豬精液常溫保存抗氧化劑研究進展

田淑娟，劉欣宇，賈永宏，張 眉, 胡建宏

(1.白水縣動物疫病預防控制中心，陜西 白水 715600；2.西北農林科技大學動物科技學院；3.陜西省畜牧產業(yè)試驗示范中心;4.陜西省畜牧技術推廣總站)

在現(xiàn)代家畜的繁育過程中，精液保存技術的廣泛應用極大地提高了良種畜禽的種用價值，使畜牧業(yè)取得了巨大的經濟效益。由于豬精子質膜中膽固醇/磷脂較低的比值使其對低溫環(huán)境十分敏感，大多數(shù)生豬養(yǎng)殖場人工授精時所用的精液以液態(tài)常溫保存為主，而豬精液保存過程中又常許多因素的影響，活性氧(ROS)的累積是目前面臨的最重要的問題之一。因此，在精液常溫保存稀釋液中，適當添加抗氧化劑及其他保護成分有助于改善精液品質，有效降低所受活性氧自由基的攻擊。

近些年有研究表示，在精液常溫保存過程中，精液品質會受到多方面因素影響，如溫度、pH、滲透壓、營養(yǎng)水平、稀釋倍數(shù)等，其中影響最大的是ROS的累積，當ROS累積過量時，會攻擊精子膜質系統(tǒng),使其脂質發(fā)生過氧化損傷，同時還會攻擊精子的DNA和蛋白質，也能導致精子產生病理損傷，影響精子的正常功能。而抗氧化劑對于消除或減弱ROS對精子細胞的不利影響，保護精子質膜、頂體和DNA的完整性方面具有顯著的作用。因此，本文通過綜述在稀釋液中添加不同的抗氧化劑后對豬精液品質的影響，以期為豬精液常溫保存中抗氧化劑的推廣應用提供理論參考。

1 酶類抗氧化劑

精液中正常存在的抗氧化酶體系能夠改善精液品質，其中包括過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)對維持家畜精子活力和運動能力等方面發(fā)揮著重要作用。酶類抗氧化劑的作用機理是能夠降低精子質膜脂質過氧化損傷，減弱了ROS對公豬精子質量的不利影響，延長了精子的有效保存時間。朱林煒等研究發(fā)現(xiàn)，在Modena稀釋劑中添加200 IU/mL 或300 IU/mL SOD在BTS稀釋液中時都可以有效提高精液保存效果。Zhang等發(fā)現(xiàn)，在17℃保存條件下，在Modena稀釋液中添加不同濃度的SOD能夠改善精子活力、保存時間、質膜完整性和總抗氧化能力(T-AOC),其中添加濃度為200 IU/mL效果最好，可顯著降低精子的氧化應激損傷，有效改善精液品質。Gangwar等研究發(fā)現(xiàn)，將還原型GSH添加到稀釋液中的處理組表現(xiàn)出在精子活力、線粒體功能和質膜完整性方面均優(yōu)于對照組。張斌等在豬的冷凍精液中添加濃度為5 mmol/L的GSH時發(fā)現(xiàn)，精液冷凍后活力、頂體完整率以及SOD活性均顯著提高，且丙二醛(MDA)含量較對照組顯著降低，有效提高了精液品質。

2 維生素類抗氧化劑

適當?shù)奶砑泳S生素可以有效地減緩精液在常溫保存過程中由于ROS過量積累而對精子造成的損傷，保護精子頂體完整性，進而改善精液品質。翟靜雯等在精液冷凍保存過程中發(fā)現(xiàn)，添加維生素C到稀釋液中，可有效降低精液氧化應激反應，減少質膜結構的破壞并提高DNA的完整性。黃俻華的研究發(fā)現(xiàn)，在豬精液稀釋液中添加600 μg/mL的維生素C可以顯著提高解凍精子的活力、線粒體活性、質膜和頂體完整性、存活時間以及抗氧化物酶的活性，同時明顯降低精子畸形。馬紅等發(fā)現(xiàn)，稀釋液中添加不同的維生素類物質能夠明顯延長精子保存時間和提高質膜完整性，添加維生素E的民豬精液在保存5 d后精子活率為50.8%，具有更優(yōu)的保存效果。Hamedani等發(fā)現(xiàn)，維生素B12對提高精子活力、運動性能以及維持正常生理狀態(tài)均具有顯著影響，維生素P在精液常溫或低溫保存過程中也表現(xiàn)出積極的影響。

