加了7.0%(分别为1518150vs1419336)。与2019年胚胎生产不同的是体内生产(IVD)和体外生产(IVP)的胚胎产生了不同的发展趋势。2020年无论是IVD胚胎的收集的数量,还是IVD胚的移植的数量都在减少(与2019年相比分别减少了6.7%和7.9%)。自2015年以来(即在大流行之前)已预测到这种下降的趋势,2020年IVP胚胎生产和移植增加的数量完全可以填补IVD胚胎生产和移植减少的数量。(与2019年相比,IVP胚生产和移植分别增加12.1%和10.2%)。但是在欧洲出现了相反的的变化趋势,与2019年相比,2020年欧洲汇报IVD胚移植数量增加了1.3%,IVP胚减少了23.4%。但是2020年,全球范围内,IVP胚的数量占了所有牛的可移植胚胎数量的76.2%。
表2:2020年各大洲牛、绵羊、山羊及马的IVD胚和IVP胚生产移植汇总表
2020年实际移植的胚胎数量与收集数量变化趋势基本一致,IVD胚数量在减少,IVP数量在增加。(分别是IVD胚减少7.9%,IVP胚增加10.2%)。但我们发现2020年实际移植的IVP胚胎比例有所下降(2020年75.9%,2019年为77.3%),主要是受北美洲胚胎数据波动影响,下降比例达到最高,下降比例达到了58.7%。因此,南美洲的胚胎移植数量依然多于北美洲(南美洲47415,北美洲339716)。2020年IVD冷冻胚移植情况与2019年相近(2020年40.5%,2019年39.2%)。而冷冻的IVP胚胎的移植率则有所下降(2020年为39.5%,2019年为43.9%)。然而,出现这种情况的主要原因是由于新鲜IVP胚胎移植的比例增加,且显著大于冷冻IVP胚胎移植减少的比例。(与2019年相比,鲜胚移植率增加18.8%和冷冻胚移植率减少0.8%)。
表3:2020年各大洲牛、绵羊、山羊及马的IVD和IVP胚移植数量汇总
总而言之,2020年是世界胚胎产业发展不错的一年,尽管2019大流行造成了负面的经济危机。我们可以看到在所有物种中移植的胚胎总数在增加,胚胎移植的增长的趋势保持不变。
2、前言
数据检索委员会(DRC)隶属于国际胚胎技术协会(IETS)的委员会,主要负责收集、组织和发布美国家畜胚胎行业的统计数据。今年,我们发布了第30份年度报告,显示了2020年与体内和体外胚胎收集和移植相关的全球活动数据。本报告中显示的结果代表了世界范围内反刍动物和马的胚胎产业的主要趋势。
3、方法
数据的收集是利用数据检索委员会在几年前制定的一套标准方法,其结果在每年12月份的《胚胎技术通讯》的报告中公布。总之,胚胎技术活动是由每个国家的当地的统计员或由从业人员和商业代表进行汇报。有几个国家的统计员是当地胚胎技术协会的成员。比如:阿根廷、巴西、加拿大等等。对于欧盟成员国或者欧洲其他国家的数据是由欧盟胚胎技术协会进行提交的。数据也会由胚胎移植团队或者国外的公司进行提交。在某些国家这是唯一获得胚胎移植数据的来源。当然,如果当地代表报告了类似的数据,那么来自这些团队或公司的数据将被丢弃,以避免双重报告。各地的数据统计者和地方合作人员名单见附件1。
数据由国家收集方直接上传到互联网信息系统网站或发送给数据检索委员会。数据管理的软件将数据按照数据提交表单中的格式自动生成MS Excel .csv文件。表4至14按照大洲、技术(IVD和IVP)和物种对结果进行了胚胎数据的总结。南美洲的数据包括美洲南部和中部国家收集的数据。数据也被用来建立历史序列,如图2到图4所示。详细的国家信息见附件2至附件6。详细的国家信息(附录2至6),以及图S1至S4,可在IETS网站上作为补充文件获得(www.iets.org/Committees/Data-Retrieval-Committee)。
