稀释剂添加物在猪精液常温保存中的研究进展

刘兆军，谢景兴，魏 宁，候震坤，杨公社，庞卫军

西北农林科技大学 动物科技学院，陕西 杨凌 712100

稀释剂添加物在猪精液常温保存中的研究进展

刘兆军，谢景兴，魏 宁，候震坤，杨公社，庞卫军*

西北农林科技大学 动物科技学院，陕西 杨凌 712100

近年来随着我国养猪业快速发展，猪人工授精技术不断普及，猪精液常温稀释剂发挥越来越重要的作用。稀释剂配方是猪精液常温保存技术的关键，其中抗氧化剂、抗菌剂和中草药添加剂等成分对保证猪精液质量尤为重要。因此，本文综述了国内猪精液常温保存稀释剂中添加物的研究进展，旨在对今后的猪精液常温保存稀释剂的研发工作提供指导。

猪精液；常温保存；稀释剂；添加物

由于猪精液的冷冻和低温保存技术还不成熟，目前主要使用常温精液应用于猪人工授精技术，约占精液使用总量的99%。常温保存(15～20℃)是实践生产中猪精液使用的最主要的保存方式。猪精液常温保存的效果与稀释剂的配方密切相关。因此，选择优良的稀释剂配方能提高母猪受孕率、产仔率，给猪场带来良好的经济效益。长期以来，国内猪精液稀释粉市场被国外专利产品占据主要部分，但近年来国产稀释粉竞争力也在不断增强。为提高常温保存稀释粉对猪精液保存的效果，国内研究者为此做了许多研究工作，抗氧化剂、抗菌剂和中草药添加剂等添加物被应用到稀释剂中并取得较好的效果。本文就国内近年来不同的添加物在猪精液常温保存稀释剂中的研究进行综述，旨在对今后的猪精液常温保存稀释剂的研发工作提供指导。

1 抗氧化剂

在氧化应激状态下，精子会产生大量的活性氧(ROS)导致精子细胞膜功能异常。近年来在猪精液保存的研究中，抗氧化性成为一大热点，最大限度降低猪精液保存过程中被氧化的程度是广大科研工作者追求的目标。在猪精液常温稀释剂中添加外源抗氧化剂是最直接的方法。

抗氧化剂能够阻止氧自由基的产生并将其清除从而起到保护机体的作用。谷胱甘肽(GSH)，一种含有巯基的三肽化合物，广泛存在于活体组织中，对于维持机体内氧化还原反应起重要作用。刘琦等的研究中，加入1 mmol/L和5 mmol/L GSH于基础稀释粉Modena中，精子均可有效保存至第5天，有效保存时间差异不显著；添加量为1 mmol/L时能够显著提高精液SOD活性，降低精液中MDA、H2O2含量，减少精子的氧化损伤。朱林炜的研究表明，在BTS和Modena两种稀释剂中添加GSH均能减少精子的氧化损伤，延长精液保存时间，最佳添加量为1 mmol/L。

N-乙酰半胱氨酸(NAC)能够在机体氧化应激时提供还原性谷胱甘肽。张春龙等的研究表示猪精液在15℃下保存，向Androhep稀释液中添加1 mmol/L的NAC能显著提高精子的活率、活力，降低弯尾率，提升精子的保存能力。覃永长等在猪精液稀释剂中加入三种不同类型的半胱氨酸(L-半胱氨酸、L-半胱氨酸盐酸盐、N-乙酰半胱氨酸)，发现保存效果最好的是添加0.44 g/L的N-乙酰半胱氨酸，在保存第8天时精子活率仍高于50%。

超氧化物歧化酶(SOD)可以特异性清除超氧阴离子基团(O2-)，能够和过氧化氢酶(CAT)共同维持精子质膜完整性和顶体完整性。在朱林炜等的试验中，分别向Modena、BTS稀释液中添加200 IU/mL、300 IU/mL SOD，均可使常温保存的猪精子活率显著提高。适当的添加SOD能提升精子的保存效果，添加量过高时则会对精子产生毒害作用。

褪黑素(MLT)因其抗氧化性而广泛应用于医学领域。MLT可以保护细胞的蛋白质、膜脂质、核酸和其他成分。多巴胺(DA)是医学临床上较理想的抗休克药物，具有兴奋α、β型肾上腺素能受体的作用。许春荣、胡传水等研究表明，将猪精液与稀释液按1∶1比例稀释后常温保存，在稀释液中添加各种浓度(0.001、0.01、0.1 mmol/L )的MLT均可以改善猪精液常温保存的效果，其中添加量为0.01 mmol/L 时效果最好；添加低浓度的DA更有利于精子的存活，1 mmol/L 是适宜的添加浓度。

此外，何兰花等还研究了维生素E对猪精液常温保存的影响，结果证明，在稀释液中适量添加维生素E可以有效减缓外界对精子的伤害，但其最佳添加剂量仍须进一步研究探讨。刘亚伟将5种抗氧化剂(α-硫辛酸、维生素C、牛磺酸、维生素P和L-肉碱)添加到猪精液稀释液中，发现α-硫辛酸和维生素C对猪精液常温和低温保存不但都没有促进作用，反而当这两种物质浓度大于25 μg/mL时，会对精子产生不利影响；添加牛磺酸有利于猪精液的常温和低温保存，在稀释液中最适添加量为200 μg/ml；分别添加80、120和80 μg/ml的维生素P于Zorlesco、Androhep、Mondena三种稀释剂中时，能显著提升猪精液常温保存的品质；添加L-肉碱有利于猪精液低温保存。

