细菌性精子症对公猪精子储存和繁殖性能的影响【续1】

来源:    作者:库斯特和奥特豪斯    人气:    发布时间:2019-09-09    
细菌性精子症对公猪精子储存和繁殖性能的影响【续1】
  文/库斯特和奥特豪斯        翻译/王晶晶
  
摘   要:本期将介绍细菌性精子症对繁殖性能的影响和预防措施。
关键词:细菌性精子症;公猪;繁殖性能
  
图分类号:S814 文献标志码:C
  
3  对繁殖性能的影响
  一旦发生细菌性精子症,除了在人工授精之前的储存期间损害公猪精子外,繁殖性能也可以通过对母猪的直接影响而改变。考虑到自然交配期间母猪会接触到公猪包皮中存在的正常菌群,因此人们可以在一定程度上接受稀释精液的细菌污染。在发情期母猪子宫对细菌感染有一定抵抗力,但在黄体期当黄体酮水平升高时易患子宫内膜炎。随后的讨论详细阐述了这一基本规则和已知的例外情况。
  Sone报道,用含有大肠杆菌、葡萄球菌和假单胞菌的新鲜精液给母猪授精,人工授精时发情期母猪子宫未见细菌或子宫内膜变化,但黄体期可在母猪子宫分离到大量细菌并发展成子宫积脓。尽管在人工授精期间带入了细菌,但在发情期间受精的母猪具有正常范围内的受孕率和分娩胚胎、胎儿或仔猪数量。授精前细菌与精子接触的时间长短未见报道。
  5家猪场参与了一项较大的细菌污染精液病例研究,他们愿意分享生产记录,报告定期返情的增加,这一数据在不同猪场之间不尽相同(17%—100%),并且与污染精液在授精前储存的时间长短有关。这5家猪场中只有1家经历了完全失败的怀孕(返情率100%),而该猪场当时使用的精液储存时间大于48 h。5家猪场中有2家在授精后17 d—25 d记录了外阴分泌物;然而,进一步的研究表明人工授精时间不正确,重叠到了发情后期,污染的精液可能是一个机会成分。
  一项为期3年监测稀释精液储存1 d— 4 d后精子浓度和细菌生长的研究(7 311次观察),发现存在与分娩率或产仔数无关的细菌,不过没有足够的数据来根据特定类型的细菌得出结论,而且也没有报道生长水平。
  一份病例报告中,1家160头规模的公猪站为9家不同母猪场进行配种(母猪总存栏数为21 000头),其稀释精液因水蒸馏系统污染了木糖氧化无色杆菌,在利用污染精液授精的3 d—19 d内所有母猪场均发现外阴排出分泌物,概率为8%—15%。外阴排出分泌物的母猪超过一半,随后通过实时超声检查发现,受孕率降低了6%—12%。人工授精技术应该由主治兽医安排合适的人工授精时间。猪群的地方性猪繁殖与呼吸综合征病毒感染被认为是一种可能的免疫抑制因子,可能是细菌性子宫内膜炎的诱发因素。外阴排出分泌物的母猪尸检显示有子宫内膜炎,5头中有4头发现了木糖氧化无色杆菌。在外阴出现分泌物的其他母猪上使用子宫拭子进行宰前检验,发现检测的9头母猪中有6头感染了木糖氧化无色杆菌。
  在古巴进行的一项研究使用了来自42头公猪的精液,每头公猪的精液人工授精9头母猪,分为无细菌性精子症的对照公猪以及仅污染大肠杆菌或混合污染变形杆菌、沙雷氏菌和肠杆菌的“问题公猪”。精液中存在大肠杆菌与精子凝集之间呈正相关(R=0.86),精子凝集与产仔数之间呈负相关(R=-0.87)。相同的研究表明,当从精液中分离的大肠杆菌水平超过3.5×103 CFU/mL的阈值时,378窝的窝产仔数每窝减少了2.53—3.35头。
  虽然目前大部分焦点都集中在革兰氏阴性细菌上,但一些革兰氏阳性球菌,如粪肠球菌,能够产生溶细胞素作为潜在的毒力因子。
4  预防措施