4、结果
数据检索
在2020年的报告中各个国家汇报的最具代表性物种的ET数据,几乎没有任何变化。在牛方面,还增加两个国家报告的数据,这两个国家来自欧洲(白俄罗斯和爱沙尼亚),但是减少了来自亚洲(以色列)的数据。在这两种情况下,对总数的影响都很小。这反映了一个由当地统计员和跨国的IVP实验室组成的统一网络可以很好的与数据检索协会进行合作。但也凸显了将数据收集范围扩大到更多国家的困难,特别是那些缺乏当地的ET协会或分散、小规模的国家 ET活动。但是,汇报数据的国家数量差异较小。这表明2020年观察到胚胎生产和移植活动的数字变化实际上反映了全球胚胎产业的主要趋势。
除了牛以外的其他物种的情况略有不同。虽然报告数据的国家数量的变化相对不大,但是有一个国家汇报了一份绵羊数据,两份山羊数据,少一份马数据,可能对总数的影响比对牛的影响更大。例如,澳大利亚占2020年记录的所有山羊胚胎的16.7%,但在2019年没有报告任何关于该物种的数据。尽管报告数据的国家数量的波动对总数有潜在影响,但这些物种的趋势未受影响。
今年,CETA和AETA提供了胚胎出口的详细数据,特别是AETA提供的数据包括了一些没有ET记录的国家的国际贸易数据。这些数据能够让我们填补美洲南部和中部以及欧洲数据记录的空缺,并创建一个更全面的亚洲胚胎移植活动的板块。在这个大洲,有12个国家是从美国进口的牛的胚胎,但是没有一个国家提交了胚胎移植的数据。有一些拥有成熟的胚胎移植产业,但是存在间歇性的缺少数据汇报,比例日本。但是AETA提交的数据也包含了一些之前没有提交胚胎数据的国家,比如:尼泊尔和阿塞拜疆。总之,所报告的关于国内活动和国际胚胎贸易的数据之间的关联是世界各地家畜更广泛地采用胚胎技术的证据。另外,直接或间接拥有胚胎数据的国家牛群的存栏量占世界总存栏量的56.5%。
图1:世界地图,2020年已提交胚胎数据的国家用黄色标识,有进口胚胎记录的国家用蓝色标识
4.1胚胎产业数量
4.1.1牛的体内胚
2020年冲洗的卵母细胞和收集到的可移植的胚胎数量见表4,已经移植的胚胎数量见表5。共收集了361,728个可转移的IVD胚胎,相对于2019年的数据(-6.7%)有所减少,并符合自2015年以来观察到的该类型胚胎的发展趋势。在各大洲中,唯一例外就是欧洲,在那里收集的IVD胚胎数量略有增加(+1.3%)。事实上,欧洲是唯一一个汇报IVD胚的国家数量超过IVP胚的大洲(分别为23和12)。但是,与2019年相比,所有大洲的IVD胚胎移植数量都有所减少(总体上减少7.9%)。因此,在牛中,IVD胚胎现在仅占全球已记录的胚胎总数的23.8%,占全球移植的胚胎总数的25.1%。
表4.2020年各大洲收集到牛的IVD胚胎
欧洲和北美在2020年收集和移植的IVD胚胎数量占多数(分别为89.3%和88.8%)。总体超排卵效率保持稳定(图S1),估计全球范围内平均有10.0个卵子和6.2个可转移胚胎。欧洲是唯一一个主要在奶牛和小母牛中收集IVD胚胎的地区(84.2%),在该地区报告数据的23个国家中有20个国家观察到这些特征(87.0%)。有趣的是,超排卵效率与在北美观察到的超排卵效率相似(每次冲洗分别为6.2个和6.3个活胚),其中64.5%的冲洗是在肉牛。但是,与欧洲相比,在北美的奶牛,每次冲洗收集的胚胎较少(分别为5.5个和6.1个),这可能是由于前者的奶牛使用性控冻精的比例高于后者(46.1% vs. 20.0%)。
