影响精子的环境因素与精液稀释技术
2015-01-23焦万洪四川省盐边县农牧局畜牧站617100李莉四川省盐边县桐子林镇畜牧兽医站617100
焦万洪 (四川省盐边县农牧局畜牧站 617100)李莉 (四川省盐边县桐子林镇畜牧兽医站 617100)
影响精子的环境因素与精液稀释技术
焦万洪 (四川省盐边县农牧局畜牧站 617100)李莉 (四川省盐边县桐子林镇畜牧兽医站 617100)
对环境因素的分析利于精液稀释和保存,有利于延长精子存活的时间和提高精子的受精能力,在动物的繁育、育种和遗传资源保护等领域意义重大。
1 影响精子的环境因素
1.1 温度
精子在相当于体温即37~38℃时,可保持正常的代谢和运动状态,在精子活率检查时,最好是在这一温度下进行。当温度继续上升时,精子的代谢提高,运动加剧并很快死亡。低温对精子的影响是比较复杂的:经适当稀释的精液,当温度缓慢降低时,精子的代谢和运动会逐渐减弱,一般在5℃左右基本停止运动呈休眠状态;但是,未经处理的精液,即使骤然降低到15~10℃以下时,也会使精子遭到伤害,这一现象叫 “冷休克”。为防止这一现象的发生,对精液采用稀释,加入防 “冷休克”物质 (卵黄、奶等)和缓慢降温等措施。
1.2 渗透压
是指由于细胞膜内外的溶液浓度不同,而造成的膜内外的压力差。在高渗透压溶液中,精子内部的水分会向外渗出而脱水,而使精子干瘪死亡;在低渗溶液 (蒸馏水、常水)中,外界溶液的水分会向精子内部渗入,引起精子膨胀变形而死亡。精子最适宜的渗透压是与精清相等的渗透压,相当于290~360mOsm分子浓度。
1.3 酸碱度
新鲜精液的pH为7,可用pH试纸或特殊的仪器测知。在一定的限度内,酸性环境对精子有抑制作用;碱性环境则有激发作用。超过一定限度均会引起精子的死亡。对精子适宜的酸碱度应为弱酸性、中性到弱碱性 (pH6.9~7.5)。常利用酸抑制的原理,将稀释精液的pH调节到7以下,使精子的运动和代谢处于抑制状态,将精液在室温下得到保存。另外,在精液的常温保存过程中,精子代谢产生的乳酸会使精液的pH降低,因此在精液的稀释保存时要加一定量的缓冲物质,以维持pH平衡。
1.4 光照
直射的阳光对精子有激发作用,加速精子的运动和代谢,不利于精子的存活,所以精液应尽量避免阳光直射。或者用棕色玻璃容器收集和贮存精液。
1.5 常用的化学药物
常用的消毒药物,即使浓度很低,也足以杀死精子,应避免接触精液。但某些抗菌素类药物 (青霉素、链霉素等以及磺胺类药物),在适当的浓度下,不但对精子无毒害作用,而且还可以抑制精液中细菌的繁殖,对精液的保存和受精有利。吸烟所产生的烟雾,对精子有强烈的毒害作用,在精液处理时要严禁吸烟。
2 精液的稀释与配制
2.1 稀释液的组成成分
2.1.1 营养类物质
用于提供营养以补充精子生存和运动所消耗的能量。常在稀释液中加入的营养物质主要有果糖、葡萄糖、卵黄和奶类 (鲜全奶、脱脂乳或纯奶粉)等。
2.1.2 保护类物质
2.1.2.1 缓冲物
保持精液适当的pH,利于精子存活。常用缓冲物质有柠檬酸钠、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等,以及近年来应用的三羟甲基氨基甲烷 (Tris)、乙二胺四乙酸 (EDTA)等。
2.1.2.2 抗冻物
在精液的低温和冷冻保存过程中需降温处理,精子易受冷刺激,常发生冷休克,造成不可逆的死亡,所以加入一些防冷刺激物质有利于精子的生存。常用的抗冻剂为甘油、乙二醇、二甲基亚砜 (DMSO)等,此外卵黄、奶类也具有保护作用。
2.1.2.3 抗菌物
在精液稀释液中加入一定剂量的抗生素,以利于抑制细菌的繁衍。常用的抗生素有青霉素、链霉素以及氨苯磺胺等。
2.1.3 其他添加剂
2.1.3.1 酶类
如过氧化氢酶能分解精子代谢过程中产生的过氧化氢,消除其危害,维持精子活率;β-淀粉酶促进精子获能,提高受胎率。
2.1.3.2 激素类
添加催产素、前列腺素可促进母畜生殖道的蠕动,有利于精子向受精部位运行而提高受胎率。
2.1.3.3 维生素类
如维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素C等,能改善精子活率。
2.2 稀释液种类与配制
2.2.1 稀释液配方
(1)为扩大精液量,增加配种头数为目的,将采集的新鲜精液,立即用简单的等渗糖类溶液或奶类、生理盐水作为稀释液稀释进行输精的即用稀释液。
(2)用于精液常温短期保存,一般pH较低的常温保存稀释液。
(3)用于精液低温保存,具有含卵黄和奶类为主的抗冷休克物质的低温保存稀释液。
(4)用于精液冷冻保存,其稀释液成分较为复杂,具有糖类、卵黄,还有甘油或二甲基亚砜等抗冻剂的冷冻保存稀释液。
2.2.2 稀释液的配制
配制稀释液原则上是现用现配。如隔日使用和短期保存(1周),必须严格灭菌、密封,放在0~5℃冰箱中保存。但卵黄、抗生素、酶类、激素等物质,必须在使用前添加。配制稀释液用水应为新鲜、无菌的蒸馏水或重蒸水。药品最好用分析纯,称量药品必须准确,充分溶解,过滤,消毒。新鲜的鸡蛋卵黄。所有配制用品都必须认真清洗和严格消毒。卵黄及抗生素等必须在稀释液冷却后加入。
2.3 精液稀释的方法
凡进行保存的精液,必须稀释,切忌原精保存,而且在采精后,应立即稀释。用于稀释精液的稀释液必须和精液是等渗的。精液在稀释前首先检查其活率和密度,然后确定稀释倍数。将精液与稀释液同时置于30℃左右的恒温箱或水浴锅内,进行短暂的同温处理,稀释时,将稀释液沿器皿壁缓慢加入,并轻轻摇动,使之混合均匀。如做高倍稀释 (20倍以上)时,分两步进行,先加入稀释液总量的1/3~1/2,混合均匀后再加入剩余的稀释液。稀释完毕后,再进行活率密度检查,如活率与稀释前一样,则可进行分装、保存。