关于猪冻精生产平台建设的一些探讨

张树山 ，韩雪峻 ，姜红菊 ，张德福 1,2,＊

（1.上海市农业科学院畜牧兽医研究所，上海 201106；2.上海市农业遗传育种重点实验室动物遗传工程研究室，上海201106；3.上海种猪工程技术研究中心，上海 201302）

近几年来，随着猪冻精技术的突破和冻精市场日益成熟，国内众多大、中型种猪企业依托种公猪站已相继建成或正在建设猪冻精生产平台。如何科学地建设一个高效、标准化生产且性价比较高的猪冻精生产平台已成为业内讨论的热点。文章就猪冻精生产平台建设涉及因素作一梳理和探讨，目的在于抛砖引玉、为国内进行猪冻精生产平台建设的同行提供一些参考。

1 猪冻精生产平台建设总体原则

从功能来看，猪冻精生产平台应由猪冻精生产实验室和储存库等组成。猪冻精生产平台应尽可地离种公猪站近，最理想的模式是位于种公猪站内、与鲜精生产平台相邻，能把运输过程对猪精液的影响程度降到最小，方便选择品质较好的猪精液冷冻，且部分仪器可以通用，能大幅度地减少猪冻精生产平台实验室的建设成本。此外，猪冻精生产平台实验室的建设也应注意参考相关实验室生物安全、消防等标准。

2 猪冻精生产平台建设

2.1 硬件方面

2.1.1 猪冻精生产相关仪器设备

猪冻精生产主要涉及以下仪器设备：

1）冰箱和17 ℃恒温箱。冰箱用于存放试剂和稀释液。二者可分别用于精液的17 ℃和4 ℃的降温平衡。也有采用市售冰柜结合控温器改造为降温平衡柜，但改造的降温平衡柜不能精准控制降温速率，生产中可结合水浴法实现精液的缓慢平衡降温。目前，已有可控制降温速率的“程序控温平衡仪”（北京田园奥瑞生产）上市，将精液瓶/袋移至柜中，就能以一定的降温速率将精液温度平缓降温至目的温度。与冰箱和17 ℃恒温箱相比，大容积的降温平衡柜更适用于冻精的规模化生产。

2）精子密度仪。精液采集后，需要专用的精子密度仪测定鲜精密度，从而根据冻精产品的密度标准确定其稀释倍数。

3）程控冷冻仪、精液分装、打印和封口设备及精子分析仪。该类设备对规模化、标准化生产冻精至关重要，不可缺少。其中，程序化冷冻仪规格应该由平台冻精的生产规模来决定。目前程序化冷冻仪、精液分装、打印和封口设备及精子分析仪等均已实现国产化，国产同类设备已接近或达到国外仪器先进水平，且具有较大的价格优势。故建议国内猪冻精生产平台首选国产设备。

4）温度计（数显温度计和玻璃温度计2种）。猪精子对外界温度变化极为敏感，在运输和降温平衡过程中容易遭受“低温打击”，故在猪冻精生产整个流程中，温度检测与控制同等重要。数显温度计主要用于检测实验室、降温平衡柜等空间温度，比较直观、便捷；玻璃温度计主要用于检测稀释液、水浴温度等检测。建议一个冻精实验室该配备较准确的数显和玻璃温度计分别为5个和10支以上。

5）精密电子天平和电子秤（即厨房秤）各1台。前者用于称取实验试剂自配溶液，后者用于测定精液体积（精液密度与水相当，称取质量可以作为其体积数）和第一次稀释用。

6）离心机。17 ℃降温平衡结束后，需要在17 ℃条件下对大体积精液进行离心浓缩，去除上清和收集精子沉淀。故应该采购可控温的、能使用500 mL尖底离心瓶的离心机。除直接购买用于猪精液离心的专用离心机，也可对已有实验室通用离心机适配器进行改造。若使用无控温功能的离心机，也可利用空调，尽可能地为离心机创造接近17 ℃的环境。

