猪精液常温保存抗氧化剂应用进展.pdf

山东畜牧兽医山东畜牧兽医山东畜牧兽医山东畜牧兽医 2023年第年第年第年第44卷卷卷卷 92 猪精液常温保存抗氧化剂应用进展 廖欢科1，黄建锦2，陈 乾1（1.广西北流市农业农村局，广西 北流 537400；2.广西北流市六麻镇农业农村综合服务中心，广西 北流）摘要：猪人工授精技术在养猪业中应用广泛，而猪精液的质量是人工授精成功的重中之重，猪精液质量直接关系到猪人工授精后的产仔数。由于猪精子质膜中存在低胆固醇、高比例多不饱和脂肪酸以及磷脂，致使猪精子对冷应激非常敏感，也决定猪精液的常温保存（1525）是能保持猪精液活性的优良方法。猪精液在常温下会释放活性氧自由基，使精子容易受到氧化应激，而添加抗氧化剂有助于维持精子质量。本文综述了猪精液的生物学特性以及目前常用的抗氧化剂（包括酶氧化剂、维生素抗氧化剂、植物提取物抗氧化剂和其他类型的抗氧化剂）在猪精液室温保存中的应用进展，旨在为常温下猪精液的保存提供技术参考。关键词：猪精液；常温保存；抗氧化剂；酶类；维生素 中图分类号：S828.3 文献标识码：A 文章编号：1007-1733（2023）08-0092-03 猪人工授精技术和猪精液的体外保存是猪育种的重中之重。猪精液的体外保存期短，但猪精液冷冻保存技术要求高，精子解冻后存活率高，人工授精率低。而常温贮藏更有利于维持猪精液的活性，也更有利于生猪的受精繁殖，可产生较大的经济效益。研究发现，猪精液在常温下储存下会积聚活性氧自由基，为了提高公猪精液的活性和利用效率，有必要在精液中添加抗氧化剂，以提高精液的活力和质量。本文综述了猪精液的室温保存技术和抗氧化剂，为猪精液保存提供技术参考。1 猪精液的常温保存技术进展 猪体外人工授精技术已得到广泛应用。然而，精液保存是一个重要的课题，精液的保存与精液的受精能力有很大的关系。目前的精液保存方法可分为三种保存类型：常温（1525）、低温（05）以及超低温（-196-79）。前两种储存在0 以上的温度下，以液体形式储存，用于短期储存，被称为液态保存；后者在低于0 的温度下储存，并以冷冻形式以供长期储存，也称为冷冻保存。室温保存这一方式简单易操作，便于推广和普及，适合猪精液的保存。在常温下，精子的活性在一定酸性范围内可以被抑制，在此环境中可以减少精子能量消耗，并使精子保持在可逆的静态状态，保持受精能力。然而，常温有利于微生物的生长，因此，抗菌物质也被用来抑制微生物对精子产生的有害影响，需要添加必要的营养素和保护物质来隔离空气，对维持精子活力有积极作用。2 酶类抗氧化剂 猪精液在常温下会释放活性氧自由基，使精子容易受到氧化应激，这是其受精能力下降的重要原因，也表明了猪精液在室温下储存时可能会被活性氧等自由基氧化，而抗氧化剂的添加是猪精液常用的保存技术。常见的酶类抗氧化剂，比如谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等可以作为自由基吸收剂和过氧化物分解剂。这些氧化剂在保持猪精液活力和运动能力方面起着重要作用。过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶等酶氧化剂可以通过抑制自由基的生成并与产生的自由基反应结合来降低活性氧1，可以有效防止精子被活性氧氧化损伤，延长精子有效储存时间，有效提高精2023年第年第年第年第8期期期期（总第总第总第总第313期期期期）文献综述文献综述文献综述文献综述 93 液质量。3 维生素类抗氧化剂 适当添加维生素可以有效减弱常温储存过程中活性氧过度积累对精子的损伤，从而维持精液状态。维生素E通过中和过氧化氢以及淬灭自由基来发挥作用，从而保护精子免受活性氧诱导的损伤，所以在猪精液中添加维生素E具有很好的维持活性效果2；维生素C是一种水溶性维生素，研究发现向精液中添加维生素C可以有效降低精液的氧化应激反应，从而维持猪精液质量2；也有研究发现，维生素B12可以对抗自由基对精子造成的氧化损伤，从而提高精子活力3；维生素P是一种水溶性维生素，维生素C通常含有维生素P，而补充维生素P对精液的保存具有积极作用4。4 植物性提取物抗氧化剂 植物提取物具有较好的抗氧化能力，有利于减少精液的氧化应激反应。白藜芦醇作为一种天然植物提取物，可以通过去除猪精子中的活性氧来减少氧自由基对精子的损伤，并对精子的室温储存有保护作用5；淫羊藿苷是一种植物性提取物，具有良好的抗菌作用并且具有去除活性氧的能力，淫羊藿苷可以作为一种较好的抗氧化剂加入精液中以维持精液质量3；在猪精液中添加丹参素和迷迭香酸也可以延长精液的保存时间2；此外，从灵芝中提取的灵芝多糖也具有良好的抗氧化能力，可以保护细胞免受氧化损伤，有效提高猪精子活力和精子质膜的完整性6，并在维持精液高质量方面发挥关键作用。