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Effect of Chinese Herbal Medicine Additives on Ram Semen Quality and Freezing Tolerance

中草药添加剂对种公羊精液品质和耐冻性的影响



全 文 :第 19 卷  第 4 期
Vol. 19  No. 4
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2011 年  7 月
 Jul.   2011
中草药添加剂对种公羊精液品质和耐冻性的影响
邱黛玉1 , 张兆旺1* , 蔺海明1, 杨保田1 , 李应东2
( 1.甘肃农业大学,兰州  730070; 2.甘肃中医学院, 兰州  730050)
摘要:为探索中草药添加剂对种公羊精液品质的影响,用当归( Rad ix angelicae sinensis )、党参( Rad ix cod onop sis )、
黄芪(R adix astr ag ali )、淫羊藿( H erba ep imedii )、菟丝子( S emen cuscutae)等 19 味中草药复方配伍作饲料添加剂,
按每头种公羊饲料量 1%的比例饲喂 3 周,对种公羊的性反应和精液品质进行分析研究。结果表明 :饲喂中草药添
加剂后公羊性反应时间显著缩短;射精量、精子密度较对照显著和极显著提高; 每次射精有效精子数达到 61. 64 
109 , 比对照组增加 2. 36 倍,差异极显著( P< 0. 01) ;精子头部畸形率较对照组降低 8%( P< 0. 05) ;饲喂 1 周对精液
质量有明显改善,饲喂 3 周至停药 1 周后可延缓精子质量下降的速度;且饲喂后种公羊的冻后精子活率和精子复
苏率较对照和饲喂前显著提高(P < 0. 05) ,分别增加 38. 7%和 28. 9%。该复方中草药添加剂适用于高频度采精种
公羊,可改善公羊的精液品质, 提高人工授精过程中精液保存质量, 有利于进一步发挥优良公羊的种用价值。
关键词:种公羊; 中草药添加剂;精液品质; 耐冻性
中图分类号: S826; S853. 74    文献标识码: A      文章编号: 1007-0435( 2011) 04-0689-05
Effect of Chinese Herbal Medicine Additives on Ram Semen
Quality and Freezing Tolerance
QIU Da-i yu1 , ZHANG Zhao-w ang1* , L IN Ha-i m ing1 , YANG Bao- tian1 , L I Ying-dong2
( 1. Agronomy College of Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu Province 730070, China;
2. Gansu C ol lege of Tradit ional Chines e Medicine, Lanzhou, Gansu Province 730050, Chin a)
Abstract: T o explore the ef fect o f Chinese herbal medicine on ram semen quality , 19 kinds o f Chinese herbal
medicines as feed addit iv es ( adding 1% daily feed quant ity per ram ) w ere fed to rams for 3 w eeks. The
sexual r eact ion and semen quality of r ams w ere studied after feeding Chinese herbal medicine additives.
Results show ed that sexual react ion t ime w as shortened significant ly compared w ith contro. Ejaculate vo-l
ume and sperm density w ere increased signif icantly in test g roups compared w ith that in the control group.
Effect iv e sperm number w as up to 61. 64  109 every t ime, w hich w as signif icantly higher than that in
control group by about 2. 36 times ( P< 0. 01) . Sperm head deform ity w as about 8% low er than that of
cont rol. Semen quality had signif icant ly impr oved af ter feeding w ith Chinese herbal medicine feed addit iv es
fo r one w eek. The rate o f sperm qual ity decline was delayed unt il one w eek af ter three w eeks feeding . Af-
ter fr eezing, both sperm mot ility rate and r ecovery rate w ere significant ly higher than that of cont rol ( P<
0. 05) . Sperm mot ility rate of tested g roup incr eased 38. 7% and sperm r ecovery rate w as increased 28. 9%
over the control af ter fr eezing ( P< 0. 05) . T her efore, Chinese herbal medicine as feed addit ives can be
used to improve the quality of rams semen, and to improve the storage quality of semen in art if icial insem-i
nat ion pro cess.
