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三、精液冷凍保存精液冷凍保存是利用液氮(－196℃)或乾冰(－79℃)作冷源；將精液處理後冷凍起來，達到長期保存的目的。精液冷凍保存是人工授精工作的一大進步，由於保存時間的延長，使精液的使用不受地區的限制，從而加快了家畜品種的育成和改良速度。(一)精液冷凍保存的原理精子在超低溫下，其代謝幾乎停止，以生命相對靜止狀態保存下來，當溫度回升後，又能復蘇且具有受精能力。其理論依據是玻璃化假說和甘油保護學說。1、玻璃化假說：認為，物質的存在形式有氣態、液態和固態，其中固態又分為結晶態和玻璃態。在不同的溫度條件下，這兩種形式可以相互轉化。（1）結晶態：當精液的溫度由冰點（0℃）逐漸降到－60℃左右時，精液中的水分由液態變成固態，其結構按幾何圖式進行有序排列，冰晶顆粒大而均勻，叫做結晶態或冰晶化。精液在形成結晶態時，由於緩慢降溫，精清中的水逐漸形成冰茬兒，精子被排斥到沒有凍結的那部分精液中，形成高滲液，造成精子內外滲透壓差距增大，使精子失水幹固而死亡；同時由於冰晶在擴展移動中，對精子長生機械壓力，破壞精子原生質表層和內部結構，也可引起精子死亡。因此，緩慢降溫形成冰晶化是造成精子死亡的主要原因。（2）玻璃態：是指當精液由低溫驟然降到－60℃度以下，精液變成固態時，其結構圖式進行無序排列，冰晶顆粒細小而均勻，叫做玻璃態（化）。精液在形成玻璃化時，由於快速降溫，精清中的水分，在精子周圍迅速形成一層玻璃化膜，將精子保護起來，同時使精子迅速進入休眠狀態；當解凍快速升溫時，則玻璃態又可跨越結晶態直接變為液態，使精子復蘇而恢復受精能力。經試驗證明，在0至－60℃是冰晶形成的溫度區域，而且在逐漸降溫的條件下才能形成。降溫越慢，冰晶形成越大，尤以－15至－25℃為甚。玻璃化必須在－60至－25℃的低溫區域內，經快速降溫，迅速越過冰晶化而形成。2、甘油保護學說：快速降溫可使精液跨越結晶態進入玻璃態，但急劇降溫會造成精子冷休克。研究表明，向稀釋液中添加甘油，不但可增強精子的抗凍能力，而且又可防止冰晶化和精子冷休克。甘油又名丙三醇，分子式CH2（OH）－CH2（OH）－CH2（OH），為高熱能脂肪家族，其3個羥基（OH）為親水基團，可與精液中的水結合，限制和干擾水分子的晶格排列，而產生冰晶；其烴鏈為疏水基團，朝向精子，可阻止精子的內外水分相互滲透，從而使精子保護在玻璃化膜中。但是，甘油濃度高時，對精子有危害作用，應掌握甘油的用量。一般牛冷凍精液中甘油通常加入5％-7％。除甘油外，其他多羥化合物如二甲基亞碸(DMSO)、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、卵黃、糖類等都具有抗凍作用。(二)精液冷凍技術牛的精液冷凍已普及，現以牛精液冷凍為例，將精液冷凍製作技術敘述如下：1、采精及精液品質摟查：精液冷凍效果與精液品質密切相關。做好采精的準備和操作，爭取獲得優質的精液。2、精液稀釋：根據凍精的種類、分裝劑型和稀釋倍數的不同，精液的稀釋方法也不盡一致，現生產中多採用一次或兩次稀釋法：一次稀釋法：將含有甘油、卵黃等的稀釋液按一定比例加入精液中，適合於低倍稀釋。兩次稀釋法：為避免甘油與精子接觸時間過長而造成的危害，採用兩次稀釋法較為合理。首先用不含甘油的稀釋液(第一液)對精於進行最後稀釋倍數的半倍稀釋，然後把該精液連同第二液一起降溫至0-50C(全程1h左右)，並在此溫下作第二次稀釋。3、降溫平衡採用一次稀釋法，由於稀釋溫度為30℃，需經1—2h緩慢降溫至0－5℃，以防冷休克的發生。平衡是降溫後，把稀釋後的精液放置在0-5℃的環境中停留2-4h，使甘油充分滲入精於內部，起到膜內保護劑作用的過程。4、精液的分裝現行凍精常採用顆粒、細管和袋裝等分裝方法。(1)顆粒凍精將精液滴凍在經液氮致冷的金屬網或塑膠板上，冷凍後製成0．1m1左右的顆粒。顆粒凍精曾在牛中廣泛應用，現多用於馬、綿羊及野生動物的凍精劑型，具有成本低、製作方便等優點，但不易標記，解凍麻煩，易受污染。(2)細管凍精把平衡後的精液分裝到塑膠細管中，細管的一端塞有細線或棉花，其間放置少量聚乙烯醇粉(吸水後形成活塞)，另一端封口，冷凍後保存。細管的長度約13c