饲粮中添加不同水平L－精氨酸对妊娠母猪繁殖性能及血液生化指标的影响

杨 慧 林登峰 王 恬 林伯全 李贺来

(1.福建农业职业技术学院动物科学系，福州 350007;2.福建正阳饲料有限公司，福州 350500;3.南京农业大学动物科技学院，南京 210095;4.福建莆田鸿达牧业有限公司，莆田 351100)

繁殖母猪是猪场的核心群体，其繁殖性能高低决定着猪场生产水平及效益的高低。现代集约化养猪生产中，胎儿死亡率居高不下和生长速度变慢已被广泛关注。猪在妊娠期间会损失掉40%～50%的胚胎和胎儿，甚至表现出严重的子宫内胎儿发育迟缓(IUGR)，通过营养调节增加胎盘的生长和功能是提高胚胎形成及胎儿生存和发育的有效手段［1］。精氨酸(Arg)是重要的功能性氨基酸，以往通常认为成年猪能合成足够的Arg来满足需要，只有处于生长早期的仔猪因合成量不够，需要在饲粮中补充，但Kim等［2］研究发现，妊娠母猪羊水和尿囊液中的Arg含量异常丰富，推断Arg可能对于胎盘和胎儿的发育具有重要意义。近年的研究发现，Arg及Arg族氨基酸和代谢产物(一氧化氮、多胺等)能够刺激胎盘的生长。母体营养物质的充分转运可促进胚胎或胎儿的存活、生长和发育。Wu等［3］通过对母猪孕期第40～110天胎儿氨基酸组成与沉积规律的研究发现，随着怀孕阶段的延续，与非氮类干物质相比，胎儿体内氮以及氨基酸的沉积迅速增加，而且Arg是主要的氮载体。在怀孕后期，子宫所吸收的Arg、脯氨酸和羟脯氨酸几乎全部用于沉积，表明Arg可能是后期胎儿生长的限制性氨基酸，Arg不足是造成IUGR的主要因素。卢岩等［4］通过大鼠试验已证实，食物中给予L－Arg可改善低压性缺氧所导致的胎鼠IUGR及体重下降，防止IUGR鼠生后老龄期高血压及蛋白尿的发生。但目前Arg对母猪的营养生理作用国内外报道很少，本试验研究了饲粮中不同水平L－Arg对妊娠母猪繁殖性能的影响，旨在为提高母猪繁殖性能、研发优质妊娠母猪饲粮提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验饲粮中添加的 L－Arg和 L－丙氨酸(L－Ala)(含量≥99.8%)购于上海迈瑞尔化学技术有限公司。

1.2 试验动物及饲粮

试验动物选用“长白×大约克”二元母猪36头(2胎次);参照NRC(1998)母猪营养标准配制玉米－豆粕型基础饲粮。试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air－dry basis) %

1.3 试验设计与饲养管理

试验采用单因子试验设计，选择36头健康、体况相近的“长白×大约克”2胎次母猪，随机分为4组，每组9头。各组试验饲粮分别在基础饲粮中添 加 0 L－Arg+1.70% L－Ala(0 L－Arg 组)、0.4%L－Arg+1.02%L－Ala(0.4%L－Arg 组)、0.7%L－Arg+0.51%L－Ala(0.7%L－Arg 组) 和1.0%L－Arg+0 L－Ala(1.0%L－Arg 组)，各组添加L－Ala以满足等氮平衡需要［5］。母猪配种当天计为妊娠第0天，开始饲喂各试验饲粮，直到分娩(约114 d)。妊娠母猪单体限位栏饲养，各试验母猪妊娠期平均喂量为2.6 kg，每日分2次饲喂(07:10和17:00)。分娩前5天进入产房，分娩栏面积2.0 m×2.2 m，按照猪场计划进行免疫和常规管理。

1.4 样品收集

试验中36头母猪均在妊娠第30、60和90天，早上采食后 2 h［6］，耳缘静脉采血各 10 mL，分装于肝素预处理的离心管，血样静置10～15 min，即刻3 000 r/min离心4～5 min收集血浆，待测血浆氨基酸和一氧化氮含量及总一氧化氮合酶(TNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 母猪繁殖性能测定

记录窝产仔总数、窝产活仔数、初生个体重(在母猪分娩完4 h内完成仔猪单个逐一称重)，计算初生窝重。

1.5.2 血液生化指标测定

采用日立L－8800氨基酸自动分析仪测定血浆中氨基酸含量(共测15种氨基酸，结果中仅列出血浆中含量发生变化的氨基酸);试验测定血浆中TNOS和iNOS活性、一氧化氮含量采用分光光度计法测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.6 数据分析

试验数据采用SPSS 16.0统计软件，按单因子完全随机设计对各项目数据进行方差分析(one－way ANOVA)［7］，方差分析差异显著者(P ＜0.05)采用SNK法进行平均值间的差异显著性检验。不同 L－Arg水平与各测定指标的关系用Curve Estimation过程进行回归分析。结果以平均值±标准差表示。