5 其他类型的抗氧化剂 5.1 褪黑素 褪黑素是一种神经内分泌激素，存在于精子形成的所有阶段。在精液中添加适量的褪黑素，可以减少自由基对精子线粒体的损伤，提高精子在体外的存活时间和活力7-8。褪黑素可以清除自由基，具有较强的抗氧化能力。有研究发现，适当增加褪黑素可以改善精液质量，且褪黑素在提高精子活力、顶体完整性和质膜完整性都优于维生素7-8。5.2 牛磺酸 牛磺酸是一种广泛使用的游离氨基酸。研究发现牛磺酸可显着提高精液的抗氧化能力，并促进蛋白质合成，降低自由基带来的氧化损伤，从而维持精液活性9-10。5.3 硫醇物质 含硫氨基酸，如巯基乙胺、-巯基乙醇、半胱氨酸和胱氨酸等一些不同类型的低分子量硫醇物质，可以保护动物精子活力以及免受过氧化氢的氧化影响11。其中常用的加入猪精液的含硫醇物质是半胱氨酸。6 小结 目前猪精液的常温保存技术有所突破，在添加抗氧化剂保存方面有一定的进展。为了进一步改进提高常温保存技术，实现猪精液的高效、快速科学保存，进而完善人工授精技术，更多抗氧化剂的有效应用仍需进行更深入的探究。参考文献 1 张宇.NAC、SLS和SDS三种抗氧化剂对山羊精液冷冻保存效果的研究D.咸阳:西北农林科技大学,2021.2 黄俻华,谢艺.精液稀释液中添加维生素C和E对陆川猪精液冷冻效果的影响J.畜牧与兽医,2015,47（12）:45-49.3 田淑娟,刘欣宇,贾永宏,等.猪精液常温保存抗氧化剂研究进展J.畜牧兽医杂志,2021,40（6）:138-139,142.4 刘亚伟,耿果霞,李青旺,等.维生素P对低温保存猪精液的影响J.家畜生态学报,2014,35（11）:37-40.5 范晓腾.白藜芦醇对猪精子在常温保存和冷打击过程中的保护作用D.咸阳:西北农林科技大学,2016.6 吴琳.三种抗氧化剂对猪精子保存效果的研究D.咸阳:西北农林科技大学,2019.7 张丹,殷茵,刘建文,等.褪黑素对猪精液体外保存质量影响的研究J.中国动物保健,2021,23（12）:64-65.8 牛统娟.常温保存过程活性氧诱导猪精子凋亡的研究D.咸阳:西北农林科技大学,2021.9 谢东淇,刘琦,苏泽智,等.牛磺酸与抗生素复合剂对猪精液（下转97页）2023年第年第年第年第8期期期期（总第总第总第总第313期期期期）文献综述文献综述文献综述文献综述 97 hosts.Vet Microbiol.2020,248:108821.8 Dunn JR,Reddy SM,Niikura M,et al.Evaluation and Identification of Mareks Disease Virus BAC Clones as Standardized Reagents for Research.Avian Dis.2017,61（1）:107-114.9 Su S,Cui N,Li Y,et al.Increased Horizontal Transmission of Recombinant Mareks Disease Virus Due to Reticuloendotheliosis Virus Long Terminal Repeat Is the Major Competitive Advantage of the Virus Being a Prevalent Strain.Front Microbiol.2019,10:2842.10 Sun P,Cui N,Liu L,et al.Attenuation of a recombinant Mareks disease virus lacking the meq oncogene and evaluation on its immune efficacy against Mareks disease virus.Poult Sci.2020（4）:1939-1945.11 Li X,Zhao C,Han B,et al.Gga-miR-181a modulates ANP32A expression and inhibits MDCC-MSB-1 cell.In Vitro Cell Dev Biol Anim.2021,57（3）:272-279.12 Cui Y,Xu J,Cheng M,et al.Review of CRISPR/Cas9 sgRNA Design Tools.Interdiscip Sci.2018,10（2）:455-465.13 杨明珠,陈晓春,宋佳诚,等.重组动物疱疹病毒活载体疫苗的构建与应用研究进展J.中国畜牧兽医,2022,49（1）:338-351.14 Eric Murillo-Rodrguez,Rocha N B.The End of Snoring Application of CRISPR/Cas9 Genome Editing for Sleep DisordersJ.Sleep and Vigilance,2018,2（1）:13-21.15 滕蔓,郑鹿平,刘金玲,等.