Key words: Ram ; Chinese herbal medicine addit iv es; Semen quality ; Freezing tolerance
  人工授精技术已成为绵羊和山羊良种繁殖和改
良本地山羊最有效的手段之一, 精子质量和耐冻性
是人工授精成败的关键之一。但在人工授精过程中
存在一个严重的问题:大多数肉羊季节性发情,配种
期公羊的高强度采精, 射精量减少, 精液品质变
差[ 1 ] ,采取调整营养水平、加强运动等措施收效不
大[ 2 , 3]。因此通过中草药饲料添加剂改善种用公羊
的繁殖能力, 提高其射精量、精子密度、精子活力等
收稿日期: 2010-10-18;修回日期: 2011-05-04
基金项目:农业部 948项目( 2009-Z19) ;甘肃省农牧厅中药材攻关项目( gyc09-06) ;国家科技支撑计划项目( 2007BAI37B00)资助
作者简介:邱黛玉( 1978- ) ,女,甘肃民勤人,博士,讲师,主要从事药用植物资源与利用研究, E-mail: qiudy @ gsau. edu . cn; * 通讯作者
Auth or for correspon denc, E-m ail: Zhangzhaow ang@ gsau. edu. cn
草  地  学  报 第 19卷
精液指标,增强精液的耐冻性,对提高羊的人工授精
受胎率至关重要。中草药或其他饲料添加剂以其整
体调节能力强[ 4] 而广泛应用于提高饲料转化率和动
物生产性能[ 5~ 8] 、改善胴体品质及肉质[ 9] 、防治疾
病[ 10]、增强动物繁殖机能[ 11]、增强免疫力[ 12, 13] 等多
个方面,尤其中草药按其药理作用被复方配伍或活
性成分被提取纯化应用于饲料中,达到了不同的养
殖目标[ 14~ 17]。
淫羊藿( H er ba ep imedi i )、女贞子( Fr uctus l i-
gust ri lucid i )等中草药与动物机体的发育、生长、衰
老以及生理机能的成熟和衰退密切相关, 尤其与动
物生殖能力有关,在畜禽不同阶段添加不同剂量的
中草药,能提高畜禽的生产性能和繁殖性能 [ 18, 19]。
因此采用此类中草药添加剂改善公畜精液品质是提
高动物繁殖能力的途径之一。谷新利等 [ 20] 用淫羊
藿和菟丝子( Semen cuscutae )等组成的中草药添加
剂强精散饲喂种公羊, 精液品质明显改善; 龙翔
等[ 21]用淫羊藿、菟丝子和熟地( Radix rehmanniae )
等组成的中草药添加剂饲喂公猪,精液品质明显改
善;选择由淫羊藿、菟丝子和熟地 3 味中药组成的
壮阳散饲喂南江黄羊种公羊, 结果表明种公羊精
液品质明显改善 [ 22] ;付明哲等[ 23] 用含有淫羊藿和菟
丝子的复方中草药制剂饲喂布尔山羊, 结果表明中
草药制剂对其精液品质的改进起到重要作用。因
此,本研究利用当归( A ng el ica sinensis )、党参( Ra-
dix codonop sis )、黄芪( Rad ix astr agali )、淫羊藿等
中草药制剂作为饲料添加剂, 旨在探讨其作用机理,
为提高种公羊的精液品质, 进而提高公羊繁殖能力
提供一定的理论依据。
1  材料与方法
1. 1  中草药复方的组成与加工
中草药由当归、党参、黄芪、淫羊藿、覆盆子
( Fr uctus r ubi )、香附( Rhiz oma cyp ei )、杜仲( Cor-
tex eucommiae )、熟地、阳起石( Tr emol itum )、小茴
香( Fructus f oenicul i )、吴茱萸( F ructus evodiae )、
黄精( Rhiz oma p olygonati )、菟丝子、枸杞子( F ruc-
tus ly ci i )、山楂( Fr uctus cr ataegi )、白术 ( Rhiz oma
atracty lodi s macrocephalae )、玄参 ( Radix scr o-
p hulariae )、川芍 ( Radix paeoniae r ubr a )、甘草
( Radix gly cy r rhi z ae )等 19味中药按一定的比例
组方。将所有药物用中草药高速万能粉碎机粉碎,
过 0. 425 mm 筛, 拌匀备用。以上各味中药均购自
兰州黄河中药批发有限公司。
1. 2  试验时间及地点
试验于 2006年 6月 5日至 2006年 7月 5日在
甘肃省榆中县肉种羊繁育中心进行。
1. 3  试验羊的选择
供试羊只为 2. 5~ 3岁的特克塞尔壮龄羊, 逐只
进行外貌评定和精液品质检测后, 选择体重 115~
