焦萬洪 (四川省鹽邊縣農牧局畜牧站 617100)李莉 (四川省鹽邊縣桐子林鎮畜牧獸醫站 617100)
影響精子的環境因素與精液稀釋技術
焦萬洪 (四川省鹽邊縣農牧局畜牧站 617100)李莉 (四川省鹽邊縣桐子林鎮畜牧獸醫站 617100)
對環境因素的分析利于精液稀釋和保存,有利于延長精子存活的時間和提高精子的受精能力,在動物的繁育、育種和遺傳資源保護等領域意義重大。
精子在相當于體溫即37~38℃時,可保持正常的代謝和運動狀態,在精子活率檢查時,最好是在這一溫度下進行。當溫度繼續上升時,精子的代謝提高,運動加劇并很快死亡。低溫對精子的影響是比較復雜的:經適當稀釋的精液,當溫度緩慢降低時,精子的代謝和運動會逐漸減弱,一般在5℃左右基本停止運動呈休眠狀態;但是,未經處理的精液,即使驟然降低到15~10℃以下時,也會使精子遭到傷害,這一現象叫 “冷休克”。為防止這一現象的發生,對精液采用稀釋,加入防 “冷休克”物質 (卵黃、奶等)和緩慢降溫等措施。
是指由于細胞膜內外的溶液濃度不同,而造成的膜內外的壓力差。在高滲透壓溶液中,精子內部的水分會向外滲出而脫水,而使精子干癟死亡;在低滲溶液 (蒸餾水、常水)中,外界溶液的水分會向精子內部滲入,引起精子膨脹變形而死亡。精子最適宜的滲透壓是與精清相等的滲透壓,相當于290~360mOsm分子濃度。
新鮮精液的pH為7,可用pH試紙或特殊的儀器測知。在一定的限度內,酸性環境對精子有抑制作用;堿性環境則有激發作用。超過一定限度均會引起精子的死亡。對精子適宜的酸堿度應為弱酸性、中性到弱堿性 (pH6.9~7.5)。常利用酸抑制的原理,將稀釋精液的pH調節到7以下,使精子的運動和代謝處于抑制狀態,將精液在室溫下得到保存。另外,在精液的常溫保存過程中,精子代謝產生的乳酸會使精液的pH降低,因此在精液的稀釋保存時要加一定量的緩沖物質,以維持pH平衡。
直射的陽光對精子有激發作用,加速精子的運動和代謝,不利于精子的存活,所以精液應盡量避免陽光直射。或者用棕色玻璃容器收集和貯存精液。
常用的消毒藥物,即使濃度很低,也足以殺死精子,應避免接觸精液。但某些抗菌素類藥物 (青霉素、鏈霉素等以及磺胺類藥物),在適當的濃度下,不但對精子無毒害作用,而且還可以抑制精液中細菌的繁殖,對精液的保存和受精有利。吸煙所產生的煙霧,對精子有強烈的毒害作用,在精液處理時要嚴禁吸煙。
用于提供營養以補充精子生存和運動所消耗的能量。常在稀釋液中加入的營養物質主要有果糖、葡萄糖、卵黃和奶類 (鮮全奶、脫脂乳或純奶粉)等。
2.1.2.1 緩沖物
保持精液適當的pH,利于精子存活。常用緩沖物質有檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀等,以及近年來應用的三羥甲基氨基甲烷 (Tris)、乙二胺四乙酸 (EDTA)等。
2.1.2.2 抗凍物
在精液的低溫和冷凍保存過程中需降溫處理,精子易受冷刺激,常發生冷休克,造成不可逆的死亡,所以加入一些防冷刺激物質有利于精子的生存。常用的抗凍劑為甘油、乙二醇、二甲基亞砜 (DMSO)等,此外卵黃、奶類也具有保護作用。
2.1.2.3 抗菌物
在精液稀釋液中加入一定劑量的抗生素,以利于抑制細菌的繁衍。常用的抗生素有青霉素、鏈霉素以及氨苯磺胺等。
2.1.3.1 酶類
如過氧化氫酶能分解精子代謝過程中產生的過氧化氫,消除其危害,維持精子活率;β-淀粉酶促進精子獲能,提高受胎率。
2.1.3.2 激素類
添加催產素、前列腺素可促進母畜生殖道的蠕動,有利于精子向受精部位運行而提高受胎率。
2.1.3.3 維生素類
如維生素B1、維生素B2、維生素B12、維生素C等,能改善精子活率。
(1)為擴大精液量,增加配種頭數為目的,將采集的新鮮精液,立即用簡單的等滲糖類溶液或奶類、生理鹽水作為稀釋液稀釋進行輸精的即用稀釋液。
(2)用于精液常溫短期保存,一般pH較低的常溫保存稀釋液。
(3)用于精液低溫保存,具有含卵黃和奶類為主的抗冷休克物質的低溫保存稀釋液。
(4)用于精液冷凍保存,其稀釋液成分較為復雜,具有糖類、卵黃,還有甘油或二甲基亞砜等抗凍劑的冷凍保存稀釋液。
配制稀釋液原則上是現用現配。如隔日使用和短期保存(1周),必須嚴格滅菌、密封,放在0~5℃冰箱中保存。但卵黃、抗生素、酶類、激素等物質,必須在使用前添加。配制稀釋液用水應為新鮮、無菌的蒸餾水或重蒸水。藥品最好用分析純,稱量藥品必須準確,充分溶解,過濾,消毒。新鮮的雞蛋卵黃。所有配制用品都必須認真清洗和嚴格消毒。卵黃及抗生素等必須在稀釋液冷卻后加入。
凡進行保存的精液,必須稀釋,切忌原精保存,而且在采精后,應立即稀釋。用于稀釋精液的稀釋液必須和精液是等滲的。精液在稀釋前首先檢查其活率和密度,然后確定稀釋倍數。將精液與稀釋液同時置于30℃左右的恒溫箱或水浴鍋內,進行短暫的同溫處理,稀釋時,將稀釋液沿器皿壁緩慢加入,并輕輕搖動,使之混合均勻。如做高倍稀釋 (20倍以上)時,分兩步進行,先加入稀釋液總量的1/3~1/2,混合均勻后再加入剩余的稀釋液。稀釋完畢后,再進行活率密度檢查,如活率與稀釋前一樣,則可進行分裝、保存。