抗氧化剂对家畜精液冷冻保存效果的影响

张永忠

（青海省海西州乌兰县畜牧兽医工作站 817199）

家畜养殖过程中，体外储存精液是人工授精工作必不可少的环节，而冷冻保存精液可以方便保存和长途运输，从而保障遗传资源既可以跨越时间又可以跨越地区得以使用，为推广物种资源与品种改良具有重大意义。冷冻家畜精液在保存和运输过程中难免遭到外界因素的应激，解冻精液会发现精子细胞活力下降甚至死亡，严重影响家畜精液冷冻保存质量，制约人工授精技术。

1 精子氧化性损伤机理

家畜精子在冷冻保存时，由于受到外界各种因素的刺激，对精子细胞的结构功能产生不利影响。研究表明，氧化损伤是精液冻存过程中的常见现象。精子的氧化损伤主要指精子与活性氧之间的氧化反应，对精子细胞的结构与功能产生严重影响。精子细胞虽然已被冷冻，但其仍可以正常呼吸，产生大量携带自由基的氧，这种氧具有很强的氧化饱和脂肪酸的能力，从而降低膜的渗透性和流动性，造成精子代谢功能异常而死亡。

2 抗氧化剂保存家畜精液的作用

2.1 维生素类抗氧化剂

VC、VE、VB12和VP常应用于家畜精液的冷冻保存。不同种类牲畜的冷冻精液中使用不同维生素，具有不一样的保护作用。VC亦称抗坏血酸，已被广泛应用于家畜精液冷冻保存中。研究表明，向牛精液稀释剂中添加VC可以降低丙二醛（MDA）含量，冷冻牛精液解冻后，精子活力保持稳定[1]。绵羊精液稀释液中添加浓度低于2mg/L 的VC时未发现精子代谢异常，但浓度增加到5mg/L 时，绵羊精子细胞呼吸代谢功能遭到明显抑制，有利于精子的保存。在猪精液冷冻研究中，向精液稀释液中添加400mg/L 的VC可有效提高解冻后精子活力，精子细胞的顶体完整率和线粒体存活率得以显著提高。

VE存在于动物细胞膜的特定部位，是机体抗氧化的主要成分之一。向马的冷冻精液稀释剂中添加一定量的VE发现精子活力提高，精子结构没有遭到破坏。在稀释剂中加入浓度低于过1%的VB12注射液，家畜精子细胞活力稳定，有利于提高精子顶体完整率。在不同稀释剂中添加80μg/L 的VP，无论是在室温还是低温都对家畜精液保存具有积极意义。

2.2 酶类抗氧化剂

冷冻保存家畜精液时，由于温度过低，精子细胞自身的酶活性降低，包括抗氧化酶，从而抑制抗氧化酶清除活性氧和多余水分的作用。因此，在精液稀释剂中加入一定量的抗氧化酶，为中和家畜精液中的活性氧具有重要作用。牛精液稀释剂中加入牛血清白蛋白时，牛精子的代谢功能、结构完整性、线粒体的存活率等都很稳定，人工输精后母牛的怀孕率较高。

2.3 氨基酸类抗氧化剂

半胱氨酸是一种天然氨基酸，具有一定的抗氧化性，可以保护精子结构与功能，在精液冷冻保存过程中免受氧化损伤。半胱氨酸浓度为2mmol/L 时，可有效保护牛精液冷冻过程中精子细胞顶体和质膜的完整性。麦角硫因是天然的氨基酸，可以消除单线态氧、羟基和过氧自由基，具有很强的抗氧化性。麦角硫因还可以激活抗氧化酶的活性，如谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）和超氧化物歧化酶（SOD）。此外，麦角硫因具有螯合二价金属离子的作用[2]。

2.4 其他抗氧化剂

海带多糖是一种海带提取物，具有良好的药理作用。海带多糖可以提高动物机体的抗病能力，降低血脂，抗氧化，抗衰老等作用，可以用于家畜精液冷冻保存。红景天多糖是从红景天植物中提取而来，可以消除活性氧物质，具有良好的抗氧化性能。另外，多糖性状黏稠，可以附着在精子周围，提高精子细胞周围的渗透压，使细胞失水，减少细胞内冰晶的形成，起到保护精子的作用[3]。谷胱甘肽是细胞中含有巯基的非蛋白质化合物，具有维持外源性抗氧化剂的功能。褪黑激素是一种胺类激素，具有很强的清除活性氧自由基的功能[4]，保护家畜精子细胞脂质结构、顶体、线粒体等。褪黑激素还可以清除自由基产物和激活抗氧化酶。

3 展望

在畜牧养殖中，家畜的人工授精技术已相对成熟，被广泛应用。但家畜精液作为人工输精的重要部分，两者关系密切。因此，家畜精液的有效保存与运输关系人工输精技术的进一步推广与应用，还存在研究空间。随着对家畜精液冷冻保存技术的深入研究，需要进一步探索抗氧化剂对精液质量的改善，如筛选天然植物提取物作为抗氧化剂，将不同抗氧化剂进行组合，观察分析效果。充分发挥抗氧化剂对冷冻精子的保护作用，有利于加快精液冷冻保存技术的发展，提高优良动物品种的改良率，进一步促进我国养殖业的不断发展。