冷冻的IVD胚胎移植数量多于新鲜胚胎(分别为59.5%vs.40.5%),这一比例与2019年观察到的比例略有不同(60.8% vs. 39.2%)。使用低温保存的胚胎在肉牛移植中占优势(68.6%),而在奶牛移植中没有优势(48.8%)。因此,与欧洲相比,北美和南美的冷冻胚胎移植比例更大(分别为63 .2%、61.2%、52.2%)。
表5:2020年各大洲移植IVD胚胎数量
4.1.2牛的体外胚
2020年体外胚胎生产情况见表6(OPU收集的卵母细胞)和表7(屠宰场来源的卵母细胞)。2020年,获得的IVP胚胎总数得到了增加(与2019年相比增加了12.1%,2019年获得的IVP胚胎总数是1031567枚,2020年是1156422枚),记录了超过150万的胚胎收集或生产数据。欧洲的情况再次与其他地区有所不同,2020年产生的IVP胚胎数量比2019年显著减少(-23.4%)。与其他一些特定地区的趋势相比,这种对比更加明显。比如:非洲的IVP胚胎生产数量增加36.5%,北美增加10.3%,大洋洲增加36.9%,南美增加18.5%。但是欧洲IVP胚胎总数生产出现这种情况,主要是受到俄罗斯IVP胚胎移植减少的影响(与2019年相比下降了53.1%)。相反的是,荷兰和德国在欧洲IVP胚胎生产数量分别第二和第三位,它们在2020年生产的IVP胚胎数量上有所增加(分别增加5.5%和4.8%)。美国是全球进行胚胎移植数量最多的国家,2020年生产的IVP胚胎总数增长了11.0%(2020年生产了526791枚IVP胚胎,2019年为474437枚),与2018年到2019年IVP胚胎增长率相比(2019年增长率5%)足足增加了2倍以上。同样,巴西是除美国之外唯一一个拥有6位数胚胎生产数量的国家,2020年IVP胚胎总数增长了22.1%(2020年IVP胚胎366253枚,2019年为299870),恢复到了2018年观察到的IVP胚胎生产水平。这两个国家占2020年记录的所有IVP胚胎数量的77.2%。在美国和巴西,大多数IVP胚胎生产都是奶牛品种(分别为57.5%和56.9%,如图S3所示)
表6.2020年各大洲通过OPU收集的卵母细胞生产的体外胚胎产量
在取卵前(OPU)使用FSH刺激主要发生在北美,其次是欧洲,分别占OPU-IVP胚胎的73.1%和35.7%。在其他大洲中 而这一比例则低于1%。在北美的使用FSH刺激的比例不断增加,特别是在奶牛品种上(2020年使用FSH刺激的比例是72.7%,2019年是54.7%。2020年利用从屠宰场获得的卵母细胞培养生成的IVP胚胎增长了13.2%。(2020年是23649枚,2019年是20887枚。然而,从屠宰场收集卵母细胞途径获得IVP胚胎/IVP胚胎总数的比例与2019年相似(2.0%),因为IVP胚胎总数(OPU +屠宰场)也有所增加。在各大洲中,欧洲利用从屠宰场收集卵母细胞途径生产的IVP胚胎数量在增加,但是在北美洲通过这一途径获得的IVP胚胎数量在减少(2020年欧洲11.3%,北美洲是0.1%;2019年欧洲是3.4%,北美洲是0.8%)。
表7.2020年各大洲从屠宰场收集卵母细胞途径的获得的体外胚胎产量
