抗氧化劑對家畜精液冷凍保存效果的影響

張永忠

（青海省海西州烏蘭縣畜牧獸醫(yī)工作站 817199）

家畜養(yǎng)殖過程中，體外儲存精液是人工授精工作必不可少的環(huán)節(jié)，而冷凍保存精液可以方便保存和長途運輸，從而保障遺傳資源既可以跨越時間又可以跨越地區(qū)得以使用，為推廣物種資源與品種改良具有重大意義。冷凍家畜精液在保存和運輸過程中難免遭到外界因素的應(yīng)激，解凍精液會發(fā)現(xiàn)精子細胞活力下降甚至死亡，嚴重影響家畜精液冷凍保存質(zhì)量，制約人工授精技術(shù)。

1 精子氧化性損傷機理

家畜精子在冷凍保存時，由于受到外界各種因素的刺激，對精子細胞的結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生不利影響。研究表明，氧化損傷是精液凍存過程中的常見現(xiàn)象。精子的氧化損傷主要指精子與活性氧之間的氧化反應(yīng)，對精子細胞的結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生嚴重影響。精子細胞雖然已被冷凍，但其仍可以正常呼吸，產(chǎn)生大量攜帶自由基的氧，這種氧具有很強的氧化飽和脂肪酸的能力，從而降低膜的滲透性和流動性，造成精子代謝功能異常而死亡。

2 抗氧化劑保存家畜精液的作用

2.1 維生素類抗氧化劑

VC、VE、VB12和VP常應(yīng)用于家畜精液的冷凍保存。不同種類牲畜的冷凍精液中使用不同維生素，具有不一樣的保護作用。VC亦稱抗壞血酸，已被廣泛應(yīng)用于家畜精液冷凍保存中。研究表明，向牛精液稀釋劑中添加VC可以降低丙二醛（MDA）含量，冷凍牛精液解凍后，精子活力保持穩(wěn)定[1]。綿羊精液稀釋液中添加濃度低于2mg/L 的VC時未發(fā)現(xiàn)精子代謝異常，但濃度增加到5mg/L 時，綿羊精子細胞呼吸代謝功能遭到明顯抑制，有利于精子的保存。在豬精液冷凍研究中，向精液稀釋液中添加400mg/L 的VC可有效提高解凍后精子活力，精子細胞的頂體完整率和線粒體存活率得以顯著提高。

VE存在于動物細胞膜的特定部位，是機體抗氧化的主要成分之一。向馬的冷凍精液稀釋劑中添加一定量的VE發(fā)現(xiàn)精子活力提高，精子結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞。在稀釋劑中加入濃度低于過1%的VB12注射液，家畜精子細胞活力穩(wěn)定，有利于提高精子頂體完整率。在不同稀釋劑中添加80μg/L 的VP，無論是在室溫還是低溫都對家畜精液保存具有積極意義。

2.2 酶類抗氧化劑

冷凍保存家畜精液時，由于溫度過低，精子細胞自身的酶活性降低，包括抗氧化酶，從而抑制抗氧化酶清除活性氧和多余水分的作用。因此，在精液稀釋劑中加入一定量的抗氧化酶，為中和家畜精液中的活性氧具有重要作用。牛精液稀釋劑中加入牛血清白蛋白時，牛精子的代謝功能、結(jié)構(gòu)完整性、線粒體的存活率等都很穩(wěn)定，人工輸精后母牛的懷孕率較高。

2.3 氨基酸類抗氧化劑

半胱氨酸是一種天然氨基酸，具有一定的抗氧化性，可以保護精子結(jié)構(gòu)與功能，在精液冷凍保存過程中免受氧化損傷。半胱氨酸濃度為2mmol/L 時，可有效保護牛精液冷凍過程中精子細胞頂體和質(zhì)膜的完整性。麥角硫因是天然的氨基酸，可以消除單線態(tài)氧、羥基和過氧自由基，具有很強的抗氧化性。麥角硫因還可以激活抗氧化酶的活性，如谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）和超氧化物歧化酶（SOD）。此外，麥角硫因具有螯合二價金屬離子的作用[2]。

2.4 其他抗氧化劑

海帶多糖是一種海帶提取物，具有良好的藥理作用。海帶多糖可以提高動物機體的抗病能力，降低血脂，抗氧化，抗衰老等作用，可以用于家畜精液冷凍保存。紅景天多糖是從紅景天植物中提取而來，可以消除活性氧物質(zhì)，具有良好的抗氧化性能。另外，多糖性狀黏稠，可以附著在精子周圍，提高精子細胞周圍的滲透壓，使細胞失水，減少細胞內(nèi)冰晶的形成，起到保護精子的作用[3]。谷胱甘肽是細胞中含有巰基的非蛋白質(zhì)化合物，具有維持外源性抗氧化劑的功能。褪黑激素是一種胺類激素，具有很強的清除活性氧自由基的功能[4]，保護家畜精子細胞脂質(zhì)結(jié)構(gòu)、頂體、線粒體等。褪黑激素還可以清除自由基產(chǎn)物和激活抗氧化酶。

3 展望

在畜牧養(yǎng)殖中，家畜的人工授精技術(shù)已相對成熟，被廣泛應(yīng)用。但家畜精液作為人工輸精的重要部分，兩者關(guān)系密切。因此，家畜精液的有效保存與運輸關(guān)系人工輸精技術(shù)的進一步推廣與應(yīng)用，還存在研究空間。隨著對家畜精液冷凍保存技術(shù)的深入研究，需要進一步探索抗氧化劑對精液質(zhì)量的改善，如篩選天然植物提取物作為抗氧化劑，將不同抗氧化劑進行組合，觀察分析效果。充分發(fā)揮抗氧化劑對冷凍精子的保護作用，有利于加快精液冷凍保存技術(shù)的發(fā)展，提高優(yōu)良動物品種的改良率，進一步促進我國養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展。