130 kg, 射精正常和精液品质差异不显著 ( P >
0 05)的羊只作为供试羊。
1. 4  饲喂方法
将 6只种公羊编号后随机分为试验组和对照
组,试验组种公羊每天每只饲喂日饲料量 1%的中
草药添加剂,饲喂 3周,对照组公羊不喂中草药添加
剂,其他饲喂和管理条件一致。
1. 5  测定指标和方法
中草药添加剂饲喂前 1周、饲喂 1周、2周和 3
周后分别进行性行为测定, 并采集精液,进行精液品
质测定分析,测定指标及方法如下:
1.5. 1 性行为测定方法  性反应时间( s)    指公羊
到达采精地点至爬跨开始时间。射精爬跨次数
(次)    指一次成功采精所需的爬跨次数。有效精子
数    指每次射精中的直线前进的精子数,是射精量、
精子活率和精子密度 3 个指标的乘积。精子活率
( %)    直线前进运动的精子占总精子数的百分比。
1. 5. 2  精液采集及品质评定方法  假阴道法采集
精液, 37  下等比例混合后目测活率。用血球计数
盘对精液密度进行评定,姬姆萨染色后对畸形率(包
括顶体完整率)进行检查[ 24]。
1. 5. 3  精液冷冻及解冻方法  精液冷冻采用颗粒
冻精制作方法: 采用两步稀释法, 最终稀释比例为
1 3,平衡时间 3 h。用常规方法在氟板上滴冻,每
0. 1 mL 原精滴冻一个颗粒, 滴冻完后, 待颗粒颜色
发亮后用镊子取下,放入液氮罐进行保存。将 0. 1 mL
上述解冻液分别加入玻璃试管内,于 37  水浴内预
热 5 m in。取 2粒冻精颗粒投入试管内,静置10 min
使其自然融化, 评定精液品质(活率、畸形率) [ 25]。
每份解冻液做 4次重复。
1. 6  数据统计与分析
采用 Excel 2003进行作图,差异显著性分析采
690
第 3期 常雪刚等: 6种鹅观草属植物叶片形态解剖特征比较
用新复极差法。
2  结果与分析
2. 1  中草药添加剂对公羊行为及采精的影响
  饲喂中草药添加剂 3 周后, 试验组公羊射精爬
跨次数比对照组有所降低, 但处理组与对照组之间
差异不显著;试验组公羊的性行为(如性欲)强于对
照组,性反应时间显著较对照组缩短( P< 0. 05) , 平
均较对照组缩短约 20 min(表 1) , 且精液采集较对
照组容易。
2. 2  中草药添加剂对公羊射精量、精子活力和精子
密度影响
饲喂中草药添加剂 3周后,公羊射精量和精子
密度比对照组增加, 分别达显著和极显著水平。对
照组和试验组精子活率均高于人工授精精子活率大
于 60%的标准,公羊饲喂中草药添加剂后精子活率
虽较对照组有一定程度的提高, 但未达到显著水平。
试验组有效精子数仍然是对照组的 2. 36倍。在羊
的人工授精实践中, 一般要求每头份输精剂量中应
含有效精子 6  107 个,按此计算,试验组每次射精
比对照组多 592头份有效精子数,可见,本研究使用
的中草药添加剂可大大提高公羊的种用能力。
表 1  饲喂中草药添加剂 3 周后对公羊性行为的影响
Table 1 Effect of Chinese herbal medicine as feed
additives on r am sexual behav io r after t hr ee weeks
项目
Item
性反应时间, s
S ex react ion t ime
射精爬跨次数
M ount ing t im es
试验组 T est group 8. 14  3. 9a 1. 4  0. 5a
对照组 Cont rol group 31. 1  6. 4 b 3. 0  1. 5a
  注:同列不同小写字母表示 0. 05水平下差异显著,下同
Note: Dif ferent low ercases in same line indicate signif icant
dif feren ce at the 0. 05 level, the same as below
表 2  饲喂中草药添加剂 3 周后对公羊精量和精子活率的影响
Table 2  Effect o f Chinese herbal medicine as feed additives on sperm quantity and
sperm mot ility r ate of r am after three w eeks
项目
It em
射精量
Ejaculat e v olume, mL
精子活率
Sperm mo tilit y rat e, %
精子密度
Sperm density,  109 个 mL- 1
每次射精有效精子数
Ef fectiv e sperms number,  109
