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营养水平对后备母猪繁殖性能的影响

2013-08-15翁昌龙董春霞

猪业科学 2013年8期
关键词:发情后备卵泡

翁昌龙董春霞

(1重庆市綦江县动物卫生监督所,重庆市401420;2武隆县畜牧兽医局,重庆市408500)

营养水平对后备母猪繁殖性能的影响

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(1重庆市綦江县动物卫生监督所,重庆市401420;2武隆县畜牧兽医局,重庆市408500)

基于后备母猪的饲养直接影响其作为繁殖母猪的终生繁殖性能,加强后备母猪各营养水平的研究显得非常重要。本文综述了能量水平、矿物元素钙和磷以及维生素E对后备母猪初情启动及繁殖性能的影响,以期为后续相关研究提供参考。

后备母猪;能量;钙磷;维生素E

众所周知,后备母猪在其作为繁殖母猪给养殖业者带来经济利益之前,需经历品种或品系的选育和出生后、断奶后、配种前的三次选择以及贯穿整个饲养过程中的饲养管理,在此期间养殖业者需要不断地耗费人力、物力和财力,后备母猪在配种前的淘汰率和配种后乃至使用期间的繁殖性能直接影响到养殖业者的经济效益以及生猪产业的发展。在我国,后备母猪在配种前的高淘汰率和配种后的低繁殖性能一直阻碍着生猪产业的健康发展,极大提高了生猪养殖成本。因此,如何降低后备母猪配种前的淘汰率和提高配种后的终生繁殖性能一直是国内外专家学者研究的热点。尽管猪的遗传选育在一定程度上提高了后备母猪的繁殖性能,但因其耗时较长,改良进展较慢,严重地制约了该方法的应用,而从营养水平的角度研究改进后备母猪繁殖性能则成为首选方法。各项研究均表明:繁殖母猪在泌乳期间过多的消耗体脂或背膘不仅是发情间隔延长或引起繁殖障碍的重要原因,而且还是导致其被淘汰的重要原因;而后备母猪初情期(当前技术条件下的标准初情期为180日龄)不能正常启动则是导致其在首配前被淘汰的原因。

由于当前对后备母猪营养的研究还没有系统完整的数据,即使NRC(2012)[1]也没有对后备母猪营养作出全面系统的总结,因此关于后备母猪初情期的启动和为繁殖期做体脂储备等营养调控理论及实践技术的研究非常必要。本文试从能量、矿物元素钙和磷以及维生素E等因素出发,综述营养水平对后备母猪繁殖性能的影响,以期为后备母猪的营养研究提供参考。

1 能量

与商品肉猪追求最快的生长速度和最大的肌肉沉积不同,后备母猪追求的是获得优良的繁殖性能,因此后备母猪摄入的能量水平十分关键。后备母猪摄入的能量水平会反映在其配种时的体重和背膘厚上。由于母体效应的存在,短期内能量水平对后备母猪繁殖性能的影响并不明显,但是对后备母猪在整个繁殖期间的淘汰率和提供断奶仔猪数量却有一定程度的影响(体重较轻和背膘较薄的后备母猪容易被淘汰)[2]。与此同时,能量水平通过影响后备母猪的卵巢功能和内分泌激素的分泌影响其初情期的启动;此外,能量的来源也会影响后备母猪初情期的启动[3]。

1.1 母猪发情的启动和调节机制

启动母猪发情的机制非常复杂,它是在中枢神经系统主导下由多种内分泌激素协同作用而完成。有研究表明在中枢系统中控制发情的部位主要位于下丘脑腹正中核;其中下丘脑腹正中核是雌激素促进雌性动物产生性行为的一个非常重要的神经靶组织[3],由此说明,激素和神经系统在启动母猪发情上是相互作用且密不可分的。雌激素和孕酮是调节母猪发情的两种重要的性腺类固醇激素。后备母猪生长到一定程度后,下丘脑的神经纤维分泌促性腺激素释放激素(GnRH)的抑制被解除,其分泌的GnRH沿着垂体门脉循环到下丘脑前叶进而调节促性腺激素的分泌,促性腺激素又促进垂体前叶分泌的卵泡刺激素(FSH)和促黄体素(LH)通过血液循环到达卵巢后刺激卵泡的生长发育以及雌激素的分泌,而雌激素又能与FSH协同作用,通过增加FSH和LH的受体而增加雌激素的分泌量,以上途径分泌的雌激素通过血液循环到达中枢神经系统启动母猪发情[4,5]。而孕酮与雌激素的变化相反,排卵前保持着较低的含量,排卵后开始增加,当孕酮分泌达到一定量时对下丘脑和垂体前叶的负反馈作用抑制垂体前叶继续分泌FSH,进而使母猪发情终止。由此,母猪发情的启动和调节在神经系统和激素的相互作用下共同完成。

