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猪仙子"高繁一号"深部输精管,荣获2019全国猪人工授精关键技术研讨会论文二等奖

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-04-03 11:08:00

母猪深部输精管硅胶仿生头及内管

顶端小软头的性能和生物安全性检测

徐礼杰1,2,李永恒2,刘海群2,刘燊2,3,张守全1,*

(1华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东 广州,510642;2 广东猪仙子繁育科技有限公司,广东 佛山528000; 3 佛山科学技术学院,广东 佛山528000)

 

摘  要:随着养猪业的快速发展,批次化生产、冷冻精液的使用、深部输精管成为行业刚需。采用医用硅胶做成硅胶仿生头及内管顶端小软头,代替传统的EVA海绵头,研制出“高繁一号”深部输精管。对“高繁一号”硅胶仿生头和内管小软头进行扫描电子显微镜、表面粗糙度Ra分析和菌落总数测定试验,以检测其性能和生物安全性。结果表明,相比传统的EVA海绵头,硅胶仿生头和内管小软头的表面更加平整和光滑;其表面粗糙度Ra值显著低于EVA海绵头(P<0.05);硅胶仿生头和内管小软头、以及EVA海绵头均未检测到菌落。结论,使用硅胶仿生头及内管顶端小软头的“高繁一号”深部输精管具有更佳的使用性能和生物安全性。

 

关键词:深部输精管;医用硅胶;仿生头;内管顶端小软头;扫描电子显微镜;表面粗糙度;菌落计数

母猪深部输精法,是指在传统的人工授精基础上,使用更为先进的技术和特殊的人工输精器械,将公猪精液从更深入子宫的部位输入,让精子更容易进入输卵管壶腹部与卵子结合。根据输精部位可以分为:输卵管输精法、子宫角输精法和子宫体输精法。输卵管输精法和子宫角输精法由于操作比较复杂而难于进行规模化操作,所以,目前在猪场通常所说的深部输精多泛指为子宫体输精法(也称为深入子宫输精法、子宫颈后人工授精等)。子宫体输精法的原理是:母猪的子宫颈长约10-18 cm,子宫体5-8 cm,而深部输精管内管长约15 cm,可穿过子宫体,到达子宫颈前/中端,从而达到深部输精的效果。与常规人工授精相比,深部输精技术优势非常明显:可加快输精过程,提高输精效率;减少精液用量、降低饲养公猪成本,提高公母猪配比例;提高受胎率和窝产仔数;节约人工成本,提升猪场的经济效益等。

 

母猪深部输精技术的实施,得益于批次化生产和深部输精管的发展,优质深部输精管成为行业刚需。目前,深部输精管的结构大多为管内管式:即在常规输精管内部加有一支细的、半软的、长度超出常规输精管约15 cm的内导管,能够在常规输精管内部延伸以通过子宫颈进入子宫体。优质的深部输精管,特别是优质的输精管头部,可以解决因繁殖障碍疾病引起的诸多配种问题,如阴道炎、子宫颈炎、子宫颈口损伤等。为此,华南农业大学与广东猪仙子繁育科技有限公司进行产学研合作,开发出“高繁一号”深部输精管,采用医用硅胶做成硅胶仿生头及内管顶端小软头,与PP外管通过自动化设备一次性热粘合,代替了传统EVA发泡海棉头和PP管的手工胶水粘合工艺,研制出“高繁一号”深部输精管。该管更加柔软平滑成镜面效果,最大化地减少了胶水中二甲苯对精子的影响,降低深部输精管对子宫的潜在损伤。本试验旨在通过扫描电子显微镜、表面粗糙度Ra分析和菌落总数测定等,检测“高繁一号”深部输精管医用硅胶仿生头和内管小软头的性能和生物安全性,以解决批次化生产、冷冻精液配种对高端、优质深部输精管的刚需。

 

1 材料与方法

1.1 试验样品

三种深部输精管样品:(1)“高繁一号”深部输精管(简称A产品),由医用仿生硅胶头、内管小软头、PP外管和PE内管组成;(2)传统EVA海绵头深部输精管(对照产品B和对照产品C),采购于自由市场,由EVA头、PP外管和PE内管组成,EVA发泡海棉和PP管通过胶水手工粘合。


1.2 试剂及仪器

主要试剂和仪器有:扫描电子显微镜(日本电子株式会社,JSM-6390A);粗糙度仪(三丰,SJ-301);立式蒸汽灭菌锅(上海博讯,YXQ-LS-50SI);电子天平(天津天马衡基,TD20002C);漩涡混合器(江苏康健医疗,XH-B);超净工作台(苏州佳宝净化,JB-CJ-2FC);生化培养箱(上海树立,SHX-250III);琼脂(天津市英博生化试剂有限公司);氯化钠(天津市华东试剂厂)。

