廖歡科,黃建錦,陳 乾
(1.廣西北流市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,廣西 北流 537400;2.廣西北流市六麻鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心,廣西 北流)
豬人工授精技術(shù)和豬精液的體外保存是豬育種的重中之重。豬精液的體外保存期短,但豬精液冷凍保存技術(shù)要求高,精子解凍后存活率高,人工授精率低。而常溫貯藏更有利于維持豬精液的活性,也更有利于生豬的受精繁殖,可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。研究發(fā)現(xiàn),豬精液在常溫下儲存下會積聚活性氧自由基,為了提高公豬精液的活性和利用效率,有必要在精液中添加抗氧化劑,以提高精液的活力和質(zhì)量。本文綜述了豬精液的室溫保存技術(shù)和抗氧化劑,為豬精液保存提供技術(shù)參考。
豬體外人工授精技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。然而,精液保存是一個重要的課題,精液的保存與精液的受精能力有很大的關(guān)系。目前的精液保存方法可分為三種保存類型:常溫(15~25 ℃)、低溫(0~5 ℃)以及超低溫(-196~-79 ℃)。前兩種儲存在0 ℃ 以上的溫度下,以液體形式儲存,用于短期儲存,被稱為液態(tài)保存;后者在低于0 ℃ 的溫度下儲存,并以冷凍形式以供長期儲存,也稱為冷凍保存。
室溫保存這一方式簡單易操作,便于推廣和普及,適合豬精液的保存。在常溫下,精子的活性在一定酸性范圍內(nèi)可以被抑制,在此環(huán)境中可以減少精子能量消耗,并使精子保持在可逆的靜態(tài)狀態(tài),保持受精能力。然而,常溫有利于微生物的生長,因此,抗菌物質(zhì)也被用來抑制微生物對精子產(chǎn)生的有害影響,需要添加必要的營養(yǎng)素和保護物質(zhì)來隔離空氣,對維持精子活力有積極作用。
豬精液在常溫下會釋放活性氧自由基,使精子容易受到氧化應(yīng)激,這是其受精能力下降的重要原因,也表明了豬精液在室溫下儲存時可能會被活性氧等自由基氧化,而抗氧化劑的添加是豬精液常用的保存技術(shù)。常見的酶類抗氧化劑,比如谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等可以作為自由基吸收劑和過氧化物分解劑。這些氧化劑在保持豬精液活力和運動能力方面起著重要作用。過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和谷胱甘肽過氧化物酶等酶氧化劑可以通過抑制自由基的生成并與產(chǎn)生的自由基反應(yīng)結(jié)合來降低活性氧[1],可以有效防止精子被活性氧氧化損傷,延長精子有效儲存時間,有效提高精液質(zhì)量。
適當添加維生素可以有效減弱常溫儲存過程中活性氧過度積累對精子的損傷,從而維持精液狀態(tài)。維生素E 通過中和過氧化氫以及淬滅自由基來發(fā)揮作用,從而保護精子免受活性氧誘導(dǎo)的損傷,所以在豬精液中添加維生素E 具有很好的維持活性效果[2];維生素C 是一種水溶性維生素,研究發(fā)現(xiàn)向精液中添加維生素C 可以有效降低精液的氧化應(yīng)激反應(yīng),從而維持豬精液質(zhì)量[2];也有研究發(fā)現(xiàn),維生素B12 可以對抗自由基對精子造成的氧化損傷,從而提高精子活力[3];維生素P 是一種水溶性維生素,維生素C 通常含有維生素P,而補充維生素P 對精液的保存具有積極作用[4]。
植物提取物具有較好的抗氧化能力,有利于減少精液的氧化應(yīng)激反應(yīng)。白藜蘆醇作為一種天然植物提取物,可以通過去除豬精子中的活性氧來減少氧自由基對精子的損傷,并對精子的室溫儲存有保護作用[5];淫羊藿苷是一種植物性提取物,具有良好的抗菌作用并且具有去除活性氧的能力,淫羊藿苷可以作為一種較好的抗氧化劑加入精液中以維持精液質(zhì)量[3];在豬精液中添加丹參素和迷迭香酸也可以延長精液的保存時間[2];此外,從靈芝中提取的靈芝多糖也具有良好的抗氧化能力,可以保護細胞免受氧化損傷,有效提高豬精子活力和精子質(zhì)膜的完整性[6],并在維持精液高質(zhì)量方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
褪黑素是一種神經(jīng)內(nèi)分泌激素,存在于精子形成的所有階段。在精液中添加適量的褪黑素,可以減少自由基對精子線粒體的損傷,提高精子在體外的存活時間和活力[7-8]。褪黑素可以清除自由基,具有較強的抗氧化能力。有研究發(fā)現(xiàn),適當增加褪黑素可以改善精液質(zhì)量,且褪黑素在提高精子活力、頂體完整性和質(zhì)膜完整性都優(yōu)于維生素[7-8]。
牛磺酸是一種廣泛使用的游離氨基酸。研究發(fā)現(xiàn)?;撬峥娠@著提高精液的抗氧化能力,并促進蛋白質(zhì)合成,降低自由基帶來的氧化損傷,從而維持精液活性[9-10]。
含硫氨基酸,如巰基乙胺、β-巰基乙醇、半胱氨酸和胱氨酸等一些不同類型的低分子量硫醇物質(zhì),可以保護動物精子活力以及免受過氧化氫的氧化影響[11]。其中常用的加入豬精液的含硫醇物質(zhì)是半胱氨酸。
目前豬精液的常溫保存技術(shù)有所突破,在添加抗氧化劑保存方面有一定的進展。為了進一步改進提高常溫保存技術(shù),實現(xiàn)豬精液的高效、快速科學(xué)保存,進而完善人工授精技術(shù),更多抗氧化劑的有效應(yīng)用仍需進行更深入的探究。