第五节 精液

四、精液中的化学成分

    精液是精子和副性腺液体的混合物,其化学成分是精子和精清化学成分的总和。各种家畜精液中化学成分基本相似,但化学成分的种类或数量略有差异。

    (一)核酸(DNA)

    DNA主要存在于精子头部的核内,它的含量通常以1亿精子所含的重量表示,以毫克计算,牛2.8~3.9、绵羊2.7~3.2、猪2.5~2.7、家兔3.1~3.5mg。精子头部中的DNA是雄性动物遗传信息的携带者。

    (二)蛋白质

    精液中的蛋白质,包括核蛋白质、顶体复合蛋白质、尾部收缩性蛋白质及精清中的蛋白质。

    1.核蛋白质 按蛋白质在精子头部的核中与DNA结合构成碱性核蛋白,已知的有组蛋白、精蛋白等。

    2.顶体复合蛋白质

    在顶体内有磷脂质及糖蛋白质的结合物或含糖蛋白质。在糖蛋白质中主要有谷氨酰胺酸等18种氨基酸和甘露糖、半乳糖、岩藻糖、葡萄糖胺、唾液酸等6种糖组成。从牛、羊精子顶体中提取的含脂糖蛋白,具有蛋白分解酶及遇明质酸酶的活性,能溶解家兔卵子的放射冠,对透明带也有作用,所以认为在受精时起着帮助精子入侵卵子的作用。

    3.尾部的收缩性蛋白质 在精子的尾部存有使尾部运动的收缩性蛋白质,称肌动球蛋白。

    4.精清中的蛋白质

    在精清中含有各种酶,以蛋白质的形式存在,主要来源于副性腺分泌液。除此之外还有从精子中漏出的,如精子中的透明质酸酶和细胞色素等,在细胞老化过程中移至精液中,细胞质滴中的蛋白酶特别易漏出。精液中的蛋白质,射出后变化很快,非蛋白氮及氨基酸增加,最后形成游离氨。

    (三)酶

    在精液中有多种酶,这些酶与精子的活动、代谢及受精有密切的关系。大致可分为3类。

    1.水解酶 此类酶有脱氧核糖核酸酶、透明质酸酶、磷酸酶、糖苷酶、淀粉酶等。

    2.氧化还原酶 有乳酸脱氢酶、过氧化氢酶、细胞色素等。

    3.转氨酶 有谷草转氨酶、谷丙转氨酶、甘油激酶等。

    (四)氨基酸

    在精液中有10多种游离氨基酸。精液中的氨基酸,影响精子的生存时间。精子在有氧代谢时能利用精清中的氨基酸作为基质合成蛋白质。

    (五)脂质

    精液的脂质组成,因畜种而有差异。牛和猪精子中脂质占全干重的12%,其中磷脂和游离脂肪分别占73%和74.7%。精清中脂质的含量比精子中少,牛精清中脂质总量占全干重的1.35%,猪的只占0.23%,而且大多数是磷脂质。

    精子中磷脂质主要在中段的线粒体鞘内。另外,它作为细胞膜的成分广泛分布。

    (六)糖类

    糖是精液中的重要成分,是精子活动的重要能量来源。精子只含有极少量的中性糖以及与蛋白质结合的糖蛋白,并进一步构成脂糖蛋白,它具有透明质酸酶的活性,只限于顶体内。

    精液中的主要糖类有果糖、葡萄糖、山梨醇、肌醇、唾液酸及多糖类等。

    1.果糖 果糖是精囊腺分泌的六碳糖,猪、马精液中含量少,牛、羊精液中含量较多。就同一个体也因季节、年龄、营养等因素有变化。

    我们曾对13头公牛110头次精液进行果糖含量测定,其平均含量为577.7 ±121.2mg/lOOml(表3-7),与国外费料基本一致。从测定结果可以看出,果糖含量与公牛的年龄有一定的关系,中、青年公牛精液中的果糖含量高,老年公牛精液中的果糖含量低。中、青年公牛与老年公牛相比,精液、中的果糖含量差异显著(p<0.01);而青年公牛与中年公牛相比,精液中的果糖含量差异不显著(p>0.05),这说明可能老年公牛副性腺特别是精囊腺分泌果糖的能力下降。

    2.葡萄糖 精子也能利用葡萄糖,但在猪、羊精液中不含葡萄糖。

    3.山梨醇 主要由精囊腺分泌。山梨醇能氧化成果糖,同时果糖能还原成山梨醇,所以精液中果糖含量高的,山梨醇含量也高。

    4.肌醇 肌醇也是精囊腺分泌的多价醇,猪精液中含量特别多,但不能被精子利用,据研究分析认为,这对维持渗透压有一定作用。

    5.多糖类及唾液酸 精液中的多糖类,在精子的顶体和精清中存在,多糖类与蛋白质和脂质结合成为顶体的主要成分。精液中还有唾液酸,但其作用到目前为止还不太清楚。

    (七)有机酸

    哺乳动物精液中含有多种有机酸及有关物质。主要有柠檬酸、抗坏血酸、乳酸。此外,还有少量的甲酸、草酸、苹果酸、琥珀酸等。

    精液中还含有前列腺素,是一种不饱和脂肪酸,在雌性生殖道内有刺激子宫肌收缩的作用。

    (八)无机成分

    在精液中的无机离子主要有Na+、K+、Mg+、Ca2+、C1-、PO43-等,对维持渗透压起重要作用。

    (九)维生素

    精液中维生素含量和种类与饲料有关。常见的有核黄素、抗坏血酸、泛酸和烟酸等。