馬 博

（巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 841000）

《豬常溫精液生產(chǎn)與保存技術(shù)規(guī)范》對(duì)豬精液常溫保存定義為豬精液稀釋處理后，可在16℃～18℃溫度下短期保存，使用時(shí)該精液仍具有受精能力。豬精液稀釋液中添加適量的酸性物質(zhì)可使精子處于酸性環(huán)境，降低精子的新陳代謝和能量消耗，可在16℃～18℃溫度下保存將近1周。BTS、Modena、GEPS、Zorlesco均為常用的豬精液稀釋液，影響豬精液常溫保存的物理因素有溫度、pH值、滲透壓和微生物等，豬精液常溫保存時(shí)間和其稀釋液配方中的添加物質(zhì)成分重要相關(guān)，本文對(duì)豬精液常溫保存技術(shù)原理、物理影響因素和物質(zhì)成分進(jìn)行綜述，內(nèi)容如下：

1 豬精液常溫保存的工作原理

豬精液常溫保存技術(shù)是在精液稀釋液中添加酸性物質(zhì)或填充適量的CO2，從而降低精液pH值，為精子營(yíng)造一個(gè)酸性環(huán)境，降低精子新陳代謝和能量消耗，使精子處于一個(gè)可逆性的靜止?fàn)顟B(tài)，這樣精子受精能力不會(huì)受到太大的影響，但是精液在常溫下保存時(shí)間較短，保存時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)降低精液品質(zhì)和活力。精液稀釋液不僅包含精子存活和維持新陳代謝所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還要維持精液pH值和滲透壓，防止細(xì)菌滋生。

2 豬精液常溫保存的物理影響因素

2.1 溫度

首先，溫度過低（＜14℃）會(huì)造成豬精子出現(xiàn)冷休克，且低溫導(dǎo)致的傷害是不可逆的。因此，用精液稀釋液稀釋精子前需要將稀釋液處于30℃下1～2h，這樣精子的耐受力、存活率和保存時(shí)長(zhǎng)都會(huì)相應(yīng)增加，同時(shí)還有利于精子頂體的完整性[1]。其次，溫度過高（＞20℃）會(huì)降低精液品質(zhì)，主要與精子質(zhì)膜上的熱休克蛋白有關(guān)。精液常溫保存的適宜溫度為15℃～20℃，一般生產(chǎn)中以16℃～18℃使用最多。

2.2 pH值

首先，pH值過低（＜6.4）會(huì)造成精子頂體出現(xiàn)異常，精子頂體酶活性下降或完整性缺失。其次，pH值過高（＞7.6）導(dǎo)致精液過度酸化，精子成活率大大降低。一般豬附睪內(nèi)pH值為6.2～6.8，精子可在附睪內(nèi)存活1～2個(gè)月，而新鮮豬原精的pH值為7.2～7.5，因此為精子提供一個(gè)相對(duì)偏酸性的環(huán)境，可以降低精子運(yùn)動(dòng)水平，減少新陳代謝，可以在稀釋液中加入檸檬酸鈉、NaHCO3、HEPES等緩沖劑。

2.3 滲透壓

公豬附睪的滲透壓為400mOsm，豬精液滲透壓為290～300mOsm，其耐受壓為240～380mOsm，而精子在附睪內(nèi)最多可存活60d，這和附睪內(nèi)較高的滲透壓造成的精子脫水有關(guān)，精子因水分缺失，運(yùn)動(dòng)減少甚至是處于一個(gè)相對(duì)靜止的狀態(tài)，也會(huì)相應(yīng)減弱其新陳代謝的能力[2]。但是精子在體外環(huán)境就無(wú)法適應(yīng)同樣水平的滲透壓，這還和離子濃度有關(guān)，當(dāng)稀釋液的離子濃度過高，會(huì)導(dǎo)致精子表明蛋白溶解、脫落，直接損失精子。

2.4 微生物

精液中的微生物包括腸桿菌、絲狀真菌和葡萄球菌等，其中大腸桿菌等革蘭氏陰性菌會(huì)嚴(yán)重影響精液品質(zhì)，降低精子活力。當(dāng)精液被多種微生物污染時(shí)，精液保存時(shí)長(zhǎng)不僅會(huì)縮短，也會(huì)降低精液質(zhì)量和受胎率，甚至還可能污染母豬的生殖系統(tǒng)，造成母豬子宮炎癥，降低母豬群生產(chǎn)性能。一般豬精液稀釋液中含有葡萄糖，該成分主要為精子新陳代謝提供物質(zhì)基礎(chǔ)，但在常溫條件下，其他微生物也會(huì)分解利用葡萄糖，滋生更多的微生物，微生物通過無(wú)氧發(fā)酵使糖分產(chǎn)酸，造成精液pH值和滲透壓過低，從而導(dǎo)致精子頂體腫脹，活力下降。為防止微生物大量繁殖，一般在精液稀釋液中添加硫酸鏈霉素、青霉素鈉等抗生素來抑制和殺菌，延長(zhǎng)精液的保存時(shí)長(zhǎng)。

3 稀釋液配方中的添加物質(zhì)

