影响猪精液常温保存效果的因素

孙福魁，冉本康，贾永宏, 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)

随着我国畜牧业科技水平的不断发展，养猪产业也发生了巨大的变化，由散养状态逐步转变为规模化、集约化、现代化生产。在现代化猪场的繁育过程中，人工授精技术和精液保存技术为我国的养殖业发展提供了巨大的技术支持。人工授精技术不但可以使优良基因快速扩散，而且显著降低了种猪的饲养总量，从而节约了生产成本。而猪精液的保存是实施人工授精的重要技术环节，也是影响母猪受胎率和仔猪成活率的重要前提。因此，如何提高猪的精液品质，延长猪的精液体外保存时间一直是养猪生产中研究的重要内容。考虑到大规模生产的成本和技术简化需要，目前我国大多数生猪养殖场人工授精时采用常温液态的精液保存方法为主，但是体外常温保存精液的品质受到各方面因素的影响，使其技术依然存在保存时间较短，部分质量不稳定等现象，因此猪精液常温保存技术仍需进行深入的研究和探讨。本文主要以常温保存的条件下，对影响猪精液保存效果的因素进行系统综述，以期对猪精液保存技术的研究与应用提供参考。

1 季节与温度

种公猪对于饲养环境要求较高，季节变化以及温度变化对种公猪精液的保存效果影响非常明显，所以在种公猪的生活环境中，温度至关重要。夏季种公猪舍的温度应控制在30℃以内，以防高温使公猪性欲降低并且影响公猪的精液品质。种公猪最适宜的饲养环境温度是18～24℃，此温度下生活的种公猪所产精液品质较高。种公猪的热应激远远大于冷应激，夏季猪舍环境温度持续24 h大于28℃时，种公猪就会出现相应的应激反应，导致精子活率下降。春天及秋天温度适宜，室温下保存的猪精液活率高。

精子细胞质膜上的磷脂双分子层具有流动性，且对温度比较敏感，而低温会影响精子质膜上的蛋白转运，降低了质膜的流动，进而影响精液质量。但猪精液储存在较低的温度条件下，减弱精子活动、降低能量消耗、抑制微生物生长，能延长精子的存活期限。稀释猪精液时，精液的温度需逐渐降低以避免精子发生冷休克，要保持原精与稀释液温度基本一致。胡国娟等人研究发现，精液在17℃条件下进行保存时，精子细胞基本处于休眠状态，其活力最为稳定。实际生产中16～18℃是猪精液常温液态保存的理想温度。

2 pH

精子的代谢活动在弱酸环境下是处于抑制状态的，但射出的新鲜精液pH接近于7，其原因是受到了精清的调节。新鲜猪精液pH一般为7.2～7.5，一定的弱酸环境能抑制精子的代谢活动，从而减少能量的消耗来延长其保存时间。pH能够影响公猪精液的质量，而精液的pH受众多细胞外刺激的影响。当精子出现大量死亡或者受微生物污染时，会使精液中的氨浓度上升而导致其pH升高；然而精子细胞进行糖酵解途径产生的乳酸和二氧化碳会使精液的pH下降，进而使精子细胞发生酸中毒。在保存过程中，精子活率的下降与pH的降低有关，当初始值为6.4～6.5时最有利于精液的保存，且在其保存过程中将pH稳定下来能够获得较好的保存效果。但超出此范围就会导致精子死亡。稀释液pH的动态平衡可以被缓冲液来左右，从而起到保护精子的作用。细菌和精子所产生的酸性代谢产物能被稀释液中的柠檬酸钠，NaHCO3等缓冲物质所平衡，从而起到维持精子的生活环境相对稳定的作用，防治过度酸化导致精子的死亡。Tris缓冲液有较强的缓冲作用，有利于精子的长期保存。HEPES等两性有机物比无机物的缓冲液效果更强，还可鏊合有害的金属离子。戈新等的试验表明，猪精液的商品稀释剂多数呈现弱碱性，从而能够中和精子细胞在保存过程中所产生的一部分酸性代谢物质，有效防止了过酸的环境导致精子细胞的死亡，增强常温保存精液的效果。

