家畜精液冷凍保存技術的分析

石凱文 張曉菊

(1.安陽市動物疫病預防控制中心,河南安陽 455000;

2.安陽市生態環境局殷都分局,河南安陽 455000)

1 冷凍前精液預處理

通常，水浴平衡法是精子進行冷凍前的慣用的保護精子的方法，首先讓精子有一定的時間用來適應較低的溫度，不讓精子出現大量的損傷；在這個過程中，精子自身可以改變細胞質和細胞膜的結構，同時可以讓防凍劑進入細胞內，這兩種方式均可以使得精子在低溫的環境里有所適應。

降溫和平衡是兩個不同的環節，但又存在著緊密的聯系。嚴格意義上講，不同的降溫時期，它的降溫速度是不可能相同的，12℃是分界點，之前的溫度下降十分緩慢，高于此溫度下降迅速。

為了使精液的溫度迅速下降到平衡時的溫度，我們需要在不同時期調節冷凍的方法，使之達到加快降溫的目的。

當降溫結束后，精液稀釋液要進入平衡階段，過快和過慢的降溫都不利于平衡階段的開始，對精子的保護作用達不到預期的效果。

2 稀釋液的配制

在對凍精研究時，稀釋液是不可忽視的研究方面。生產稀釋液的快速化，商品化，可以大力的推廣人工受精和提高母畜的產仔率。

給精子提供必要的能量，預防過低溫度對它的損害，創造合適的生存環境等方面稀釋液有著不可替代的作用，它不但讓精液的容積得到了大幅增加，同時增加了母畜生產更多幼畜的概率，還能使得一些危害精子的病菌難以生存。

很多年來一直在使用所熟知的稀釋液的配方，沒有研發新的組分和試劑配伍，使得我國在這一方面落后于很多開發新配方的國家，稀釋液的成分的組成是影響精子冷凍效果的最直接因素之一，相比于其他因素，改變其組分和比例更能快速地提高精子冷凍，以及精子解除冷凍后的活力。正因為有很多我們熟知的因素可以影響到稀釋液的質量和效果，所以我們發展稀釋液的潛力非常巨大。

精液在保存的過程中，稀釋液種類的不同，所產生的保護效果也不盡相同，隨著時代的發展稀釋液的組分的成分比例也在不停的改善，稀釋液從原來的結構成分單一到生產復雜，組分繁多，再變成簡單、便捷。

例如，在牛、狗的精子冷凍保存里使用基于Tris-Citric acid類的稀釋液較普遍；在非人靈長類動物和羊的凍精中，經常采用Tris-Tes類的稀釋液；雖然已有文獻記載了一些稀釋液的配伍和組分比例以及它們在實際生產中應用，但是，經驗性和實驗性仍然是哺乳動物精子冷凍保存的主流。

除了表1中所例舉的稀釋液種類外，還有很多稀釋液在對哺乳動物精液的保存中得到了廣泛的使用，它是決定凍精解凍后活力和母畜受孕率的重要的因素之一。

3 防凍劑

防凍劑的選擇是關系到冷凍精子解凍后活力的重要步驟，二十一世紀后，已有很多滲透性防凍劑進入了生產環節，例如，甘油和胺類。

具有滲透功能的防凍劑在保護精子低溫耐受方面表現的極為出色，甘油除此功能外還有稀釋稀釋液的能力，更好的降低了冷凍液中鹽的解析，有學者指出，當甘油濃度達到6%～8%時，冷凍效果最為明顯，解凍后精子的活力也最強。當甘油濃度繼續上升時，冷凍精子復蘇后的活力會越來越低，這是由于甘油的毒性所致。

為了降低甘油的毒性，人們首先發現這種毒害作用不是一成不變的，當在30℃時，精子的活力將很快的喪失；當在20℃時，要通過數小時后，甘油的毒性才能表現出來；當10℃時，精子的活力才會有輕微的下降。

研究者證明添加甘油的稀釋液使母畜有良好的受胎率應該在5℃時進行，與此同時，為了盡可能減小甘油的毒作用，可以先將精液稀釋一次，添加甘油再稀釋一次這樣的方法來降低甘油的危害精子的能力。

有研究說明甘油的最適濃度由稀釋液的滲透壓來決定，同時與卵黃的含量呈負相關，同時，降溫速度100℃/min時，效果最優。

我們常見的防凍劑可以分為兩大類，如表2所示：介于防凍劑去除后，稀釋液中滲透壓的會產生很大的變化，這樣對細胞容易造成傷害。可以考慮采用多個步驟去除精液中的防凍劑，這樣有利精子適應新的環境，提高它解凍后的復蘇率和母畜的受胎。

表2 防凍劑的種類