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外界因素对精子的影响
    来源:辈宠网

人工授精是现代猪繁殖技术中应用最广泛的技术。了解外界因素对精子的影响,有助于我们理解人工授精相关技术环节的要求,并指导精液的采集和精液处理。

1.温度

在一定的温度范围内(不超过40 ℃),温度越高,则精子的代谢强度越高,精子的运动速度也越快,从而使精子的存活时间缩短。在37 ℃左右,公猪的精液保存时间很短,精子会很快衰竭死亡。如果温度更高,精子在短时间或瞬间就会死亡。随着温度的降低,精子的代谢强度会逐渐降低。因此,在一定的温度范围内,较低的温度有利于精子的长期保存。但如果温度低于14 ℃以下,精子就会发生冷休克,而不可逆性地失去运动能力。即使是加入卵黄等防冷物质,在低温下,对精子保存的效果仍不理想,因此,公猪的精液不适合低温保存。观察发现,公猪精子对低温的耐受力存在个体差异,那些稀释后精子活力正常,保存期却较短的精液,适当提高温度可能会有利于延长保存期。

在超低温条件下,精子的代谢几乎等于零,因此,在理论上讲可无限期地保存。但实际上,公猪的精液冷冻保存还是受其对低温的耐受力差的限制。但冷冻保存仍不失为一种保存公猪基因的一个有效方法。

2.渗透压

渗透压是溶液的一个重要性质,渗透压是指溶液中的溶质所具有的吸引水分子通过半透膜的力量,使水分子从低浓度向高浓度侧扩散的动力,称为渗透压。精液是液体,精子的膜是半透膜。因此精液及稀释精液的稀释液的渗透压会对精子产生相当大的影响。

用高渗的稀释液稀释精液,也就是稀释液的渗透压高于精子内(或精液)的渗透压,则由于外界的渗透压高于精子内部,精子内部的水分就会向外渗出,而使精子“变干”。反之,如果低渗的稀释液稀释精液,则精子会吸水而膨胀。商品精液稀释粉配制的稀释液是接近于精子的渗透压的溶液,因此,不会造成精子的膨胀或变干。

精子对高于或低于其渗透压的稀释液都有一定的耐受力,但非常有限。蒸馏水及高渗液都可以很快使全部精子在短时间内死亡。

因此,准确配制精液稀释液非常重要。有人利用输液用的5%葡萄糖注射液或10%葡萄糖注射液作精液稀释液,由于前一个是低渗液,后一个是高渗液,因此,均不适合来稀释精液,都不利于精液的保存。用5%葡萄糖注射液加入稀释粉制作稀释液更是错误,因为稀释粉是在与相应量的蒸馏水混合后,就配制成等渗溶液,而5%葡萄糖溶液已经接近于精液渗透压,这种溶液的渗透压相当于近2倍的精液渗透压。用这种溶液稀释精液,如果稀释倍数较小,由于精液自身的渗透压的缓冲作用,精液尚可保存一定的时间。但如果稀释倍数较大,则会因渗透压过高造成精子脱水,精子很快会全部死亡。

猪精液的渗透压如果用质点毫摩尔浓度表示,一般为320~330 毫摩尔/升,猪精子大约可耐受280~380 毫摩尔/升的渗透压。等于或略高于猪正常精液的渗透压有利于精子的保存,但低于或明显高于正常精液渗透压,会显著缩短精子的保存期。

3. pH值

pH值影响精子代谢和运动强度。在偏酸性的环境中,精子的代谢受到抑制,运动速度减慢。但pH值过低,则会超过可逆性抑制区,使精子酸中毒。在精液的常温保存中,精子代谢产生的酸降低了精液的pH值,从而抑制了精子的代谢。因此,总体上讲,使精液的pH值在一定的范围内低一些(不低于6.3)有利于精子的保存。而在偏碱性的环境中,精子的代谢强度会增强,运动加快,因此碱性环境不利于精子的体外存活。

在某些猪精液的稀释液中,加入有机酸如己酸或柠檬酸,或充入二氧化碳,可使稀释后的精液pH值保持在一个较低的水平上,从而有利于精液的保存。但由于精子代谢过程中也会产生酸,使精液的pH值进一步降低。所以在精液稀释液中,添加缓冲物质如碳酸氢钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠来使pH值保持一定的范围。