2 结果

2.1 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪繁殖性能的影响

由表2可知，饲粮中L－Arg水平对窝产仔总数、初生个体重影响差异均不显著(P＞0.05)，但随着L－Arg添加水平的提高，窝产仔总数和初生个体重有上升趋势。1.0%L－Arg组窝产仔总数比0.7%、0.4%和0 L－Arg组分别多了0.35、0.79 和1.08头(P＞0.05);窝产活仔数分别多了0.78(P＞0.05)、1.03(P＞0.05)和1.45头(P＜0.05);初生窝重分别多了0.85(P＞0.05)、1.70(P＞0.05)和2.19 kg(P＜0.05)。但0.7%、0.4%和0 L－Arg组的窝产活仔数和初生窝重组间差异均不显著(P＞0.05)。回归分析结果表明，除仔猪初生个体重外，母猪的繁殖性能与饲粮L－Arg水平均呈显著或极显著的线性变化趋势(P＜0.05或P＜0.01)。

表2 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪繁殖性能的影响Table 2 Effects of different levels of dietary L－Arg on reproductive performance of sows

2.2 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪血浆中氨基酸含量的影响

由表3可知，母猪妊娠第30、60和90天，1.0%L－Arg组血浆中Arg、鸟氨酸含量均显著或极显著高于0.7%、0.4%和0 L－Arg组(P＜0.05或 P ＜0.01);0 L－Arg组和 0.4%L－Arg组间血浆Arg含量无显著差异(P＞0.05)，0、0.4%和0.7%L－Arg组间比较，血浆鸟氨酸含量均无显著差异(P＞0.05);母猪妊娠第90天，血浆脯氨酸含量各组间均有极显著差异(P＜0.01)，第30、60天各组之间差异均不显著(P＞0.05)。回归分析结果表明，母猪血浆中各氨基酸的含量与饲粮L－Arg水平均呈显著或极显著的线性变化趋势(P＜0.05或P＜0.01)。

表3 饲粮中添加不同水平L-Arg对妊娠第30、60和90天母猪血浆中氨基酸含量的影响Table 3 Effects of different levels of dietary L－Arg on plasma amino acid contents of sows on days 30，60 and 90 of gestation μmol/L

2.3 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪血浆中一氧化氮含量、TNOS和iNOS活性的影响

由表4可知，母猪妊娠第30、60、90天，血浆一氧化氮的含量和母猪妊娠第90天血浆TNOS和iNOS的活性，1.0%L－Arg组均显著或极显著高于0.7%、0.4%和0 L－Arg组(P＜0.05或 P＜0.01)，而0.7%、0.4%和0 L－Arg组各组间均无显著差异(P＞0.05)。母猪妊娠第30、60天，血浆TNOS和INOS活性各组间均无显著差异(P＞0.05)。回归分析结果表明，血浆一氧化氮含量、TNOS和iNOS的活性与饲粮L－Arg水平均呈显著或极显著的线性变化趋势(P＜0.05或P＜0.01)。

表4 饲粮中添加不同水平L-Arg对妊娠第30、60和90天母猪血浆中TNOS、iNOS活性和一氧化氮含量的影响Table 4 Effects of different levels of dietary L－Arg on activities of plasma TNOS and iNOS and NO content of sows on days 30，60 and 90 of gestation

3 讨论

3.1 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪繁殖性能的影响

本试验结果表明，在经产母猪整个妊娠期饲粮中添加0.4%、0.7%和1.0%L－Arg均不同程度地提高了窝产活仔数和初生窝重，同时也提高了仔猪初生个体重。妊娠母猪饲粮中添加L－Arg能改善母猪的繁殖性能，主要体现在提高窝产活仔数和初生窝重。饲粮中添加不同水平L－Arg对母猪繁殖性能的改善作用存在差异，添加1.0%的L－Arg明显优于添加0.7%和0.4%。本试验结果与先前的一些相关研究报道一致:江雪梅等［8］在从妊娠当天开始给母猪饲喂1%L－Arg直到分娩，窝产活仔数提高了1.15头，仔猪初生窝重提高了1.88 kg;杨平等［5］在母猪感染猪繁殖与呼吸综合征病毒妊娠第1～29天饲喂L－Arg，窝产活仔数和窝活仔重提高，母猪繁殖性能改善;Ramaekers等［9］在初产和经产母猪妊娠的第14～28天的饲粮中添加25 g/d的L－Arg，平均窝产仔数分别增加了1.25和1.18头，窝产活仔总数分别增加了1.08和0.93头。Kim等［2］试验结果进一步表明，Arg是妊娠母猪必需的功能性氨基酸，对于胎盘和胎儿的发育具有重要意义。