2020年IVP胚胎的移植数量见表8。与2019年相比,2020年实际移植的IVP胚胎数量增加而非比例增加(2020年878181[75.9%]和2019年797190[77.3%])。从生产的胚胎总数中观察到,欧洲的IVP胚胎移植的数量减少了(较2019年下降了24.8%)。有趣的是,南美洲IVP胚胎移植数量与生产的数量增长的趋势相同 ,但在北美几乎保持稳定(与2019年相比,2020年南美洲为20.7%和北美洲是1.2%)。因此,尽管在北美生产的IVP胚胎数量较多,但大多数IVP胚胎移植发生在南美(占世界IVP胚胎移植总数的55.2%)。
冷冻的IVP胚胎移植的比例从2019年的43.9%下降到2020年的39.5%。这种减少主要是由于新鲜胚胎移植数量的增加,而不是冷冻IVP胚胎的移植数量显著减少(与2019年相比,鲜胚移植数量18.8%和冷冻胚移植数量-0.8%)。欧洲和北美移植的新鲜IVP胚胎比例相似,但在南美的移植的比例更大(分别为57.6%和56.9%和63.1%)。
表8:2020年各大洲牛体外生产(IVP)胚胎移植数量
表9显示了2020年对胚胎进行性别或或基因型微处理的数据。在IVD中,性别和基因型处理减少,但在IVP胚胎中分别增加(-29.1%和-83.8% ;+178.9%和+280.3%)。考虑到目前世界胚胎产业的发展趋势,这种明显的对比是可以预见的。
表9:2020年牛胚胎性别和基因型微处理统计表
4.1.3其他物种
2020年提交除牛以外的物种的IVD和IVP胚胎数量,见表10(绵羊)、11(山羊)、12(马)和13(鹿、骆驼和水牛)。其中,提交绵羊数据的国家数量发生了微小变化(2020年为13个,2019年为12个),缺少了来自希腊的数据,增加来来自秘鲁和墨西哥的数据。绵羊在使用胚胎技术时出现了相反的趋势,IVD胚胎数量增加,但IVP胚胎数量减少(2020年IVD胚胎数量是29819枚,2019年IVD胚胎数量是22374枚,增加了+33.3%,2020年IVP胚胎数量是141,2019年IVP胚胎数量是1137,减少了87.6 %)。
美国是2020年唯一提交绵羊IVP胚胎数据的国家,即使在美国,IVP胚胎的数量也在下降(2020年为141枚,2019年为914枚)。澳大利亚是绵羊胚胎移植的主要国家,收集了12427只绵羊胚胎,移植了12421只,其中96.0%移植的是鲜胚。
表10:2020年绵羊IVD胚胎和IVP胚胎收集和移植数量
另外有两个国家(墨西哥和澳大利亚)在2020年提交了山羊的ET数据,其中,澳大利亚的山羊胚胎数量占了山羊胚胎总数较大的比例(14.3%)。与在绵羊中观察到的情况不同,IVD和IVP胚胎的数量均有增加(2020年是13177和2275;2019年是8725和748;增长率分别是51.0%和204.1%)。美洲的IVD胚胎数量有所增加(加拿大是15.0%,美国是35.7%,巴西是148.6%),而欧洲则有所下降(西班牙下降了62.3%,英国下降了47.1%)。美国提交了大部分的IVD胚胎(10465;占总数的79.4%)和所有的IVP胚胎(2275;100.0%)的数据。
2020年马的胚胎产业特点也是胚胎的数量在增加,记录的IVD和IVP的胚胎数量都有所增加(2020年IVD胚胎数量和IVP胚胎数量分别是25219和8641;2019年IVD胚胎数量和IVP胚胎数量分别是22198和6303)。巴西领先于IVD胚胎的收集国家(22120;占世界胚胎总数的87.7%),其次是法国(2219;占总胚胎总数的8.8%)。意大利是一个拥有很多马的IVP胚胎的国家(5345个;占总数的61.9%)。然而,意大利将大多数IVP胚胎进行了出口(50.3%),只有25个新鲜胚胎和527个冷冻胚胎然后被移植到了本国国内。