3 植物性提取物抗氧化劑

植物性提取物具有良好的抗氧化能力，可以降低體外保存過程中精子的氧化應激損傷。白藜蘆醇是一種天然的非黃酮類多酚類復合物，能通過清除豬精子內的ROS，降低氧自由基對精子的損傷作用，在精液的常溫和低溫保存中都具有一定的保護作用。范曉騰在精液常溫保存中發(fā)現(xiàn)，將濃度為50 μmol/L的白藜蘆醇添加到稀釋液中達到了最佳的保存效果，而在冷凍保存時，白藜蘆醇的最佳濃度為150 μmol/L。中草藥提取物淫羊藿苷具有較好的抑菌作用并可以清除ROS。陳美杰研究發(fā)現(xiàn)，在稀釋液中單獨添加25 μmol/L的丹參素和40μmol/L的迷迭香酸時，精子活率分別達到61.83%和66.47%，精液有效保存時間延長至9 d。靈芝多糖作為靈芝提取物的主要成分之一，也具有良好的抗氧化能力，能夠保護細胞遭受氧化損傷。吳琳研究發(fā)現(xiàn)，添加0.4 mg/mL靈芝多糖在常溫稀釋液中，保存6 d后豬精子活率及頂體完整性顯著提高，精液品質有效改善。

4 其他抗氧化劑

隨著人們對精液保存技術的不斷深入探索，更多具有抗氧化特性的物質也被應用于精液常溫保存，除了抗氧化酶，維生素類抗氧化劑以及植物提取物抗氧化劑之外，近年發(fā)現(xiàn)殼聚糖、沒食子酸、激素類物質等同樣具有良好的抗氧化能力，常被用于豬精液的常溫保存。殼聚糖是生命體中重要的堿性多糖，其結構類似于纖維素等大分子，且自身的游離氨基酸具有還原性。謝東淇將0.1 g/L殼聚糖添加于常溫保存稀釋液中，6 d后豬精子活率為61.56%，精子的質膜、頂體完整率和T-AOC活性得到顯著提升，同時精液中的MDA含量和細菌含量顯著降低。石武等研究發(fā)現(xiàn)，常溫保存6 d后，稀釋液中添加0.1 g/L殼聚糖組豬精子質膜完整率為68.67%，質膜完整率相較于對照組的56.42%顯著提高。沒食子酸(GA)是一種天然酚酸，有較強的抗氧化性。趙琦研究發(fā)現(xiàn)，9 mg/L的沒食子酸對豬精液的常溫效果最好，能顯著提高保存后精子活率、質膜和頂體完整性、線粒體模電位等，且精子活率在保存第10 d活率達到62.9%極顯著高于對照組，延長了常溫下精液的保存時間。褪黑素和多巴胺等激素類物質被廣泛應用于精液常溫保存中以提高精子細胞結構完整性。許春榮發(fā)現(xiàn)，與其他處理組相比，在豬精液稀釋液中添加0.01 mmol/L褪黑素時，具有最好的保存效果。胡傳水研究發(fā)現(xiàn)，稀釋液中添加1 mmol/L鹽酸多巴胺能夠有效延長精液保存時間，顯著提高了精液保存質量。目前，豬精液的常溫保存技術仍在不斷的發(fā)展與完善，為了實現(xiàn)家畜精液的長期、快速保存，更多抗氧化劑有效應用仍需人們進行更深入的探究。