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    水牛精液冷凍稀釋液研究現(xiàn)狀

    2016-03-10 14:46:15張力青郭妮妮易四鳳全凡凡湖北省畜禽育種中心湖北武漢430070
    甘肅畜牧獸醫(yī) 2016年1期
    關(guān)鍵詞:水牛精液

    付 平,張力青,郭妮妮,易四鳳,全凡凡(湖北省畜禽育種中心,湖北武漢430070)

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    水牛精液冷凍稀釋液研究現(xiàn)狀

    付平,張力青,郭妮妮,易四鳳,全凡凡
    (湖北省畜禽育種中心,湖北武漢430070)

    摘要:牛的精液冷凍保存技術(shù)已較成熟,其商品化的精液冷凍稀釋液也很多,而水牛的精液稀釋液大多還是沿用奶牛和黃牛的,但是近年來關(guān)于水牛精液冷凍稀釋液的研究也逐漸開展。文章對最新水牛的精液冷凍稀釋液成分的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,期望在實(shí)際生產(chǎn)中對水牛精液的冷凍保存提供一些參考。

    關(guān)鍵詞:水牛;精液;冷凍稀釋液

    自從1949年發(fā)現(xiàn)甘油在雞精液的冷凍-解凍過程中的保護(hù)作用,家畜精液冷凍保存技術(shù)得到了飛速發(fā)展,牛的冷凍稀釋液的研究業(yè)已成熟,其商品化的精液冷凍稀釋液也多起來[1]。但是針對水牛的精液冷凍稀釋液研究較少,主要集中于印度和巴基斯坦等水牛數(shù)量相對較多的國家,我國關(guān)于水牛稀釋液的研究及應(yīng)用基本集中在南方幾個(gè)省份:廣西、湖南、湖北、四川、云南等地。文章通過分析水牛精液冷凍稀釋液的成分,為水牛精液的冷凍保存提供參考。

    1 營養(yǎng)成分

    營養(yǎng)物質(zhì)主要是給牛精子提供外源性的營養(yǎng)和能量,以延長精子的壽命。由于牛精子的代謝過程只是簡單的分解作用,不能利用復(fù)雜的合成作用將外源物質(zhì)轉(zhuǎn)變其自身成分,所以稀釋液中的營養(yǎng)成分必須是最簡單的能源物質(zhì)。現(xiàn)在奶牛精液稀釋液中一般添加葡萄糖、果糖、蔗糖、雞卵黃、奶類等,水牛稀釋液基本上參照奶牛,但是近年來在水牛上也有不少關(guān)于應(yīng)用其他物質(zhì)代替單糖類、雞卵黃的研究。易康樂在水牛精液冷凍稀釋液中分別添加鵪鶉卵黃和雞卵黃,試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):稀釋液中添加鵪鶉卵黃的水牛精子解凍后其活力、分裂率和囊胚孵化率都顯著優(yōu)于雞卵黃組(<0.05)[2]。近年來因卵黃內(nèi)可能攜帶病原菌的隱患,現(xiàn)國外生產(chǎn)的一些稀釋液中采用大豆卵磷脂代替卵黃。Akhter等在水牛精液稀釋液中分別添加5.0%、10%、15%的大豆卵磷脂和20%的雞卵黃,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水牛精液冷凍-解凍后添加的10%大豆卵磷脂精子受胎率顯著高于添加20%的卵黃組(≤0.05)。金海關(guān)于無動物源性水牛精液冷凍稀釋液的研究中,用大豆卵磷脂代替卵黃,發(fā)現(xiàn)3%大豆卵磷脂的冷凍精子的運(yùn)動速度比卵黃稀釋液解凍后的差異顯著,其他方面與卵黃稀釋液沒有明顯差異。

