關(guān)于豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)的一些探討

張樹(shù)山 ，韓雪峻 ，姜紅菊 ，張德福 1,2,＊

（1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，上海 201106；2.上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物遺傳工程研究室，上海201106；3.上海種豬工程技術(shù)研究中心，上海 201302）

近幾年來(lái)，隨著豬凍精技術(shù)的突破和凍精市場(chǎng)日益成熟，國(guó)內(nèi)眾多大、中型種豬企業(yè)依托種公豬站已相繼建成或正在建設(shè)豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)。如何科學(xué)地建設(shè)一個(gè)高效、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)且性價(jià)比較高的豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)已成為業(yè)內(nèi)討論的熱點(diǎn)。文章就豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)涉及因素作一梳理和探討，目的在于拋磚引玉、為國(guó)內(nèi)進(jìn)行豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)的同行提供一些參考。

1 豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)總體原則

從功能來(lái)看，豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)應(yīng)由豬凍精生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室和儲(chǔ)存庫(kù)等組成。豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)應(yīng)盡可地離種公豬站近，最理想的模式是位于種公豬站內(nèi)、與鮮精生產(chǎn)平臺(tái)相鄰，能把運(yùn)輸過(guò)程對(duì)豬精液的影響程度降到最小，方便選擇品質(zhì)較好的豬精液冷凍，且部分儀器可以通用，能大幅度地減少豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本。此外，豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也應(yīng)注意參考相關(guān)實(shí)驗(yàn)室生物安全、消防等標(biāo)準(zhǔn)。

2 豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)

2.1 硬件方面

2.1.1 豬凍精生產(chǎn)相關(guān)儀器設(shè)備

豬凍精生產(chǎn)主要涉及以下儀器設(shè)備：

1）冰箱和17 ℃恒溫箱。冰箱用于存放試劑和稀釋液。二者可分別用于精液的17 ℃和4 ℃的降溫平衡。也有采用市售冰柜結(jié)合控溫器改造為降溫平衡柜，但改造的降溫平衡柜不能精準(zhǔn)控制降溫速率，生產(chǎn)中可結(jié)合水浴法實(shí)現(xiàn)精液的緩慢平衡降溫。目前，已有可控制降溫速率的“程序控溫平衡儀”（北京田園奧瑞生產(chǎn)）上市，將精液瓶/袋移至柜中，就能以一定的降溫速率將精液溫度平緩降溫至目的溫度。與冰箱和17 ℃恒溫箱相比，大容積的降溫平衡柜更適用于凍精的規(guī)?；a(chǎn)。

2）精子密度儀。精液采集后，需要專用的精子密度儀測(cè)定鮮精密度，從而根據(jù)凍精產(chǎn)品的密度標(biāo)準(zhǔn)確定其稀釋倍數(shù)。

3）程控冷凍儀、精液分裝、打印和封口設(shè)備及精子分析儀。該類設(shè)備對(duì)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)凍精至關(guān)重要，不可缺少。其中，程序化冷凍儀規(guī)格應(yīng)該由平臺(tái)凍精的生產(chǎn)規(guī)模來(lái)決定。目前程序化冷凍儀、精液分裝、打印和封口設(shè)備及精子分析儀等均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)同類設(shè)備已接近或達(dá)到國(guó)外儀器先進(jìn)水平，且具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。故建議國(guó)內(nèi)豬凍精生產(chǎn)平臺(tái)首選國(guó)產(chǎn)設(shè)備。

4）溫度計(jì)（數(shù)顯溫度計(jì)和玻璃溫度計(jì)2種）。豬精子對(duì)外界溫度變化極為敏感，在運(yùn)輸和降溫平衡過(guò)程中容易遭受“低溫打擊”，故在豬凍精生產(chǎn)整個(gè)流程中，溫度檢測(cè)與控制同等重要。數(shù)顯溫度計(jì)主要用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、降溫平衡柜等空間溫度，比較直觀、便捷；玻璃溫度計(jì)主要用于檢測(cè)稀釋液、水浴溫度等檢測(cè)。建議一個(gè)凍精實(shí)驗(yàn)室該配備較準(zhǔn)確的數(shù)顯和玻璃溫度計(jì)分別為5個(gè)和10支以上。

5）精密電子天平和電子秤（即廚房秤）各1臺(tái)。前者用于稱取實(shí)驗(yàn)試劑自配溶液，后者用于測(cè)定精液體積（精液密度與水相當(dāng)，稱取質(zhì)量可以作為其體積數(shù)）和第一次稀釋用。

6）離心機(jī)。17 ℃降溫平衡結(jié)束后，需要在17 ℃條件下對(duì)大體積精液進(jìn)行離心濃縮，去除上清和收集精子沉淀。故應(yīng)該采購(gòu)可控溫的、能使用500 mL尖底離心瓶的離心機(jī)。除直接購(gòu)買用于豬精液離心的專用離心機(jī)，也可對(duì)已有實(shí)驗(yàn)室通用離心機(jī)適配器進(jìn)行改造。若使用無(wú)控溫功能的離心機(jī)，也可利用空調(diào)，盡可能地為離心機(jī)創(chuàng)造接近17 ℃的環(huán)境。

7）水浴鍋。水浴鍋至少要2個(gè)，分別用于精液解凍和預(yù)熱解凍液。

8）液氮罐。凍精實(shí)驗(yàn)室使用液氮罐，分為與程控冷凍儀相配套的自增壓和普通液氮罐兩類。普通液氮罐根據(jù)平臺(tái)生產(chǎn)規(guī)模采購(gòu)數(shù)量。

