豬精液保存方式與實(shí)踐應(yīng)用

劉順如麥月義李志勇王 前

（1廣州伯瑞丁生物新技術(shù)開發(fā)有限公司，廣東廣州 510450；2廣東省正大康畜牧技術(shù)有限公司，廣東臺(tái)山 529200；3廣東省廣州市從化區(qū)養(yǎng)豬協(xié)會(huì)，廣東廣州 510900）

豬精液保存方式與實(shí)踐應(yīng)用

劉順如1麥月義2李志勇3王 前1

（1廣州伯瑞丁生物新技術(shù)開發(fā)有限公司，廣東廣州 510450；2廣東省正大康畜牧技術(shù)有限公司，廣東臺(tái)山 529200；3廣東省廣州市從化區(qū)養(yǎng)豬協(xié)會(huì)，廣東廣州 510900）

豬精液保存的方法有液態(tài)保存 （15～18℃和4～8℃）及冷凍保存 （-196℃）兩種，各有不同的目的和適用范圍。本文對(duì)以上兩種精液的保存方式及其應(yīng)用做簡要的分析。

豬；精液；保存方式；實(shí)踐應(yīng)用

豬精液保存的方法有液態(tài)保存（15～18℃和4～8℃）及冷凍保存（-196℃）兩種，各有不同的目的和適用范圍。由于現(xiàn)代快遞業(yè)的飛速發(fā)展和豬同期發(fā)情技術(shù)的成熟，液態(tài)保存的精液可以在全球?qū)嵤┤斯な诰?。它與冷凍保存相比，有無可取代的優(yōu)勢(shì)，特別是液態(tài)保存技術(shù)中開發(fā)出的精子微膠囊保護(hù)膜技術(shù)，對(duì)精子的保護(hù)更加完善，用極少量精子（5億左右）即可使母豬受胎率達(dá)到95%～100%[1]。

豬精液冷凍保存，由于受胎率低（40%～70%）、成本高（高于液態(tài)精液3～5倍）、操作復(fù)雜（如要取得和液態(tài)精液類似的授精效果，必須有特殊的儀器和技術(shù)），在全世界的應(yīng)用不到1%。冷凍精液只在基因庫的基因保存和不計(jì)成本的研究領(lǐng)域運(yùn)用。本文對(duì)以上兩種精液的保存方式及其應(yīng)用做簡要的分析。

早在1956年，Polge[2]即闡明，豬精子質(zhì)膜內(nèi)膽固醇和磷脂的含量比例特低，并且分布不對(duì)稱、不均勻，質(zhì)膜外層高，內(nèi)層低；因此，內(nèi)層易受低溫影響而膨脹、破損，引起膜上的顆粒重排。由于豬精子結(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)冷休克特別敏感。豬冷凍精液自20世紀(jì)80年代以來，一直不能在養(yǎng)豬業(yè)的大生產(chǎn)中應(yīng)用。王前等[3]在1984—1985年，用電子顯微鏡觀察精子冷凍后頂體發(fā)生脫落和破壞的比例，發(fā)現(xiàn)比未冷凍增加30%～70%。 1985年謝成俠等[4]通過218頭母豬受胎試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)冷凍精液受胎率為72.9%，平均產(chǎn)仔數(shù)為10.2頭。但是和常規(guī)液態(tài)精液相比，受胎率低22.9%；平均窩產(chǎn)仔數(shù)少2.9頭。巫延光等[5]從1983年11月至1984年5月用漢普夏公豬精液制作鋁管包裝的冷凍精液，授精57頭母豬妊娠35頭，冷凍精液平均受胎率為61.4%，平均窩產(chǎn)仔數(shù)為7.35頭，均極其顯著地低于液態(tài)精液。據(jù)陸媚[6]報(bào)道，在4～8℃保存的液態(tài)精液最長保存時(shí)間可達(dá)29天；這在交通發(fā)達(dá)和快遞業(yè)完善的今天，國內(nèi)的豬場應(yīng)用液態(tài)精液人工授精，完全可以滿足市場的需要。

據(jù)報(bào)道，臺(tái)灣屏東科技大學(xué)的曾國富研究豬冷凍精液，配種30頭母豬，妊娠30頭，妊娠率高達(dá)100%。但是他采用了“腹腔鏡”的顯微人工授精方法。豬經(jīng)過保定、麻醉、微創(chuàng)手術(shù)和顯微注射方法，且在人工授精前精確地測定了母豬排卵時(shí)間，有2名助手共同操作。曾博士坦言，這是做博士論文，并非實(shí)踐應(yīng)用。進(jìn)入2000年以后，雖然國外市場有冷凍精液商品化，但其受胎率始終未達(dá)到液態(tài)精液的受胎成績，最高受胎率為76%，窩產(chǎn)仔數(shù)為9.4頭，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液態(tài)精液。最近宋志芳等[7]綜述了豬冷凍精液保存技術(shù)的研究進(jìn)展，本文不再重?cái)ⅰ?/p>

