提高母猪繁殖力的微量元素营养新技术

2016-10-09吴德教授四川农业大学动物营养研究所

饲料与畜牧(规模养猪) 2016年8期

吴德教授四川农业大学动物营养研究所

提高母猪繁殖力的微量元素营养新技术

吴德教授四川农业大学动物营养研究所

博士，博士生导师，长江学者特聘教授，留学加拿大奎尔夫大学，四川农业大学动物营养研究所所长，四川省学术和技术带头人，享受国务院政府津贴、国家百千万人才工程人选和国家有突出贡献的中青年专家，国家生猪产业技术体系四川省创新团队岗位专家。

现在我们最关心的核心问题是环境安全，所以关于微量元素，我们更多关心的是微量元素使用以后资源化的再次利用及其对土壤、环境的影响。从国外整个发展趋势来看，微量元素的添加量、需要量逐渐下降，而不是升高。中国畜牧业的发展，由原来的农户养殖逐步转变成专业户、规模化生产。规模化生产在满足广大消费者畜产品需求的前提下，养殖由高效生产逐步演变成安全、健康生产。安全是第一位，高效是第二位。所以近几年整个畜牧业的转型形势非常严峻。举个例子，在广东阳江1，000头以上的猪场达到135家，可以想象，粪污处理的压力非常大。所以现在政府加大力度减少氮磷等元素的排放，同时保障微量元素成分的排放达标。

我在猪场的时候，猪粪送给农民都不要，他们反映使用后土地会出现板结现象，说明使用的饲料添加剂确实对土壤的结构和性质产生改变和影响。因此我们要思考怎样正确添加饲料添加剂，所以每个企业都应该有更多的责任感，在盈利的同时，做正面宣传。

表1　母猪微量元素需要量NRC（1973～2012年）

表2　母猪实际添加量与推荐量的差异

1　母猪微量元素应用存在问题

1.1母猪微量元素需要量

1973～2012年，除铜、锌外，大部分微量元素需要量没有太大的变化（表1），是否反应了母猪的真实需要量？

总结不同国家日粮中微量元素的添加量（表2），会发现中国的添加量与国外推荐量差异不大，实际上2004年的标准，大部分是借鉴于国外。2016年底即将出台新版的《猪的营养需要》，我们在标准的制定上下了很多功夫，目的就是让标准真正有价值。在弄清2012年NRC版标准的来龙去脉的基础上，我们结合中国的实际条件，重新制定出新的标准。那么，实际生产的添加量超过了推荐的标准，究竟合不合理？我们从生理方面作简单地分析。

1.2母猪繁殖生理动态性及微量元素供给量不匹配性

1.2.1微量元素与繁殖微量元素与繁殖的关系已经有直接的证据，Se、Zn、Cu、Cr、Fe元素与精液品质密切相关，但是这些研究是在缺乏状态或亚临床缺乏状态得出的结果。实际上，种猪的营养，存在阶段平衡性，并且是一个长期的过程。另外，母猪从发情到授精，到胚胎成活以及到子宫发育，再到胚胎期的发育，每个阶段都与微量元素相关。其中最重要的是Cr，将影响FSH和LH的合成，原理是影响胰岛素的分泌，通过胰岛素影响孕酮的活值，孕酮影响子宫分泌蛋白。子宫分泌蛋白包括子宫铁蛋白、叶酸结合蛋白、视黄醇结合蛋白，这3种蛋白在子宫中分泌下降，胚胎着床和附着率就会下降。现在发现最重要的子宫分泌蛋白是子宫铁蛋白，子宫铁蛋白在妊娠早期称为胚胎存活因子。另外，在胚胎期，Se、Cr、Fe影响血管内壁生长因子的表达，影响供血量。

图1　微量元素与繁殖的关系

图2　不同胎次对微量元素需求的特点

1.2.2不同胎次对微量元素需求特点不同胎次对微量元素的需求，与生命特点密切相关。不同胎次，后备期、未成熟繁殖期、成熟繁殖期、繁殖衰退期，不同生理阶段的营养需求是不一样的。要满足生长和繁殖的需要，尤其是在繁殖衰退期，微量元素尤其要保证骨骼的发育和繁殖组织的生长，就是原始卵泡激活以后，使促进卵泡长成大卵泡，其实与Zn元素密切相关。所以，不同胎次对微量元素需求有差异。

