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        精液處理和加工實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計與操作

        2016-03-10 14:36:46羅伯特諾克斯博士
        國外畜牧學(xué)(豬與禽) 2016年2期
        關(guān)鍵詞:稀釋液公豬精液

        羅伯特?諾克斯博士

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        精液處理和加工實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計與操作

        羅伯特?諾克斯博士

        精液實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)包括:保證每劑量中能育精子數(shù)量;劑量生產(chǎn)最大化;鑒別并剔除受精能力差的批次;幫助追蹤公豬、品種、管理、操作、年齡等因素影響下的生育;控制疾病等。

        歷史上公豬站的問題包括疾病傳播和降低繁殖群性能,質(zhì)量差的精子配送產(chǎn)生的問題包括能育精子數(shù)低以及精子毒性。

        實(shí)驗(yàn)室安排的工作方案應(yīng)該將每天需要的劑量和處理的射出份數(shù)作為工作目標(biāo)。究竟需要人工還是機(jī)械,應(yīng)以準(zhǔn)確性、成本預(yù)估、所需時間、工作效率等情況綜合考量。通過生產(chǎn)統(tǒng)計,人工處理的方法一般每一個人可以照顧125~200頭公豬,每小時產(chǎn)22個輸精劑量,機(jī)器一般可以達(dá)到650~2 000個輸精劑量。實(shí)驗(yàn)室自動化處理設(shè)備成本,在美國100頭公豬一般需要25 000美元,自動化效率為200頭公豬以上。為了保證實(shí)驗(yàn)室流程與生物安全,公豬活動場所和精液領(lǐng)取/遞送區(qū)域不能有入口。實(shí)驗(yàn)室需要有四個區(qū)域:收集區(qū)域、精子評估區(qū)域、稀釋和水浴區(qū)域、包裝區(qū)域。

        精液采集區(qū)域需要有通透窗口的加溫櫥柜(37 ℃)裝/袋,或兩邊有開門的加溫櫥柜(35℃);氣壓導(dǎo)管系統(tǒng),確保易于消毒,精液送達(dá)指示等。

        精液細(xì)菌感染風(fēng)險需要降到最低,精液和容器里面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)細(xì)菌,因此過濾器和容器不要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,盡量使用一次性耗材,工作的臺面必須清洗和消毒,水的檢測和水管清洗,人員淋浴服裝干凈,并分開保存和清洗,實(shí)驗(yàn)室用品密封放到櫥柜。

        合格的實(shí)驗(yàn)室必須包括清潔的工作臺、足夠的櫥柜、良好的水質(zhì)和排水、可沖洗的地板、房間的溫度控制、按工作和功能分區(qū),固定的耗材放置區(qū)域等。

        水質(zhì)對精液質(zhì)量很重要,這取決于豬場的水源和水質(zhì),檢測離子、有機(jī)物、微生物、顆粒。100頭以下的公豬可以選擇購買純凈水,如果公豬數(shù)很多,則建議安裝凈水系統(tǒng)。水質(zhì)需要去離子,使其導(dǎo)電性差,并通過過濾、吸收、反滲透去除有機(jī)物和微生物,最后用紫外線防止微生物生長。

        清洗用品和儀器,保證每次清洗用去離子水進(jìn)行沖洗,并在酒精里浸泡和沖洗,掛起干燥,確保無霉菌。

        精液處理方面,使用多份精液混合確保處理效率,可生產(chǎn)特定體積和精子數(shù),包裝應(yīng)依廠商決定。

        實(shí)驗(yàn)室最重要的功能是評估精液質(zhì)量,混精在評估后進(jìn)行,需要一同檢測,因?yàn)閱我粰z測與生育力相關(guān)性低,評估因素包括濃度、活力、活度、凝聚、細(xì)菌、正常形態(tài)、頂體完整等。整體活力高于80 %,正常精子數(shù)大于70 %,凝聚少于30 %,細(xì)菌少于15 %是稀釋精液合格的基本要求。采精后,稀釋前,建議在10 min內(nèi)進(jìn)行稀釋處理最佳, 1 h內(nèi)處理才能不影響活力。