1 豬精液的液態(tài)保存

精液的常溫液態(tài)保存是成熟的技術(shù)，從保存期分2～4天、3～5天、5～7天與7天以上數(shù)種，總稱為液態(tài)保存。這種保存方法非常簡易，只要有一個(gè)冰箱，加上一只控制溫度的儀表，將溫度控制在15～18℃較小的變化范圍內(nèi)。精子在保存期內(nèi)活動(dòng)力高（60%以上）、頂體完整率好（90%左右），授精技術(shù)簡易，母豬的情期受胎率、窩產(chǎn)仔數(shù)和自然交配比較，差異均不顯著。2003年日本開發(fā)出高海藻糖的液態(tài)精液保護(hù)劑配方。2014年筆者所在公司在中國科學(xué)院蘇州禾川化學(xué)公司的支持下，也開發(fā)出在4℃保存的豬精液稀釋劑，價(jià)格比日本產(chǎn)品低30%后，在海南某公司和廣東某豬場應(yīng)用多年，效果良好。

液態(tài)保存豬精液的方法是世界各國養(yǎng)豬業(yè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)。由于現(xiàn)代交通和快遞業(yè)的快速發(fā)展，豬液態(tài)精液的方便、快捷、高效與低成本，成為“冷凍精液”無可“超越”的原因。如從上海至烏魯木齊，從哈爾濱至昆明，在12小時(shí)內(nèi)均可將精液送達(dá)目的地配種，即使從美國的芝加哥到北京或成都，也均能在2日內(nèi)將液態(tài)精液送達(dá)需要的豬場。如筆者和原在廣東省長江食品公司任職的麥月義總經(jīng)理，在2012年12月從江蘇省常熟市良種豬場，購買3頭二花臉公豬的原精液，現(xiàn)場采集精液后立即用筆者所在公司生產(chǎn)的長效精液稀釋劑以1∶8的比例稀釋處理后，保存在廣口保溫瓶內(nèi)，經(jīng)汽車-飛機(jī)-汽車于次日到達(dá)廣東省臺(tái)山市和從化市兩個(gè)大型豬場，在2～4天內(nèi)總計(jì)授精母豬68頭；結(jié)果有57頭母豬分娩，分娩率達(dá)到83.82%；總產(chǎn)仔數(shù)為638頭，平均窩產(chǎn)仔數(shù)為11.19頭；產(chǎn)仔數(shù)最高的為15頭，最低的為9頭。由于液態(tài)精液稀釋劑可以在14～18℃或5～8℃溫度下，最長保存18天，其受胎率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷凍精液。由于同期發(fā)情技術(shù)在20世紀(jì)70年代在我國推廣，我國上海計(jì)劃生育研究所開發(fā)的“氯前列烯醇”的廣泛應(yīng)用，使母豬的同期化率達(dá)到70%～85%。這使液態(tài)保存的精液在有飛機(jī)和高鐵到達(dá)的地區(qū)都能使用。

豬場內(nèi)人工授精，多選擇短效保存的液態(tài)精液，因?yàn)楸４?～4天的精液受胎率最高，產(chǎn)仔數(shù)理想，成本最低。豬場內(nèi)人工授精，特別是大型集約化豬場，應(yīng)用短效保存的精液稀釋粉，成本費(fèi)7元，配制稀釋液1 000 mL，可稀釋13份精液。配種母豬受胎率通常為85%～90%；母豬分娩率80%～87%。經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)人員，發(fā)情鑒定準(zhǔn)確，人工授精母豬受胎率超過95%。場外人工授精，保存精液3～5天，也能滿足200 km直徑范圍內(nèi)的配種需要。遠(yuǎn)途運(yùn)輸精液可選擇保存時(shí)間8～12天的精液稀釋劑。這種長效保存的精液，雖然受胎率稍低，但也遠(yuǎn)高于冷凍精液。廣州市和其周邊的豬場，幾乎都應(yīng)用短效或者中效的精液保存方法人工授精。公豬站出售的精液，為遠(yuǎn)途豬場人工授精服務(wù)，多選擇5～7天保存期的精液稀釋劑，能保證精液品質(zhì)，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，受胎率在85%～95%之間，窩產(chǎn)仔數(shù)理想。

