目前國內豬冷凍精液技術面臨的問題

張志彬，于永生，李兆華

（吉林省農業科學院 吉林 長春 130033）

人工授精技術的發展極大促進了畜牧業的發展。目前在養豬發達國家，豬人工授精普及率超過90%，在我國規?；i場普及率也達到80%以上。豬精液冷凍保存技術讓精液擺脫了時間、地點的限制，為良種公豬的應用和人工授精技術的良性發展提供了技術支撐。但目前豬凍精技術在國內發展是方興未艾，真正大規模應用尚需時日。文章結合豬冷凍精液的發展歷程，對該技術在國內面臨的問題進行初步解析，并提出了相應的解決方案，以期為豬冷凍精液技術的良性發展提供參考。

1 豬冷凍精液的發展過程

對豬精液冷凍保存技術的探索已經有超過百年的歷史，但直到1956 年Polge采用甘油保護的冷凍精液人工授精才獲得活仔，但該結果后來未得到試驗重復。20世紀70年代，多個國家的多個研究小組相繼通過冷凍精液子宮頸輸精最終獲得成活仔豬，證明了豬精子冷凍保存的可行性。此后大量的研究團隊對豬冷凍精液技術開展了細致的研究，主要集中于冷凍稀釋液配方的優化、冷凍保護劑的選擇、冷凍方法的篩選及精子細胞冷凍機理的探索等方面。目前該領域仍是冷凍生物學領域的關注點。目前在美國、德國、英國、西班牙等國家均開展了豬冷凍精液的產業化生產，并進行貿易出口，但目前世界范圍內豬冷凍精液的使用率仍很低，不到總量的1%，與牛、羊等家畜相比仍存在很大的差距。

我國豬精液冷凍的研究與國外幾乎保持同步，始于20世紀50年代初，成立于1977年的全國豬冷凍精液協作組對國內豬冷凍精液的發展發揮了巨大的推動作用，至20世紀80年代中期，全國冷凍精液累計配種母豬超過60萬頭，情期受胎率超過70%，窩產仔數8頭左右。近30年來，緊跟國際豬冷凍精液發展的進程，我國很多研究團隊在冷凍劑型選擇、冷凍保護劑篩查、解凍方法、稀釋液抗氧化物添加等多個領域進行了探索。吉林省農業科學院、上海市農業科學院、百鈞達、北京田園奧瑞等多個機構在豬精液冷凍方面進行了科研和商業化探索。目前上海祥欣、百鈞達、北京田園奧瑞均已建成了豬冷凍精液的生產平臺，并銷售冷凍精液至全國大多數省份，宣稱豬冷凍精液解凍后活力可達0.6，輸精后母豬受胎率與繁殖性能與常溫保存精液無顯著差異。

2 豬冷凍精液技術面臨的問題

2.1 冷凍精液生產應用程度不夠

公豬單次射精量明顯高于其他哺乳動物，可達數百毫升，造成傳統的豬子宮頸口輸精量也要達到至少數十毫升。而大劑量精液冷凍在現有的技術水平條件下是不現實的，因此豬精液冷凍與牛、羊等動物不同，往往需去除大部分精漿的精液稀釋后進行冷凍，劑型多采用0.5～5 mL的細管。在不考慮冷凍損傷的前提下，解凍后如果仍采用少量精液子宮頸口輸精，受胎率和產仔數受到顯著影響，因此建議采用子宮內深部輸精甚至子宮角輸精的方式，既能減少輸精量和提高公豬的利用效率，又能提高母豬妊娠率和產仔數。孫志峰分別對30頭豬采用冷凍精液深部輸精和常規輸精，發現深部輸精組后備母豬分娩率、總產仔數較常規輸精分別提 高10%和0.91頭（P＜0.05），經產母豬分娩率、總產仔數較常規輸精分別提高8%（P＜0.05）和1.19頭（P＜0.01）。但這對輸精者有一定的技術要求，輸精位置由子宮頸深入到子宮深部甚至子宮角，因此需要對操作人員進行專業技術訓練。

冷凍過程對豬精子具有一定程度的損傷，這對輸精效果具有一定的影響，目前利用冷凍精液對母豬進行輸精的報道中，輸精群體規模小，并且取得的妊娠效果不一致，如徐子華比較了100頭豬冷凍精液和常溫精液配種效果，發現即使采用深部輸精，受胎率仍存在10%以上的差異；陳獻欣等利用引進的加拿大豬冷凍精液 150 劑，在廣西農墾良圻原種豬場兩個規?；N豬場進行配種，發現豬冷凍精液輸精受胎率、分娩率約是常規鮮精組的57%、75%（P＜0.01)，窩均產仔總數、健仔數約是常規鮮精組的75%、80%(P＜0.01)。但也有材料顯示天兆豬業2009 - 2019年間利用豬冷凍精液配種近萬頭母豬，最高窩產仔數可達14頭，湖北襄大2018年冷凍精液配種7 800頭，受胎率和產仔數均接近常溫精液生產水平。

如果在保種和育種過程中不注重產仔數，只從資源和優質種源角度考慮，利用冷凍精液具有很好的應用價值，但在商品豬生產中，母豬受胎率和產仔數目前與常溫精液輸精效果仍存在一定差異，由于應用的群體較小，很難準確評價其應用價值，并且目前優質公豬凍精的價格偏高也影響到其推廣應用。