对于单个繁殖周期，妊娠期微量元素添加量比较少，到泌乳期微量元素损失比较大，预混料中矿物元素的需求量就比妊娠期高一些。所以，不同生理阶段，微量元素的需求是不同的。

1.3有机微量元素和无机微量元素之争

关于有机和无机的评判依据，研究者做了很多试验，没有发现有机就比无机好，但是从长远来看，有机微量元素可以改善母猪的健康状况，母猪的产程时间相应缩短了，在生产中推荐使用30%有机、70%无机，这是很多猪场实际使用的状况。

1.4环境问题

2003年、2010年欧盟批准使用的微量元素的最高添加量全部下调。

断奶仔猪试验表明，添加不同铜源，检测粪便中铜的含量发现，随着CuSO4和CuCit添加量的增加，粪铜的含量升高，产生严重的环境压力。

北京林业大学尹伟伦院士，在广西对鸡粪、猪粪进行加工，发酵后种植桉树，桉树的产量增加了40%左右。一般桉树的育成期是4年，结果育成提前接近1年的时间，4年多收入30～50万，我觉得很受启发。之前我们总想拿猪粪种粮食和经济作物，又担心微量元素富集过多，对食品安全带来影响，其实也可以选择其他有效的措施，既消纳了粪便，又带来了经济效益。

1.5种猪微量元素平衡需要

种猪存在着床、子宫容量、分娩、哺乳、断奶，每个阶段微量元素发挥的功能是不一样的。

表3　欧盟批准使用的微量元素最高添加量变化（猪饲料）

2　不同生理阶段母体/胎儿微量元素代谢特点

妊娠期随着胎儿的发育，70%左右胎儿的增重都在后期，当然微量元素的沉积也会增加，胎儿对微量元素的需求与体重变化基本一致。

图3　高产母猪铁需求特点

图4　硒对猪胚胎发育的影响

表4　锌改善猪胚胎质量

有研究者通过胎儿屠宰以后的分析发现：铁，妊娠100d后需求量急剧增加；锌，妊娠80d后逐渐增加其需要量；锰，妊娠80～100d的需求量比较高；铜，妊娠80d后需求量急剧增加；铬，妊娠100d后逐渐增加其需要量；硒，妊娠80d后需求量急剧增加。我们研究所做的结果与此相近，随着现在品种选育的发展，斜率的变化更加明显一些。

高产母猪铁需求特点：高产母猪矿物质元素损失大于低产母猪，因此高产母猪需要更多的矿物元素。

3　微量元素调控母猪繁殖力新技术

3.1提高母猪卵母细胞质量和早期胚胎发育的微量元素关键技术

微量元素改善卵母细胞质量和早期胚胎发育的途径主要可能通过抗氧化、参与合成子宫分泌蛋白的形式。

为什么猪的卵母细胞的氧化能力比较强？因为猪卵里脂肪含量很高，比人和牛的脂肪含量高2.17倍，脂肪酸β-氧化供能是猪卵母细胞成熟/胚胎发育的主要能量来源。但是氧化还原反应产生的ROS产生更多的脂质过氧化物。微量元素主要通过自由基、活性氧清除自由基。硒元素与抗氧化相关，硒通过抗氧化减少细胞凋亡，有利于早期胚胎的发育。

另外，锌能够改善胚胎质量，锌浓度0.8μg/mL和1.2μg/mL显著提高了猪囊胚数。实际上，正常的微量元素推荐量已经足够满足动物的生理状态，动物体内对微量元素的吸收有自我调节作用，微量元素高时，体内吸收率下降；微量元素低时，结合蛋白或转运蛋白含量提高，可以让更多的微量元素转运进去。

早期时，我们研究了铁元素对子宫铁蛋白的影响，发现随着有机铁和无机铁含量的增加，增加子宫铁蛋白的含量，最终影响胚胎存活。

锰对卵细胞发育的影响：锰浓度的增加提高了卵母细胞的囊胚数。锰提高了卵母细胞的囊胚数，这与锰增加了卵母细胞的抗氧化能力有关。

高胎龄的母猪雌激素水平下降，影响矿物元素的吸收。我们做的试验发现，在高纤维水平条件下，矿物元素吸收会增加，核心的问题是纤维促进了雌激素的合成。高胎龄的母猪要延长繁殖寿命，纤维非常重要。

3.2改善胎儿宫内生长、降低死胎率的微量元素方案

胎儿的生长：试验发现，不论营养状况如何，子宫角上的胎儿总是要比子宫颈上的胎儿大一些。这会影响胎儿的初生重和活力。

试验发现，有机锌对胎儿活力有改善作用，这与胆碱和甲基供体也有关系，甲基供体越好，仔猪活力越好。