表11:2020年山羊IVD胚胎和IVP胚胎收集和移植的数量
表12:2020年马IVD胚胎和IVP胚胎收集和移植的数量
2020年,墨西哥、新西兰和美国的CETA团队提交了鹿的3385个IVD和15个IVP 胚胎数据,与2019年相比略有下降(降低了14.1%)。水牛的ET活动只有意大利提交了数据,而骆驼(美洲驼和羊驼)的ET活动数据只有秘鲁进行了提交。
表13:2020年其他物种IVD胚胎和IVP胚胎收集和移植的数量
4.1.4出口数据
表14.2020年的各国出口胚胎的情况
胚胎出口数量见表14,与2019年相比,2020年出口的牛胚胎数量显著增多(2020年出口数量是41323;2019年出口数量是38986;增长了6.0%),IVD(+6.6%)和IVP胚胎(+4.4%)均有增加。此外,澳大利亚出口了250个山羊的IVD胚胎,意大利出口了2689个马的IVP胚胎。出口的牛IVD胚胎主要是自奶牛品种(71.3%),所有出口的牛IVP胚胎均使用OPU技术回收的卵母细胞生产的。
4.2历史趋势
过去20年(2001-2020年)牛胚胎产量(IVD、IVP和total)的历史变化情况如图2所示。在去年有一次短暂的下降之后,今年全世界产生的胚胎总数恢复了上涨的趋势。IVP胚胎的数量自2012年以来持续增长,在此期间(2012年至2020年)增加了2.6倍。然而,根据今年的分析,居然出现了两位数的增长率(+12.1%),自2017年[2]以来就没有出现过。因此,在2018-2019年期间,IVD胚胎的总数主要受到自2005年以来全球收集的IVD胚胎数量逐渐减少的影响。
每个大洲记录的IVP和IVD胚胎的数量分别如图3A和图3B所示。尽管体外技术的逐步采用——以及体内胚胎数量的下降——已被证明是一种世界趋势,但这种变化的同一时间在不同地区有所不同。IVEP在北美和南美的成功导致这些地区生产胚胎的胚胎比例越来越大,而“四大国”(美国、巴西、加拿大和阿根廷) 全世界记录的牛胚胎的占79.2%。相比之下,欧洲仍然是唯一一个选择冲洗技术的地区,并且保持着目前的趋势,未来可能超过北美成为生产IVD胚胎数量最多的地区。从2001年至2020年移植冷冻的IVD和IVP胚胎的数量和百分比如图4A和4B所示。有趣的是,在2013年后发现IVD胚胎数量的明显下降,胚胎移植数量有明显增加的是冷冻的IVP胚胎而不是新鲜的IVP胚胎。
图2.2001-2020年期间记录的牛胚胎数量(IVD胚胎,IVP胚胎和总胚胎数量)
图3 A-B:2001- 2020年期间各大洲在牛身上生产或收集的胚胎数量。A)体外产生IVP胚胎;B)体内衍生的IVD胚胎
图4 A-B:在2001-2020年期间根据胚胎的来源(体内来源的[IVD]或体外产生的[IVP])和所使用的技术(新鲜的或冷冻的)在牛身上进行胚胎移植情况。A)移植的胚胎数量;B)每年胚胎移植总数的百分比。
5、讨论