2 豬精液的冷凍保存

除了牛的冷凍精液在全世界廣泛應(yīng)用外，其他動(dòng)物（人類精子保存除外）的精子冷凍保存和應(yīng)用均非常有限。在牛的精液配種中，液態(tài)精液使用的陰道內(nèi)授精法，冷凍精液不能使用。因此家畜繁殖科學(xué)家發(fā)明了配套的“直腸把握法”授精技術(shù)，使牛的冷凍精液推廣成功。

2.1 冷凍精液制備程序

精液制備過程需要4～6個(gè)小時(shí)，采集精液后，精液經(jīng)過離心、稀釋、分裝、平衡，最后冷凍至-195.80℃并保存在液氮中；配種前再解凍為液態(tài)精液來配種。

2.2 冷凍精液的保存及費(fèi)用

冷凍精液必須在液氮內(nèi)保存，溫度為-195.80℃，液氮必須用液氮罐儲(chǔ)存。如常年使用冷凍精液，通常需要2個(gè)30～35 L的液氮罐，而30 L的液氮罐價(jià)格為2 800～3 000元/個(gè)。另外現(xiàn)場配種時(shí)要1個(gè)2～5 L的液氮罐，僅液氮罐就需投資1萬元左右。

另外，冷凍精液的保存必須經(jīng)常添加液氮，30 L的液氮罐間隔20～25天必須補(bǔ)充液氮，1 L液氮費(fèi)用約為4～5元，即每天消耗液氮1.0～2.5 L，至少要花費(fèi)8～12元的液氮費(fèi)用和液氮罐的折舊費(fèi)用；且在我國只有省會(huì)或者地區(qū)以上城市的氮肥廠和鋼鐵廠才有液氮出售，其三、四線城市和偏僻地區(qū)及農(nóng)村，添加一次液氮，需要開車數(shù)十甚至數(shù)百公里。小豬場缺乏運(yùn)輸車輛，購買液氮非常不易。

2.3 冷凍精液運(yùn)輸費(fèi)用

冷凍精液的運(yùn)輸怕震動(dòng)、怕倒置，需要特殊保護(hù)，這也需要額外費(fèi)用。

2.4 冷凍精液授精的儀器設(shè)備

如冷凍精液采用液態(tài)常溫精液的人工授精方法，受胎率只有40%～50%，比液態(tài)精液人工授精的受胎率低30%～50%。如采用微創(chuàng)手術(shù)的腹腔鏡人工授精，需要專門的實(shí)驗(yàn)室及母豬保定設(shè)備，由3個(gè)人操作，授精1頭母豬需要20～30分鐘，要求手術(shù)熟練、消毒嚴(yán)格，若稍有疏忽，就易造成母豬生殖道的疾病。

在商品豬養(yǎng)殖場，常溫保存精液的情期受胎率通常在80%～85%之間，冷凍精液配種，在小群實(shí)驗(yàn)（30～60頭母豬）只有40%～50%。冷凍精液配種的母豬的產(chǎn)仔數(shù)比常溫精液配種的母豬低2～3頭。這是因?yàn)榫咏?jīng)過冷凍之后，約50%的精子死亡，未死亡的精子頭部結(jié)構(gòu)，特別是精子的頂體部位出現(xiàn)膨脹、扭曲、凹陷，甚至脫落。由于精子尾部線粒體結(jié)構(gòu)損傷較小，有50%～70%的精子活動(dòng)如常，這造成精子活動(dòng)力好而受胎率低。有些夸大宣傳以活力好代替受胎率，是欺騙用戶的不良行為。如2017年1月17日，廣東省東莞市畜牧研究所王紅斌主任獸醫(yī)師在該所新豐養(yǎng)豬基地告訴筆者：他們誤信國內(nèi)一家公司的宣傳，購買了數(shù)十個(gè)劑量冷凍精液，配種后大部分母豬返情，估計(jì)妊娠率只有20%～30%。

母豬錯(cuò)過一個(gè)發(fā)情期，飼料消耗費(fèi)用大增，以1頭母豬每日飼料耗費(fèi)8～10元、一個(gè)發(fā)情期21天計(jì)算，冷凍精液配種多支付的飼料費(fèi)用為168元，加上冷凍精液的1個(gè)劑量比液態(tài)精液多支出30～50元（如廣東省某中美合資種豬公司出售的種豬冷凍精液，一個(gè)配種劑量為500～800元，是常溫保存精液的15～20倍），使用冷凍精液妊娠1頭母豬的成本比液態(tài)精液多出200元以上。

