母猪不同生理阶段铁需要特点及营养方案研究进展

杨 敏，米 勇，李成伟，郭 蓉，胡永松，鲁志平

（1.成都农业科技职业学院，四川 成都 611130；2.邛崃驰阳农牧科技有限公司，四川 邛崃 611530）

母猪优良基因的持续选育提高了母猪的繁殖能力，使现代能繁母猪的窝产仔数和断奶仔猪数不断增加，并且后代个体具有更高的瘦肉率和生长速度。近期的比较研究发现，猪的胎儿体重与40 年前相比增加了40%[1]。尽管一系列的基因选育提高了母猪生产效率，但却给母猪带来极大的代谢压力。母猪在繁殖进化过程中优先保证足够的营养支持胎儿的生长发育；在营养摄入不足和母体组织动员能力有限时，母猪要提供足够的营养来支持胎儿、乳腺组织发育，以及妊娠末期乳汁的合成是极其困难的。营养摄入不足时，母猪将更多地动员自身机体组织，导致的代谢负担直接降低其繁殖性能，甚至导致被提前淘汰。Close(1999) 指出了铁对母猪繁殖性能的重要作用[2]，但母猪不同生理阶段对铁的需求是不同的，主要体现在不同繁殖阶段和不同胎次母猪对铁的需求量不一致。

1 不同生理阶段母猪铁需求特点

1.1 后备母猪

不同生理阶段的后备母猪对矿物元素需求不同，随着日龄和体重的增加，微量元素在猪体内的沉积也在相应增加，研究发现后备母猪对微量元素的需求呈先升高后降低的趋势。后备母猪于新生（体重1.5 kg）至配种（体重145 kg）生长过程中，铁储量由30 mg 增加至约1 900 mg，但是在新生至体重20 kg 左右单位体重铁含量由20 mg/kg 增加至32 mg/kg，随后逐渐降至25 mg/kg（体重90 kg）左右，体重90 ～135 kg时保持在23 ～25 mg/kg 之间。但母猪由体重145 kg 至成熟繁殖周期（第3 胎，体重190 kg）的生长过程中，铁储量由1.9 g 增加至77 g[3]。此外，后备母猪铁含量较公猪显著增加，尤其在母猪情期启动阶段（体重75 ～125 kg）， 体 重45 kg 时 公母猪铁含量都保持在800 mg 左右，但体重75 kg 时后备母猪较公猪增加约100 mg（1 019 vs.1 105 mg），到体重125 kg 时候增加约200 mg（1 764 vs.1 951 mg）[4]。但高、低瘦肉率猪铁的沉积情况基本相同，随着体重的增加， 新生至体重125 kg 阶段公母猪铁储量基本接近（1 858 mg）[4-5]。

1.2 妊娠母猪

据Mahan (1995) 报 道， 当 给年龄相同的同窝母猪饲喂含相同水平微量元素的饲料时，三胎次的母猪体内铁含量明显低于未生产过的母猪，由此表明了妊娠加剧了母猪铁的流失。母猪在妊娠过程中，胎儿各部分组织以不同速率发育，导致妊娠期不同阶段胎儿营养需求存在差异[6]。当母猪胚胎正常发育时所必需的特定矿物元素需求量提高时，微量元素成为了限制胎儿生长发育的重要因素。据母猪妊娠45 d至仔猪出生资料的分析结果，胎儿或仔猪组织中50% 左右的矿物元素总量是在母猪妊娠期的最后14 d 中沉积[7]的。因此，母猪妊娠后期对于矿物元素在仔猪体内的沉积是至关重要的阶段。具体为，妊娠45 d以前几乎没有微量元素沉积；妊娠45—100 d，微量元素储量逐渐增加，但变化不明显；而妊娠100—110 d 微量元素储量显著增加，其增加幅度占了整个妊娠期的2/3 左右。而铁在妊娠40—100 d 时增加幅度较小，胎猪在妊娠100 d 时铁储量仅为17.41 mg，而100 d 后铁需求急剧上升，增加了56%，达到40.1 mg[7]。这些研究结果表明，母猪在妊娠后期对微量元素的需求量更高，且窝产仔数多的母猪对微量元素的需求量应高于窝产仔数少的母猪。