3.2 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪血浆中氨基酸含量的影响

本试验通过在饲粮中添加L－Arg发现，饲粮L－Arg能显著提高妊娠母猪血浆中Arg、鸟氨酸、脯氨酸的含量。由于在整个妊娠期各组间母猪采食量一致，表明血浆中氨基酸含量的提高与饲粮蛋白质的摄入无关，而与饲粮中L－Arg水平不同有关。本试验研究检测了母猪妊娠第30、60和90天血浆中15种氨基酸的含量，尽管大多数氨基酸含量没有明显变化，但Arg、鸟氨酸、脯氨酸3种氨基酸的含量变化明显，这与Mateo等［10］给孕期母猪补饲Arg后，可大幅度提高其血浆中Arg、脯氨酸和鸟氨酸含量，而对其他氨基酸含量无显著影响的报道基本一致。Wu等［11］在体内和体外试验中还发现，在小肠上皮细胞培养液中添加L－Arg，可提高由谷氨酰胺和脯氨酸合成的瓜氨酸的含量。本试验研究中未发现瓜氨酸的含量有明显变化，这可能是L－Arg对妊娠母猪血浆和小肠上皮细胞的影响机理不同所致。刘星达等［12］研究发现Arg作为主要氮载体，可以促进氨基酸转运和沉积，通过饲粮补饲 Arg［13］或者激活 Arg 内源合成［14］，可有效增加氨基酸供应，促进母猪泌乳，改善正常和低初生重哺乳仔猪生长性能［15－16］。这些研究结果表明，妊娠母猪饲粮中补充L－Arg可以提高母猪血液氨基酸等营养物质含量，进而可能通过胎盘传递给胎盘和胎儿更多营养物质(氨基酸、氧气等)，有促进胎盘和胎儿生长发育的作用

3.3 饲粮中添加不同水平L-Arg对母猪血浆中一氧化氮含量、TNOS和iNOS活性的影响

Arg是合成多胺和一氧化氮的共同底物。多胺和一氧化氮是胎盘生长和血管生成、胎儿生长发育必不可少的物质［17］，因此，多胺和一氧化氮在增加子宫重量和胎盘－胎儿的血流量中发挥重要作用［18］。饲喂妊娠大鼠无 L－Arg饲粮，或者抑制一氧化氮合成，可导致胎儿发育停滞、IUGR、围产期死亡率升高和窝产活仔数降低［19］。Arg是精氨酸酶和iNOS的共同底物，精氨酸酶和iNOS竞争催化Arg，在细胞产生一氧化氮过程中起着关键作用［20］。本研究发现，饲粮添加 L－Arg能明显提高血浆中TNOS、iNOS活性和一氧化氮含量，在妊娠后期提高幅度更为明显。妊娠母猪血液中一氧化氮含量的上升又促进胎盘血管发生并增加胎盘血流量［21］，在促进胎盘发育的同时为胎儿在子宫中的发育提供大量的营养素。因此，妊娠期母体L－Arg内源合成不足，必须从饲粮中补充，为妊娠期胚胎发育提供最适的子宫环境，改善胎儿存活和发育，防止动物发生 IUGR［22］。

Wu等［23］研究认为妊娠母猪对Arg需要量远高于NRC(1998)标准中的Arg给量，生产饲粮中Arg含量不能满足妊娠母猪的需求，但现在还没有准确的妊娠母猪Arg需求量数据。由于在妊娠不同时期，母猪对Arg的需求量不同，特别是Arg在肠黏膜等组织中易被分解利用，张军民［24］指出成年大鼠肠道吸收Arg的40%首先被小肠黏膜代谢，剩余的60%进入门脉系统，相当数量的饲粮Arg不能被肠外组织利用，故其最佳Arg需要量还需要做更多的研究。此外，Arg添加过量会导致一氧化氮产生量过多，从而对动物机体产生一定的危害作用，负面影响包括腹泻、采食量减少、增长速度减缓，甚至可能致死。由于猪有较强的排泄过量 Arg的能力［25－26］，精氨酸添加水平过高是否造成其他氨基酸的不平衡还有待进一步探讨。目前由于产量、成本等因素，Arg在猪饲粮中尚未被普遍使用，但随着生产工艺的改进和基础研究的发展，Arg作为一种重要的功能性氨基酸，必将在动物生产中被广泛应用。

4 结论

①在母猪整个妊娠期饲粮中添加L－Arg，随着L－Arg水平的提高，窝产仔总数和初生个体重有上升趋势，添加1.0%L－Arg显著提高了窝产活仔数和初生窝重。

②Arg水平变化对母猪妊娠后期第90天的血液生化指标的影响最为明显，饲粮中添加1.0%L－Arg显著提高了母猪妊娠第90天血浆中Arg、鸟氨酸、脯氨酸、一氧化氮含量和TNOS、iNOS活性。综合各项指标，饲粮中添加1.0%L－Arg对提高母猪繁殖性能效果最佳。

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