種公豬精液品質(zhì)全年變化規(guī)律的研究

陳佳欽，李延森，李春梅

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇南京 210095）

隨著生豬養(yǎng)殖的集約化、規(guī)模化發(fā)展，以及人工授精在生產(chǎn)中的普及，良種公豬得到了有效利用。種豬的生產(chǎn)性能直接影響著規(guī)?；i場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。在集約化生產(chǎn)中，環(huán)境因子（溫度、濕度、光照等）仍是影響畜禽生產(chǎn)的關(guān)鍵生態(tài)因素[1]。其中，溫度直接決定畜禽所處環(huán)境的舒適程度[2]。種公豬對(duì)溫度敏感，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到29℃或以上時(shí)，種公豬出現(xiàn)熱應(yīng)激，睪丸機(jī)能減退，精液品質(zhì)下降[3]，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成種公豬睪丸機(jī)能永久性損傷。全球范圍內(nèi)公豬季節(jié)性繁殖機(jī)能下降的現(xiàn)象普遍存在。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)公豬全年繁殖性能的調(diào)查研究較少，因此通過(guò)了解不同月份種公豬精液參數(shù)變化規(guī)律及時(shí)調(diào)整種公豬飼養(yǎng)管理對(duì)提高種公豬繁殖性能具有重要意義。本實(shí)驗(yàn)選擇江蘇省長(zhǎng)江以北某豬場(chǎng)，統(tǒng)計(jì)了2015 年全年不同月份溫度參數(shù)和種公豬精液參數(shù)，并對(duì)種公豬精液參數(shù)隨月份變化情況和不同季節(jié)種公豬精液參數(shù)進(jìn)行分析；同時(shí)選擇日最高溫、日最高溫均值、日最高溫≥30℃天數(shù)等溫度參數(shù)與種公豬精液參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，進(jìn)一步明確環(huán)境溫度和持續(xù)時(shí)間對(duì)種公豬精液參數(shù)的影響，為生產(chǎn)和科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 收集江蘇宿遷地區(qū)某種豬場(chǎng)2015 年在配65 頭PIC 種公豬的精液品質(zhì)數(shù)據(jù)。在采精后和稀釋前，分別檢測(cè)每頭公豬精液、精子密度、精子活力、畸形率、總精子數(shù)和有效精子數(shù)，以便計(jì)算能生產(chǎn)精液頭份數(shù)的數(shù)量。根據(jù)豬場(chǎng)公豬站2015 年生產(chǎn)報(bào)表統(tǒng)計(jì)每月公豬精液量、精子密度、精子活力、畸形率、精液頭份數(shù)、總精子數(shù)和有效精子數(shù)。種豬場(chǎng)所在地2015 年1—12 月溫度數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象局，統(tǒng)計(jì)該地區(qū)日最高溫、日最低溫、日最高溫均值、日最低溫均值、日最高溫≥30℃天數(shù)和日最低溫≤10℃天數(shù)。

1.2 飼養(yǎng)管理 公豬舍為雙列封閉式豬舍，在配種公豬存欄量為65 頭PIC1040 祖代種公豬，年齡約為2～4 歲。采精頻率為2 次/周，由固定采精員操作。按常規(guī)程序進(jìn)行免疫、驅(qū)蟲(chóng)、清潔和消毒，保持圈舍通風(fēng)、衛(wèi)生。當(dāng)夏季溫度達(dá)25℃時(shí)風(fēng)機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)溫度達(dá)到27℃時(shí)開(kāi)啟濕簾。每天分別在07:00 和16:00 飼喂，每次1.25 kg。日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 20.軟件單因素方差分析檢驗(yàn)不同月份和不同季節(jié)（春季：3、4、5 月；夏季：6、7、8 月；秋季：9、10、11 月；冬季：12、1、2 月）精液參數(shù)之間顯著性，Duncan's 多重比較法進(jìn)行比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，以P＜0.05 為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境溫度和公豬精液參數(shù)之間的相關(guān)性采用Bivariate Correlation 步驟進(jìn)行Pearson 分析，P＜0.05 為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)，P＜0.01 為差異極顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)。

表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分

2 結(jié)果與分析

2.1 種豬場(chǎng)所在地區(qū)全年溫度變化 如表2 所示，全年日最高氣溫為36℃，日最低氣溫為-7℃，日最高溫≥30℃天數(shù)為55 d，日最低氣溫≤10℃天數(shù)為157 d。8 月日最高氣溫均值和日最低氣溫均值達(dá)到峰值，分別為30.5、22.9℃，1 月日最低氣溫均值為-0.6℃。8 月日最高氣溫≥30℃天數(shù)達(dá)到18 d。

