目前國(guó)內(nèi)豬冷凍精液技術(shù)面臨的問題

張志彬，于永生，李兆華

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130033）

人工授精技術(shù)的發(fā)展極大促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展。目前在養(yǎng)豬發(fā)達(dá)國(guó)家，豬人工授精普及率超過90%，在我國(guó)規(guī)模化豬場(chǎng)普及率也達(dá)到80%以上。豬精液冷凍保存技術(shù)讓精液擺脫了時(shí)間、地點(diǎn)的限制，為良種公豬的應(yīng)用和人工授精技術(shù)的良性發(fā)展提供了技術(shù)支撐。但目前豬凍精技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展是方興未艾，真正大規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日。文章結(jié)合豬冷凍精液的發(fā)展歷程，對(duì)該技術(shù)在國(guó)內(nèi)面臨的問題進(jìn)行初步解析，并提出了相應(yīng)的解決方案，以期為豬冷凍精液技術(shù)的良性發(fā)展提供參考。

1 豬冷凍精液的發(fā)展過程

對(duì)豬精液冷凍保存技術(shù)的探索已經(jīng)有超過百年的歷史，但直到1956 年P(guān)olge采用甘油保護(hù)的冷凍精液人工授精才獲得活仔，但該結(jié)果后來未得到試驗(yàn)重復(fù)。20世紀(jì)70年代，多個(gè)國(guó)家的多個(gè)研究小組相繼通過冷凍精液子宮頸輸精最終獲得成活仔豬，證明了豬精子冷凍保存的可行性。此后大量的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)豬冷凍精液技術(shù)開展了細(xì)致的研究，主要集中于冷凍稀釋液配方的優(yōu)化、冷凍保護(hù)劑的選擇、冷凍方法的篩選及精子細(xì)胞冷凍機(jī)理的探索等方面。目前該領(lǐng)域仍是冷凍生物學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)。目前在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、西班牙等國(guó)家均開展了豬冷凍精液的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并進(jìn)行貿(mào)易出口，但目前世界范圍內(nèi)豬冷凍精液的使用率仍很低，不到總量的1%，與牛、羊等家畜相比仍存在很大的差距。

我國(guó)豬精液冷凍的研究與國(guó)外幾乎保持同步，始于20世紀(jì)50年代初，成立于1977年的全國(guó)豬冷凍精液協(xié)作組對(duì)國(guó)內(nèi)豬冷凍精液的發(fā)展發(fā)揮了巨大的推動(dòng)作用，至20世紀(jì)80年代中期，全國(guó)冷凍精液累計(jì)配種母豬超過60萬頭，情期受胎率超過70%，窩產(chǎn)仔數(shù)8頭左右。近30年來，緊跟國(guó)際豬冷凍精液發(fā)展的進(jìn)程，我國(guó)很多研究團(tuán)隊(duì)在冷凍劑型選擇、冷凍保護(hù)劑篩查、解凍方法、稀釋液抗氧化物添加等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了探索。吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、百鈞達(dá)、北京田園奧瑞等多個(gè)機(jī)構(gòu)在豬精液冷凍方面進(jìn)行了科研和商業(yè)化探索。目前上海祥欣、百鈞達(dá)、北京田園奧瑞均已建成了豬冷凍精液的生產(chǎn)平臺(tái)，并銷售冷凍精液至全國(guó)大多數(shù)省份，宣稱豬冷凍精液解凍后活力可達(dá)0.6，輸精后母豬受胎率與繁殖性能與常溫保存精液無顯著差異。

2 豬冷凍精液技術(shù)面臨的問題

2.1 冷凍精液生產(chǎn)應(yīng)用程度不夠

公豬單次射精量明顯高于其他哺乳動(dòng)物，可達(dá)數(shù)百毫升，造成傳統(tǒng)的豬子宮頸口輸精量也要達(dá)到至少數(shù)十毫升。而大劑量精液冷凍在現(xiàn)有的技術(shù)水平條件下是不現(xiàn)實(shí)的，因此豬精液冷凍與牛、羊等動(dòng)物不同，往往需去除大部分精漿的精液稀釋后進(jìn)行冷凍，劑型多采用0.5～5 mL的細(xì)管。在不考慮冷凍損傷的前提下，解凍后如果仍采用少量精液子宮頸口輸精，受胎率和產(chǎn)仔數(shù)受到顯著影響，因此建議采用子宮內(nèi)深部輸精甚至子宮角輸精的方式，既能減少輸精量和提高公豬的利用效率，又能提高母豬妊娠率和產(chǎn)仔數(shù)。孫志峰分別對(duì)30頭豬采用冷凍精液深部輸精和常規(guī)輸精，發(fā)現(xiàn)深部輸精組后備母豬分娩率、總產(chǎn)仔數(shù)較常規(guī)輸精分別提 高10%和0.91頭（P＜0.05），經(jīng)產(chǎn)母豬分娩率、總產(chǎn)仔數(shù)較常規(guī)輸精分別提高8%（P＜0.05）和1.19頭（P＜0.01）。但這對(duì)輸精者有一定的技術(shù)要求，輸精位置由子宮頸深入到子宮深部甚至子宮角，因此需要對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練。

