本發(fā)明涉及豬繁殖相關(guān)領(lǐng)域，具體是一種提高豬精液保存時間和精子活力的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、將豬精液采出后一般使用過濾紙過濾后檢測濃度、稀釋、分裝，過濾紙材質(zhì)多數(shù)是無紡布，微孔直徑大概100微米。由于生產(chǎn)工藝、材質(zhì)、價格等因素導(dǎo)致其質(zhì)量參差不齊，即便是多層過濾也無法充分過濾死精和粘連精子，僅能過濾精液中直徑較大的膠質(zhì)。在豬精液生產(chǎn)過程中由于膠質(zhì)、死精、碎片化雜質(zhì)無法避免的存在，而精子有具有向異性（又稱向濁性）特征，膠質(zhì)、死精、碎片化雜質(zhì)會吸引周邊活精子粘連后聚集成團(tuán)，越聚越多，導(dǎo)致有效精子數(shù)減少。同時死亡精子產(chǎn)生大量活性氧（ros）與精子質(zhì)膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，造成精子質(zhì)膜損傷，引起精子活力下降。上述因素會導(dǎo)致精液保存時間縮短、精子活力低下不適合配種、不合格精液銷毀成本增加等生產(chǎn)問題。另外一個不容忽視的問題是，由于缺乏合適的技術(shù)手段，精液生產(chǎn)中活力不合格的精液經(jīng)常被直接遺棄，導(dǎo)致精液生產(chǎn)成本大幅攀升，同時也是對高價值種公豬遺傳資源的巨大浪費。

2、由于豬射精量巨大（150-500ml/次）、單次輸精量大（60-80ml，約15-30億有效精子），在醫(yī)院人類生殖中心比較常用的精子上游法、percoll密度梯度離心法、pure?sperm離心法等都不適用于豬精液處理，目前沒有較好的方法解決上述難題。

3、因此，針對以上現(xiàn)狀，迫切需要提供一種提高豬精液保存時間和精子活力的裝置及方法，以克服當(dāng)前實際應(yīng)用中的不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種提高豬精液保存時間和精子活力的裝置及方法，旨在解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種提高豬精液保存時間和精子活力的裝置，包括：過濾杯、初次微孔過濾膜、引流袋、沉淀杯、二次微孔過濾膜模塊、收集杯和可調(diào)式負(fù)壓電動吸引器，所述過濾杯的底部與沉淀杯相連接，二次微孔過濾膜模塊設(shè)置于沉淀杯底部，所述引流袋套與沉淀杯的杯口處，初次微孔過濾膜設(shè)置于引流袋上方，所述沉淀杯上還設(shè)置有抽氣口和導(dǎo)流口，其中抽氣口通過連接管與收集杯連通，導(dǎo)流口通過連接管與可調(diào)式負(fù)壓電動吸引器連接。

3、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述過濾杯為硼硅酸鹽玻璃材質(zhì)圓桶，沒有杯底，過濾杯的直徑為10-15cm，過濾杯的其中一端安裝有固定裝置，且固定裝置內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述沉淀杯上設(shè)置有與內(nèi)螺紋配合使用的外螺紋。

4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述初次微孔過濾膜為親水材質(zhì)尼龍網(wǎng)膜。

5、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述初次微孔過濾膜的厚度為10-40μm，直徑與過濾杯相同，初次微孔過濾膜的微孔直徑為40-60μm，微孔間距為20-40μm。

6、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述引流袋為聚乙烯材質(zhì)，厚度10-20μm，引流袋的直徑與沉淀杯相同，微孔間距為20-40μm。

7、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述沉淀杯為硼硅酸鹽玻璃材質(zhì)圓杯，且沉淀杯的直徑和過濾杯的直徑一致；所述抽氣口位于沉淀杯的側(cè)面，且距離杯口20-50mm處，并突出設(shè)置，所述導(dǎo)流口位于抽氣口正下方，且距離杯底10-20mm，并突出設(shè)置。

8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述二次微孔過濾膜模塊包括底座和二次微孔過濾膜，所述底座為聚碳酸酯材質(zhì)，底座的直徑略小于沉淀杯；二次微孔過濾膜為親水材質(zhì)尼龍網(wǎng)膜。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述二次微孔過濾膜厚度為10-40μm，微孔直徑為20-30μm，且二次微孔過濾膜的直徑與沉淀杯相同，微孔間距為10-20μm。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述收集杯為玻璃燒杯，所述連接管為塑料管。

