冷冻保存对猪精液品质的影响

中国自二十世纪七十年代初期开始研究使用液氮对精液进行冷冻保存，九十年代，中国将颗粒冻精技术逐步发展为细管冻精技术，该技术在奶牛发情配种方向已经全面实现，在反刍动物、稀有动物以及特种经济动物繁育中发挥了极大的作用。然而，该技术在猪的养殖、改良等方面发展相对匮乏，需要进一步的研究和发展来推动其广泛应用。

冷冻保存猪精液的最大优势在于能够显著延长精液的使用期限，通过将其置于液氮中进行冷冻保存，理论上可以实现无限期的保存。这一方法不仅具有长期保存的精液资源价值，还能有效降低饲养管理成本与引种成本。以2022年为例，全年可繁育母猪数量达到4 400万头，若全部采用自然交配（本交）的方式，将需要大约150万头种公猪。然而，若采用冷冻保存的精液进行人工授精，则仅需大约3万头种公猪，这意味着冷冻保存精液所需种公猪的数量仅为自然交配方式的2%。由此可见，使用冷冻精液能够极大地降低种公猪的养殖成本，进而提升经济效益。此外，优质种公猪的冷冻保存精液还具备长距离运输的便利性，不受地域与时间的限制。这一特性打破了优质种猪的地域性局限，使得优良基因能够更广泛地传播，对促进生产性能提升与品种改良具有积极作用。  

1  猪精液保存方式

1.1 常温保存

常温保存是一种常用于短时间储存及近距离运输猪精液的方法。该方法需要将采集到的猪精液添加适量的稀释液，并加入CO2或酸性物质以创造弱酸环境。弱酸环境能够降低精子活力，从而减少精子的能量消耗，达到延长保存时间的目的。当需要使用时，只需将稀释液中的pH恢复到适宜水平，精子便可从静止状态恢复为活跃状态，受精能力也恢复。该方法可以将精子于15～25 ℃下短期保存1～5 d。

1.2 低温保存

低温保存适用于长距离运输。将精液采集之后，使用稀释液以及酸性物质稀释精液，隔绝空气，并添加适量的营养物质，置于0～5 ℃的低温环境保存。低温可以有效抑制精子代谢、活力以及细胞内酶活性，是生产实践中常用的保存方法。该方法相对于常温保存，可以更好的降低ATP的释放以及活性氧的产生，添加的营养物质以及抗低温物质，可有效延长精子存活时间。

1.3 冷冻保存

冷冻保存时间长，可用于种质资源跨国际保护及交流。冷却源为液氮或干冰，使用甘油、二甲基亚砜等抗冻剂作为冷冻稀释液，精子经冷冻处理之后，细胞内外渗透压不同，水分子通过细胞膜流出细胞外，可以达到精子脱水以及冻结成固态的目的。

2  冷冻保存特点及原理

公猪精子对环境温度极为敏感。在采集精液后，若将其迅速冷却至15℃、5℃或甚至0℃，这一系列急剧的温度变化会导致精子活力显著降低，伴随顶体损伤以及细胞膜通透性的下降，从而使得精子容易失去其原有的活力。猪精液冷冻保存需要缓慢降低精子周围环境温度，最后置于超低温环境，精子代谢速率基本会完全停止。干冰的价格要高于液氮，因此，液氮作为超低温冷却源应用更加广泛。在降温的过程中，精子细胞内会产生冰晶，损伤细胞膜与细胞内部细胞器，这是由于在冷冻过程中细胞内外冰晶的形成速率不同，细胞内冰晶形成速率要大于细胞外，细胞内形成的较大冰晶会损伤细胞，当细胞内冰晶呈微晶状态，可以最大限度减少冰晶对精子细胞的损伤。细胞外冰晶形成的过程中，渗透压升高，若细胞内水分子大量排出，使精子细胞处于失水状态，会导致精子失水过多死亡。周围环境的迅速改变，还会导致精子细胞氧化应激，产生大量活性氧，精子细胞膜会因为不饱和脂肪酸发生了氧化反应而破损，造成精子细胞因为细胞结构的完整性被破坏而死亡。因此，公猪精子冷冻保存主要通过抑制冰晶形成以及预防氧化应激这两个方面实现。

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