2 抗菌剂

随着抗生素的广泛应用，细菌耐药性逐渐增强。目前，细菌对过去常用的抗菌剂青、链霉素等已经产生了很强的耐药性。

抗生素恩诺沙星性质稳定，灭菌迅速且无毒，对多种G+和G-细菌、霉形体、支原体等均有很强的杀灭作用。潘红梅等在猪精液常温保存试验中添加不同浓度的恩诺沙星和庆大霉素，结果表明，当恩诺沙星和庆大霉素的添加量分别为400 IU/mL、480 IU/ mL时，精液的保存效果较理想。荆汝顶等在稀释液中加入不同的抗生素(青霉素+链霉素、恩诺沙星、硫酸黏杆菌素、恩诺沙星+二性霉素B)，得到结果：加入恩诺沙星+二性霉素B后，有效保存时间最长。茆骏等对比了不同抗菌物质及其浓度对猪精液品质的影响，发现效果最佳的是恩诺沙星，磺胺次之，再次是庆大霉素和青链霉素，卡那霉素效果最差。恩诺沙星的最佳添加浓度为50 μg/L。

聚维酮碘(PVP-1)主要成分是碘和聚乙烯吡咯烷酮，溶液中碘以低毒性的络合碘的形态存在，其中80%～90%的络合碘可解聚成游离碘而发挥杀菌作用，是一类强力的广谱杀菌剂。包宋权等发现在猪鲜精中添加质量浓度为0.20 g/L的PVP-1能杀死精液中的大肠杆菌、棒状杆菌、铜绿假单胞菌、不动杆菌、白色念珠菌、链球菌，并且对17 ℃保存的猪精子无明显损伤。冯晓巍的研究表明，1:100稀释的聚维酮高络合碘能有效杀死猪精液中的大部分细菌，有效提高猪精液的常温保存效果，值得一提的是该种药物对PPRSV和TGEV两种病毒也具有明显的杀灭效果。

3 其他添加物

牛血清白蛋白(BSA)是一种蛋白类保护剂。刘玉等发现添加3～5 g/L的BSA能提高猪精液常温保存效果，最适添加量为4 g/L。陈东峰等还研究了17 ℃温度下在加入了BSA的ZORLESCO稀释液中添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)对猪精液保存的作用，结果发现，分别添加0.4%的 PVP或PVA可改善精液保存效果，添加0.4%的 PVP保存效果最佳。该试验证明PVA和PVP可作为悬浮剂添加入稀释剂中，减缓猪精子在保存过程中的沉降堆积速度，同时也改善精液的外观。

研究者们还积极的将中草药中提取出的一些有效成分应用于猪精液的常温保存。何锦等在筛选出的最佳自配基础稀释剂中添加10 μmol/mL的五味子乙素(Sch B)，发现添加Sch B可提升常温保存的猪精液品质，延长精子有效保存时间。刘运镇等在基础液中添加菟丝子水提取物，发现添加0.25%的菟丝子水提物对猪精子在17 ℃环境的保护作用最好，具体浓度比例还需进一步试验研究。胡传水等研究了不同浓度的抗凋亡试剂(酒石酸美托洛尔、葛根素和二氯乙酸钠)对猪精液常温保存的影响，得到结果：稀释剂中添加0.50 mmol /L酒石酸美托洛尔具有降低精子畸形率的功效；加入0.50 mmol /L葛根素可以延长精子保存时间；而添加5.00 mmol /L二氯乙酸钠则会缩短精子存活时间和存活指数，不利于精液保存。

4 展望

随着我国养猪业现代化进程的加快，人工授精技术普及率不断提升，质优价廉的猪精液常温保存稀释剂的开发工作显得尤为迫切。许多新型添加剂正应用于猪精液常温保存稀释剂，其中抗氧化剂、抗菌剂以及中草药提取物等添加物的有效添加方式和最佳添加量的筛选、应用及其作用机制丞待研究。这些新型添加物的研发与应用将推动猪精液常温保存技术的完善，并促进我国现代养猪业的发展。

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Advances in Different Extender Additives in Boar Semen Stored at Room Temperature

LIU Zhao-jun,XIE Jing-xing,WEI Ning,HOU Zhen-kun,YANG Gong-she,PANG Wei-jun

(CollegeofAnimalScienceandTechnology,NorthwestA&FUniversity,YanglingShaanxi712100China)

In recent years,with the rapid development of Chinese pig industry and the growing popularity of swine artificial insemination technology,boar semen extender plays a more crucial role.Extender formulation is the key to boar semen preservation technique under room temperature for the improvement of sperm quality,especially the anti-oxidant,anti-bacterial agents,herbal additives and other ingredients.Therefore,the paper reviews the domestic progress about extender additives for boar semen storage at room temperature which could provide guidance for the future research about semen extenders of room temperature preservation.

Boar Semen; room temperature preservation; semen extender; additives

2016-07-05

国家生猪产业技术体系(CARS-36)和西北农林科技大学试验示范站(基地)科技成果推广项目(TGZX2015-18)。

刘兆军(1993-)，男，江西吉安人，在读硕士，主要从事动物繁殖领域的研究。E-mail:liuzhaojun@nwsuaf.edu.cn。

*[通讯作者] 庞卫军(1972-)，教授，博士生导师，研究方向：肌肉生物学与猪遗传改良，E-mai：pwj1226@nwafu.edu.cn。

S 814.3

A

1004-6704(2016)06-0067-03