7）水浴锅。水浴锅至少要2个，分别用于精液解冻和预热解冻液。

8）液氮罐。冻精实验室使用液氮罐，分为与程控冷冻仪相配套的自增压和普通液氮罐两类。普通液氮罐根据平台生产规模采购数量。

9）空调和电风扇。程控冷冻仪和液氮罐均大量使用液氮，故实验室保持通风比较重要。其中空调除加强通风外还能提供接近17 ℃的温度条件。

10）其他物品。如倒置荧光显微镜（用于检测精子顶体完整性）、磁力搅拌器、高压灭菌锅、超声波清洗机、pH计和烘箱等；镊子、冷冻细管（0.5 mL）、拇指管、小布袋、打印机油墨等耗材；不同规格的烧杯、量筒、移液枪、容量瓶器皿等。

上述仪器和耗材（以国产为例）建1个平台的采购成本预计约80万～120万元。

2.1.2 稀释液相关

配制稀释液用的试剂，如果糖、乳糖、海藻糖、甘油等均为分析纯级以上；购买新鲜的鸡蛋用于制备卵黄液；抗生素类；OEP（OrvusEs Past）是一种仅用于猪精液冷冻保存的重要试剂，能使卵黄功能性成分更好地结合在猪精子膜上，从而提高鸡卵黄的抗“低温打击”能力。

除自配各种稀释液外，也可使用市售猪冻精稀释粉产品（如法国卡苏、北京田园奥瑞等）。稀释粉产品均为即开即用型的试剂套装，包括预稀释粉、基础稀释粉、甘油和OEP等。使用前，依照说明书将添加定量蒸馏水、卵黄及甘油等成分，配制操作简便，对操作人员和仪器配置要求低，仅使用量筒和烧杯等器皿配制、充分搅拌即可，且不涉及高温灭菌和调节溶液pH等操作。

与自配稀释液相比，采用市售稀释粉产品制作猪冻精，效果稳定、使用方便，但成本较高。

2.1.3 平台实验室布局

平台实验室应考虑猪冻精制作流程、因地制宜、操作人员习惯等因素进行合理布局。以某冻精生产平台为例，该平台分为清洗间、冻精实验室和冻精储存库等3个区域（如图1、图2）。冻精实验室中各种设备依照冻精制作流程依次摆放，可以由生产人员随时进行调整。如程控冷冻仪与自增压液氮罐，自增压液氮罐应在程控冷冻仪的液氮入口一侧，尽量避免液氮输送管弯曲；放置精液分装、打印和封口设备的低温操作柜与程控冷冻仪相邻，但二者具体摆放要考虑操作人员习惯。

2.2 软件方面

2.2.1 种公猪遗传资源数据库

建立由数据管理、数据检索和互联网信息发布等模块构成的猪冻精遗传数据库系统，可实现对冻精保存的数量、存放位置、公猪遗传信息等进行信息检索查询和应用。系统可采用NET框架构建、基于B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）结构模式，生产者可以通过数据管理模块制定公猪冻精制作计划、了解冻精销售和库存情况，客户能通过互联网信息发布模块，了解种公猪遗传信息并根据各自育种方案订制冻精产品。

2.2.2 操作人员

冻精的整个制作流程从工作量和技术性强弱等方面可分为溶液配制、冻精制作（降温平衡、稀释、分装和冷冻等操作）品质检测、冻精储存库日常维护等技术岗位，其中溶液配制、品质检测和冻精储存库日常维护等岗位为应为专人负责，冻精制作和器皿清洗等工作需要团队人员默契配合、共同完成。技术人员数量应参考生产规模和生产条件。选拔冻精制作人员，应符合以下几个条件：1）具有“干一行、爱一行”的工作态度和敬业精神，且要有忍耐寂寞的能力，才能在较封闭的工作环境中保持不急不燥；2）具有一定的文化水平和学习能力，能较好地完成技术培训任务、树立良好的生物安全意识和认真的工作态度，并能从工作中发现并解决问题；3）要有团队协作精神。

3 小结

业内人士普遍认为，猪冻精技术将革命性地加速猪育种进程、推动我国从养猪大国走向养猪强国。大、中型种猪生产企业依托下属种公猪站的冻精生产平台，是整个冻精产业链的关键环节。故冻精生产平台建设，在推动猪冻精的广泛应用和促进现有种公猪引种模式升级，均具有较大的现实意义。

参考文献（略）