猪精液常温保存技术的研究进展

马 博

（巴音郭楞职业技术学院 841000）

《猪常温精液生产与保存技术规范》对猪精液常温保存定义为猪精液稀释处理后，可在16℃～18℃温度下短期保存，使用时该精液仍具有受精能力。猪精液稀释液中添加适量的酸性物质可使精子处于酸性环境，降低精子的新陈代谢和能量消耗，可在16℃～18℃温度下保存将近1周。BTS、Modena、GEPS、Zorlesco均为常用的猪精液稀释液，影响猪精液常温保存的物理因素有温度、pH值、渗透压和微生物等，猪精液常温保存时间和其稀释液配方中的添加物质成分重要相关，本文对猪精液常温保存技术原理、物理影响因素和物质成分进行综述，内容如下：

1 猪精液常温保存的工作原理

猪精液常温保存技术是在精液稀释液中添加酸性物质或填充适量的CO2，从而降低精液pH值，为精子营造一个酸性环境，降低精子新陈代谢和能量消耗，使精子处于一个可逆性的静止状态，这样精子受精能力不会受到太大的影响，但是精液在常温下保存时间较短，保存时间过长会降低精液品质和活力。精液稀释液不仅包含精子存活和维持新陈代谢所必须的营养物质，还要维持精液pH值和渗透压，防止细菌滋生。

2 猪精液常温保存的物理影响因素

2.1 温度

首先，温度过低（＜14℃）会造成猪精子出现冷休克，且低温导致的伤害是不可逆的。因此，用精液稀释液稀释精子前需要将稀释液处于30℃下1～2h，这样精子的耐受力、存活率和保存时长都会相应增加，同时还有利于精子顶体的完整性[1]。其次，温度过高（＞20℃）会降低精液品质，主要与精子质膜上的热休克蛋白有关。精液常温保存的适宜温度为15℃～20℃，一般生产中以16℃～18℃使用最多。

2.2 pH值

首先，pH值过低（＜6.4）会造成精子顶体出现异常，精子顶体酶活性下降或完整性缺失。其次，pH值过高（＞7.6）导致精液过度酸化，精子成活率大大降低。一般猪附睾内pH值为6.2～6.8，精子可在附睾内存活1～2个月，而新鲜猪原精的pH值为7.2～7.5，因此为精子提供一个相对偏酸性的环境，可以降低精子运动水平，减少新陈代谢，可以在稀释液中加入柠檬酸钠、NaHCO3、HEPES等缓冲剂。

2.3 渗透压

公猪附睾的渗透压为400mOsm，猪精液渗透压为290～300mOsm，其耐受压为240～380mOsm，而精子在附睾内最多可存活60d，这和附睾内较高的渗透压造成的精子脱水有关，精子因水分缺失，运动减少甚至是处于一个相对静止的状态，也会相应减弱其新陈代谢的能力[2]。但是精子在体外环境就无法适应同样水平的渗透压，这还和离子浓度有关，当稀释液的离子浓度过高，会导致精子表明蛋白溶解、脱落，直接损失精子。

2.4 微生物

精液中的微生物包括肠杆菌、丝状真菌和葡萄球菌等，其中大肠杆菌等革兰氏阴性菌会严重影响精液品质，降低精子活力。当精液被多种微生物污染时，精液保存时长不仅会缩短，也会降低精液质量和受胎率，甚至还可能污染母猪的生殖系统，造成母猪子宫炎症，降低母猪群生产性能。一般猪精液稀释液中含有葡萄糖，该成分主要为精子新陈代谢提供物质基础，但在常温条件下，其他微生物也会分解利用葡萄糖，滋生更多的微生物，微生物通过无氧发酵使糖分产酸，造成精液pH值和渗透压过低，从而导致精子顶体肿胀，活力下降。为防止微生物大量繁殖，一般在精液稀释液中添加硫酸链霉素、青霉素钠等抗生素来抑制和杀菌，延长精液的保存时长。

