猪精液常温保存抗氧化剂研究进展

田淑娟，刘欣宇，贾永宏，张 眉, 胡建宏

(1.白水县动物疫病预防控制中心，陕西 白水 715600；2.西北农林科技大学动物科技学院；3.陕西省畜牧产业试验示范中心;4.陕西省畜牧技术推广总站)

在现代家畜的繁育过程中，精液保存技术的广泛应用极大地提高了良种畜禽的种用价值，使畜牧业取得了巨大的经济效益。由于猪精子质膜中胆固醇/磷脂较低的比值使其对低温环境十分敏感，大多数生猪养殖场人工授精时所用的精液以液态常温保存为主，而猪精液保存过程中又常许多因素的影响，活性氧(ROS)的累积是目前面临的最重要的问题之一。因此，在精液常温保存稀释液中，适当添加抗氧化剂及其他保护成分有助于改善精液品质，有效降低所受活性氧自由基的攻击。

近些年有研究表示，在精液常温保存过程中，精液品质会受到多方面因素影响，如温度、pH、渗透压、营养水平、稀释倍数等，其中影响最大的是ROS的累积，当ROS累积过量时，会攻击精子膜质系统,使其脂质发生过氧化损伤，同时还会攻击精子的DNA和蛋白质，也能导致精子产生病理损伤，影响精子的正常功能。而抗氧化剂对于消除或减弱ROS对精子细胞的不利影响，保护精子质膜、顶体和DNA的完整性方面具有显著的作用。因此，本文通过综述在稀释液中添加不同的抗氧化剂后对猪精液品质的影响，以期为猪精液常温保存中抗氧化剂的推广应用提供理论参考。

1 酶类抗氧化剂

精液中正常存在的抗氧化酶体系能够改善精液品质，其中包括过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)对维持家畜精子活力和运动能力等方面发挥着重要作用。酶类抗氧化剂的作用机理是能够降低精子质膜脂质过氧化损伤，减弱了ROS对公猪精子质量的不利影响，延长了精子的有效保存时间。朱林炜等研究发现，在Modena稀释剂中添加200 IU/mL 或300 IU/mL SOD在BTS稀释液中时都可以有效提高精液保存效果。Zhang等发现，在17℃保存条件下，在Modena稀释液中添加不同浓度的SOD能够改善精子活力、保存时间、质膜完整性和总抗氧化能力(T-AOC),其中添加浓度为200 IU/mL效果最好，可显著降低精子的氧化应激损伤，有效改善精液品质。Gangwar等研究发现，将还原型GSH添加到稀释液中的处理组表现出在精子活力、线粒体功能和质膜完整性方面均优于对照组。张斌等在猪的冷冻精液中添加浓度为5 mmol/L的GSH时发现，精液冷冻后活力、顶体完整率以及SOD活性均显著提高，且丙二醛(MDA)含量较对照组显著降低，有效提高了精液品质。

2 维生素类抗氧化剂

适当的添加维生素可以有效地减缓精液在常温保存过程中由于ROS过量积累而对精子造成的损伤，保护精子顶体完整性，进而改善精液品质。翟静雯等在精液冷冻保存过程中发现，添加维生素C到稀释液中，可有效降低精液氧化应激反应，减少质膜结构的破坏并提高DNA的完整性。黄俻华的研究发现，在猪精液稀释液中添加600 μg/mL的维生素C可以显著提高解冻精子的活力、线粒体活性、质膜和顶体完整性、存活时间以及抗氧化物酶的活性，同时明显降低精子畸形。马红等发现，稀释液中添加不同的维生素类物质能够明显延长精子保存时间和提高质膜完整性，添加维生素E的民猪精液在保存5 d后精子活率为50.8%，具有更优的保存效果。Hamedani等发现，维生素B12对提高精子活力、运动性能以及维持正常生理状态均具有显著影响，维生素P在精液常温或低温保存过程中也表现出积极的影响。

3 植物性提取物抗氧化剂

植物性提取物具有良好的抗氧化能力，可以降低体外保存过程中精子的氧化应激损伤。白藜芦醇是一种天然的非黄酮类多酚类复合物，能通过清除猪精子内的ROS，降低氧自由基对精子的损伤作用，在精液的常温和低温保存中都具有一定的保护作用。范晓腾在精液常温保存中发现，将浓度为50 μmol/L的白藜芦醇添加到稀释液中达到了最佳的保存效果，而在冷冻保存时，白藜芦醇的最佳浓度为150 μmol/L。中草药提取物淫羊藿苷具有较好的抑菌作用并可以清除ROS。陈美杰研究发现，在稀释液中单独添加25 μmol/L的丹参素和40μmol/L的迷迭香酸时，精子活率分别达到61.83%和66.47%，精液有效保存时间延长至9 d。灵芝多糖作为灵芝提取物的主要成分之一，也具有良好的抗氧化能力，能够保护细胞遭受氧化损伤。吴琳研究发现，添加0.4 mg/mL灵芝多糖在常温稀释液中，保存6 d后猪精子活率及顶体完整性显著提高，精液品质有效改善。

4 其他抗氧化剂

随着人们对精液保存技术的不断深入探索，更多具有抗氧化特性的物质也被应用于精液常温保存，除了抗氧化酶，维生素类抗氧化剂以及植物提取物抗氧化剂之外，近年发现壳聚糖、没食子酸、激素类物质等同样具有良好的抗氧化能力，常被用于猪精液的常温保存。壳聚糖是生命体中重要的碱性多糖，其结构类似于纤维素等大分子，且自身的游离氨基酸具有还原性。谢东淇将0.1 g/L壳聚糖添加于常温保存稀释液中，6 d后猪精子活率为61.56%，精子的质膜、顶体完整率和T-AOC活性得到显著提升，同时精液中的MDA含量和细菌含量显著降低。石武等研究发现，常温保存6 d后，稀释液中添加0.1 g/L壳聚糖组猪精子质膜完整率为68.67%，质膜完整率相较于对照组的56.42%显著提高。没食子酸(GA)是一种天然酚酸，有较强的抗氧化性。赵琦研究发现，9 mg/L的没食子酸对猪精液的常温效果最好，能显著提高保存后精子活率、质膜和顶体完整性、线粒体模电位等，且精子活率在保存第10 d活率达到62.9%极显著高于对照组，延长了常温下精液的保存时间。褪黑素和多巴胺等激素类物质被广泛应用于精液常温保存中以提高精子细胞结构完整性。许春荣发现，与其他处理组相比，在猪精液稀释液中添加0.01 mmol/L褪黑素时，具有最好的保存效果。胡传水研究发现，稀释液中添加1 mmol/L盐酸多巴胺能够有效延长精液保存时间，显著提高了精液保存质量。目前，猪精液的常温保存技术仍在不断的发展与完善，为了实现家畜精液的长期、快速保存，更多抗氧化剂有效应用仍需人们进行更深入的探究。