    2 緩沖和維持滲透壓成分

    公牛體內(nèi)精液微環(huán)境的pH值一般在6.4~7.8之間,精液的pH值和稀釋液的pH值的變化,將直接影響到精子的活力。精液冷凍保存時(shí),在稀釋液中添加適量的緩沖物質(zhì),如檸檬酸鈉、磷酸氫二鈉等,這些弱酸鹽類在溶液中能夠維持酸堿平衡,從而有利于精子存活。在牛精液冷凍稀釋液中常用磷酸鹽、檸檬酸鹽、Tris或者幾種鹽類組合來調(diào)節(jié)pH值。易康樂比較了TRIS、TEST、EYC三種不同的緩沖液對凍后水牛精子的影響,結(jié)果表明這三種緩沖液都能用于水牛凍精生產(chǎn),但Tris和Tes這兩種緩沖成分對水牛精子的保護(hù)作用更明顯[2]。國外許多學(xué)者在水牛稀釋液的研究中大多都以Tris-檸檬酸鈉-卵黃作為基礎(chǔ)液,Tris-檸檬酸鈉緩沖體系能夠調(diào)節(jié)精液的pH值,維持精液酸堿平衡,從而延長家畜精子的存活時(shí)間[3]。

    一般認(rèn)為精子周圍的微環(huán)境基本上是等滲的,如果精子生存的液體環(huán)境滲透壓升高將會導(dǎo)致精子內(nèi)部脫水;如果其液體環(huán)境滲透壓過低則將會導(dǎo)致精子膨脹進(jìn)而死亡,所以維持精子微環(huán)境一定的滲透壓是十分重要的。調(diào)節(jié)pH值的緩沖鹽類和糖類對精液的滲透壓維持具有重要作用,Chaveiro等研究表明,在公牛精液中添加Tris和蔗糖的稀釋液維持滲透壓效果比較理想。但是某些電解質(zhì)或非電解質(zhì)會破壞精子的等滲壓環(huán)境,對精子產(chǎn)生刺激和損傷,例如添加甘油的稀釋液會使精液滲透壓升高,進(jìn)而因高滲沖擊使精子受損,水牛精子相對黃牛來說抵抗力較差,體外存活時(shí)間短,對緩沖和維持滲透壓物質(zhì)要求相對要高,但當(dāng)前針對水牛精液的特點(diǎn)研發(fā)的稀釋液配方較少。

    3 抗凍和防休克成分

    精液在體外冷凍保存時(shí),需要由常溫降至零度以下,溫度驟降形成的冷刺激或者物態(tài)變化,將會使精子遭受冷休克或凍害而死亡,因此稀釋液中添加的抗凍或防休克物質(zhì)能夠保護(hù)精子在溫度驟降過程中不受損害。稀釋液中添加的卵黃就具有防凍和冷休克的作用,許多研究表明,卵黃因其含有卵磷脂或者LDL(低密度脂蛋白)等物質(zhì)所以可以保護(hù)精子頂體和質(zhì)膜的完整性,從而防止精子冷凍或冷休克的發(fā)生。近年來,關(guān)于利用LDL來取代卵黃的報(bào)道也有不少。胡建宏等研究報(bào)道,牛精液稀釋液中用8%LDL取代20%雞蛋黃,其精子凍后活力、運(yùn)動等方面效果明顯提高。Akhter等將尼里水牛的精液用含有LDL的稀釋液稀釋,添加20%雞蛋黃的稀釋液作對照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加10%LDL的水牛精子解凍后的活力、質(zhì)膜完整性和受胎率均顯著高于20%的卵黃對照組[4]。

    精液冷凍稀釋液中最常用的防凍劑是甘油,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為甘油是目前稀釋液中抗凍效果最好的,但是甘油的添加量必須適中,太少不能起到保護(hù)作用,太多容易造成精子滲透性損傷或使精子中毒。張鵬等研究報(bào)道,荷斯坦種公牛稀釋液中添加4%的甘油濃度對精子凍后活率和頂體完整性效果最好??紤]到甘油對精子的毒性,一些研究中用乙二醇、丙二醇、二甲基亞砜等來代替甘油,效果不盡相同。Rasul等將甘油和二甲亞砜按不同的比例添加到尼里水牛精液的稀釋液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),僅添加6%甘油的水牛精子解凍后其活力和質(zhì)膜完整性效果最好,二甲亞砜反而會降低甘油對水牛的冷凍保存效果。