4.离子浓度

离子浓度主要影响精子的代谢和运动速度。总的来说,离子使精子的代谢强度增大,从而缩短精子的体外存活时间。阴离子对精子的危害性大于阳离子。在精液中,副性腺分泌物中含有较高的离子浓度。如果在本交情况下,离子对精子没有什么危害性,其原因是从交配到精子与精清分离再到精卵结合时间并不长。但在保存时,则不利于体外精子的存活。用非电解质如葡萄糖配制的等渗溶液稀释精液,可以降低稀释后精液中的电解质浓度,有利于精子的体外存活。所以,如果猪精液要进行保存,使用生理盐水稀释精液肯定对精子的存活有危害性。

5.抗生素

精液对许多微生物来说,是营养丰富的培养基。而采集的精液中难免存在微生物,而且没有更好的方法消除它。使用抗生素可以抑制或杀灭微生物,从而降低微生物本身及其代谢产物对精子的不利影响。最常用的抗生素为青霉素G钾(或钠盐)和硫酸链霉素,二者可以很好地起到协同作用,抑制微生物的增殖。近年来还开发了许多更有利精子保存的抗生素配伍,如壮观霉素和林可霉素。另外,庆大霉素、硫酸黏菌素都可作为精液稀释液的常规成分。

6.稀释

采集的精液精子浓度高,在较高的温度下,精子的代谢产物很快积累,危及精子的存活。精液稀释后,一方面稀释液中的成分可将精液中的代谢产物中和,另一方面,稀释本身就可将精子的代谢产物稀释,从而减轻其危害性。所以一般情况下,稀释有利于精子的存活。但在高倍稀释情况下,精子由于对周围环境的巨大改变不能适应,而受到打击,我们称这种现象叫稀释打击。因此,如果必须高倍稀释时,可进行分次稀释,将精液初次低倍稀释一小时后,再进行第二次稀释。

高倍稀释很容易改变精子膜的通透性,对精子产生不良影响。因此一般情况下,尽量避免高倍稀释。一般认为,精液的最高稀释倍数应在10倍以下。

7.消毒剂

在采精和精液处理过程中,保持用品的卫生状况是保证精子不受损害和精液产品的生物安全性的前提。但几乎所有的消毒剂对精子都有危害性。因此,在对用品处理时,如果使用酒精等挥发性消毒剂消毒,一定要使其完全挥发后才能接触精液。高锰酸钾、新洁尔灭、来苏儿等消毒剂不可用于接触精液的用品的消毒。

8.光线

光线总体上讲对精子的存活是不利的。日光中的紫外线可直接杀死精子,红外线可使精液升温,并激活精子的代谢。可见光对精子也有激活代谢的作用。因此,精液适合于保存在较暗的环境中,至于精液在实验室处理时和配种时的自然光线则不会造成什么明显影响。但在对外人工授精服务中,一定要避免精液直接暴露在强烈的日光下。

9.震荡

精子的颈部十分脆弱,在较强烈震荡时,精子很容易从颈部断裂。在人工授精中和对外配种服务时,运途道路坎坷颠簸,精液在容器中震荡,对精子会造成危害。但如果震荡轻微,则不会造成太大影响。输精瓶没有装满时,精液容易在瓶中震荡,因此,输精瓶应排出空气后,旋紧瓶盖。

10.包皮液

公猪有很发达的包皮腔,包皮腔中常常存有大量尿液、精液,在微生物的作用下,发出恶臭。在采集精液时,公猪的阴茎从包皮腔伸出时,要接触到包皮液,射出精液时,精液与阴茎头上黏附的少量包皮液一起流入集精容器中;采精时,偶尔由于包皮液没有排净,在公猪射精过程中,包皮液顺着阴茎流到手上,然后滴入精液中。

包皮液中含有复杂的成分,包含微生物的代谢产物,这些成分对精子危害性很大,少量的包皮液可使精子凝集,极少量的包皮液也会使精子的存活时间缩短。在采精时,一定要按摩包皮腔,排净包皮液,并用纸巾擦净。采精过程中要防止包皮液进入精液中;不要收集最初射出的精液,其中含有尿道中的尿液。

11.空气

精液接触空气,可增加精液中的溶氧量,能够促进精子的代谢,不利于精子的保存。因此,精液保存中密闭、减少容器中的空气量(装满或挤压使空气排出),有利于精液的存活。

12.异物

精子有一个重要的特性,就是向物性,精子总是向着所触到的物体中心方向运动,这是与精子的受精有关的特性。但在精液保存过程中,如果精液中有异物,对精子的保存不利。而在采精过程中,接取精液时,常会有公猪身上的皮屑落入精液中,如果过滤精液的网孔过大,有些胶状物也会进入精液中,必须引起注意。即使公猪及假母猪上的碎屑落在过滤网上而没有进入精液中,但碎屑上附着的细菌会随着射出的精液被冲入集精杯中。

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