1.2 能量水平对后备母猪卵巢功能的影响

能量水平影响母猪发情可以通过影响后备母猪的卵巢功能来实现,这种影响主要是通过促进卵巢上众多激素受体的表达,使激素能更好地在卵巢上发挥功能,刺激卵泡的发育成熟,最终促进母猪的发情启动[3]。王延忠等(2008)[6]利用54头长大杂母猪设计出3个能量梯度研究了能量水平对后备母猪卵泡发育和卵母细胞体外成熟以及几种蛋白因子和激素受体mRNA表达的影响,结果发现提高能量水平能够改善卵母细胞的质量(大卵泡数和卵母细胞成熟比例)并证明这与卵丘-卵母细胞复合物中促黄体素和促卵泡素受体、骨形态发生蛋白-15及生长分化因子-9mRNA的表达量有关。于淼瑛(2006)[7]利用半定量RT-PCR对低、中、高三个能量水平的后备母猪初情期前卵巢上促黄体素和促卵泡刺激素受体的mRNA表达进行检测发现:低能量水平时,这两种受体的mRNA表达水平显著低于中、高能量水平时mRNA的表达水平,由此证明日粮的高能量水平能提高卵巢上促黄体素和促卵泡刺激素受体mRNA的表达水平。

1.3 能量水平对后备母猪内分泌激素的影响

能量水平对后备母猪初情期的影响是通过在下丘脑-垂体-卵巢水平上对后备母猪生殖机能进行调节来影响其发情启动的,其中主要是通过改变血液代谢产物、激素分泌和卵泡液的成分来实现的[3]。Ferguson等(2003)[8]研究表明:由于排卵前具有相对优势的卵泡可能使得卵泡刺激素(FSH)脉冲频率降低和抑制FSH的分泌,最终使得日粮能量水平对后备母猪排卵前FSH的分泌无显著的影响,但是提高能量水平却能明显增加母猪LH的脉冲频率数。研究表明:能量水平是通过直接或间接调控血浆中胰岛素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和瘦素(Leptin)来促进母猪LH和GnRH的分泌,此外作为代谢信号的葡萄糖和脂肪酸等能作为媒介将母猪代谢状况和生殖机能联系起来,对促进雌激素的分泌进而促进母猪发情起间接作用[3,5]。桑军亮(2012)[9]研究表明,血清中瘦素含量增加可使雌二醇(E2)、促卵泡素、黄体激素和胰岛素分泌增加,进而使后备母猪达到能够启动发情的体况。周东胜(2007)[10]利用54头长大杂后备母猪设置3个能量梯度的研究表明:在饲粮中增加淀粉含量或提高能量水平能促进LH的分泌,提高血浆中IGF-1、Leptin的浓度和卵泡液中IGF-1和E2的浓度,且有利于后备母猪卵泡发育,提高其排卵率。周平等(2009)[11]研究发现:提高能量水平能提高后备母猪的发情率,高能组比中能组提高了7.3%,比低能组提高了28.5%。

1.4 能量来源对后备母猪发情启动的影响

淀粉和脂肪是饲料中能量的主要来源,由于二者在动物机体内的代谢途径和效率不同,对后备母猪发情的影响也不一样,其中淀粉在动物体内代谢成葡萄糖后经过葡萄糖-脂肪酸途径被转变为甘油和脂肪酸,最终转化为可在体内储存的脂肪,而饲料中的脂肪却不用经过葡萄糖-脂肪酸途径直接被消化分解为甘油和脂肪酸[3]。王延忠等(2008)[6]研究表明:以淀粉作为能量来源尽管能提高后备母猪卵母细胞成熟的比例,但对卵泡数量没有显著影响。周东胜(2007)[10]研究表明:淀粉和脂肪对后备母猪大卵泡液代谢底物、IGF-1、E2和Leptin均没有影响,但脂肪作为能量来源有利于提高卵泡液中IGF-1和E2的浓度,最终提高了卵母细胞的质量。周平等(2009)[11]研究表明:以淀粉和脂肪作为后备母猪的能量来源,在相同的能量水平情况下,脂肪组的发情率比淀粉组高7.3%。由此发现,脂肪作为后备母猪能量来源对促进其发情有一定的积极作用,但其作用机制尚不清楚,有可能是由于脂肪在动物机体内的代谢效率更高所致。此外关于能量来源对后备母猪发情影响的研究较少,值得做出进一步的研究。

2 矿物元素钙和磷

母猪的腿病是导致其被淘汰的另一个重要因素,母猪在后备阶段的骨骼是否健康和健壮直接影响其在繁殖期间的淘汰率,其中钙和磷在促进骨骼生长上发挥着重要作用。NRC(2012)[1]分别推荐了后备母猪的体重在50~75 kg、75~100 kg和100~135 kg三个阶段的钙磷需要量,即50~75 kg时:钙、磷分别为12.22 g/天和5.68 g/天;75~100kg时:钙、磷分别为13.36g/天和6.21 g/天;100~135 kg时:钙、磷分别为13.11 g/天和6.10 g/天。但是值得注意的是,经产母猪在哺乳期的磷始终处于负平衡状态,这种情况与母猪在后备期间饲磷的高低无关[2]。动物机体对钙磷的需要量极大,其中钙的需要量最大,二者在动物生长发育中占据着举足轻重的地位,总磷中85%~88%的磷存在于骨骼和牙齿中,与钙协同作用以维持骨骼和牙齿的正常硬度,且钙磷是动物骨骼正常生长和发育、最优繁殖性能和最佳生长效率的重要保证[12]。有研究报道,后备母猪在30kg和100kg时饲喂6.4 g/kg的磷与4.5 g/kg相比,能显著提高其骨骼中的钙磷水平、骨骼的强度及密度[13]。因此,后备母猪在各生长发育阶段饲喂足量的钙磷对其骨骼的生长发育是有益的,但并不是饲喂量越高越好,若饲喂过多不仅增加了饲养成本,还对后备母猪的生长发育造成不良后果。

