劉一錦
(賀蘭縣農(nóng)牧漁業(yè)局,寧夏賀蘭 750200)
冷凍精液稀釋液保護(hù)劑成分探究
劉一錦
(賀蘭縣農(nóng)牧漁業(yè)局,寧夏賀蘭 750200)
為了長時(shí)間的保存種畜精液并且能夠擴(kuò)大精液的劑量,在鮮精中加入一定的保護(hù)溶液,即通常所說的“稀釋液”。盡管目前稀釋液的種類較多,其目的都是為了保護(hù)精子有一個(gè)適于的存活環(huán)境,它需要維持適合的滲透壓和電解質(zhì)平衡,保證精子細(xì)胞膜的完整不受到損害,維持精清的環(huán)境,能供給精子營養(yǎng),提高其耐低溫性,抗凍性,精子的活力和頂體完整,降低精子畸形,因此在稀釋液中常加入一些保護(hù)劑成分。
冷凍精液稀釋液; 保護(hù)劑
糖類對(duì)于精子營養(yǎng)作用是補(bǔ)充精子的能量消耗。如在稀釋液中加葡萄糖、果糖,可為精子提供能量,糖類物質(zhì)是維持活力的能源,目前稀釋液中常用的有蔗糖、葡萄糖、果糖。應(yīng)該注意到的是不同畜種在對(duì)糖類選擇上有所不同,也有1—2種并用,普遍認(rèn)為以果糖更好,但是果糖價(jià)格貴,在大批量凍精生產(chǎn)中,要盡可能適量給與補(bǔ)充。糖類對(duì)精子在低溫情況下有保護(hù)作用,其機(jī)理目前尚未清楚。牛的精液稀釋液中以糖溶液為基礎(chǔ)液,在國內(nèi)常用的有12%蔗糖、3%葡萄糖和2.5%果糖。
國內(nèi)使用較為普遍,因?yàn)槁腰S中脂蛋白、卵磷脂類對(duì)精細(xì)胞在受到降溫和冷刺激時(shí)可以起到較好的保護(hù)作用,目前對(duì)保護(hù)作用的解釋有兩種,一是精子自身所含有的卵磷脂類為縮醛磷脂,其融點(diǎn)高,受到低溫影響時(shí)發(fā)生凝固而使精子遭受冷休克,而卵磷脂能夠替代精細(xì)胞中縮醛磷脂,使用含卵黃比含磷脂的稀釋液對(duì)精子的存活更有利。另一種解釋的是精子遭受冷休克,頂體蛋白會(huì)受到破壞,稀釋液中加入卵黃可以防止精子損失頂體蛋白。稀釋液中卵黃的比例一般在15~20%,稀釋液中加入卵黃后充分?jǐn)嚢?;卵黃的來源應(yīng)是來自健康雞場(chǎng)的新鮮雞蛋。
在0~10℃區(qū)間時(shí)精細(xì)胞的代謝和活動(dòng)力都很低,這是維持生命的最好溫區(qū),在冷凍精液技術(shù)開發(fā)前,被廣泛采用。而在正常動(dòng)物體溫—0℃區(qū)間時(shí)精子的代謝能力降低,活力減弱,緩慢的降低溫度對(duì)精子的存活力沒有不良的影響。將精液從體溫狀態(tài)下緩慢降至-15℃左右溫度保存可便于長途運(yùn)輸。
各種試驗(yàn)證明在精液稀釋液中添加乙二胺四乙酸(EDTA)、丙三醇(甘油)、二甲基亞砜、低濃度甲醛(0.025%)可作為抗凍劑,在這其中甘油仍是公認(rèn)的一種較理想的抗凍劑。甘油在冰點(diǎn)(0℃)以下,甘油的理化特性具有溶于水不宜發(fā)生結(jié)晶、吸水性強(qiáng)和降低水溶液冰點(diǎn)的特點(diǎn);當(dāng)精液冷凍時(shí),主要受到危害是冰晶從精細(xì)胞原生質(zhì)中抽去的水,使細(xì)胞造成脫水狀態(tài),發(fā)生不可逆的變化死亡,而甘油可以減少和降低這種對(duì)精細(xì)胞的損害作用,牛冷凍精液稀釋液中添加甘油量,一般以精液稀釋后最終甘油濃度在3.5~5.0%之間為宜。