试验组 Test g roup 1. 81  0. 27a 86. 02 0. 03a 39. 60 0. 64A 61. 64A
对照组 Contro l group 1. 47  0. 13b 78. 10 0. 05a 22. 75  2. 47B 26. 09B
  注: 同列不同小写字母表示 0. 05水平下差异显著; 同列不同大写字母表示0. 01水平下差异显著
Not e: Diff erent small let ters in same co lumn indicat e significant dif ference at t he 0. 05 level. Different capital letters in same column indicate significant differ-
ence at t he 0. 01 level
2. 3  中草药添加剂对公羊精子形态的影响
  本研究中草药添加剂对精子形态的影响主要是
对精子头部的影响。由表 3可知,饲喂中草药添加
剂 3周后, 试验组采集的精子头部畸形率平均为
1 5% ,较对照组的 7. 55%降低 8%, 其差异达显著
水平( P< 0. 05)。中段畸形率、尾部畸形率和总畸
形率均比对照组有所降低, 但未达到显著水平( P>
0. 05)。从精子总畸形率来看,本研究的对照组精子
总畸形率达到 15. 5%(表 3) ,已高出正常标准。
表 3 饲喂中草药添加剂 3周后对公羊精子形态的影响
T able 3 Effect of Chinese herbal medicine feed additiv es on r am sperm mopho rlog y after three weeks %
项目
I tem
头部畸形率
Rat e of de formity head
中段畸形率
Ra te o f defo rm it y middle
尾部畸形率
Rate o f defo rm ity rea r
总畸形率
Rate of to tal defo rm ity sperm
试验组 Test g roup 1. 5  0. 7a 3. 0 2. 8a 3. 5 2. 1a 8. 0  1. 1a
对照组 Contro l group 7. 5  0. 7b 4. 0 1. 4a 4. 0 0. 3a 15. 5  2. 1a
2. 4  饲喂中草药前后不同时段种公羊精液品质
比较
  在本研究采精期内, 对照组和试验组公羊射精
量、精子密度和精子活力均呈先快速增高后缓慢降
低的趋势,饲喂中草药添加剂 1周后,均较对照组显
著增高,在 4周内均比对照组高, 差异达到显著水
平。试验组的射精量、精子密度和精子活力均在饲
喂 2周后达到峰值,在饲喂第 3周和停药后 1周内
(第 4周)射精量和精子活力降低趋势明显较对照组
平缓,且在停药后试验组射精量、精子密度和精子活
力仍显著高于饲喂前。公羊对饲喂中草药添加剂的
敏感期在饲喂的第 1~ 2周,在第 3周饲喂虽然不能
继续提高精液质量, 但对于精液品质的下降有较好
的缓解作用。在整个试验阶段, 试验组和对照组精
691
草  地  学  报 第 19卷
液的 pH 值变化趋势一致, 差异均未达到显著水平
(图 1) , 本研究的中草药饲料添加剂配方对种公羊
精液的 pH 值变化并无明显影响。
2. 5  中草药添加剂对精液冷冻效果的影响
饲喂中草药添加剂 3周后对公羊精液冷冻效果
影响显著。冻前精子活率、冻后精子活率、精子复苏
率 3指标在饲喂中药添加剂之前试验组和对照组之
间差异不显著,试验组在饲喂中草药添加剂后精子
冻前活率与对照差异不显著,但冻后精子活率显著
高于对照组和饲喂前( P< 0. 05) , 且精子复苏率也
较对照和饲喂前显著提高( P< 0. 05)。精子活率在
冷冻后降低至 30%以下时该精子即不能用于人工
授精,试验组精子冻后活率较对照组和试验组饲喂
前增加 38. 7% ,精子复苏率分别较对照组和试验组
饲喂前增加 28. 9%和 25. 6%(表 4)。
图 1  饲喂中草药前后不同时段种公羊精液品质变化
Fig . 1  Comparing of semen quality betw een Chinese herbal medicine and contr ol gr oup
注:图中横坐标- 1表示中草药添加剂饲喂前 1周, 1, 2, 3分别表示饲喂第 1, 2, 3周,第 4周停止饲喂中草药添加剂
Note: - 1 in horiz on tal ax is meant 1 w eek before feeding Chinese herbal m edicine addit ives in Fig. 1.
