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鸡精液保存技术的研究进展

2024-01-08李晓元

新农业 2023年12期
关键词:受精率稀释液抗氧化剂

李晓元

(丹东市振安区楼房镇人民政府,辽宁 丹东 118100)

禽类养殖业的飞速发展,取决于选育、繁殖禽类优质种质资源。鸡的人工授精始于20世纪30年代,鸡的按摩采精技术沿用至今,人工授精技术的不断发展,突破了自然交配的局限性,繁育出品质优良的后代,有效地提升了繁殖效率,提升了养殖户的经济收益。本文探讨鸡精液保存技术的研究进展,旨在加快禽类养殖现代化进程。

1 鸡精液冷冻保存技术

在实际禽类生产过程中,精液保存主要有以下3种方法,即常温保存、低温保存和冷冻保存。冷冻保存技术能够使精液活力保存持久,对于物种保护及禽畜生产发展等方面具有积极影响。在反刍动物精液冷冻保存法的研究中,研究时间较早且广泛应用的为奶牛精液冷冻保存技术。但是精液冷冻技术在实际养殖生产中存在许多困难,选择适宜的冷冻保护剂,配备专业冷冻保存设备,严格按照的冷冻与解冻程序操作,否则易发生精子冷冻休克;运输不便,并且冷冻精子人工授精成功率显著低于新鲜精子。

鸡精液冷冻保存技术研究起步较晚,精液冷冻技术处于逐步完善阶段。鸡新鲜精液人工授精成功率高达90%,然而,鸡精液冷冻保存后,受精率约55%。同家畜的精子相比,鸡精子头尾部更长,在冷冻保存和解冻时易受损伤,造成精子不能直线游动,使受精率降低。研究者为了保证鸡精液的品质,根据精液冷冻原理和鸡精子的特点,对冷冻、解冻程序、冷冻稀释液、添加抗氧化剂等方面开展深入研究。国外研究者将8%甘油用作冷冻保护剂、将虾青素作为抗氧化剂添加至精液稀释液,使25周鸡精液的冷冻保存时间延长至30天,解冻后检测精子成活率达68.8%,是鸡精液冷冻保存时间最长的相关报道。

2 鸡精液的液态保存技术

鸡精液在常温和低温条件下保存时为液态,因而,常温与低温保存技术也称之为液态保存法。此方法产生于1977年,国外研究者将一种磷酸盐稀释液应用于家禽精液保存技术中。鸡精液在未稀释的情况下,受精能力会迅速降低,精液稀释后使体外保存时间延长。保存温度、稀释液种类等均对鸡精液保存效果产生一定影响。国外科学家将被稀释的鸡精液保存于低温条件下24小时,受精率较好。我国研究人员将pH、渗透压与稀释液的组成进行优化,以满足精液保存所需能量,研究显示,pH7.2~7.4,渗透压330~120摩尔,保存温度0~5℃,保存5日,精子成活率大于50%。但是冷冻保存与低温保存会不同程度损伤鸡精子的超微结构,对精子活力和受精率造成影响。

与冷冻保存技术相比,液态保存法无需购买额外的设备、操作步骤简单、保存成本较低、液态保存的精液受精率较高、可控性较强、易于应用于生产实践中。精液常温保存技术已被广泛应用于猪精液的保存中。鸡为卵生动物,其产卵、繁殖频率较高,产蛋期的种母鸡应定期人工授精,公鸡精液在种母鸡生殖系统内存活时间短,授精周期受限。为了保障种蛋的受精率,通常情况下,每5日需对种母鸡人工授精一次,所需精液新鲜且量多,一般在半小时内完成人工授精。规模化养鸡场的工作人员需在上午和下午分批次进行人工授精,工作量较大。结合鸡授精周期短、多精液量和高受精率的需求,鸡精液液态保存技术应用前景更加广阔。

3 影响鸡精液保存的因素

不同种类、不同日龄的鸡、精液自身品质、稀释液种类、稀释倍数、抗氧化剂、冷冻剂、渗透压、pH、光照、保存容器、保存时长和温度、微生物污染等均可影响鸡精子活力和鸡精液品质。有报道,在同一种冷冻保存条件下,不同品种的鸡精液精子复苏成功率与受精率也存在差异。我国南方高温多雨,热应激使鸡精液品质降低,随着保存时间的延长,精子代谢过程中需消耗较多的能量物质,还会产生活性氧、乳酸等,对精子受精能力产生影响。活性氧是影响精液保存品质的重要因素。当活性氧达到一定量时,会损伤精子膜质系统的脂质,对精子正常功能造成影响。与其他畜类相比,鸡精子质膜成分易产生脂质过氧化损伤。在精液常温保存条件下,加入适当比例的稀释液,抗氧化剂有利于提升精液品质,减少活性氧自由基对精液的负面影响。研究显示,将维生素C添加至稀释液中,可以提升精子活力与精液品质。国外研究人员发现,在低温保存羊精液时,稀释液中添加200微克/毫升的维生素C,对精子活力无影响,当浓度为500~1000微克/毫升时,精子存活时间明显延长。褪黑素作为抗氧化剂,能够保护细胞的核酸、蛋白质等成分。研究表明,0.25毫克/毫升褪黑素能够明显提升精子的活力、顶体完整性、线粒体活性和活率。但随褪黑素浓度的增加,反而抑制精液保存效果。研究者发现,虾青素抗氧化性较强,将0.20微克/毫升的青虾素添加至稀释液中,常温保存2日,精子顶体、活力、质膜完整率保护效果较好;低温条件下保存3日后,受精率明显高于对照组,可达63%。在稀释液中添加0.2毫克/毫升的番茄红素,在常温保存条件下,可以有效提升抗氧化酶活性,但是与虾青素稀释液相比,番茄红素制作成本较高。目前,可添加至稀释液中的抗氧化剂包括维生素C、褪黑素、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、虾青素、番茄红素、谷胱甘肽等。

鸡精液量少,黏度较大、密度高,常温条件下易聚集,受精率低。通过对鸡精液稀释,加大精液体积,使精子密度降低,提升授精次数,提高精液利用率。计算原鸡精液的浓度与适宜的稀释倍数能够提高受精成功率。种蛋的受精率受人工授精时间和人工授精间隔因素有关。研究报道,每次在种母鸡生殖系统内输入约0.5亿个有效精子,在间隔5日后可保证种蛋的受精率。

稀释液的p H 缓冲液和渗透压,既可以为精子提供所需能量,又可以使精细胞的渗透压pH保持稳定,使精子寿命延长。在稀释液中添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠,在常温条件下保存鸡精液,将鸡精子存活时间延长至72小时,可以保护精子的正常形态与精子活力。在稀释液中添加蔗糖或果糖,能够为精子提供能量,降低精子代谢速度,在提高精子活率、活力方面效果良好。添加N-乙酰半胱氨酸、次氯酸等的稀释液,能够显著降低精细胞内活性氧自由基浓度,抵抗氧化压力,减缓精子代谢。有研究者发现,在稀释液中添加0.25毫摩尔/升、0.5毫摩尔/升的N-乙酰半胱氨酸,能够使鸡精液低温保存时间极显著地延长,同时提升精子生存指数,但是当浓度超过1毫摩尔/升时,则影响精子存活时间和精子生存指数。

4 结束语

禽类人工授精技术的发展推动养殖业现代化、规模化发展,鸡精液的品质与保存技术影响着养殖成本与鸡产品的质量。

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