  了解了细菌性精子症的后果后,养猪业应该实施控制策略并监测其有效性。防腐抗菌剂已经可以作为一种标准防御措施,但如上所述其效果并不总是足够的。有针对性地添加对问题分离株敏感的抗菌剂,虽然在纠正根本原因所需的时间内有时达到短期保证,但不应被视为长期解决方案,并且可能会出现一系列意想不到的后果。美国食品和药品监督管理局(the United Stated Food and Drug Administration,FDA)和世界动物卫生组织(World Organisation for Animal Health,OIE)的部门也可以规范在某些管辖区内使用何种抗生素,当面临制造商在稀释液中添加防腐抗生素产生耐药性的挑战时限制从业者的选择。
  将保存期限制在48 h内可避免214种细菌性精子症对繁殖性能的诸多负面影响,但会导致北美、澳大利亚等辽阔地区目前行业中使用的加工和运输系统效率低下的问题。憩室切除术是一种减少包皮液引起的高风险的选择,但对于遗传进展替代率高的大型商业公猪站而言,这不是一种特别实用的替代方法。用无菌生理盐水冲洗阴茎已证明可以减少细菌污染,但实施起来较为困难,并且人们已经制定了能够实现类似目标的其他策略。使用密度梯度离心进行纯化可能是有效的,但是该技术对设备和所需时间的投入一直是加以实践的障碍。
  最低污染技术(Minimum Contamination Techniques,MCT)的开发是为了解决20世纪90年代后期与庆大霉素耐药菌相关的广泛需求,随后随着时间的推移进行了更新(表3)。由于采精人员无法适应双层手套法,以采集无菌精液为明确目标的3层手套技术有助于实现预期的最小污染,甚至可以限制易感公猪精液中猪流行性腹泻病毒的聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)检出程度。一项巴西研究评估了公猪精液细菌污染的风险因素,包括4家支持MCT公猪站的213次射精。参与风险评估的1家公猪站采精人员使用独特的双指抓握法防止包皮液进入采精杯,37.7%的原始精液中没有细菌生长,相比之下,其他3家公猪站使用除小拇指外的所有手指抓握阴茎的闭合抓握法采精,只有1.9%—7.5%的培养结果呈阴性。
  细菌污染精液的最高风险来自包皮液进入采精杯(风险比=4.3),其次是采精手套的卫生情况(风险比=3.4)和包皮部位毛发的长度大于1 cm(风险比=2.0)。一次射精中,前部分精液含有的细菌水平比其他部分高,并且作为MCT的一部分,建议将其从采精杯中移出,在可能的情况下连同精子质量差的凝胶部分一起移出。美国猪兽医协会(American Association of Swine Veterinarians,AASV)公猪站指南(Boar Stud Guidelines)包括额外的环境卫生指南,以避免将污染的稀释精液运送到母猪场。现代半自动采精系统在射精期间可以保护公猪的阴茎,在采精技术人员协助将阴茎插入系统后,通常将其定向为向下,但结合其他设计特征,在前部分精液和/或相关成分射出后需手动移除和处理内衬,以减少或防止采精过程中包皮液进入。
  进一步控制细菌性精子症对繁殖性能的影响以及减少对防腐抗菌剂的需求的未来前景包括低温储存或用天然产物替代。
5  结论
  从公猪精液中发现了大量细菌,其中大多数与动物本身有关。生产的精液中已发现了这些细菌以及对稀释精液中添加的防腐抗菌剂具有抗性的环境细菌,突出了公猪精液采集和处理时的固有污染风险。
  尽管细菌性精子症可以通过精子凝集、活力受损、顶体破坏和膜活力丧失而缩短储存寿命,但并非所有的细菌分离株对精子都有相同的影响,多种因素控制着它们的作用。
  细菌性精子症可通过降低精子的受精能力,或通过诱导对精子和/或胚胎存活不利的子宫环境而导致繁殖性能不佳。
  有效的细菌控制策略对于降低细菌污染稀释精液的风险非常必要,包括完备的监测计划。

 
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责任编辑:马晓迪