我國豬冷凍精液集成技術產業化發展現狀

文│趙俊金（全國畜牧總站奶業與畜產品加工處）

豬冷凍精液的研究從20世紀50年代開始，到目前為止已經取得了較大的科研進展。近幾年，國內更多企業和科研機構關注豬冷凍精液技術研究與應用，實現凍精生產設備、凍精試劑零突破，豬冷凍精液商品化高效生產應用集成技術達到世界領先水平。

豬冷凍精液商品化高效生產應用集成技術（以下簡稱“豬凍精集成技術”）是指利用液氮（-196℃）作為冷卻源，將精液特殊處理后，實現在液氮環境里長期保存的目的。該過程包括試劑配制、精液稀釋與平衡、細管灌裝和低溫冷凍等。

豬凍精集成技術是對以往多年活力低、效率低的豬精液冷凍技術的重大突破，它集成了生命科學、動物繁殖學、機械制造學、計算機智能化控制和生物化學等多學科高新技術。我國自主研發的整套豬冷凍精液生產設備、試劑和生產工藝，生產的豬冷凍精液活力穩定達到60%以上，具有工藝操作簡單、設備生產高效、試劑安全穩定、生產成本低廉等突出特點，經過部分相關單位示范試用，反饋良好，取得業內廣泛關注和認可。豬凍精集成技術的多項設備技術填補了國內國際空白，并將我國的豬冷凍精液技術提高到國際領先水平。

一、基本情況

1.研究背景與技術介紹。2018年8月遼寧省出現的非洲豬瘟疫情對我國養豬業造成重大影響，活體運輸、鮮精運輸受限。非洲豬瘟病毒有最長達到21天的潛伏期，而鮮精保存一般3～5天，一旦攜帶病毒造成配種傳播，損失較大。2019年年底，新型冠狀病毒肺炎疫情給養豬業增加了防控壓力，生豬生產恢復受到一定影響。疫情期間，有的公豬站閑置精液浪費，有的母豬場因沒有安全可靠的精液而錯過情期，如何提供安全足量的精液配種成為恢復生豬生產的第一道關。

有的公豬攜帶病毒在潛伏期精液檢測為陰性，輸精配種后受病毒傳播損失慘重。

豬凍精集成技術能提高優秀種公豬精液的利用效率，閑時大量儲備，需時隨時取用，打破時間空間限制，有效避免病毒潛伏期和精液運輸帶來的病毒傳播隱患，保障快速擴繁配種所需的精液，是應對非洲豬瘟疫情以及加快恢復生豬生產更具生物安全、更能保質保量、更加節本增效的人工授精方式。

2.技術先進性。

（1）國產冷凍精液生產設備達到國際領先水平。豬凍精技術集成了我國自主研發的首套冷凍精液生產設備，包括精子分析系統、細管噴碼機、大容量精液離心機、程控平衡儀、細管灌裝機、程控冷凍儀和凍精解凍杯等，部分產品獲國家發明專利。

（2）冷凍精液試劑配方科學，實現商品化供應。國內以往都是各自手工配置凍精試劑，配方、原料、成分、生產環境和操作人員既不穩定也無標準可言，國外至今也沒有專用的豬冷凍精液試劑。

豬凍精集成技術采用優化科學的試劑配方，率先實現豬冷凍精液專用試劑商品化生產，質量穩定，性能高效，冷凍精液集成技術的國產化與商品化，使得技術認可度增強，為豬冷凍精液商品化生產奠定了基礎。

（3）生產工藝流程科學高效。豬凍精集成技術通過優化試劑配方，改良設備性能，完善生產工藝，達到國際先進水平。所生產的商品豬冷凍精液解凍后活力穩定達到60%甚至80%以上。

該生產工藝一是將現代設施裝備、精液精準控溫、細管自動分裝封口等先進技術設備融為一體，大大提高了生產效率和水平，創新了豬冷凍精液生產技術體系；二是學習培訓簡單便捷，可操作性強，便于生產管理，適合基層繁殖人員快速學習應用。

3.應用價值。

（1）冷凍精液是生物安全系數更高的精液來源。鮮精的保存期一般為3～5天，雖然最長能達14天，但是也難以應對新型冠狀病毒肺炎疫情造成的精液市場化配置停滯。豬冷凍精液可以長期保存，一般存放兩個月以觀察供體公豬的健康狀況，確保每一份出庫使用的精液都健康安全，杜絕傳播隱患。

（2）閑時儲備，平衡供需。鮮精保存期短，旺季供不應求，閑時產能過剩閑置浪費。豬冷凍精液可以把精液全部凍存，平衡淡旺季的需求，也可以跨區域調配，平衡不同生產區域的需求。

