赵艳娇,李丰田
(辽宁省现代农业生产基地建设工程中心,辽宁 辽阳 111000)
冰水混合物是水的一种特殊状态,其内部温度为0℃,融化成水时需要吸收大量热量变成同温度的水,再吸收热量使水的温度升高,比0℃水吸收的热量高;反之,在其转化成冰的过程中,首先需要释放出大量的热才能转化为同温度的冰,然后再释放热量使冰的温度继续降低。冰水混合物向两个方向转化的过程中存在二次吸热或放热,其温度才能够比其他状态时更为稳定。利用这一规律开展了冰水混合物保存绒山羊液态精液的试验,现报道如下。
选用辽宁绒山羊成年公羊3只,采集精液,经检测合格后制成混合精液。根据《辽宁绒山羊饲养管理技术规范(Y/T2893—2016)》,在采精前1个月增强公羊的运动,每天运动2次,每次2~3 km/h,饲料精粗比调整到3∶7,日粮中粗蛋白水平保持在16%。采精期间加喂鸡蛋2个、胡萝卜0.4 kg,每天采精1~2次[1]。
恒温水浴锅1台、酒精温度计5支、羊用假阴道3套、双联球1个、调温冰箱1台、500 mL烧杯2个、200 mL烧杯4个、低温保存柜1台,200~600倍带恒温板的光学显微镜1台等。
以4~5℃水保存精液为对照组,以0℃冰水混合物保存精液为试验组。正式试验前对所有公羊进行为期20 d的排精操作,排除死精子以提高精子活力,每周排精3~4次。3只公羊精液全部达到合格标准(活力≥60%)时开始正式试验。每次试验3只公羊的精液均达到合格标准后进行混合,以消除公羊个体之间的差异。精液共成功采集3次,每组每次检测15份,试验组和对照组分别检测45份精液。
1.4.1 4~5℃水的制备 将冰箱温度调整到4~5℃,再用500 mL烧杯盛装300 mL水放入冰箱中降温,直到水温稳定在4~5℃,备用。
1.4.2 0℃冰水混合物的制备 使用干净塑料袋装入300 mL水,系严袋口(不漏水);放入调温后的冰箱冷冻区内,冷冻区的制冷温度调到-5℃;待塑料袋中的水一半冻成冰时取出,将冰压碎,与同温度的水放入烧杯中,再放入冰箱0℃保鲜区,放入酒精温度计,直至冰水混合物的温度为0℃,备用。
精液采集后立即进行等温稀释(33℃)。精液稀释液配方:葡萄糖3.0 g,柠檬酸钠3.0 g,卵黄20 mL,双蒸水100mL。取精液稀释液80mL,加青霉素1×105IU、链霉素1×105IU[1]。
将稀释后的精液从集精杯内移入同温度的试管内,放入33℃的150 mL温水中,再放入0℃冰箱中继续降温,当水与精液的温度都达到0℃时,再放入150 mL 0℃冰水混合物中。
原精稀释后检查精子的活动状态,测定指标包括精子活力、畸形率、存活时间。采用全自动精子分析系统检测精子活力、畸形率;精子存活时间是指精子处于低温状态时的存活时间,至全部死亡为止。
将0℃冰水混合物保存和4~5℃水保存精液分别放置在0℃、4~5℃低温保存柜中进行镜检,去掉显微镜恒温板,观察精子的活动状态。
组间数据采用t检验法进行检验。
0℃冰水混合物保存的精液在0℃恒温保存柜中镜检(显微镜、盖玻片、载玻片提前预冷至0℃),精子全部处于静止状态。4~5℃保存的精液在4~5℃低温柜中镜检发现,仍有一部分精子在慢速蠕动。说明4~5℃条件下精子仍在消耗能量;0℃条件下精子处于完全休眠状态,不消耗能量。
结果见表1。
从表1可以看出,试验组与对照组的精子畸形率无显著差异,试验组低温存活时间显著高于对照组。说明0℃冰水混合物保存绒山羊液态精液的效果好于4~5℃保存。
表1 0℃冰水混合物保存和4~5℃水保存的精液参数指标测定结果
1)精液稀释后低温保存,低温环境能够降低精子的新陈代谢[2],减少精子的能量消耗,从而延长精子的存活时间。从本试验结果来看,在0℃条件下精子运动才完全停止;而4~5℃条件下精子有微弱的运动,仍在消耗一定的能量,进行着新陈代谢。这可能是0℃条件下精子存活时间高于4~5℃的原因之一。
2)以水作为保存精液的介质时,0℃冰水混合物的吸热和放热缓冲范围大,导致温度变化幅度小,温度变化所需要的时间更长,从而使保存精液的温度更加具有稳定性和安全性,这可能是0℃保存精子存活时间高于4~5℃的原因之二。
3)由于试验时间和试验条件的限制,本试验仍有很多内容没有开展,如在0℃冰、0℃水及其他吸放热数值较大的介质中保存等,从而决定了本试验不具有系统性,只是系统试验的一个组成部分,起到抛砖引玉的作用,需在以后进一步开展相关试验研究。
4)0℃冰水混合物制作简单,成本低廉,精液保存效果好,安全系数高,可在精液运输、保存时采用。