        采精后實(shí)驗(yàn)室處理的第一步是,用一次性采集袋或杯子轉(zhuǎn)移到新的容器里,測量精液的重量或體積,同時精子在評估過程中可冷卻到室溫?;靹蚓?,因?yàn)榫簳S時沉淀。其次用力溫和以免損壞精子(通常尾部脫離)。

        處理第二步是確定濃度,使用光度計來測量精子數(shù),稀釋樣品,讀取透射比或吸光度來檢測精子濃度。光度計標(biāo)準(zhǔn)曲線最為常用,成本低、速度快,但問題在于如果稀釋不當(dāng),誤差會很大,通常由于采樣不規(guī)律造成。血球計數(shù)板的方法很好,速度慢,成本低,人工計數(shù),誤差為5 %~10 %,但計量不準(zhǔn)確。計算機(jī)輔助的精液評估儀,設(shè)備價格大概在2 000~40 000美金,但速度快,準(zhǔn)確性高,并且可重復(fù)性好。

        第三步為評估精子活力,需要注意鏡片不能為涼的,應(yīng)適當(dāng)加熱。首先通過目測。精子活力容易被時間、稀釋劑、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境影響。人工顯微鏡評估包括細(xì)菌、凝聚、死精、不完整形態(tài)等等。盡量縮短時間,保持37 ℃,并且有足夠的樣本數(shù)量才能更好地評估精子活力。當(dāng)精液被稀釋劑稀釋后,還需要重新檢驗(yàn)精子活力,某些稀釋劑會降低精子活力,建議用咖啡因載玻片,會有所幫助。

        第四步,形態(tài)評估,通過顯微鏡檢測精子是否畸形,畸形精子率比活性更為重要?;卧u估中最重要的是頂體評估,損壞的精子不能給卵子受精。一次采精如何計算稀釋頭份,首先算出總的正常精子數(shù)(濃度×正常精子×活力×體積),然后根據(jù)劑量來算出需要多少稀釋液。當(dāng)不用貯存時,不用選擇長效稀釋液,同時還應(yīng)跟生產(chǎn)商的質(zhì)量和成本掛鉤。稀釋液的制備中,水質(zhì)非常重要,稱重粉末,根據(jù)重量或體積加到容器里,無論是精液還是稀釋液都需保證在22 ℃~24 ℃,另外一般程序?yàn)閷⑾♂屢杭尤刖褐泻?,才開始保持溫度。

        精液貯藏,按照不同品系貯藏,分組后放入冷凍箱,降低精子代謝,減少細(xì)菌生長,冷卻速度為1 ℃/h,避免接觸空氣、陽光、震動。同時保持冷凍箱的清潔。要求貯藏期間,至少每日翻轉(zhuǎn)一次,避免精液沉淀。貯藏還需時時監(jiān)控并設(shè)立相應(yīng)機(jī)制,記錄冷凍箱工作情況。

        精液包裝和運(yùn)輸,精液運(yùn)輸前數(shù)小時應(yīng)該冷卻(16 ℃),特別是現(xiàn)采現(xiàn)用的精液更應(yīng)如此。并用雙層泡沫盒保持恒溫,同時使用溫度跟蹤儀,這也至關(guān)重要。

        公豬站的質(zhì)量控制也需要監(jiān)控體系,樣品和劑量需要保留,在稀釋前、保存期都需保存記錄,常規(guī)細(xì)菌檢測,同時還須第三方的質(zhì)量評估以及儀器校正。

        稀釋液中,對頂體完整度的測試很有意義,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該給予重視。評估稀釋液對精子頂體完整性的影響,是很重要的評估方法。短期的稀釋液基本在3 d后就不可使用了?!酢?/p>

        原題名:Design and operation of the laboratory for semen handing and processing (英文)

        中圖分類號:S814.3

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C

        文章編號:1001-0769(2016)02-0006-02

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