冷凍過程對(duì)豬精子具有一定程度的損傷，這對(duì)輸精效果具有一定的影響，目前利用冷凍精液對(duì)母豬進(jìn)行輸精的報(bào)道中，輸精群體規(guī)模小，并且取得的妊娠效果不一致，如徐子華比較了100頭豬冷凍精液和常溫精液配種效果，發(fā)現(xiàn)即使采用深部輸精，受胎率仍存在10%以上的差異；陳獻(xiàn)欣等利用引進(jìn)的加拿大豬冷凍精液 150 劑，在廣西農(nóng)墾良圻原種豬場(chǎng)兩個(gè)規(guī)模化種豬場(chǎng)進(jìn)行配種，發(fā)現(xiàn)豬冷凍精液輸精受胎率、分娩率約是常規(guī)鮮精組的57%、75%（P＜0.01)，窩均產(chǎn)仔總數(shù)、健仔數(shù)約是常規(guī)鮮精組的75%、80%(P＜0.01)。但也有材料顯示天兆豬業(yè)2009 - 2019年間利用豬冷凍精液配種近萬頭母豬，最高窩產(chǎn)仔數(shù)可達(dá)14頭，湖北襄大2018年冷凍精液配種7 800頭，受胎率和產(chǎn)仔數(shù)均接近常溫精液生產(chǎn)水平。

如果在保種和育種過程中不注重產(chǎn)仔數(shù)，只從資源和優(yōu)質(zhì)種源角度考慮，利用冷凍精液具有很好的應(yīng)用價(jià)值，但在商品豬生產(chǎn)中，母豬受胎率和產(chǎn)仔數(shù)目前與常溫精液輸精效果仍存在一定差異，由于應(yīng)用的群體較小，很難準(zhǔn)確評(píng)價(jià)其應(yīng)用價(jià)值，并且目前優(yōu)質(zhì)公豬凍精的價(jià)格偏高也影響到其推廣應(yīng)用。

總之，目前的輸精技術(shù)、輸精效果和冷凍精液價(jià)格制約了其在我國(guó)養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.2 疾病傳播的憂慮

有研究顯示，在75%的原始精液樣本和20%的稀釋精液樣本中發(fā)現(xiàn)了葡萄球菌，鏈球菌屬的檢出率分別為60%和10%，大腸桿菌屬的檢出率分別為60%和0，假單胞菌屬的檢出率分別為30%和25%。儲(chǔ)存的精液中存在的細(xì)菌表明，目前的抗生素并不能完全有效地對(duì)抗這些細(xì)菌。這些細(xì)菌污染源分為兩類：動(dòng)物源和非動(dòng)物源。前者是公豬（包皮液、皮膚、毛發(fā)和腿上的糞便），而后者是用于精液收集和處理前檢查的設(shè)備。豬精液采集不是無菌過程，因此會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)菌菌群污染精液的現(xiàn)象。

稀釋液中的細(xì)菌對(duì)精子有直接和間接的有害影響，降低精子的活力和繁殖能力。對(duì)精子的直接損害是細(xì)菌菌落或菌絲的機(jī)械黏附，導(dǎo)致精子在一定劑量下凝集，并且使授精母豬具有感染風(fēng)險(xiǎn)，而間接影響是指細(xì)菌分泌的代謝分泌物，這些分泌物可能有毒并殺死精細(xì)胞，還可能降低精子活力。

另外一個(gè)限制豬冷凍精液技術(shù)應(yīng)用的問題是精液中的病毒。如果公豬本身攜帶某些致病病毒，其產(chǎn)生的精液中也不可避免地具有相應(yīng)病毒，冷凍過程如果對(duì)病毒存活影響不大，通過人工授精可能會(huì)造成疾病的傳播。尤其是現(xiàn)在防控非洲豬瘟形勢(shì)下，出于對(duì)病毒性疾病的憂慮限制了冷凍精液的推廣應(yīng)用。