新冠肺炎疫情于2019年12月底爆发,随后由世界卫生组织(世卫组织)于3月11日宣布全球大流行。该大流行不仅是一场重大的卫生和社会危机,而且对全球经济产生了巨大影响。事实上,在2020年,全球DGP下降了3.4%,大多数经济体都面临着衰退,特别是在高收入或中等收入的国家(分别下降了4.6%和1.4%)。在这种情况下,世界胚胎工业可能会出现萧条——正如之前在经历政治或经济危机的国家所发生的那样。然而,2020年的数据显示,与2019年相比,整体胚胎活动实际上有所增加。这并不意味着大流行对胚胎产业没有任何影响。全球范围内生产链的混乱提高了许多大宗商品的价格,包括动物蛋白,这其实可能是出现这种现象的原因。商品价格上涨也有一些其他因素,如阿根廷肉类出口减少、澳大利亚干旱、中国爆发的非洲猪瘟,这些都导致了国际市场上的肉类和牛奶的价格上涨 。对肉类需求的增加迅速创造了对替代动物的需求的增长,并最终导致了生殖生物技术的发展。
2020年ET活动的主要特征证实了大多数地区和所有物种都出现了激烈的胚胎市场,而不是本地现象的假说。牛、绵羊、山羊、马的胚胎产量(IVD+IVP)都有增加,并且在过去的五年中是最高的的一年。在牛中,尽管收集和移植的IVD胚胎数量逐渐减少,但产生的IVP胚胎数量增加了两位数(+12.1%),导致生产了超过150万胚胎,并在2020年就创下了纪录。事实上,IVEP已经成为大多数国际肉类市场主要选择的技术(如阿根廷、澳大利亚、巴西和美国的胚胎生产技术,图S4) 对动物蛋白质需求的增长,自然会反映在IVP的数量。由于IVEP比超排卵产生的胚胎更具可扩展性,在目前的情况下,它可能是应对对优越基因的快速需求的最佳策略。
全球胚胎市场火爆的另一个现象是牛胚胎出口的增加,特别是对亚洲的出口。关于胚胎国际贸易的数据对于建立一个更全面的全球范围内的ET活动的版图特别有用。当地收集者报告的数据与胚胎出口数据的关联表明,目前大约1/3的国家采用了ET技术,占世界上牛群总数的一半以上 。有趣的是,39个报告ET数据的国家中有38个(97.4%)被列为发达国家或发展中国家(粮农组织列为中高收入经济体),而25个国家中有8个(32.0%) 进口胚胎但没有报告任何数据的国家被归类为不发达国家(列为中低收入或低收入经济体)。这一观察结果突出了从不发达国家收集数据的困难,但另一方面表明,ET正被认为是促进贫穷的地区牲畜生产的潜在工具。
2020年IVP胚胎数量的增加反映在新鲜IVP胚胎移植数量的增长上(+18.8%),但在冷冻的IVP胚胎中没有增长(-0.8%)。因此,IVP低温保存胚胎的百分比略有下降(2020年是39.5%;2019年是43.9%)。但是这个数字似乎是浮动的,因为冷冻解冻的IVP胚胎的移植在过去十年中呈指数级增长(2011年至2020年的+为1,058.7%)。事实上,在过去的十年(2001年到2010年),越来越多的体外技术并没有导致收集的IVD胚胎数量显著减少,而是将IVD胚胎转移超低温保存去使用。事实上,在冷冻解冻的IVP胚胎移植后会获得的相对较低的妊娠率,这可能为IVD胚胎发展留下了一个隐患。2013年以后,技术的发展和随后移植的冷冻解冻的IVP胚胎数量的快速增加 ,不仅与IVEP使用的大量增加有关,也与IVD胚胎收集有明显减少的趋势有关。在这方面,欧洲已经偏离了在其他地区观察到的趋势。从低规模乳制品业务的高流行率到ET活动在许多国家的分散分布(2020年为24个),许多原因可以解释在欧洲采用较慢 的IVEP技术。因此,IVD胚胎收集活动的持续性。有一些原因可以解释欧洲使用IVEP技术较少的原因,比如:奶牛品种饲养规模小,发病率高等等。因此,欧洲的IVD胚胎收集活动还在持续。如果保持目前的趋势,几年后欧洲将超过北美,成为收集到最多IVD胚胎的地区。
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