（3）戰略儲備，保障供給。非洲豬瘟疫情期間，豬肉價格漲跌互現，國家投放大量凍肉保障供給。非洲豬瘟疫情導致種豬存欄驟減，種公豬數量也有所減少。加快恢復生豬生產需要大量的精液擴繁，冷凍精液可以有效保障快速擴繁。據不完全統計，2019年種豬企業總計生產200余萬支豬冷凍精液，可配種母豬20余萬頭次，繁殖仔豬200余萬頭。

（4）節本增效，降低公豬飼養存欄量。目前，種公豬站一般配備30%的后備公豬，且鮮精的利用效率為70%左右，豬凍精集成技術可提高種公豬的利用率接近100%，大幅減少種公豬的飼養存欄數量（估計全國可節約約10萬頭），節約豬場建設、飼養管理成本等，還可減少建設用地，減少糞污排放，緩解環保壓力。

（5）保種育種的重要手段。豬冷凍精液具有可長期保存的特點，可以延長種公豬遺傳物質的使用時間，不受種公豬死亡等限制，在保留和恢復精液供應、血統更新、引種等方面均有重要意義，一直是保種育種的重要手段。2019年6月，農業農村部種業管理司印發的《國家級地方豬遺傳材料采集保存工作實施方案》指出，采用超低溫冷凍技術，采集保存我國地方豬品種的DNA、精液、體細胞及腸道菌群等遺傳材料，是應對非洲豬瘟疫情威脅以及豐富地方豬品種保護手段，完善家畜遺傳資源保種體系，推動生豬種業健康可持續發展的重要途徑。豬凍精集成技術為保種工作的順利推進起到積極的作用。

二、技術要點

1.豬冷凍精液生產核心技術。冷凍精子的代謝在液氮超低溫環境下完全停止，恢復到一定溫度時又可以恢復原狀活性，據此實現長期保存的目的。

（1）科學配制冷凍精液試劑。豬凍精集成技術的豬冷凍精液試劑，包括A、B、C、D、E五種成分試劑。其中試劑A是預稀釋專用稀釋劑，與原精1∶1稀釋，避免精子損傷。試劑B是冷凍稀釋液基礎成分，溶于水后按照4∶1的比例加上蛋黃，便可用作離心后精液的初步稀釋，稱作I液（冷藏保護劑），保護精子降溫過程不受冷打擊。I液基礎上加入豬冷凍精液試劑C和D，稱作II液（冷凍保護劑），用于精液二次稀釋。試劑E是解凍劑，使解凍后精子充分復蘇。該試劑精準科學地配比滲透壓、pH、葡萄糖、甘油、二甲基亞砜等劑量和指標，確保精子細胞安全越過低溫和超低溫的冷打擊，將損耗和損失降到最低。

（2）精準控制降溫的速度和時間。豬凍精集成技術在豬冷凍精液生產過程中嚴格控制各個環節精液降溫的速度和時間，分別是采精后立即加入預稀釋液平衡2小時降溫至17℃；加營養保護劑后通過程控平衡儀降溫2小時，從17℃降到4℃；加冷凍保護劑30分鐘內進入低溫冷凍；設計冷凍曲線通過程序控制冷凍儀，15分鐘內完成4℃到-140℃的超低溫冷凍。

2.豬冷凍精液應用配套技術。母豬發情檢測鑒定技術和深部輸精技術的成熟應用，為豬冷凍精液人工授精提供了更好的應用配套基礎。

精準的發情鑒定技術，為一般規模化生產企業人工授精員選擇適宜輸精時間提供可能；母豬子宮內深部輸精能夠保證精子更多更快進入精卵結合部位，提高受孕效果。

三、豬凍精集成技術應用情況

2018年9月，湖北襄大畜牧集團采用豬冷凍精液人工授精繁殖4000余頭生豬，母豬情期受胎率達到90%，產仔數達到12頭左右，接近鮮精繁殖水平。

2019年3月以來，南京農業大學淮安研究院引進豬凍精集成技術開展地方品種豬冷凍精液保種，目前已經制作完成金華兩頭烏豬、二花臉豬、蘇淮豬等10多個品種120多頭地方品種約4萬支合格的冷凍精液。

2019年6月，貴州省納雍縣畜牧工作站開展豬凍精集成技術培訓，引入河南省優秀種公豬冷凍精液配種并成功受孕產仔，引種成本低，大大減少了非洲豬瘟疫情期間活體運輸的病毒傳播風險。

四、集成技術應用發展考慮

1.發揮冷凍精液特點優勢，補齊豬人工授精短板。一是公豬站全部或利用過剩產能閑置精液生產冷凍精液，提高種公豬精液利用效率；二是儲備冷凍精液，保質、保量、保安全，平衡精液淡旺季需求和區域間不平衡使用，助力穩產保供，加快恢復生豬生產；三是儲備冷凍精液，滿足不同血緣（或者家系）公豬的育種需要，減少公豬飼養存欄量。

2.優化完善冷凍精液生產應用技術。一是提高冷凍精液生產效率，降低生產成本；二是提高冷凍精液解凍后活力和頂體完整率，提高人工授精后的受胎率和產仔數。