3 冷凍精液的特殊用途

由于冷凍精液可以長期保存，理論上保存100年和保存一天是一樣的結(jié)果。精子經(jīng)過冷凍，精子的活動(dòng)力降低至30%～50%之間；精子的結(jié)構(gòu)損傷率在50%～70%之間。由于精子的細(xì)微結(jié)構(gòu)必須用放大1萬倍以上的電子顯微鏡觀察，豬的冷凍精液只應(yīng)用于“研究領(lǐng)域”，滿足“豬的基因庫”長期保存和育種上的特殊需要。

3.1 冷凍精液的優(yōu)越性

從國外引進(jìn)“基因”，建議購買冷凍精液。從國外買冷凍精液和引進(jìn)種豬相比，確實(shí)有成本低、效果好、運(yùn)輸和檢疫方便的優(yōu)勢(shì)。特別是在國家出臺(tái)“限制種豬進(jìn)口”的時(shí)期內(nèi)。

3.2 冷凍精液人工授精缺乏配套技術(shù)

以奶牛冷凍精液人工授精為例，授精方法必須用“直腸把握法”；如用陳舊的陰道內(nèi)人工授精，則受胎率極低。由于母豬的生殖道和母牛的結(jié)構(gòu)差別極大，無法用奶牛的人工授精方法，這是限制豬冷凍精液推廣應(yīng)用的原因之一。如1998年廣東省幾個(gè)大型豬場從國外進(jìn)口種豬時(shí)，國外贈(zèng)送了一批冷凍精液，結(jié)果配種產(chǎn)仔的僅20%左右。主要原因是對(duì)冷凍精液的配種，還是用舊的和液態(tài)精液配種無異的方法，而冷凍精液在母豬生殖道內(nèi)的存活期只有液態(tài)精液存活期的30%～40%。

3.3 配套技術(shù)成本高，實(shí)施不易

如采用微創(chuàng)技術(shù)進(jìn)行豬冷凍精液的人工授精，必須有精密儀器，并經(jīng)過微創(chuàng)手術(shù)的培訓(xùn)。

3.4 更易導(dǎo)致子宮內(nèi)膜炎

冷凍精液配種時(shí)，現(xiàn)在采用的深部授精管，難以保護(hù)子宮內(nèi)膜的安全，造成了子宮內(nèi)膜炎多發(fā)。

3.5 冷凍精液的適用范圍

豬冷凍精液是保存基因的一種先進(jìn)手段，但是在養(yǎng)豬業(yè)商品豬生產(chǎn)中的推廣時(shí)機(jī)，遠(yuǎn)未到來。

4 結(jié)語

冷凍精液在育種中有其需要，是保存遺傳資源的方式之一，有其應(yīng)用價(jià)值。在種豬育種和從國外引種中，可以購買優(yōu)質(zhì)的冷凍保存基因，和引進(jìn)活體豬相比，應(yīng)用冷凍精液技術(shù)繁殖后代，是一種更方便、經(jīng)濟(jì)的途徑；但在商品豬的大生產(chǎn)中，推廣應(yīng)用常溫保存的液態(tài)精液，提高人工授精的技術(shù)水平，是養(yǎng)豬界技術(shù)人員的重要任務(wù)。

[1]陳志林,張常明,葉超,等.國外種豬繁殖技術(shù)進(jìn)展 [J].中國豬業(yè),2015,10(3):37-41.

[2]Polge C.Artificial insemination in pig [J].Vet REC, 1956,68:62-76.

[3]王前,馬玉斌.關(guān)中驢精子超微結(jié)構(gòu)的觀察 [J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1985(1):86-91.

[4]謝成俠,牛樹理,王元興,等.豬的精液冷凍及其受胎率試驗(yàn)[J].畜牧與獸醫(yī),1984(5):195-199.

[5]巫延光,邱麟翔,王婉蘭,等.鋁管包裝豬凍精的研究[A].見:第三屆全國家畜繁殖論文選編[C].長春:1985.43-44.

[6]陸媚.豬冷凍精液保存技術(shù)研究[D].南寧:廣西大學(xué),2008.

[7]宋志芳,蘆春蓮,曹洪戰(zhàn).豬冷凍精液保存技術(shù)的研究進(jìn)展[J].豬業(yè)科學(xué),2016(11):110-111.

S814.3；S828.3+4

B

1673-4645(2017)03-0053-04

2016-12-20

劉順如（1966-），女，湖南株洲人，技師，在讀研究生，研究方向?yàn)閯?dòng)物繁殖與生物技術(shù)，E-mail：18922237499@163.com