精液冷冻保存是通过人工授精技术AI加快新品种选育、保护优良种畜资源以及提高育种计划效率的基础。意大利种公牛精液冷冻生产时发现,冷冻保存效果存在个体间差异,不利于精液的生产及应用。为了解水牛精液抗冻性差异的原因,本研究首先检测了不同抗冻性种公牛精浆抗氧化指标和相关基因在精子中的表达,同时运用非靶向代谢组学技术对精浆代谢成分进行分析。其次探讨添加抗氧化剂丝胶对水牛精液冷冻保存效果的影响,初步分析其作用机理。研究结果为进一步加深对精液抗冻性差异机制的认识,并为优化水牛精液冷冻生产体系提供理论基础。1.不同抗冻性意大利种公牛精浆代谢成分分析本研究以14头意大利种公牛精液为实验材料,其鲜精活力均大于0.6。根据冻后精子活力,将大于0.3的记为抗冻组（HFG）,小于0.3的记为低抗冻组（LFG）。为了解精浆抗氧化指标和代谢成分与精液抗冻性的关系,我们首先检测了不同抗冻性精浆总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶活性、丙二醛含量;同时分析了抗氧化、细胞凋亡及抗冻相关基因的表达。其次通过非靶向代谢组学技术分析精浆代谢成分,筛选差异代谢物,并进行代谢途径富集分析。结果显示:（1）与LFG相比,T-AOC、GSH-Px抗氧化指标在HFG中显著升高,MDA在HFG中显著降低（P＜0.05）。与LFG相比,抗氧化相关基因SOD1、GPx4、CAT,抗凋亡相关基因Bcl-2,抗冻标志物基因HSP70、HSP90在HFG组精子中的表达显著升高,促凋亡相关基因Bax在HFG组精子中的表达显著降低（P＜0.05）。（2）代谢组学结果显示,共鉴定出948种代谢物质,筛选出异柠檬酸、L-谷氨酸、1-磷酸葡萄糖等20个差异代谢物质,其中1-磷酸葡萄糖、L-谷氨酸、焦谷氨酸等19个代谢物在HFG组显著上调,左旋甲状腺素在LFG组显著上调。代谢途径富集分析结果表明,差异代谢物富集在谷胱甘肽代谢、乙醛酸和二羧酸脂代谢、TCA循环、糖酵解等29个代谢途径,主要与精子抗氧化功能和能量代谢相关。2.添加丝胶对意大利水牛精液冷冻保存效果的影响为了解丝胶对水牛精液冷冻保存效果的影响,在冷冻稀释液中添加不同浓度的丝胶进行冷冻保存并分析。结果显示:与未处理组相比,添加0.5%丝胶显著提高了精子活力、质膜完整性、顶体完整性、GSH-Px酶活性、T-AOC水平（P＜0.05）,显著降低了精浆中MDA含量（P＜0.05）。添加0.25%和1%丝胶对精子冻后活力、质量参数和抗氧化能力无显著性影响（P＞0.05）。以上结果表明,L-谷氨酸、焦谷氨酸等19个差异代谢物与水牛精液抗冻性呈正相关关系,差异代谢物主要参与氧化还原代谢、能量代谢等途径。在精液冷冻稀释液中添加0.5%丝胶能显著提高水牛精子冻后活力和抗氧化能力。