猪精液常温保存抗氧化剂应用进展

2023-08-28 08:05廖欢科黄建锦
山东畜牧兽医 2023年8期
关键词:抗氧化剂活性氧常温

廖欢科,黄建锦,陈 乾

(1.广西北流市农业农村局,广西 北流 537400;2.广西北流市六麻镇农业农村综合服务中心,广西 北流)

猪人工授精技术和猪精液的体外保存是猪育种的重中之重。猪精液的体外保存期短,但猪精液冷冻保存技术要求高,精子解冻后存活率高,人工授精率低。而常温贮藏更有利于维持猪精液的活性,也更有利于生猪的受精繁殖,可产生较大的经济效益。研究发现,猪精液在常温下储存下会积聚活性氧自由基,为了提高公猪精液的活性和利用效率,有必要在精液中添加抗氧化剂,以提高精液的活力和质量。本文综述了猪精液的室温保存技术和抗氧化剂,为猪精液保存提供技术参考。

1 猪精液的常温保存技术进展

猪体外人工授精技术已得到广泛应用。然而,精液保存是一个重要的课题,精液的保存与精液的受精能力有很大的关系。目前的精液保存方法可分为三种保存类型:常温(15~25 ℃)、低温(0~5 ℃)以及超低温(-196~-79 ℃)。前两种储存在0 ℃ 以上的温度下,以液体形式储存,用于短期储存,被称为液态保存;后者在低于0 ℃ 的温度下储存,并以冷冻形式以供长期储存,也称为冷冻保存。

室温保存这一方式简单易操作,便于推广和普及,适合猪精液的保存。在常温下,精子的活性在一定酸性范围内可以被抑制,在此环境中可以减少精子能量消耗,并使精子保持在可逆的静态状态,保持受精能力。然而,常温有利于微生物的生长,因此,抗菌物质也被用来抑制微生物对精子产生的有害影响,需要添加必要的营养素和保护物质来隔离空气,对维持精子活力有积极作用。

2 酶类抗氧化剂

猪精液在常温下会释放活性氧自由基,使精子容易受到氧化应激,这是其受精能力下降的重要原因,也表明了猪精液在室温下储存时可能会被活性氧等自由基氧化,而抗氧化剂的添加是猪精液常用的保存技术。常见的酶类抗氧化剂,比如谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等可以作为自由基吸收剂和过氧化物分解剂。这些氧化剂在保持猪精液活力和运动能力方面起着重要作用。过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶等酶氧化剂可以通过抑制自由基的生成并与产生的自由基反应结合来降低活性氧[1],可以有效防止精子被活性氧氧化损伤,延长精子有效储存时间,有效提高精液质量。

3 维生素类抗氧化剂

适当添加维生素可以有效减弱常温储存过程中活性氧过度积累对精子的损伤,从而维持精液状态。维生素E 通过中和过氧化氢以及淬灭自由基来发挥作用,从而保护精子免受活性氧诱导的损伤,所以在猪精液中添加维生素E 具有很好的维持活性效果[2];维生素C 是一种水溶性维生素,研究发现向精液中添加维生素C 可以有效降低精液的氧化应激反应,从而维持猪精液质量[2];也有研究发现,维生素B12 可以对抗自由基对精子造成的氧化损伤,从而提高精子活力[3];维生素P 是一种水溶性维生素,维生素C 通常含有维生素P,而补充维生素P 对精液的保存具有积极作用[4]。

4 植物性提取物抗氧化剂

植物提取物具有较好的抗氧化能力,有利于减少精液的氧化应激反应。白藜芦醇作为一种天然植物提取物,可以通过去除猪精子中的活性氧来减少氧自由基对精子的损伤,并对精子的室温储存有保护作用[5];淫羊藿苷是一种植物性提取物,具有良好的抗菌作用并且具有去除活性氧的能力,淫羊藿苷可以作为一种较好的抗氧化剂加入精液中以维持精液质量[3];在猪精液中添加丹参素和迷迭香酸也可以延长精液的保存时间[2];此外,从灵芝中提取的灵芝多糖也具有良好的抗氧化能力,可以保护细胞免受氧化损伤,有效提高猪精子活力和精子质膜的完整性[6],并在维持精液高质量方面发挥关键作用。

5 其他类型的抗氧化剂

5.1 褪黑素

褪黑素是一种神经内分泌激素,存在于精子形成的所有阶段。在精液中添加适量的褪黑素,可以减少自由基对精子线粒体的损伤,提高精子在体外的存活时间和活力[7-8]。褪黑素可以清除自由基,具有较强的抗氧化能力。有研究发现,适当增加褪黑素可以改善精液质量,且褪黑素在提高精子活力、顶体完整性和质膜完整性都优于维生素[7-8]。

5.2 牛磺酸

牛磺酸是一种广泛使用的游离氨基酸。研究发现牛磺酸可显着提高精液的抗氧化能力,并促进蛋白质合成,降低自由基带来的氧化损伤,从而维持精液活性[9-10]。

5.3 硫醇物质

含硫氨基酸,如巯基乙胺、β-巯基乙醇、半胱氨酸和胱氨酸等一些不同类型的低分子量硫醇物质,可以保护动物精子活力以及免受过氧化氢的氧化影响[11]。其中常用的加入猪精液的含硫醇物质是半胱氨酸。

6 小结

目前猪精液的常温保存技术有所突破,在添加抗氧化剂保存方面有一定的进展。为了进一步改进提高常温保存技术,实现猪精液的高效、快速科学保存,进而完善人工授精技术,更多抗氧化剂的有效应用仍需进行更深入的探究。

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