2.3 缺乏完善的豬冷凍精液技術(shù)體系

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的上海祥欣、百鈞達(dá)、北京田園奧瑞處于豬冷凍精液領(lǐng)域的“頭部”，后面還有很多小型的公司或者科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行豬冷凍精液技術(shù)方面的研究和利用，各自具有自己的豬精液冷凍技術(shù)體系，各自解凍溫度存在顯著差異，一些商業(yè)機(jī)構(gòu)采用接近體溫的38℃解凍，一些機(jī)構(gòu)建議的解凍溫度為50～52℃，給使用者造成了很大的困惑。另外為了顯示解凍后精子活力，稀釋液中是否添加了刺激精子細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的添加物也應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。目前出于商業(yè)利益的考慮，各個(gè)公司分別推進(jìn)自己的產(chǎn)品，在大群體規(guī)模應(yīng)用評(píng)價(jià)尚未完全實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)下，爭(zhēng)奪市場(chǎng)，技術(shù)能力不足以支撐生產(chǎn)應(yīng)用。

2.4 專業(yè)設(shè)備昂貴

進(jìn)行冷凍精液生產(chǎn)需要一定的設(shè)備，目前養(yǎng)豬業(yè)所用的冷凍精液設(shè)備多借鑒牛細(xì)管灌裝和冷凍設(shè)備，商品化生產(chǎn)的情況下，每套設(shè)備投入的資金至少數(shù)十萬元，很多設(shè)備甚至單價(jià)過百萬元，比常溫精液生產(chǎn)投入高出數(shù)倍至數(shù)十倍，嚴(yán)重影響了種公豬站的購(gòu)置、生產(chǎn)、應(yīng)用熱情。

據(jù)了解國(guó)內(nèi)僅北京田園奧瑞生物科技有限公司在開發(fā)和生產(chǎn)豬冷凍精液設(shè)備，不能形成產(chǎn)業(yè)鏈，單靠某一個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)，尤其是在目前對(duì)設(shè)備智能化要求愈來愈高的前提下，投入的資金和人員明顯不足，嚴(yán)重制約了豬冷凍精液的生產(chǎn)能力和設(shè)備的開發(fā)能力。

3 解決途徑

3.1 開展大規(guī)模的豬冷凍精液應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

為了打消豬場(chǎng)冷凍精液的應(yīng)用顧慮和切實(shí)評(píng)價(jià)其應(yīng)用效果，各相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)組建豬冷凍精液聯(lián)合應(yīng)用利益共同體，補(bǔ)貼一部分資金在全國(guó)典型地區(qū)選擇數(shù)個(gè)規(guī)?；i場(chǎng)進(jìn)行豬冷凍精液的大規(guī)模應(yīng)用，對(duì)初產(chǎn)母豬、經(jīng)產(chǎn)母豬人工授精后的配種效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)所獲得的結(jié)果進(jìn)行共享，對(duì)遇到的問題進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，使豬冷凍精液技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H生產(chǎn)。

3.2 生產(chǎn)無特定病原的豬精液

有研究表明，不同的細(xì)菌負(fù)載量取決于衛(wèi)生條件和精液收集方法。在嚴(yán)格消毒清潔的衛(wèi)生條件下收集，豬精子污染在490～975 CFU/mL之間，而在正常收集的情況下，精子污染在14.6×103～18.8×103CFU/mL之間。

為了克服精液污染的問題，建議采精地點(diǎn)保持良好的衛(wèi)生狀況，并長(zhǎng)期使用定期消毒方案。另外有必要使用含有抗生素組合的稀釋液，以抑制精液中菌群的增殖，并定期對(duì)公豬精液進(jìn)行微生物篩選，以避免使用劣質(zhì)精子進(jìn)行授精。同時(shí)要注意精液中細(xì)菌抗藥性的問題，針對(duì)細(xì)菌耐藥性及時(shí)更換抗生素品種。目前關(guān)于公豬精液的真菌污染及其在冷凍期間的存活方面的研究很少，盡管在新鮮精液和稀釋精液中都發(fā)現(xiàn)了一些真菌，但關(guān)于公豬精液真菌污染程度的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，具有抗真菌能力的稀釋液尚未得到開發(fā)。

3.3 建立豬冷凍精液生產(chǎn)體系

豬冷凍精液相關(guān)研發(fā)和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)打破壁壘，對(duì)掌握的豬精液質(zhì)量評(píng)價(jià)、稀釋液配方、冷凍方法、解凍方法、精子冷凍后評(píng)價(jià)、輸精方法等技術(shù)進(jìn)行交流，建立知識(shí)共同體，協(xié)作建立豬冷凍精液生產(chǎn)體系，開發(fā)適合豬精液冷凍的設(shè)備設(shè)施，共同促進(jìn)豬冷凍精液的技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用。