利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建马立克病病毒超强毒株原癌基因meq缺失株及其鉴定J.病毒学报,2020,36（4）:675-684.16 王金萍,路宏朝,张涛,等.CRISPR/Cas9技术在鸡抗病毒感染中应用的研究进展J.黑龙江畜牧兽医,2022（4）:28-34,41.17 张秀梅.利用CRISPR/Cas9基因编辑系统构建MDV疫苗株rMDV-LTR的Meq基因缺失株及Knock-in平台的条件摸索D.南宁:广西大学,2022.18 Reddy VRAP,Sadigh Y,Tang N,et al.Novel Insights into the Roles of Bcl-2 HomologNr-13（vNr-13）Encoded by Herpesvirus of Turkeys in the Virus Replication Cycle,Mitochondrial Networks,and Apoptosis Inhibition.JVirol.2020,94（10）:e02049-19.19 Zhang Y,Luo J,Tang N,et al.Targeted Editing of the pp38 Genein Mareks Disease Virus-Transformed Cell Lines Using CRISPR/Cas9 System.Viruses.2019,11（5）:391.20 Zhang Y,Tang N,Luo J,et al.Mareks Disease Virus-Encoded MicroRNA 155 Ortholog Critical for the Induction of Lymphomas Is Not Essential for the Proliferation of Transformed Cell Lines.J Virol.2019,93（17）:e00713-19.21 Jia W,Zhang X,Wang H,et al.Construction and immuneefficacy of a recombinant turkey herpes virus vaccine strain expressing fusion protein of genotype VII New castle disease virus.Vet Microbiol.2022,268:109429.22 Chang P,Ameen F,Sealy JE,et al.Application of HDR-CRISPR/Cas9 and Erythrocyte Binding for Rapid Generation of Recombinant Turkey Herpes virus-Vectored Avian Influenza Virus Vaccines.Vaccines（Basel）.2019,7（4）:192.23 朱志坚.miR-M2-5p调控马立克病病毒促进细胞增殖和抑制细胞凋亡的机制研究D.雅安:四川农业大学,2020.24 Yang S,Liao Y,Zhang S,et al.Mareks disease virus encoded miR-M6 and miR-M10 are dispensable for virus replication and pathogenesis in chickens.Vet Microbiol.2021,262:109248.25 Sun A,Yang S,Luo J,et al.UL28 and UL33 homologs of Mareks disease virus terminase complex involved in the regulation of cleavage and packaging of viral DNA are indispensable for replication in cultured cells.Vet Res.2021,52（1）:20.（收稿日期：2022-10-31）（上接93页）常温保存效果的影响J.西北农业学报,2017,26（6）:820-826.10 杨国峰,贺佳仪,王长康,等.牛磺酸的生理功能及其在畜禽生产中的应用J.饲料研究,2022,45（1）:141-144.11 孙琪.不同抗氧化剂对猪精液常温保存的影响D.哈尔滨:东北农业大学,2009.（收稿日期：2023-01-30）