3 稀释液配方中的添加物质

3.1 抗氧化剂

猪精液常温条件下保存，精子呼吸代谢过程会产生活性氧，高浓度ROS容易导致精子膜脂质过氧化，降低精子质膜的通透性，进而影响精子活力；低浓度ROS可以降低过LPO含量，进而保证精子活力，提高人工授精的成功率[3]。因此，稀释液可以添加抗氧化剂来稳定精子活力。谷胱甘肽、维生素C、维生素E、维生素B12、葡萄籽原花青素都可以抑制质膜上脂质的过氧化作用。猪精液稀释液中添加1mmol/L的谷胱甘肽可以保证精子活力和受精能力。向常温放置4d的精液中添加400μmol/L的维生素E可以明显降低丙二醛含量，但添加量为5mmol/L时就会损伤精液。

3.2 无机盐离子

精子存活和功能维持许多无机盐离子，如精液中添加KCl可以降低精子运动，并维持精子存活，这主要是由于精子膜上的Na+-K+泵运转需要一定浓度的K+来维持，当精子细胞外的K+浓度低于细胞内时，会产生ATP为精子存活供能。Ca2+也是精子活力维持所必须的离子，当Ca2+跨膜流入胞内，精子就可以获能产生顶体反应，精子释放顶体酶，但稀释液中的Ca2+缺会损伤精子，所以稀释液所用的水为去离子水，并加入适量的EDTA缓冲液来鏊合Ca2+。

3.3 抗菌素

猪精液常温保存的第2d，精子凝集现象就会更加明显，还容易滋生细菌，使用这样的精液就会增加母猪的返情率和阴道感染几率，甚至会淘汰母猪。抗生素可以抑制精液内的细菌滋生，但是不正确使用会增加细菌的抗药性，因此一般会选择抗生素的替代品——抗菌肽，其具有较强的热稳定性和强碱性，对大多数致病菌具有抑制作用。稀释液中添加低浓度的环状六肽可以代替抗生素，且不影响母猪受胎率，其抗菌功能比对照组抗生素效果还要强。

3.4 精子质膜保护剂

海藻糖、蔗糖、果糖等糖类物质可以提高精子质膜的完整性，保证精子获能。研究发现，在100mL精液稀释液中加入0.15g海藻糖，可明显增加精液保存时长，且精子品质要比维生素B12组效果好。同时海藻糖还可以稳定精子细胞膜蛋白质，在极冷的环境下减少温度对质膜的刺激。

3.5 牛血清蛋白

牛血清蛋白是一种稳定精子结构的蛋白类保护剂，可以中和精液中的有害物质，为精子活力提供营养，减少精子凝集现象，从而增加精液在常温环境下的保存时长。一般稀释液中添加4mg/mL的牛血清白蛋白可以保证精子活力，但当稀释液中的牛血清蛋白含量过高，会抑制精子活力，降低精液品质。

3.6 中草药

有研究发现，稀释液中添加适量的中草药成分可以延长精子保存时间，减少精子损伤。精液中添加50μmol/L的白藜芦醇可以清除精液中的活性氧自由基，减少精子膜脂质过氧化程度，保证精子活力和品质。由于中草药萃取工艺、作用机理研究尚不充分，不同产地的中草药药理功能还有所差异，因此，需要对中草药的稳定性和作用机理进行深入研究，促进中草药在精液稀释液中的应用。

4 结语

人工授精技术为养猪业快速发展提供技术保障，而精液保存技术是人工授精操作的最开始环节，直接决定受胎率和养殖效益。虽然对猪精液保持研究较早，但是商品猪生产过程中还是以现采现用和常温保存使用为主，这样可以降低生产成本，同时保证受胎率。在今后的研究中，仍需要继续对猪精液保持过程中的生理变化进行探究，进一步分析影响猪精液常温保存的因素，才能更好地优化猪精液稀释液（粉）添加物质配方和保存体系，促进猪常温精液保存技术的应用推广，推动养猪业更好的发展。