It w as fed to ram in 3 w eeks and stopped on 4th w eek
表 4  饲喂中草药添加剂前后精液冷冻效果比较
Table 4  Frozen effect on semen befo re and aft er feeding Chinese herbal medicine additiv es %
项目
Item
冻前精子活率
Sperm moti lit y rate before f reezing
冻后精子活率
Sperm m otil ity rate af ter f reezing
精子复苏率
Sperm recovery rate
试验组 Test gr ou p 88  0. 04a 43  0. 01a 49  0. 03a
对照组 Con t rol grou p 82  0. 07a 31  0. 30b 38  0. 05b
  注:精子复苏率= 冻后精子活率/冻前精子活率  100%
Note: Sperm r ecovery rate= Sperm mot ilit y rate after f reezin g/ Sperm m ot ili ty rate before f reezing  100%
3  讨论与结论
中医理论认为,肾是机体产生阴液和阳气之本
源,高频率采精,导致公羊气血失之过多,虚亏阻滞、
肾虚阳衰、内分泌紊乱, 营养物质入不敷出,因而性
功能减退。由于本试验期为夏季,是羊的非繁育期,
公羊性欲下降, 精液品质变差。在公羊日粮中添加
1%中草药添加剂后,种公羊性反应时间缩短,射精
692
第 3期 常雪刚等: 6种鹅观草属植物叶片形态解剖特征比较
量和精子密度显著增加, 从而有效精子数大幅度提
高,精子畸形率尤其是头部畸形率显著降低。在饲
喂中草药添加剂 1周内精子质量明显改善, 延缓精
子质量下降速度。本配方中的当归、党参和黄芪具
有补血益气、疏通气脉等功效,淫羊藿、菟丝子等有
补肾壮阳的作用。从药理作用来看, 香附、当归、淫
羊藿等中草药含有甾醇类物质, 对内分泌和生殖机
能作用较强,促进了公羊下丘脑- 垂体- 睾丸轴的
机能活动,使从精原细胞、初级精母细胞、次级精母
细胞、精子细胞到正常精子的整个精子发生过程中,
都有正常浓度的生殖激素起作用,使产生的精子质
量较好。菟丝子含有树脂苷、糖类、蛋白质、维生素
等多种营养物质和锌, 对精子的运动能力和精液品
质有明显的促进作用。19种中草药配方饲喂后, 大
量活性物质和微量元素促进了性腺素的释放,促使
睾丸生长发育,精子生成,并增加其活力,提高公羊性
欲和射精量,改善精液品质。谷新利等[ 20]研究证实,
公羊在食用含有淫羊藿、当归等成分的中草药 14 d
之后,血液中 K, Na, Ca, Zn等元素的浓度显著增加。
本研究结果表明中草药添加剂对于提高公羊的种用
性能有一定的效果,主要适用于集中配种期负担授配
母羊只数过多的公羊和采精用于人工授精的公羊。
在提高精液耐冻性方面, 中草药添加剂作用尤
其显著。本研究中, 饲喂中草药添加剂后,公羊精子
耐冻性显著增强,可能是由于中草药中的微量元素
通过改善机体细胞渗透压、pH 和生殖活动有关的
酶系统来间接提高精子的质量, 使精子细胞膜通透
性保持正常,膜结构完整,增加了精子耐冻性。据报
道,党参皂苷及其水溶性成分均能提高小鼠腹腔巨
噬细胞吞噬功能, 使细胞内的脱氧核糖核酸、糖类、
酸性磷酸酶及琥珀酸脱氢酶的活性增强, 使精子糖
酵解作用加强, 从而增加精子的耐冻性[ 14]。本研究
结果有助于解决羊精子冻后活率较低而难以进行人
工授精的问题, 但本中草药配方对种公羊精子耐冻
性的影响内因还需要进一步研究。
在羊的生产中,经常出现公羊繁殖力下降的问
题,由于优良种质不多, 导致种公羊利用过度, 如何
在不增加优良种公羊数量的前提下,提高利用效率,
是本研究的主要目的。本研究对种公羊饲喂中草药
添加剂主要是为了解决种公羊高频度或反季节采精
造成的精液品质下降、性欲降低和精子耐冻性较差,
人工授精过程中精子保存质量差等问题。试验结果
表明本中草药配方对于解决以上问题效果显著。因
此,将中草药添加剂应用于种公羊生殖能力提高方
面是可行且有效的途径。
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(责任编辑  李美娟)
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