精子在副睪中處于弱酸,射精后副性腺分泌物偏堿中和,射出后的精液pH在7.0左右,精子呼吸、活動(dòng)等代謝產(chǎn)物可影響精液pH,緩沖劑能夠起到調(diào)整酸堿度(pH)的作用,防止pH值過大或過小酸或堿過大,常用的有檸檬酸鈉、磷酸二氫鈉(鉀)、三羥甲基甲烷(Tris),這些對(duì)精子代謝性酸中毒和酶活動(dòng)反應(yīng)具有良好的緩沖作用,國內(nèi)目前稀釋液中常用的基礎(chǔ)液是2.9%的檸檬酸鈉溶液,其pH接近精液并且與精液基本等滲透壓,國外很多國家在稀釋液中添加Tris對(duì)提高冷凍精液質(zhì)量有較好的作用。
副性腺分泌物的電離度,比副睪中精液高很多,射出后可能會(huì)使精子短時(shí)間失去電荷發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,因此稀釋液中添加非電解質(zhì)物質(zhì)緩和副性腺分泌物的電離程度,常用的非電解質(zhì)有各種糖類,還有氨基乙酸等,有的稀釋液有糖類,也適當(dāng)可加入氨基乙酸。
為抑菌稀釋液中添加抗菌素,應(yīng)該注意到添加抗菌素的量是否足夠??咕刈詈脤?shí)現(xiàn)用現(xiàn)添加,國外有建議,在應(yīng)用前6h內(nèi)添加抗菌素。國內(nèi)目前用青、鏈霉素較普遍,每100ml稀釋液中加青、鏈霉素5~10萬IU。
精子生精過程中的各抗氧化酶活性相互協(xié)調(diào)、相互影響??寡趸缸鳛橐粋€(gè)完整的抗氧化體系保證精子的發(fā)生。生精過程中,各酶的活性并不是處于一個(gè)恒定水平,而是隨著生精細(xì)胞發(fā)育與分化的不同階段或周期呈現(xiàn)有規(guī)律性的動(dòng)態(tài)變化,在雄性動(dòng)物曲細(xì)精管不同的生精上皮周期 SOD 活性水平并不相同。生精細(xì)胞中抗氧化酶mRNA的水平隨雄性動(dòng)物不同日齡及不同的生精上皮周期而呈現(xiàn)階段性特異性。與其相關(guān)的添加成分主要包括鋅、硒、銅、鈣和鎂和維生素C維生素B12和維生素C以及氧化物歧化酶(SOD)等,它可以進(jìn)入細(xì)胞并具有抗自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的作用,從理論上優(yōu)于超氧化物歧化酶(SOD),用來治療由于自由基損傷所致的各種疾病。
維生素在精液保存中的應(yīng)用研究具有廣闊的前景,尤其對(duì)于提高人工授精的精子受精率也有非常重要意義。但各種維生素在不同家畜精液保存中應(yīng)用的研究報(bào)道結(jié)果不盡一致,還需要進(jìn)一步的深入研究。另外,此前的研究大都集中在單一維生素對(duì)精液保存的效果,而很少涉及到兩種或更多種維生素同時(shí)添加對(duì)精子質(zhì)量的影響。因?yàn)榫S生素B12、維生素E和C在精液保存過程中的作用機(jī)理不同,而且各種維生素在精液保存中所起的有利作用也有所不同,如果研究將多種維生素同時(shí)應(yīng)用于精液保存,勢(shì)必會(huì)更有利于精液的長期保存。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)提及亞硒酸鈉維生素E對(duì)牛冷凍精液影響的實(shí)驗(yàn)性資料甚少,但就理論依據(jù)如前面所指出,仍具有可行性。以此為筆者展開探究向冷凍精液的Tris卵黃稀釋液中添加了不同濃度的維生素和微量元素對(duì)精子的活力、精子的畸形、精子的頂體和存活時(shí)間都有一定積極的影響,對(duì)維持精子線粒體螺旋狀排列結(jié)構(gòu)起重要作用,維持精子頂體細(xì)胞膜的機(jī)能,防止細(xì)胞、組織免受氧化物損害。也可被認(rèn)為是一種營養(yǎng)補(bǔ)充劑,促進(jìn)輔酶Q的合成。