1.3 泌乳母猪

母猪高泌量加剧了母猪对矿物元素的需求。母猪带仔数不同，其仔猪微量元素储量也不相同，带仔数越多，其微量元素总储量越大，显示出对母乳微量元素的需求量也显著增加，且这种变化主要表现在泌乳第7 天以后[5]。通过比较哺育8头和11 头仔猪的母猪在11 d、21 d断奶时全窝仔猪的总铁含量数据表明，带仔较多的母猪初乳和常乳铁含量显著下降，但全窝仔猪的总铁需要量却显著提高。而母猪产乳量由5 kg/d 提高8 kg/d 时，铁需要量由10.8 mg/d 增加至17.2 mg/d，产乳量提高至11 kg/d 时则增加至23.7 mg/d。而母猪带仔数由8 头增加至10 头时，对母乳铁需要量由42.1 mg/d增加至52.7 mg/d[5,7]。因此，铁需求量随母猪泌乳时间的延长而增加，随母猪泌乳量的提高而增加，随窝产仔数的增加而提高。育仔较多的母猪体内铁含量可能会较低，母猪必须在哺乳期增大铁摄入量来维持其体内的铁元素平衡状态。

1.4 不同胎次母猪

随着胎次增加，母猪体内微量元素逐渐损失，初产母猪至2 胎母猪过程，母猪单位铁储量由17.35 mg/kg增 加 至24.23 mg/kg， 至 第4、6 胎时候则逐渐减至18.64 和20.15 mg/kg[7]。且母猪肝铁含量和乳铁含量则随胎次的增加逐渐降低，头胎母猪至6 胎母猪生产过程中，肝铁含量由157 mg/kg 降低至97 mg/kg，初乳铁含量由1.91 mg/L降至1.49 mg/L， 常乳铁含量由1.92 mg/L 降 至1.42 mg/L， 同时新生仔猪肝脏铁储也由头胎207 mg/kg 降 至5 胎 时 的184 mg/kg[7]。此外，近期研究还发现，随着胎次增加，母猪肱骨中包括钙、磷、铜、铁、锰、锌在内微量元素中，只有铁的含量发生改变，且随着胎次的增加，肱骨铁含量由48.5 μg/g（后备母猪）逐渐降至29.2μg/g（第7 胎），且该变化只集中于肱骨近端，肱骨中部和远端均无显著性改变。这可能有助于解释高胎次母猪肢体疾病显著增加的原因[8]。此外，随胎次的增加，卵巢中铁逐渐增加，后备母猪至3 胎母猪生产过程中，卵 巢 中 铁 由32.6μg/g 增 加 至84.7μg/g，而第3 胎以后均保持在较高水平。由此表明母猪繁殖组织对铁的需要较高，特别是3 胎及其以上母猪[8]。因此，一旦日粮中铁的供给不足，母猪的生产性能很可能会受到影响，并动用体组织和骨骼中的储备以满足代谢需要。但基于体重或代谢体重的计算表明，母猪在头胎及第3 胎和第4 胎时的每天铁摄入量分别减少了15%和23%。这有助于解释为何许多国家的母猪平均生产寿命仅仅为3 ～4 胎而不是5 ～6 胎的原因。

1.5 高产母猪

虽然人们目前对高产母猪的矿物元素需求还不十分明确，但研究已经证实，随着母猪胎次的增加，母猪体内的常量元素和微量元素储备不断耗竭，而且高繁殖性能更加剧了母猪体内矿物元素的耗竭过程[9]。母猪繁殖周期中的妊娠后期和整个泌乳期是母猪矿物元素需求量显著增加的时期。母猪在繁殖期需要更多的微量矿物元素，它们采食更多的饲料，摄入更多的矿物元素，然而，母猪从妊娠期到哺乳期，其体内的矿物元素也会有较大的损失[5]。将经历3 个繁殖周期的母猪与同龄非繁殖的青年母猪比较，结果显示繁殖母猪体内绝大多数矿物质含量都较低，且高产母猪矿物元素损失大于低产母猪[5]。其中以钙和磷这两种矿物质的损失最多，钙、磷总含量约降低15% ～20%。对于其他矿物元素如镁、铜、硒和锌，繁殖母猪体内含量也较低，锌和硒元素损失最为严重，铁、铜次之，锰元素变化不大。因此，母猪繁殖性能越高( 即断奶窝重越高)，母猪体内微量元素的消耗程度就越大。

2 母猪铁的推荐剂量、类型与安全性

过去30 年，在养猪生产上由遗传选育导致母猪产仔数和泌乳量增加，以及母猪集约化生产条件导致高生产强度和母猪高营养需求，使母猪机体内的铁储量随繁殖生理周期的不断推进而逐渐减少。面对这种挑战，猪的营养学家们提出日常添加的矿物质水平应超过NRC(2012) 推荐量。虽然猪营养学家们都认识到微量元素对猪业健康生产十分重要，但是与能量和氨基酸相比，对微量元素的需要量评估研究很匮乏。猪微量元素的需要量很难建立，并且绝大部分是建立在避免出现机体缺乏的基础上的，而不是基于获得最佳生产性能或增强猪免疫力的基础上。因此，在实际生产中，母猪的微量元素添加量往往可能超过推荐需要量的数倍。但随着研究的深入发现，添加高水平铁并不能提高铁被吸收能力，改善母猪繁殖性能或者仔猪铁营养状况；而从环境和法律因素考虑，也不允许添加高水平的微量元素。