3.1 抗氧化劑

豬精液常溫條件下保存，精子呼吸代謝過程會(huì)產(chǎn)生活性氧，高濃度ROS容易導(dǎo)致精子膜脂質(zhì)過氧化，降低精子質(zhì)膜的通透性，進(jìn)而影響精子活力；低濃度ROS可以降低過LPO含量，進(jìn)而保證精子活力，提高人工授精的成功率[3]。因此，稀釋液可以添加抗氧化劑來穩(wěn)定精子活力。谷胱甘肽、維生素C、維生素E、維生素B12、葡萄籽原花青素都可以抑制質(zhì)膜上脂質(zhì)的過氧化作用。豬精液稀釋液中添加1mmol/L的谷胱甘肽可以保證精子活力和受精能力。向常溫放置4d的精液中添加400μmol/L的維生素E可以明顯降低丙二醛含量，但添加量為5mmol/L時(shí)就會(huì)損傷精液。

3.2 無(wú)機(jī)鹽離子

精子存活和功能維持許多無(wú)機(jī)鹽離子，如精液中添加KCl可以降低精子運(yùn)動(dòng)，并維持精子存活，這主要是由于精子膜上的Na+-K+泵運(yùn)轉(zhuǎn)需要一定濃度的K+來維持，當(dāng)精子細(xì)胞外的K+濃度低于細(xì)胞內(nèi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生ATP為精子存活供能。Ca2+也是精子活力維持所必須的離子，當(dāng)Ca2+跨膜流入胞內(nèi)，精子就可以獲能產(chǎn)生頂體反應(yīng)，精子釋放頂體酶，但稀釋液中的Ca2+缺會(huì)損傷精子，所以稀釋液所用的水為去離子水，并加入適量的EDTA緩沖液來鏊合Ca2+。

3.3 抗菌素

豬精液常溫保存的第2d，精子凝集現(xiàn)象就會(huì)更加明顯，還容易滋生細(xì)菌，使用這樣的精液就會(huì)增加母豬的返情率和陰道感染幾率，甚至?xí)蕴肛i。抗生素可以抑制精液內(nèi)的細(xì)菌滋生，但是不正確使用會(huì)增加細(xì)菌的抗藥性，因此一般會(huì)選擇抗生素的替代品——抗菌肽，其具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和強(qiáng)堿性，對(duì)大多數(shù)致病菌具有抑制作用。稀釋液中添加低濃度的環(huán)狀六肽可以代替抗生素，且不影響母豬受胎率，其抗菌功能比對(duì)照組抗生素效果還要強(qiáng)。

3.4 精子質(zhì)膜保護(hù)劑

海藻糖、蔗糖、果糖等糖類物質(zhì)可以提高精子質(zhì)膜的完整性，保證精子獲能。研究發(fā)現(xiàn)，在100mL精液稀釋液中加入0.15g海藻糖，可明顯增加精液保存時(shí)長(zhǎng)，且精子品質(zhì)要比維生素B12組效果好。同時(shí)海藻糖還可以穩(wěn)定精子細(xì)胞膜蛋白質(zhì)，在極冷的環(huán)境下減少溫度對(duì)質(zhì)膜的刺激。

3.5 牛血清蛋白

牛血清蛋白是一種穩(wěn)定精子結(jié)構(gòu)的蛋白類保護(hù)劑，可以中和精液中的有害物質(zhì)，為精子活力提供營(yíng)養(yǎng)，減少精子凝集現(xiàn)象，從而增加精液在常溫環(huán)境下的保存時(shí)長(zhǎng)。一般稀釋液中添加4mg/mL的牛血清白蛋白可以保證精子活力，但當(dāng)稀釋液中的牛血清蛋白含量過高，會(huì)抑制精子活力，降低精液品質(zhì)。

3.6 中草藥

有研究發(fā)現(xiàn)，稀釋液中添加適量的中草藥成分可以延長(zhǎng)精子保存時(shí)間，減少精子損傷。精液中添加50μmol/L的白藜蘆醇可以清除精液中的活性氧自由基，減少精子膜脂質(zhì)過氧化程度，保證精子活力和品質(zhì)。由于中草藥萃取工藝、作用機(jī)理研究尚不充分，不同產(chǎn)地的中草藥藥理功能還有所差異，因此，需要對(duì)中草藥的穩(wěn)定性和作用機(jī)理進(jìn)行深入研究，促進(jìn)中草藥在精液稀釋液中的應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

人工授精技術(shù)為養(yǎng)豬業(yè)快速發(fā)展提供技術(shù)保障，而精液保存技術(shù)是人工授精操作的最開始環(huán)節(jié)，直接決定受胎率和養(yǎng)殖效益。雖然對(duì)豬精液保持研究較早，但是商品豬生產(chǎn)過程中還是以現(xiàn)采現(xiàn)用和常溫保存使用為主，這樣可以降低生產(chǎn)成本，同時(shí)保證受胎率。在今后的研究中，仍需要繼續(xù)對(duì)豬精液保持過程中的生理變化進(jìn)行探究，進(jìn)一步分析影響豬精液常溫保存的因素，才能更好地優(yōu)化豬精液稀釋液（粉）添加物質(zhì)配方和保存體系，促進(jìn)豬常溫精液保存技術(shù)的應(yīng)用推廣，推動(dòng)養(yǎng)豬業(yè)更好的發(fā)展。