2.2 不同月份種公豬的精液品質(zhì) 由表3 可知，全年平均精液量為248.75 mL，1—8 月精液量低于全年平均值，9—12 月精液量明顯上升，峰值出現(xiàn)在10 月；全年平均精液頭份數(shù)為25.67，5—10 月精液頭份數(shù)低于全年平均值，9 月最低，1 月最高；全年平均精子活力為71.23%，1 月精子活力最高，8 月最低；全年平均精子畸形率為14.75%，8 月精子畸形率最高，3 月和5 月最低；全年平均精子密度為4.41×108/mL，9 月和10 月精子密度最低，2 月最高；全年總精子數(shù)為1 026×108，9 月總精子數(shù)最低，1 月最高；全年平均有效精子數(shù)為738×108，9 月有效精子數(shù)最低，1 月最高。

2.3 不同季節(jié)種公豬精液參數(shù)變化 由表4 可知，精液量在秋季最高，顯著高于其他3 個(gè)季節(jié)；精子活力在夏季和秋季顯著低于春季和冬季；精子畸形率在夏季最高，顯著高于春季和冬季；精子密度在秋季最低，夏季和秋季的精子密度顯著低于春季和冬季；精液頭份數(shù)在夏季最低，顯著低于春季和冬季；總精子數(shù)和有效精子數(shù)在夏季最低，顯著低于春季和冬季。

2.4 環(huán)境溫度與精液參數(shù)相關(guān)分析 由表5 可知，環(huán)境溫度與種公豬精液參數(shù)顯著相關(guān)。日最高溫與精液頭份數(shù)、精子活力、密度、總精子數(shù)和有效精子數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；日最低溫與精液頭份數(shù)、精子活力、精子密度、總精子數(shù)和有效精子數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；日最低溫≤10℃天數(shù)與精子密度呈顯著負(fù)相關(guān)。精子畸形率分別與日最高溫、日最低溫和日最低溫≤10℃天數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)豬場(chǎng)位于江蘇省宿遷市沭陽(yáng)縣（東經(jīng)118.79°，北緯34.12°），處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，該地區(qū)氣溫夏季溫度較高，冬季較冷[4]。該地區(qū)2015 年全年溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，8 月份日最高氣溫和日最低氣溫達(dá)到峰值，日最高溫達(dá)到36℃，且最高溫達(dá)30℃以上的天數(shù)共計(jì)55 d。因此，在此階段該地區(qū)豬場(chǎng)容易遭受高溫影響，出現(xiàn)熱應(yīng)激現(xiàn)象，影響實(shí)際生產(chǎn)。

雄性生殖細(xì)胞對(duì)溫度非常敏感，特別在粗線期、雙線期精母細(xì)胞和早期圓形精子時(shí)期。高溫對(duì)生殖細(xì)胞損傷機(jī)制包括引起生殖細(xì)胞凋亡、自噬和DNA 損傷[5]。很多研究（包括隱睪模型）已經(jīng)表明睪丸溫度升高造成DNA 損傷，增加生殖細(xì)胞凋亡，最終導(dǎo)致繁殖障礙。

高溫對(duì)附睪精子的影響與生殖細(xì)胞有異，當(dāng)附睪精子遭受熱損傷后，精子數(shù)量和質(zhì)量下降迅速，而生殖細(xì)胞遭受熱損傷后，精子數(shù)量和質(zhì)量的下降有時(shí)間上的延遲。而且，豬表皮缺乏有效汗腺，在高溫環(huán)境下通過(guò)汗液蒸發(fā)降低體溫的機(jī)能有限，因此高溫環(huán)境下公豬極易發(fā)生熱應(yīng)激進(jìn)而影響繁殖機(jī)能。大白公豬保證精子質(zhì)量的臨界溫度是29℃，超過(guò)這個(gè)溫度大白公豬的精子活力顯著下降[3]。本實(shí)驗(yàn)所在地區(qū)日最高溫≥30℃主要集中在6、7、8 月，在這期間種公豬的精子活力、精液頭份數(shù)、總精子數(shù)和有效精子數(shù)下降明顯，精子畸形率明顯上升；不同季節(jié)間比較發(fā)現(xiàn)，夏季的精子活力、精子密度、精液頭份數(shù)、總精子數(shù)和有效精子數(shù)較春冬季顯著下降，精子畸形率顯著上升。Zasiadczyk 等[6]研究結(jié)果同樣顯示，精液量、精子密度、有效精子數(shù)和具完整質(zhì)膜精子數(shù)在春夏季顯著下降。本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，盡管秋季溫度較夏季已有明顯降低，但秋季精子活力、密度和總精子數(shù)較春冬季有顯著下降，這是因?yàn)橄募靖邷負(fù)p傷種公豬的生殖細(xì)胞，由于精子生成到排出大約需要45 d，有時(shí)間延遲性。Li 等[3]將長(zhǎng)白公豬熱暴露3 d 后，每隔3 d評(píng)估1 次精子質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)總精子數(shù)在第2 周出現(xiàn)明顯下降，精子畸形率在第2 周顯著升高，并一直持續(xù)到第6 周。以上結(jié)果說(shuō)明，高溫影響附睪精子，造成精子活力迅速下降，同時(shí)高溫也影響生殖細(xì)胞，造成精子數(shù)量和質(zhì)量的持續(xù)下降。高溫造成的精子數(shù)量和質(zhì)量下降現(xiàn)象大約在高溫結(jié)束45 d 后恢復(fù)。溫度和持續(xù)時(shí)間對(duì)種公豬的繁殖性能存在交互作用，長(zhǎng)期熱暴露加劇熱應(yīng)激對(duì)種公豬的影響。將種公豬每天置于34℃環(huán)境下8～16 h 并持續(xù)11 周，發(fā)現(xiàn)精子活力下降21%，5 周后精子活力才恢復(fù)正常水平[6]。然而，本研究并未發(fā)現(xiàn)高溫持續(xù)期與精液參數(shù)之間有顯著相關(guān)性，但日最高溫與日最低溫均與精液參數(shù)有顯著相關(guān)性。