3 维生素E

维生素E又称生育酚,是一种脂溶性维生素,也是一种重要的抗氧化剂,有调节免疫的作用,对雌性激素分泌有促进作用,能提高雌性动物的生育能力和预防流产,目前,人工合成的DL-α-生育酚醋酸酯被广泛用于畜禽生产。维生素E主要是通过阻止自由基反应的进行、保护细胞膜磷脂和血浆脂蛋白中多不饱和脂肪酸免受氧自由基的攻击而发挥抗氧化作用,但是目前抗氧化作用在母猪研究中主要停留在定性阶段;除此之外,维生素E可对不同抗原介导的体液免疫有选择性影响,但是这种影响具有剂量依赖性[14]。在研究维生素E对后备母猪繁殖性能的影响上,有研究报道给后备母猪在初情期前饲喂较高水平的维生素E能够明显改善其发情率和排卵率[15]。基于维生素E在动物体内有如此众多且重要的作用,作者以为在后备母猪饲养过程中添加超过推荐量的维生素E是必要的,但必须考虑高剂量维生素E对维生素A和维生素D等的拮抗作用,在定性研究的基础上,进行更加深入的定量研究十分必要。

综上所述,能量水平、钙磷元素和维生素E均可影响后备母猪发情启动、骨骼生长、免疫调节和抗氧化作用。基于后备母猪的饲养直接影响其作为繁殖母猪的终生繁殖性能,且国内外相关研究较少,因此应尽快加强后备母猪各营养水平的研究,以此提高养殖业者的经济效益,推动我国生猪产业的健康发展。

[1]NRC.Nutrientrequirementsof swine.11thed.Washington,D.C.∶National Academy Press,2012.

[2]肖俊峰,武书庚,温庆琪.后备母猪能量、钙、磷和维生素E的研究进展.动物营养学报,2013,25(6):1-5.

[3]陈永辉,李铁军,肖勇,等.饲粮能量对后备母猪初情期启动的调控作用.动物营养学报,2011,23(6):914-918.

[4]吕麟华,聂亚华,廖天录.生殖激素对母猪发情周期的调节.国外畜牧学-猪与禽,2011,31(1):84-85.

[5]EvansA.C.V.,OdohertyJ.V.Endocrine changes and management factors affecting puberty in gilts.Livestock Production Science,2001,68∶1-12.

[6]王延忠,吴德,徐盛玉,等.能量水平和来源对后备母猪卵母细胞质量及相关基因表达的影响.畜牧兽医学报,2008,39(12):1671-1678.

[7]于淼瑛.不同日粮能量水平对初情期前母猪卵巢及子宫LH受体和FSH受体mRNA表达的影响.吉林:吉林大学,2006.

[8]Ferguson E M,Ashworth C J,Edwards SA,et al.Effect of different nutritional regimens before ovulation on plasma concentrations of metabolic and reproductive hormones and oocyte maturation in gilts. Reprod,2003,126∶61-71.

[9]桑军亮.营养水平对后备母猪初情的影响及其内分泌机理的研究.湖南长沙:湖南农业大学,2012.

[10]周东胜.能量水平和来源对后备母猪血液代谢底物,激素分泌及卵泡液微环境影响.四川:四川农业大学,2007.

[11]周平,吴德,周东胜,等.能量水平及来源对后备母猪体成分、初情日龄和发情表现的影响.动物营养学报,2009,21(2):123-129.

[12]李佳,解鹏,吴东波.猪对磷利用的研究进展.畜禽业,2006(199):19-21.

[13]Varley P F,Callan J J,O’doherty J V.Effect of dietary phosphorus and calcium level andphytaseadditiononperformance,bone parameters,apparent nutrient digestibility,mineral and nitrogen utilization of weaner pigs and subsequent effect on finisher pig bone parameters.Animal Feed ScienceandTechnology,2011,165∶201-209.

[14]周筱丹,董晓芳,佟建明.维生素E的生物学功能和安全性评价研究进展.动物营养学报,2010,22(4):817-822.

[15]Grandhi R R,Smith M W,Frig G M, et al.Effect of supplemental vitamin E during prepubertal development and early gestationonreproductiveperformance and nutrient metabolism in gilts.Canadian JournalofAnimalScience,1993,73∶593-603.

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1673-4645(2013)08-0036-03

2013-05-15

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