自NRC(1973) 以 来， NRC（1979）、NRC（1988）、NRC（1998）及NRC（2012）对母猪铁的推荐量均为80 mg/kg，其原因可能是铁在母猪上可参考的研究较少。但需要指出的是，NRC 对妊娠母猪铁的推荐量是建立在生长猪的模型上，而母猪妊娠期繁殖组织以及胎儿对铁的需要量与生长猪肌肉生长的需要存在较大差异。因此，按照NRC的添加剂量可能难以保证母猪发挥最大繁殖潜力。此外，英国动物科学学会（2003）、德国营养生理学会（2006）、中国瘦肉型猪饲养标准（2004） 以 及NSNG (National Swine Nutrition Guide)(2010) 对妊娠母猪和泌乳母猪铁推荐量80、80 ～90、75以及80 ～200 mg/kg ；而目前生产上常用添加剂量则为80 ～140 mg/kg（Whittemore，2002）。

尽管铁在机体内具有不可或缺的作用，但日粮中添加过多铁对动物机体也是有害的。在养猪生产中，日粮长期添加高剂量的铁特别是硫酸亚铁等，会使猪肝脏被铁所饱和，而胶体硫酸亚铁会在体内沉积，对猪生长造成损害；同时高剂量铁的添加会导致仔猪对磷、钙、铜等矿物元素的吸收利用率下降，仔猪肝脏中维生素A 沉积发生障碍，采食量下降，生长受阻，腹泻，饲料转化率降低以及出现类似缺磷症状等，此外还会增加机体对细菌的易感性。王宝琴（2002）提出猪全价配合饲料中铁的添加剂量超过NRC的20 倍以上则会出现慢性铁中毒症状[10]。Bardy（1978）研究显示，给予母猪饲喂3 000 mg/kg 的氨基酸螯合铁，母猪未出现中毒症状。但Furugouri（1972） 报 道， 饲 喂5 000 mg/kg 的硫酸亚铁日粮的仔猪容易发生佝偻病。杨凤（1998）曾提出铁在猪日粮中的最大添加量为5 000 mg/kg。 目 前 中 国 农 业 部1224 号公告规定铁的添加剂量不能超过250 mg/kg，欧盟于2008 年则提出饲料中铁添加水平不得超过750 mg/kg。

3 基于典型玉米- 豆粕型日粮下的母猪铁营养方案

目前，典型玉米- 豆粕型妊娠母猪日粮组成大约是：玉米64%，豆粕14%，麦麸18%，预混料4%。按照中国饲料数据库（2013）计算得出的铁含量大约为77 mg/kg，接近NRC（2012）推荐的添加水平。Biehl（1997）指出豆粕中的铁吸收率可达到38%，Wenche（1983）则认为当麦麸水平达到20% 左时，麦麸中的铁的吸收率与硫酸亚铁相当。因此，我们认为典型玉米- 豆粕型日粮中铁的吸收率是相当高的。如果仅仅参照NRC(2012)，即使日粮中不添加任何铁源也能满足母猪铁营养需要。但需要指出的是，随着母猪妊娠进行，妊娠母猪血红蛋白水平下降，胎儿铁需求逐渐增加，且在高胎次母猪中表现最为明显。同时，我们也认为高胎次母猪肢体疾病的高发生率，可能与母猪铁需求不足密切相关。因此，针对当前养殖条件下，改善母猪铁营养状况显得尤为重要。前期研究发现，甘氨酸铁和血红素铁均具有较高的生物学效价，植酸酶和维生素C 能够显著改善铁的吸收效率，而添加5- 氨基乙酰丙酸被证明能够改善红细胞合成速率和预防仔猪贫血。尽管添加菊粉也能有效改善铁吸收效率，但是添加水平要达到4% 以上才有明显的效果，成本太高。基于此，设计如下的母猪铁添加复合包：150 mg/kg 卟 啉 铁/ 甘 氨 酸铁，90 mg/kg 5- 氨基乙酰丙酸、1 g/kg 维生素C、1200 U/kg 植酸酶，添加成本总计约20 ～30 元/t。添加阶段主要为妊娠后期（90 d）母猪和高胎次（4 胎以上）母猪。此外，为了保证仔猪最佳生产性能，同时降低肌注补铁的毒性，分别于出生后24 h 内以及10 日龄分两次肌注40 mg/kg 体重（总量约50 mg和150 mg）的右旋糖酐铁可达到最佳生产效果，而通过在出生后3 日龄或者10 日龄口服134 mg/kg 体重乳酸亚铁或者富马酸亚铁也能有效预防仔猪贫血发生。