 

1.3 试验方法

1.3.1 扫描电子显微镜(SEM)分析

采用日本电子株式会社JSM-6390A扫描电子显微镜对三种深部输精管头部进行测定。随机挑选输精管头部外圆部位,截取面积约为10 mm×10 mm,厚度约为5 mm,进行真空镀膜,喷涂金膜后上镜观察。观察分别采用×50和×300倍数放大并拍摄照片。

1.3.2 表面粗糙度Ra分析

利用三丰SJ-301粗糙度仪检测头部表面粗糙度。剪掉PP管取头部,竖向对半切开,将其中一半头部横向置于水平面上固定;把支架装在驱动器上,调整适当的高度,保持测头和驱动器单元水平并垂直于头部弧形顶端;启动开关,测头沿着PP管口方向滑动;测量结束后,打印结果。

1.3.3菌落总数测定  

采用食品安全国家标准GB4789.2-2016进行检测,即:称取一定量样品剪碎后置于盛有生理盐水的无菌均质杯内,10000r/min均质2min,制成1:10的样品匀液;吸取1mL 1:10样品匀液于无菌平皿后,将15-20mL 46℃的平板计数琼脂培养基倾注平皿,并转动平皿使其混合均匀;待琼脂凝固后,将平板翻转,36℃±1培养48h±2h。


1.4 统计分析

每组数据至少重复3次,数据应用SPSS 17.0进行差异显著性分析,所有数据结果用平均数±SEM表示,P<0.05视为两个数据差异显著。

 

2 实验结果

2.1 三种深部输精管头部形态结构

  A产品(“高繁一号”深部输精管):由医用仿生硅胶头、内管小软头、PP外管和PE内管组成;管面柔软平滑、成镜面效果;B产品和C产品:由EVA头、PP外管和PE内管组成,EVA发泡海棉和PP管通连接处可见胶水痕迹。

图1.  A:硅胶仿生头深部输精管(A产品)形态;B:对照样品(B产品和C产品)形态


2.2 三种深部输精管头部SEM检测

从图2可以看,在扫描电子显微镜50倍放大和300倍放大情况下,A产品(“高繁一号”深部输精管)硅胶头表面仅有极少的不规则条纹,部分区域偶尔有小点。这说明,A产品的医用硅胶头部表面非常平整和光滑。

 图2. 深部输精管医用硅胶仿生头(A产品)头部SEM 50倍(左)和300倍(右)分析

从图3可以看,在SEM 50倍放大的情况下,对照组B产品和C产品的EVA头部有密集的气孔和皱褶;而300倍放大后可以看出,皱褶由絮状物组成,絮状物和气孔上均吸附大量颗粒。这说明,EVA头部表面不平整,表面皱褶和气孔能够吸附杂质。

 图3. 深部输精管传统EVA海绵头(B产品)头部SEM 50倍(左)和300倍(右)分析

 图4. 深部输精管传统EVA海绵头(C产品)头部SEM 50倍(左)和300倍(右)分析

2.2 表面粗糙度Ra分析

利用三丰SJ-301粗糙度仪检测头部表面粗糙度,结果显示,A产品(“高繁一号”深部输精管)医用硅胶头部的表面粗糙度Ra值为1.56±0.15,与B产品和C产品EVA头部的表面粗糙度差异显著(P<0.05)。


表1 三种深部输精管表面粗糙度Ra分析

 

2.3 菌落总数检测

按照食品安全国家标准GB4789.2-2016对三种深部输精管头部进行菌落总数检测,结果显示,三种深部输精管头部发菌落总数均为0。


表2 三种深部输精管菌落总数检测


3 讨  论

本试验主要通过扫描电子显微镜、表面粗糙度Ra分析和菌落总数测定等实验手段,验证和比较“高繁一号”深部输精管硅胶仿生头及内管顶端小软头的性能和生物安全性,结果表明,医用硅胶仿生头和内管顶端小软头的表面更加光滑平整,表面粗糙度Ra值非常低,未检测到菌落。这符合产品的设计初衷,使用医用硅胶仿生头,由于其具备的柔软性和光滑性,可以最大限度的降低对子宫的摩擦损伤,减少繁殖障碍疾病引起的诸多配种问题,如阴道炎、子宫颈炎、子宫颈口损伤等;同时,医用硅胶头可以通过自动化设备进行一次性热粘合,避免了使用胶水进行EVA海绵和PP管的手工粘合,消除了胶水中二甲苯对精子的影响。试验结论为:使用硅胶仿生头及内管顶端小软头的“高繁一号”深部输精管具有更佳的使用性能和生物安全性,为母猪的批次化生产管理和冷冻精液配种提供了良好的工具。


 

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