一种低温保存猪精液的抗氧化稀释液制备方法与流程

文档序号:12891020阅读:774来源:国知局

本发明属于饲养业的工艺技术领域,具体涉及到一种低温保存猪精液的抗氧化稀释液制备方法。



背景技术:

精液保存是猪人工授精技术的关键,它既可以延长精子的贮存时间,又便于长途运输,同时扩大了精液的使用范围,提高公猪的配种效能,加快猪群品种改良。猪精液低温保存技术在运输和操作上,相对冷冻保存而言简便、经济,而保存时间比常温保存长、成本低。目前低温保存研究还停留在稀释液的筛选阶段。

冷冻保护是影响猪冻精质量的重要因素,自从人们发现甘油的冷冻保护特性后,迅速促进了家畜冷冻精液的发展,但是,甘油作为一种渗透性冷冻保护剂,能都渗入精子细胞的内部,浓缩或结合细胞内水分,降低溶液中盐的浓度和稀释液的渗透压,一方面对精子有保护作用,另一方面又对精子有一定的毒害作用,部分精子经脱水后冷冻效果较好,但结冻后却无运动力和受精能力。与牛精子不同的是,猪精子对低温打击极端敏感,而低温打击的主要危害是降低精子活力,增强精子膜的离子通透性,导致精子膜受到损伤和精细胞脂类物质的流失,而镜子膜的完整性对于精子的受精能力至关重要,近年来人们致力于研究非渗透性冷冻保护剂,并结合先稀释液中添加其他成分以改善冻后精子质量。

弱酸环境被认为是精液保存的理想环境,但超出一定的酸性范围,容易引起精子死亡。猪精子的等渗渗透压为290~300mosm,可耐受的渗透压为240~380mosm,等渗或稍微高渗的环境比低渗的环境更利于保护精子。可能与稀释液中添加缓冲剂碳酸氢钠和柠檬酸三钠有关,它们可以维持精液ph的动态平衡,虽然成分只有葡萄糖和蔗糖,但二者即作为营养成分满足了精子的能量需要,又维持了渗透压,其中蔗糖在低温条件下还能保护精子的活力和顶体完整率。对于猪精子而言,弱酸和略高的渗透压更利于其4℃低温保存,人工采取的精液易受微生物的污染,而青霉素和链霉素作为稀释液中的抗菌剂,被广泛应用于常温保存稀释液中抑制微生物的生长繁殖,但二者对革兰氏阴性菌如大肠杆菌效果较差。有试验证明庆大霉素对多种革兰氏阴性菌有杀灭作用。



技术实现要素:

一种低温保存猪精液的抗氧化稀释液制备方法,

猪精子与牛精子低温保存的效果不同,在猪精子的低温储存过程中,由于冷冻和解冻的过程发生脂质过氧化反应降低了精子的质量,并导致40~50%的精子失去活力,最主要原因是由于这一过程中精子与外界相互接触,致使精子中的活性氧增加,引起精子膜的流动性改变,线粒体和dna损伤,降低了精液的品质。但是低温保存精液,低温可以减缓精子的运动,从而降低自身能量的损耗和新陈代谢,有效延长了精子的保存时间。

发明为了实现低温储存猪精液,同时解决以上出现的冷冻—解冻过程中过多活性氧出现导致的精子损伤率提高的问题,发明一种低温保存猪精液的稀释液,具体是通过以下的方法实现的:

(1)利用酵母的破碎提取液作为基础稀释液,后期添加其他活性成分,酵母提取液在提取的过程中从细胞溶出的物质包括:蛋白质、低分子肽、氨基酸、核酸降解物、微量元素和b族维生素等各种活性成分,都提供给精子相当完美的模拟生物细胞生存环境,各项活性成分的配比恰到好处,且成分全面,相对于人工配比的精液稀释液,添加的活性物质太多,量的方面不好拿捏,稍有不平衡就有导致稀释液渗透压的不稳定,导致精子因渗透压及其它方面的问题而死亡。

不仅如此,酵母细胞还富含丰富的海藻糖,海藻糖不同于蔗糖或是乳糖,它可以在生物活性细胞脱水的情况下,在细胞膜外形成一层保护膜,这一点可以在冷冻的过程中发挥保护细胞的作用,防止猪精子在降温过程中受到的低温打击。

首先采用的是啤酒酵母泥作为酵母菌的来源,废酵母泥是啤酒生产过程中的副产物,每年都会造成大量的浪费,这里经过3~5次的水洗,然后离心得到含有酵母菌细胞的酵母菌液,其啤酒酵母的有效活菌数不少于1.0×106cfu/ml。

通过微波辐射的作用破碎酵母细胞,微波功率为600~800w的电磁作用环境下2~5min,微波是通过波场中介质的摆动摩擦作用产生能量,具有很好的选择性、瞬时性和高效性,细胞内不同位置的物质,对于微波的吸收能力存在差异,从而导致为波场中的细胞局部受热,细胞在一定的强度下出现缺口而破碎,起到充分裂解酵母细胞的功能。