    4 抗菌成分

    精液如果被微生物污染會導(dǎo)致精子活力降低,存活時(shí)間縮短,并且人工授精后極易造成胚胎的早期死亡,從而使牛受胎率降低,所以在牛冷凍精液生產(chǎn)過程中必須控制凍精的細(xì)菌含量不超標(biāo)。牛凍精稀釋液中一般添加如青霉素、鏈霉素等抗生素來抑制精液中細(xì)菌的生長。由于精液中微生物的種類很多,若使用單一的抗生素則不能達(dá)到抑菌的效果,因此現(xiàn)在稀釋液中常用的是各種抗生素的組合,目前水牛中常用的是青-鏈霉素組合。Hasan等研究報(bào)道,水牛精液稀釋液中添加慶大霉素-泰樂菌素-林可霉素-壯觀霉素(GTLS)抗生素組合,其細(xì)菌數(shù)要明顯比青-鏈霉素組的低。易康樂等研究報(bào)道,GTLS抗生素組合抑菌效果顯著好于青-鏈霉素組和青-新霉素組。金海使用不同濃度的GTLS抗生素組合代替青-鏈霉素,結(jié)果證實(shí)×1倍的GTLS抗生素組合效果最好。

    5 抗氧化成分

    在冷凍-解凍的有氧環(huán)境中脂質(zhì)過氧化反應(yīng)會產(chǎn)生過多的活性氧成分,從而增加了受損精子和死亡精子的數(shù)量,導(dǎo)致凍后精液質(zhì)量的下降。在稀釋液中添加抗氧化物質(zhì)可以提高精子抗過氧化損害的能力,防止解凍后精液質(zhì)量下降,目前牛稀釋液中常添加維生素類、酶類等抗氧化成分。易康樂等在水牛精液冷凍稀釋液中添加不同的維生素組分,結(jié)果發(fā)現(xiàn),3 ml/100 ml的復(fù)合VB、2 mg/L的VB12和1.0 mg/L VC能較顯著提高水牛凍精的活力(<0.05)。雷虹等研究也證實(shí)添加的3 mL/100mL復(fù)合VB可以提高解凍后水牛精子的活力和頂體完整率。易康樂在水牛精液稀釋液中添加SOD和GSH,發(fā)現(xiàn)它們可以顯著延長水牛精子的存活時(shí)間。

    6 其他

    為了改善家畜精子生存環(huán)境的理化特性,減輕精子冷凍-解凍過程的各種損害,牛精液冷凍稀釋液中常常還加入一些酶類、維生素、激素類及其他物質(zhì),以提高精子復(fù)蘇后的活力、保持頂體的完整性等,從而增強(qiáng)牛精子在人工授精時(shí)的受精能力。近年來水牛精液稀釋液中也有相關(guān)添加其他物質(zhì)的報(bào)道。Dorostkar等人將不同濃度的硫酸鋅添加到水牛稀釋液中,結(jié)果表明,0.288 mg/L的硫酸鋅對水牛精子的冷凍保存效果和抗氧化能力較好。Qadeer等將AFGP(抗凍糖蛋白)添加到尼里水牛精液的稀釋液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)精液冷凍-解凍后水牛的精子活力和質(zhì)膜完整性有了顯著提高。

    雖然牛精液冷凍稀釋液的成分和生產(chǎn)工藝業(yè)已成熟,但是如何根據(jù)不同種類的公牛精液的理化特點(diǎn),設(shè)計(jì)適合該類種公牛的精液冷凍稀釋液,仍是今后牛精液冷凍保存技術(shù)中需要克服的一個(gè)重要難題。

    參考文獻(xiàn):

    [1]潘紅梅,羅敏,王可甜,等.畜禽精液冷凍稀釋液主要成分的研究進(jìn)展[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2010,(01):21-22.

    [2]易康樂.水牛冷凍精液稀釋液配方改進(jìn)的研究[D].南寧:廣西大學(xué),2005.

    [3]Andrabi SM1,Ansari MS,Ullah N,et al.Duck egg yolk in extender improves the freezability of buffalo bull spermatozoa[J].Anim Reprod Sci.2008,104(2-4):427-433.

    [4]Akhter S,Ansari MS,Andrabi SM.Soya-lecithinin extender improves the freezability and fertility of buffalo (Bubalus bubalis)bullspermatozoa.Reprod Domest Anim.,2012,47(5):815-819.

    作者簡介:付平(1979-),女,湖北南漳人,畜牧師,主要從事家畜繁育工作。

    中圖分類號:S823

    文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

    文章編號:1006-799X(2016)01-0008-02

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