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多层塑料袋的化合物导致人工授精中的繁殖失败

本案例首次概述了繁殖障碍与塑料袋释放的有毒化合物之间的关系.

11 3月 2016
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2010年春天在西班牙的一些母猪场检测到了大量的繁殖障碍。12个猪场位于南部和西南部(安达卢西亚,缪尔西亚,巴伦西亚和卡斯蒂利亚-拉曼恰),8个猪场位于西北(加利西亚),21个猪场位于东北(阿拉贡和卡塔卢纳)。在人工授精后17-22天观察到有规律的返情现象(精液来自不同的种公猪),精液装在塑料袋中。在一些案例中还发现每窝仔猪数减少。此问题突然开始,且对内源部和外源部精子质量进行控制,如检测精子膜的功能,异常形态,含量,精子能动性和顶体状况,在精子产生,运输和猪场储存时进行了检测,结果表明精子质量很好。未观察到母猪健康状况,饲喂程序和生态状况的变化。疾病,季节,胎次,应激,精子质量差和授精技术均不是造成此问题的原因。使用追踪系统确定了返情率高的母猪人工授精使用了同一批朔料袋,故把造成问题的焦点集中在塑料袋上。当用以之前经过检测的塑料袋替换此批塑料袋后,猪场恢复了之前的繁殖率,这进一步证实了朔料袋是造成问题的原因。

对问题塑料袋进行化学分析,发现了意想不到的化学物如双酚A二缩水甘油醚(BADGE),其是一种环状内酯,是一种未知的邻苯二甲酸酯,其会以0.2 - 2.5 毫克/升的浓度渗透到精液中。

对与可能与有毒化学物直接接触的精细胞子进行检测,对精子质量参数进行检测,在所有组未发现任何异常,P(存储)和P (存储 × 处理)

体外实验:本实验的目的旨在强调基于精子卵母细胞的渗透作用,在可疑精子袋中有毒化合物的作用。为此目的,对不同组的精子进行了测试:存储在可疑塑料袋的精子,存储在对照塑料袋的精子和储存在玻璃瓶且加入不同有毒化学物的精子。穿透率和每个卵母细胞穿透精子数在各组之间没有明显差异。

内分泌分析仪分析结果与体外实验结果一致。

体内授精测试:为了确认繁殖障碍,使用稀释且添加了一种有毒混合化合物(2.5 mg/L环状内酯, 1.5 mg/L 环状邻苯二甲酸, 0.4 mg/L BADGE, 0.4 mg/L BADGE-H2O和 0.2 mg/L BADGE-2H2O)的精液进行了体内授精测试。与对照精子相比,使用添加有毒化合物的精子,出生仔猪数量显著降低。受精率从84%降低到58%,总的出生仔猪数从231降到70(P < 0.0001)。实验结果证实了之前的调查结果。

本案例首次概述了繁殖障碍与塑料袋释放的有毒化合物之间的关系

C. Nerin, J. L. Ubeda, P. Alfaro, Y. Dahmani, M. Aznar, E. Canellas & R. Ausejo. Compounds from multilayer plastic bags cause reproductive failures in artificial insemination. Scientific Reports 4, Article number: 4913. doi:10.1038/srep04913

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