不仅如此,发明既然选择微波的破碎细胞方式,同时加入一定量的葡萄籽粉,利用微波的辐射作用和添加的一定量乙醇溶剂,可以在一定程度上提取葡萄籽中含有的原花青素,原花青素是一种新型高效抗氧化剂,属于一类有着特殊分子结构的生物类黄酮,溶于水和大多数的有机溶剂,已有文献证明在猪精液的冷冻保护方面,其抗氧化性能使维生素e的50倍,维生素c的20倍,是一种高效清除自由基的细胞内活性物质,同时参与磷酸、花生四烯酸的代谢和蛋白质磷酸化,保护脂质不发生过氧化损伤。

将葡萄籽研磨过80~120目筛的微粉,待前述酵母细胞破碎稀释液冷却后添加至混合其中,然后加入有机溶剂乙醇,控制乙醇浓度50~70%,将微波辐射的功率调整为250~400w,作用30~50min,属于提取过程,在微波辐射的环境下,有机溶剂可以同时实现对酵母细胞中活性成分的提取,其中包括海藻糖,同时可以提取葡萄籽粉中的原花青素。

这里很好的控制了微波的辐射功率,即利用高功率的辐射先杀死并破碎酵母细胞,同时高辐射带来高温,不利于后期长时间的萃取过程,在萃取的过程中合理的控制微波功率使稀释液的温度始终在60~80℃,比较符合提取的温度,同时葡萄籽粉与酵母破碎稀释液的料液比控制在1:15~20的时候,原花青素的的提取量达到最高。

完成后的稀释液含有提取后的酵母细胞和葡萄籽粉残余物,这类不规则大颗粒物质,会对精子细胞膜造成机械性损伤;同时,大颗粒物质使得精液稀释后变得浑浊,加上精子会游向大颗粒物质并附着在其边缘,严重影响后期受精,所以发明选择加入一定量的生物絮凝剂羧甲基纤维素钠,浓度为15~20g/l,于恒温水浴中保温20min后再进行离心处理,取上清液,通过减压蒸馏回收乙醇,真空度0.08mpa的条件下,升温至60~70℃沸腾回流回收乙醇并浓缩提取液。

适量的加入羧甲基纤维素钠还有一个好处,在于可以增加溶液一定的粘稠度,提高稀释液的发散程度,使精子均匀的悬浮在稀释液中,可以提高稀释液对精子的保护作用,有利于精子活率、活力的维持,同时明显提高精子脂膜完成率和顶体完整率,原理是粘稠的稀释液可以降低精子的运动能力,减少不必要的能量消耗。

最后添加辅料,搅均匀即可,辅料占上述提取稀释液的10~20%,由以下重量百分比的原料制成:青霉素5~10%、乙二胺四乙酸钠10~15%、卵黄4~12%、葡萄糖30~60%、柠檬酸10~25%、谷氨酸5~15%、半胱氨酸6~18%。

本发明的有益效果:通过从废弃的啤酒酵母泥中提取酵母,破碎酵母,利用酵母提取液作为底液,添加其他活性成分,制成的一种猪精液低温储存的稀释液,同时控释微波的功率和添加乙醇的浓度,不仅提取到了一定的酵母海藻糖,还成功的从加入的葡萄籽粉中提取到了一定量的原花青素,证明都是很好的冷冻精液稀释液中非常好的抗氧化物质,有效冷冻稀释液的猪精液保存效果。

具体实施方式

实施例1:

(1)首先采用的是啤酒酵母泥作为酵母菌的来源,经过3~5次的水洗,然后离心得到含有酵母菌细胞的酵母菌液,其啤酒酵母的有效活菌数不少于1.0×106cfu/ml。

(2)通过微波辐射的作用破碎酵母细胞,微波功率为700w的电磁作用环境下4min,将葡萄籽研磨过100目筛的微粉,待前述酵母细胞破碎稀释液冷却后添加至混合其中,然后加入有机溶剂乙醇,控制乙醇浓度55%,将微波辐射的功率调整为300w,作用45min,属于提取过程。

(3)将(2)所述的提取液加入一定量的生物絮凝剂羧甲基纤维素钠,控制稀释液浓度为15~20g/l,于恒温水浴中保温20min后再进行离心处理,取上清液,通过减压蒸馏回收乙醇,真空度0.08mpa的条件下,升温至60~70℃沸腾回流回收乙醇并浓缩提取液。

(4)最后添加辅料,搅均匀即可,辅料占上述提取稀释液的10~20%,由以下重量百分比的原料制成:青霉素10%、乙二胺四乙酸钠10%、卵黄8%、葡萄糖40%、柠檬酸15%、谷氨酸5%、半胱氨酸12%。

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