3 稀释倍数

精液稀释倍数对于精液的常温保存效果有着极其明显的影响。稀释的比例越小，其密度就会越大，精子不断的代谢活动会消耗周围的营养物质，另外高密度精子所产生的代谢物质不利于精子的长时间存活。精液中大部分是精清，而精清中含有一些对精子细胞有损伤作用的物质，例如其中的芳基磺胺酶对质膜有稳定作用的磺酸盐复合糖脱去磺酸盐加速了精子的死亡。倘若过度放大稀释比例，精子细胞容易遭受稀释打击，使其丧失运动能力，使有效精子数减少，进而影响人工授精的效果。过度的稀释会使精清中维持精子运动和存活的离子、维持精子受精能力和精子膜稳定的抗氧化物质、蛋白质的浓度过低，无法起到保护精子的作用。对种公猪原精液进行适当比例的稀释可以给精子提供营养成分，从而延长精子的存活时间，扩大可用精液的体积，并消除副性腺分泌物的有害影响，为精子细胞创造适宜的生存环境，大大提高种公猪的配种效能。精子密度在20×106精子/mL以下时，精液质量会明显降低，此现象被称为精液的“稀释效应”。胡国娟研究发现，使用精液常温保存稀释液对猪原精进行1:9稀释时，可以明显地降低精子的畸形率，使精子在5 d内有较高的活力。沈培敏的试验表明，新鲜猪原精在进行4～6倍稀释时，保存效果好，且母猪受胎率高。张金玲的研究发现，精液1∶1～1∶2的稀释液时效果最好。

4 活性氧

5 渗透压

合适的渗透压是猪精液常温保存过程中一个非常重要的因素，猪精子的可耐受渗透压范围为240～380 mOsm,若低于最低渗透压值12.8 mOsm，精子细胞膜的完整性就会下降。渗透压是由于精子细胞膜内外压力不同所产生的。精液稀释液的渗透压是由非离子物质进行维持。低渗透压不利于精子体外常温保存时间的延长，低渗条件下(150 mOsm)，会使精子细胞内涌入过多水分。而适当高浓度的渗透压则有利于精液体外常温长时间的保存，胡成波等研究发现，一定程度的高渗透压能够提高精子的抗高温能力以及受胎能率。但当渗透压超过精子细胞可耐受值380 mOsm时，精子细胞也难以忍受，高渗环境可引起精子细胞内部蛋白质高级结构的变化，使其失去原本正常的功能结构而造成失活。葡萄糖是一种渗透性物质，在猪精液常温保存过程中，通过改变其在精液稀释液中的浓度可以调节渗透压。线粒体对渗透压变化的敏感性比精子质膜完整性丧失所表现的更高，因此精子运动更容易受到渗透压的影响。市面上多数稀释剂的渗透压多为270.7 mOsm～357 mOsm，均接近等渗效果或稍高渗。无机盐离子，例如钠离子和氯化钾常被用于调节稀释液的渗透压。

6 微生物

当使用稀释后的猪精液进行人工授精时，精液会被微生物污染且不可避免。常温保存精液中的微生物主要来源于采精稀释加工过程中从包皮、皮肤、毛发、粪便以及尿液等流入，细菌性精血症对于繁殖性能具有很大影响。精液中的营养成分能为精子细胞提供生命活动的物质基，但精液中滋生的大量微生物会与精子细胞竞争精液中的营养物质，进而抑制了精子的代谢活动，产生更多代谢废物从而影响精子活率，同时也降低了精液保存的效果。革兰氏阴性菌在精液稀释过程中最为常见，包括肠杆菌科细菌以及环境污染物。苏泽智将种公猪精液里的细菌进行了纯化分离后发现了7种细菌，两种丝状真菌，其中细菌主要为变形杆菌属2种及革兰氏阴性杆菌肠杆菌属、埃希菌属、沙门氏菌属、志贺氏菌属以及葡萄氏菌属各1种；丝状真菌主要是青霉属和丛梗孢科曲霉属各1种。当精液中存在5种肠细菌时(包括大肠杆菌)，种公猪精子在15℃储存期间的活力会在1～2 d内明显下降。因此在采精、运输及稀释等实际操作过程中要规范，刚射出的精液可以舍弃，排出积尿后再采精，尽量避免对精液的污染。种公猪精液中所携带的病原菌不仅影响精液产品的质量，还会对跨地域输精的企业生物安全造成威胁。所以种公猪场要采取必要的细菌控制策略最大程度地减少精液的污染。包括在需要时设计用来快速检测和干预的监测程序。