表2 種豬場(chǎng)所在地區(qū)環(huán)境溫度逐月變化情況

表3 不同月份種公豬精液參數(shù)變化情況

表4 不同季節(jié)種公豬精液參數(shù)變化

表5 環(huán)境溫度與種公豬精液參數(shù)相關(guān)系數(shù)

夏季可通過(guò)降低環(huán)境溫度提高公豬精液品質(zhì)。濕簾降溫系統(tǒng)是目前使用最廣泛的溫濕度控制系統(tǒng)，可將室外干熱空氣降低4～10℃后，輸送至舍內(nèi)，空氣流速分別達(dá)到30、90、300 英尺/min（0.15、0.46、1.52m/s），可分別降低舍內(nèi)溫度4、7、10℃，一般情況下空氣流速以30～40 英尺/min（0.15～0.20m/s）為宜，風(fēng)速過(guò)大會(huì)對(duì)公豬產(chǎn)生負(fù)面影響[7]。有研究表明，安裝濕簾降溫系統(tǒng)畜舍的種公豬精子密度和總精子數(shù)（371×106/mL 和78.9×109）分別高于開(kāi)放式畜舍的種公豬（350×106/mL和73.5×109），種公豬精子畸形率（19%）低于開(kāi)放式畜舍的種公豬（21%）[8]。本研究中，豬舍為雙列式封閉豬舍，為避免公豬遭遇長(zhǎng)期高溫引起的熱應(yīng)激負(fù)面影響，豬舍設(shè)置為當(dāng)夏季溫度達(dá)到25℃時(shí)風(fēng)機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)溫度達(dá)到27℃時(shí)開(kāi)啟濕簾。盡管如此，與其他季節(jié)相比，本研究中公豬精液在夏季還是出現(xiàn)顯著下降，除了與高溫期豬舍內(nèi)夏季長(zhǎng)期保持27℃左右的較高溫度有關(guān)，也可能是由于高溫誘導(dǎo)的舍內(nèi)風(fēng)速過(guò)大降低了公豬精液品質(zhì)。適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)調(diào)配也是提高夏季高溫時(shí)期種公豬繁殖性能的重要手段。有報(bào)道指出，夏季日糧添加0.8%～1.0% 精氨酸對(duì)PIC 種公豬精液品質(zhì)和性欲有明顯改善作用[9]。這說(shuō)明高溫主要是通過(guò)影響公豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，致使精液品質(zhì)降低，適當(dāng)?shù)慕档铜h(huán)境溫度和補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可緩解高溫導(dǎo)致的公豬精液品質(zhì)降低。

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，全年種公豬精液品質(zhì)規(guī)律呈春冬季優(yōu)于夏秋季；日最高溫與精液品質(zhì)具有負(fù)相關(guān)性，高溫不僅影響附睪精子，造成精子活力迅速下降，同時(shí)高溫也影響生殖細(xì)胞，造成精子數(shù)量和質(zhì)量的持續(xù)下降；日最低溫與精液品質(zhì)也具有負(fù)相關(guān)性，低溫持續(xù)時(shí)間對(duì)精子密度和畸形率均有負(fù)面影響。生產(chǎn)上可通過(guò)調(diào)節(jié)畜舍溫濕度、改進(jìn)飼養(yǎng)設(shè)備和調(diào)控營(yíng)養(yǎng)來(lái)緩解高溫引起的種公豬季節(jié)性繁殖能力下降。