9）空調(diào)和電風(fēng)扇。程控冷凍儀和液氮罐均大量使用液氮，故實(shí)驗(yàn)室保持通風(fēng)比較重要。其中空調(diào)除加強(qiáng)通風(fēng)外還能提供接近17 ℃的溫度條件。

10）其他物品。如倒置熒光顯微鏡（用于檢測(cè)精子頂體完整性）、磁力攪拌器、高壓滅菌鍋、超聲波清洗機(jī)、pH計(jì)和烘箱等；鑷子、冷凍細(xì)管（0.5 mL）、拇指管、小布袋、打印機(jī)油墨等耗材；不同規(guī)格的燒杯、量筒、移液槍、容量瓶器皿等。

上述儀器和耗材（以國(guó)產(chǎn)為例）建1個(gè)平臺(tái)的采購(gòu)成本預(yù)計(jì)約80萬(wàn)～120萬(wàn)元。

2.1.2 稀釋液相關(guān)

配制稀釋液用的試劑，如果糖、乳糖、海藻糖、甘油等均為分析純級(jí)以上；購(gòu)買新鮮的雞蛋用于制備卵黃液；抗生素類；OEP（OrvusEs Past）是一種僅用于豬精液冷凍保存的重要試劑，能使卵黃功能性成分更好地結(jié)合在豬精子膜上，從而提高雞卵黃的抗“低溫打擊”能力。

除自配各種稀釋液外，也可使用市售豬凍精稀釋粉產(chǎn)品（如法國(guó)卡蘇、北京田園奧瑞等）。稀釋粉產(chǎn)品均為即開(kāi)即用型的試劑套裝，包括預(yù)稀釋粉、基礎(chǔ)稀釋粉、甘油和OEP等。使用前，依照說(shuō)明書將添加定量蒸餾水、卵黃及甘油等成分，配制操作簡(jiǎn)便，對(duì)操作人員和儀器配置要求低，僅使用量筒和燒杯等器皿配制、充分?jǐn)嚢杓纯?，且不涉及高溫滅菌和調(diào)節(jié)溶液pH等操作。

與自配稀釋液相比，采用市售稀釋粉產(chǎn)品制作豬凍精，效果穩(wěn)定、使用方便，但成本較高。

2.1.3 平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室布局

平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)考慮豬凍精制作流程、因地制宜、操作人員習(xí)慣等因素進(jìn)行合理布局。以某凍精生產(chǎn)平臺(tái)為例，該平臺(tái)分為清洗間、凍精實(shí)驗(yàn)室和凍精儲(chǔ)存庫(kù)等3個(gè)區(qū)域（如圖1、圖2）。凍精實(shí)驗(yàn)室中各種設(shè)備依照凍精制作流程依次擺放，可以由生產(chǎn)人員隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。如程控冷凍儀與自增壓液氮罐，自增壓液氮罐應(yīng)在程控冷凍儀的液氮入口一側(cè)，盡量避免液氮輸送管彎曲；放置精液分裝、打印和封口設(shè)備的低溫操作柜與程控冷凍儀相鄰，但二者具體擺放要考慮操作人員習(xí)慣。

2.2 軟件方面

2.2.1 種公豬遺傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)

建立由數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)檢索和互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布等模塊構(gòu)成的豬凍精遺傳數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)凍精保存的數(shù)量、存放位置、公豬遺傳信息等進(jìn)行信息檢索查詢和應(yīng)用。系統(tǒng)可采用NET框架構(gòu)建、基于B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)模式，生產(chǎn)者可以通過(guò)數(shù)據(jù)管理模塊制定公豬凍精制作計(jì)劃、了解凍精銷售和庫(kù)存情況，客戶能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布模塊，了解種公豬遺傳信息并根據(jù)各自育種方案訂制凍精產(chǎn)品。

2.2.2 操作人員

凍精的整個(gè)制作流程從工作量和技術(shù)性強(qiáng)弱等方面可分為溶液配制、凍精制作（降溫平衡、稀釋、分裝和冷凍等操作）品質(zhì)檢測(cè)、凍精儲(chǔ)存庫(kù)日常維護(hù)等技術(shù)崗位，其中溶液配制、品質(zhì)檢測(cè)和凍精儲(chǔ)存庫(kù)日常維護(hù)等崗位為應(yīng)為專人負(fù)責(zé)，凍精制作和器皿清洗等工作需要團(tuán)隊(duì)人員默契配合、共同完成。技術(shù)人員數(shù)量應(yīng)參考生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件。選拔凍精制作人員，應(yīng)符合以下幾個(gè)條件：1）具有“干一行、愛(ài)一行”的工作態(tài)度和敬業(yè)精神，且要有忍耐寂寞的能力，才能在較封閉的工作環(huán)境中保持不急不燥；2）具有一定的文化水平和學(xué)習(xí)能力，能較好地完成技術(shù)培訓(xùn)任務(wù)、樹(shù)立良好的生物安全意識(shí)和認(rèn)真的工作態(tài)度，并能從工作中發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題；3）要有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3 小結(jié)

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，豬凍精技術(shù)將革命性地加速豬育種進(jìn)程、推動(dòng)我國(guó)從養(yǎng)豬大國(guó)走向養(yǎng)豬強(qiáng)國(guó)。大、中型種豬生產(chǎn)企業(yè)依托下屬種公豬站的凍精生產(chǎn)平臺(tái)，是整個(gè)凍精產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。故凍精生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)，在推動(dòng)豬凍精的廣泛應(yīng)用和促進(jìn)現(xiàn)有種公豬引種模式升級(jí)，均具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)（略）