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水飞蓟素：开启猪精液保存优化的新钥匙

一、引言

1.1研究背景

在现代生猪养殖产业中，猪精液保存技术占据着举足轻重的地位，是提升猪种质量和生产效益的关键环节。人工授精技术作为猪繁殖过程中的重要手段，其成功与否很大程度上取决于精液的质量和保存效果。通过有效的精液保存，能够实现优良种公猪精液的广泛利用，加快品种改良进程，提升整个生猪养殖产业的经济效益。

目前，猪精液保存主要采用液态保存和冷冻保存两种方式。液态保存是将精液保存在特定的稀释液中，在一定温度条件下维持精子的活力，操作相对简便，成本较低，在短期内能保持精子的受精能力，因此在一些地区得到了广泛应用。冷冻保存则是利用液氮等冷源，将精液降温至超低温状态（-196℃）进行长期保存，理论上可以无限期保存精液，极大地延长了精液的使用期限，且便于运输和储存，不受地域和时间限制，有利于优良种质资源的交流和共享，对猪的品种改良和遗传资源保护具有重要意义。

然而，无论是液态保存还是冷冻保存，猪精液在保存过程中都面临着诸多挑战。在液态保存时，精子会受到氧化应激、酸碱度不平衡、温度波动以及微生物污染等多种因素的影响。其中，氧化应激是导致精子质量下降的重要原因之一，精子在代谢过程中会产生活性氧（ROS），当ROS的产生超过精子自身的抗氧化防御能力时，就会引发氧化应激，导致精子膜脂质过氧化、蛋白质和DNA损伤，进而降低精子活力和受精能力。此外，保存液的酸碱度和渗透压的不稳定也会对精子的生存环境产生负面影响，影响精子的正常生理功能。

冷冻保存过程同样对猪精子是严峻考验，猪精子对低温极为敏感，冷冻过程中的冰晶形成、渗透压变化以及冷冻保护剂的毒性等因素，都可能导致精子结构和功能的损伤。在冷冻过程中，当精液温度降低时，细胞外水分首先结冰，导致细胞外溶质浓度升高，细胞内水分外流，造成细胞脱水。如果降温速度过快，细胞内水分来不及流出，就会形成冰晶，冰晶的机械损伤会破坏精子的细胞膜、细胞器和DNA等结构。解冻过程中，温度的快速变化也可能对精子造成二次损伤，使得解冻后精子的活力、顶体完整性、质膜完整性等指标显著下降，严重影响其受精能力。

综上所述，猪精液的液态和冷冻保存过程中存在的精子质量和活力下降等问题，限制了猪人工授精技术的广泛应用和生猪养殖产业的进一步发展。因此，寻找一种有效的添加剂来改善猪精液保存效果，提高精子质量和活力，成为当前生猪养殖领域的研究热点之一。

1.2研究目的与意义

本研究旨在深入探究水飞蓟素对猪精液液态及冷冻保存效果的影响，通过在猪精液保存过程中添加不同浓度的水飞蓟素，系统地分析精子活力、质膜完整性、顶体完整性、抗氧化能力等关键指标的变化，明确水飞蓟素在猪精液保存中的作用效果，筛选出最适宜的水飞蓟素添加浓度，从而为猪精液保存技术的优化提供新的思路和方法。

从理论层面来看，猪精液保存过程中精子损伤的机制复杂，涉及氧化应激、细胞凋亡、渗透压失衡等多个方面，目前仍有许多未解之谜。水飞蓟素作为一种具有多种生物学活性的天然化合物，其对猪精液保存的作用机制尚未完全明晰。本研究通过对水飞蓟素作用下猪精液各项生理生化指标的监测和分析，有望揭示水飞蓟素在猪精液保存中的抗氧化、抗凋亡、稳定细胞膜等作用机制，进一步丰富猪精液保存的理论体系，为深入理解精子在保存过程中的生理变化提供理论依据。

在实践应用中，提高猪精液的保存质量对生猪养殖产业具有重要意义。液态保存是目前猪精液短期保存的常用方法，但其保存时间有限，精子质量下降较快，限制了其在实际生产中的应用范围。冷冻保存虽然能够实现精液的长期保存，但冷冻损伤导致的精子活力和受精能力降低问题，使得冷冻精液的应用效果不尽如人意。若能通过添加水飞蓟素显著提高猪精液液态和冷冻保存的质量，将延长精液的有效保存时间，提高精子的活力和受精能力，从而减少种公猪的饲养数量，降低养殖成本；优良种公猪精液的使用范围和时间也将得到扩大和延长，加快猪品种改良的进程，提高生猪的生产性能和养殖效益，促进猪肉产业的可持续发展。此外，本研究成果还有望为其他家畜精液保存技术的改进提供参考和借鉴，推动整个畜牧业的发展。

1.3国内外研究现状

猪精液保存技术的研究在国内外都受到了广泛关注，经过多年的探索与发展，取得了一定的成果，但也仍存在诸多挑战。

在国外，猪精液冷冻保存技术的研究起步较早。1776年，Spallanzani首次观察到自然界中的冰雪对人精子存活的影响，为精液冷冻保存的研究奠定了基础。1949年甘油被发现具有冷冻保护作用并应用于精子低温保存，次年研究者用含10%-20%甘油的柠檬酸钠混合液保存-79℃牛精子取得成功，随后在20世纪50年代，公猪精子成功被冷冻保存，1957年利用冷冻精液生产的仔猪诞生。此后，国外在猪精液冷冻保存方面