豬精液常溫保存技術的研究進展

馬 博

（巴音郭楞職業技術學院 841000）

《豬常溫精液生產與保存技術規范》對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可使精子處于酸性環境，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，豬精液常溫保存時間和其稀釋液配方中的添加物質成分重要相關，本文對豬精液常溫保存技術原理、物理影響因素和物質成分進行綜述，內容如下：

1 豬精液常溫保存的工作原理

豬精液常溫保存技術是在精液稀釋液中添加酸性物質或填充適量的CO2，從而降低精液pH值，為精子營造一個酸性環境，降低精子新陳代謝和能量消耗，使精子處于一個可逆性的靜止狀態，這樣精子受精能力不會受到太大的影響，但是精液在常溫下保存時間較短，保存時間過長會降低精液品質和活力。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養物質，還要維持精液pH值和滲透壓，防止細菌滋生。

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℃）會造成豬精子出現冷休克，且低溫導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、存活率和保存時長都會相應增加，同時還有利于精子頂體的完整性[1]。其次，溫度過高（＞20℃）會降低精液品質，主要與精子質膜上的熱休克蛋白有關。精液常溫保存的適宜溫度為15℃～20℃，一般生產中以16℃～18℃使用最多。

2.2 pH值

首先，pH值過低（＜6.4）會造成精子頂體出現異常，精子頂體酶活性下降或完整性缺失。其次，pH值過高（＞7.6）導致精液過度酸化，精子成活率大大降低。一般豬附睪內pH值為6.2～6.8，精子可在附睪內存活1～2個月，而新鮮豬原精的pH值為7.2～7.5，因此為精子提供一個相對偏酸性的環境，可以降低精子運動水平，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，而精子在附睪內最多可存活60d，這和附睪內較高的滲透壓造成的精子脫水有關，精子因水分缺失，運動減少甚至是處于一個相對靜止的狀態，也會相應減弱其新陳代謝的能力[2]。但是精子在體外環境就無法適應同樣水平的滲透壓，這還和離子濃度有關，當稀釋液的離子濃度過高，會導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嚴重影響精液品質，降低精子活力。當精液被多種微生物污染時，精液保存時長不僅會縮短，也會降低精液質量和受胎率，甚至還可能污染母豬的生殖系統，造成母豬子宮炎癥，降低母豬群生產性能。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基礎，但在常溫條件下，其他微生物也會分解利用葡萄糖，滋生更多的微生物，微生物通過無氧發酵使糖分產酸，造成精液pH值和滲透壓過低，從而導致精子頂體腫脹，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，延長精液的保存時長。

3 稀釋液配方中的添加物質

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產生活性氧，高濃度ROS容易導致精子膜脂質過氧化，降低精子質膜的通透性，進而影響精子活力；低濃度ROS可以降低過LPO含量，進而保證精子活力，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膜上脂質的過氧化作用。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時就會損傷精液。

3.2 無機鹽離子

精子存活和功能維持許多無機鹽離子，如精液中添加KCl可以降低精子運動，并維持精子存活，這主要是由于精子膜上的Na+-K+泵運轉需要一定濃度的K+來維持，當精子細胞外的K+濃度低于細胞內時，會產生ATP為精子存活供能。Ca2+也是精子活力維持所必須的離子，當Ca2+跨膜流入胞內，精子就可以獲能產生頂體反應，精子釋放頂體酶，但稀釋液中的Ca2+缺會損傷精子，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，精子凝集現象就會更加明顯，還容易滋生細菌，使用這樣的精液就會增加母豬的返情率和陰道感染幾率，甚至會淘汰母豬。抗生素可以抑制精液內的細菌滋生，但是不正確使用會增加細菌的抗藥性，因此一般會選擇抗生素的替代品——抗菌肽，其具有較強的熱穩定性和強堿性，對大多數致病菌具有抑制作用。稀釋液中添加低濃度的環狀六肽可以代替抗生素，且不影響母豬受胎率，其抗菌功能比對照組抗生素效果還要強。

3.4 精子質膜保護劑

海藻糖、蔗糖、果糖等糖類物質可以提高精子質膜的完整性，保證精子獲能。研究發現，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長，且精子品質要比維生素B12組效果好。同時海藻糖還可以穩定精子細胞膜蛋白質，在極冷的環境下減少溫度對質膜的刺激。

3.5 牛血清蛋白

牛血清蛋白是一種穩定精子結構的蛋白類保護劑，可以中和精液中的有害物質，為精子活力提供營養，減少精子凝集現象，從而增加精液在常溫環境下的保存時長。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，但當稀釋液中的牛血清蛋白含量過高，會抑制精子活力，降低精液品質。

3.6 中草藥

有研究發現，稀釋液中添加適量的中草藥成分可以延長精子保存時間，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，減少精子膜脂質過氧化程度，保證精子活力和品質。由于中草藥萃取工藝、作用機理研究尚不充分，不同產地的中草藥藥理功能還有所差異，因此，需要對中草藥的穩定性和作用機理進行深入研究，促進中草藥在精液稀釋液中的應用。

4 結語

人工授精技術為養豬業快速發展提供技術保障，而精液保存技術是人工授精操作的最開始環節，直接決定受胎率和養殖效益。雖然對豬精液保持研究較早，但是商品豬生產過程中還是以現采現用和常溫保存使用為主，這樣可以降低生產成本，同時保證受胎率。在今后的研究中，仍需要繼續對豬精液保持過程中的生理變化進行探究，進一步分析影響豬精液常溫保存的因素，才能更好地優化豬精液稀釋液（粉）添加物質配方和保存體系，促進豬常溫精液保存技術的應用推廣，推動養豬業更好的發展。