11、一種提高豬精液保存時間和精子活力的方法，采用上述的提高豬精液保存時間和精子活力的裝置，該方法包括如下步驟：

12、步驟一：預(yù)采精生理調(diào)控，具體包括以下子步驟：

13、在采精前48h，通過飼喂添加0.1%?l-精氨酸和0.05%硒酵母的專用飼料，優(yōu)化公豬抗氧化能力；

14、采精前2h，將公豬置于仿生光照環(huán)境，模擬自然交配前的光照條件，刺激睪酮分泌；

15、預(yù)采精生理調(diào)控完成后進(jìn)行公豬原精采集；

16、步驟二：公豬原精采集后，將裝置放入仿生環(huán)境模擬水浴鍋，水浴溫度為37±0.5℃，并通過溫控模塊動態(tài)調(diào)節(jié)水浴環(huán)境參數(shù)，包括：模擬公豬生殖道內(nèi)環(huán)境的二氧化碳濃度為5.0-6.5%，ph值調(diào)為7.2-7.6，間歇性低頻振動調(diào)整為頻率1-3hz，振幅0.5-1mm，同時啟動可調(diào)式負(fù)壓電動吸引器，負(fù)壓值設(shè)定為-50至-80kpa，并隨精液流速動態(tài)調(diào)節(jié)；

17、步驟三：將步驟一中采集的新鮮公豬原精倒入過濾杯中，精液在負(fù)壓和重力作用下，通過初次微孔過濾膜可以將膠質(zhì)、雜質(zhì)過濾；

18、步驟四：通過初次微孔過濾膜的精液順著引流袋流到二次微孔過濾膜上，精液中的死精、碎片化雜質(zhì)沉淀到底部，尾部畸形的精子、弱精由于游動能力弱，無法穿過二次微孔過濾膜，精液過濾結(jié)束后靜置沉淀30min；

19、步驟五：靜置結(jié)束后，通過導(dǎo)流口分階段梯度收集精子，具體為：

20、s101、前10min以負(fù)壓吸引方式收集穿透二次微孔過濾膜的頭部活性最強(qiáng)精子；

21、s102、后續(xù)20min采用脈沖式負(fù)壓，以間隔5秒開啟/關(guān)閉，來收集剩余高活力精子，并通過連接管將篩選后的精子導(dǎo)入預(yù)充含精氨酸-海藻糖復(fù)合保護(hù)液，濃度分別為0.5mm和5mm的收集杯中，形成精子與保護(hù)液的定向?qū)恿鹘缑妫?/p>

22、步驟六：將收集杯中的精液與納米脂質(zhì)體稀釋液按1:4體積比混合，所述稀釋液包含以下組分：

23、l101、基礎(chǔ)稀釋液：葡萄糖2.5g/l、檸檬酸鈉1.2g/l、乙二胺四乙酸?0.1g/l；

24、l102、功能添加劑：褪黑素0.1μm、超氧化物歧化酶（sod）50u/ml、納米級α-生育酚脂質(zhì)體0.05%；

25、其中，納米級α-生育酚脂質(zhì)體粒徑50-100nm；

26、混合后分裝至抗凍型聚乙烯袋中，采用程序化降溫保存：

27、n101、第一階段：以-0.5℃/min從37℃降至4℃；

28、n102、第二階段：以-5℃/min從4℃降至-196℃，并于液氮中長期保存。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

30、1、通過預(yù)采精生理調(diào)控（飼料添加劑+仿生光照），實驗組精子活力提升至93.7%，畸形率降至8.4%，且睪酮水平與抗氧化能力顯著增強(qiáng)；

31、2、本發(fā)明采用前10min連續(xù)負(fù)壓吸引與后續(xù)2min脈沖式負(fù)壓（間隔5秒開啟/關(guān)閉）的分階段策略，結(jié)合精氨酸-海藻糖復(fù)合保護(hù)液的定向?qū)恿鹘缑妫呋盍痈患蔬_(dá)92%，碎片化雜質(zhì)殘留量降低至3%，精子膜完整性提升至94%，同時避免精液直接跌落對精子造成機(jī)械性損傷；

32、3、本發(fā)明采用稀釋液中添加納米級α-生育酚脂質(zhì)體，靶向修復(fù)精子膜脂質(zhì)過氧化損傷，同時配合0.1g/l?乙二胺四乙酸（edta）螯合金屬離子，抑制ros生成。保存168h后，精子活力仍達(dá)80%，質(zhì)膜完整性提升18%；

33、4、本發(fā)明采用兩階段程序化降溫，有效減少冰晶對精子的物理損傷，精液保存時間延長至192h，活力達(dá)標(biāo)率（≥70%）提升25%；

34、5、本發(fā)明通過仿生環(huán)境處理、梯度收集與納米保護(hù)液協(xié)同作用，活力不合格精液（≤60%）的修復(fù)率從傳統(tǒng)方法的56%提升至89%，有效精子數(shù)翻倍，顯著減少遺傳資源浪費，同時具有結(jié)構(gòu)簡單，適合在高通量豬精液生產(chǎn)中應(yīng)用的優(yōu)點。

35、本發(fā)明通過過濾、沉淀、上游等方法去除精液中的膠質(zhì)、死精、碎片化雜質(zhì)，解決精液保存時間縮短、精子活力低下等問題。