總之，目前的輸精技術、輸精效果和冷凍精液價格制約了其在我國養豬生產中的應用。

2.2 疾病傳播的憂慮

有研究顯示，在75%的原始精液樣本和20%的稀釋精液樣本中發現了葡萄球菌，鏈球菌屬的檢出率分別為60%和10%，大腸桿菌屬的檢出率分別為60%和0，假單胞菌屬的檢出率分別為30%和25%。儲存的精液中存在的細菌表明，目前的抗生素并不能完全有效地對抗這些細菌。這些細菌污染源分為兩類：動物源和非動物源。前者是公豬（包皮液、皮膚、毛發和腿上的糞便），而后者是用于精液收集和處理前檢查的設備。豬精液采集不是無菌過程，因此會出現一些細菌菌群污染精液的現象。

稀釋液中的細菌對精子有直接和間接的有害影響，降低精子的活力和繁殖能力。對精子的直接損害是細菌菌落或菌絲的機械黏附，導致精子在一定劑量下凝集，并且使授精母豬具有感染風險，而間接影響是指細菌分泌的代謝分泌物，這些分泌物可能有毒并殺死精細胞，還可能降低精子活力。

另外一個限制豬冷凍精液技術應用的問題是精液中的病毒。如果公豬本身攜帶某些致病病毒，其產生的精液中也不可避免地具有相應病毒，冷凍過程如果對病毒存活影響不大，通過人工授精可能會造成疾病的傳播。尤其是現在防控非洲豬瘟形勢下，出于對病毒性疾病的憂慮限制了冷凍精液的推廣應用。

2.3 缺乏完善的豬冷凍精液技術體系

國內市場上的上海祥欣、百鈞達、北京田園奧瑞處于豬冷凍精液領域的“頭部”，后面還有很多小型的公司或者科研機構進行豬冷凍精液技術方面的研究和利用，各自具有自己的豬精液冷凍技術體系，各自解凍溫度存在顯著差異，一些商業機構采用接近體溫的38℃解凍，一些機構建議的解凍溫度為50～52℃，給使用者造成了很大的困惑。另外為了顯示解凍后精子活力，稀釋液中是否添加了刺激精子細胞運動的添加物也應進行檢測。目前出于商業利益的考慮，各個公司分別推進自己的產品，在大群體規模應用評價尚未完全實現的現實下，爭奪市場，技術能力不足以支撐生產應用。

2.4 專業設備昂貴

進行冷凍精液生產需要一定的設備，目前養豬業所用的冷凍精液設備多借鑒牛細管灌裝和冷凍設備，商品化生產的情況下，每套設備投入的資金至少數十萬元，很多設備甚至單價過百萬元，比常溫精液生產投入高出數倍至數十倍，嚴重影響了種公豬站的購置、生產、應用熱情。

據了解國內僅北京田園奧瑞生物科技有限公司在開發和生產豬冷凍精液設備，不能形成產業鏈，單靠某一個機構進行研發，尤其是在目前對設備智能化要求愈來愈高的前提下，投入的資金和人員明顯不足，嚴重制約了豬冷凍精液的生產能力和設備的開發能力。

3 解決途徑

3.1 開展大規模的豬冷凍精液應用效果評價

為了打消豬場冷凍精液的應用顧慮和切實評價其應用效果，各相關機構應組建豬冷凍精液聯合應用利益共同體，補貼一部分資金在全國典型地區選擇數個規?；i場進行豬冷凍精液的大規模應用，對初產母豬、經產母豬人工授精后的配種效果進行評價，對所獲得的結果進行共享，對遇到的問題進行聯合攻關，使豬冷凍精液技術從實驗室走向實際生產。

3.2 生產無特定病原的豬精液

有研究表明，不同的細菌負載量取決于衛生條件和精液收集方法。在嚴格消毒清潔的衛生條件下收集，豬精子污染在490～975 CFU/mL之間，而在正常收集的情況下，精子污染在14.6×103～18.8×103CFU/mL之間。

為了克服精液污染的問題，建議采精地點保持良好的衛生狀況，并長期使用定期消毒方案。另外有必要使用含有抗生素組合的稀釋液，以抑制精液中菌群的增殖，并定期對公豬精液進行微生物篩選，以避免使用劣質精子進行授精。同時要注意精液中細菌抗藥性的問題，針對細菌耐藥性及時更換抗生素品種。目前關于公豬精液的真菌污染及其在冷凍期間的存活方面的研究很少，盡管在新鮮精液和稀釋精液中都發現了一些真菌，但關于公豬精液真菌污染程度的研究還遠遠不夠，具有抗真菌能力的稀釋液尚未得到開發。

3.3 建立豬冷凍精液生產體系

豬冷凍精液相關研發和生產機構應打破壁壘，對掌握的豬精液質量評價、稀釋液配方、冷凍方法、解凍方法、精子冷凍后評價、輸精方法等技術進行交流，建立知識共同體，協作建立豬冷凍精液生產體系，開發適合豬精液冷凍的設備設施，共同促進豬冷凍精液的技術研發和生產應用。