改善公猪精液品质的日粮营养调控措施分析

陈 辉

（华中农业大学农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室，农业农村部猪遗传育种重点开放实验室，湖北 武汉 430070）

随着养猪业朝着规模化、集约化方向的发展，猪的人工授精技术（AI）作为一种全世界公认的成熟繁育技术，可以有效地改善生猪养殖企业的效益，凭借其可提高母猪受胎率、优良种公猪利用率；降低公猪饲养成本以及疾病传播等优良特性而被我国大多生猪养殖企业所应用[1]。而优良的公猪精液品质是影响AI技术发挥其优良特性的重要挑战，因而如何改善公猪精液品质成为了养猪生产中的一个研究热点，而人们研究发现对公猪日粮营养调控是影响其精液品质的重要因素，通过适宜的营养调控可以达到改善公猪精液品质的目的，从而使AI技术发挥更好的应用潜力[2-4]。文章以日粮营养调控对公猪精液品质的影响为出发点，分析了前人的近几年相关研究成果，大量研究表明通过对公猪日粮的蛋白质调控[5]、多不饱和脂肪酸调控[6]、维生素调控[7]、微量元素调控[8]以及饲料添加剂调控[9]等日粮营养调控措施可以有效地改善种公猪的精液品质。笔者结合了国内外的相关研究，就改善公猪精液品质的日粮营养调控措施展开综述，阐述了日粮营养调控改善公猪精液品质的可行性和具体措施，旨在为生猪繁殖研究人员以及养猪生产企业（公猪站）一线人员提供改善公猪精液品质的具体措施，进而为生产出优质的公猪精液提供理论依据和参考。

1 公猪精液品质的评价指标

公猪精液性状影响着现代养猪生产的效益，因此国家制定了相关的精液品质评定标准（GB/T 25172-2010）。我国现行的国家标准对猪原精液品质检测的项目以及标准如表1。在人工授精中心（公猪站）通常会对公猪射精量、精子的活力、精子的形态以及浓度等指标进行评定[10]。除此以外，精子的形态如顶体完整率、抗氧化酶活性等指标也是评定猪精液品质重要指标。

2 改善公猪精液品质的日粮营养调控措施

2.1 日粮中蛋白质的调控

公猪精液和精子形成的物质基础为蛋白质，大量的研究表明日粮中的蛋白质营养对公猪精液品质具有重要的影响，适宜的蛋白质水平有助于猪精液品质的改善。蛋白质营养对公猪精液品质的改善具有积极作用，有研究报道，在公猪日粮中添加鸡蛋（1个/次）或豆粕（150 g/次）可以分别使公猪的采精量提高25%～40%和15%～20%；使精子活力分别提高7%～10%和5%～10%[11]。王晓红[12]认为公猪日粮首先考虑的因素为蛋白质，蛋白质水平要满足种公猪的需要，同时在日粮中每天补充1～2个鸡蛋更有利于公猪性欲的维持，从而有效地改善精液品质。在日粮蛋白质水平方面，Ren等[13]比较了日粮两种不同蛋白质水平（HP：日粮CP水平为17%；LP：日粮CP水平为13%，但补充赖氨酸（Lys），苏氨酸（Thr），色氨酸（Trp），精氨酸（Arg）的比例为100∶76∶38∶120）对公猪精液品质的影响，检测了精子总数、精子活力、顶体完整率以及有效精子数等指标，结果表明LP组中公猪的精子活力、总精子数和有效精子数、顶体完整率以及精浆中一氧化氮合酶的活性显著高于HP组（P＜0.05），这表明给公猪饲喂低蛋白日粮有助公猪精液品质的改善。宫庆伟[14]认为为保持种公猪的正常生长发育以及精液的生产，种公猪日粮中蛋白质水平应高于14%。造成两者的差异可能是因种公猪的不同生理阶段差异所致。日粮中蛋白质水平应随着种公猪的不同生理状态而及时调整，宫秀梅[4]认为种公猪在非配种期间的日粮蛋白质水平为12%为好，而在配种期间则应使蛋白水平高于14%，这与上文研究类似，表明日粮中的蛋白水平与精液品质并非严格的线性关系，需要根据公猪所处状态进行调整。综上表明，蛋白质是公猪日粮考虑的首要因素，但要根据其所处生理状态进行确定，在非配种期间可减低日粮蛋白水平，而在配种季节时则需提高日粮中蛋白质的水平。

表1 猪原精液品质检测指标、方法及要求

2.2 日粮中多不饱和脂肪酸的调控

许多研究证实日粮中多不饱和脂肪酸（PUFA）营养可以有效地改善猪精子的抗氧化性能，从而有效地改善猪精液品质。Liu等[15]探讨了日粮添加n-3多不饱和脂肪酸对猪精子抗氧化性能的影响，在种公猪日粮中添加了250、500、750 mg/kg牛至精油（富含PUFA，OEO），饲喂16周后检测精子的抗氧化酶活性、活性氧（ROS）、精液总抗氧化能力（TAC）以及丙二醛（MDA）等抗氧化相关指标，结果表明日粮添加750 mg/kg OEO组中公猪精液总抗氧化能力（TAC）显著增加（P＜0.05），而精液活性氧（ROS）以及丙二醛（MDA）含量显著降低（P＜0.05），表明日粮添加OEO对猪精液抗氧化性能具有改善作用。藻类富含多种PUFA，有研究表明，公猪日粮中补充富含二十二碳六烯酸的商业藻类（DHA）75 g/d（饲喂19周）可以显著提高公猪的射精量以及精子数（P＜0.05），但对精液的抗氧化性能没有明显地改善作用[16]；Andriola等[6]研究也表明日粮中补充120 g/kg的微藻（ω-3多不饱和脂肪酸），饲喂75 d后检测相关指标，结果发现饲喂微藻组公猪精子膜和顶体完整性、活性氧（ROS）和脂质过氧化没有显著差异（P＞0.05），但微藻组公猪精子的膜流动性得到了显著的改善，线粒体活性降低，这为精液的保存提供了有利的条件。然而，也有研究表明，日粮添加PUFA并不会显著改善猪精液品质，Zamora等[17]为探讨了日粮添加共轭亚油酸（CLA）对公猪精液品质的影响，在皮大长杂交成年公猪日粮中添加了1% CLA进行为期12周的饲养试验，以评定其对精液品质的影响，结果表明CLA组公猪的精液具有更高的pH，差异达到显著水平，而精子的活力、浓度以及精液量等指标均优于对照组，但差异不显著，与上述研究结论不相一致的原因可能是添加量不一所造成。综上说明日粮中添加PUFA可对公猪精液的抗氧化性能有影响，从而达到调控猪精液品质的目的，但不同的研究结论尚存在这差异，差异的原因可能是饲喂水平以及饲喂时间所致。

2.3 日粮中维生素的调控

维生素是一种参与生命活动和机体进行新陈代谢的重要营养分子，许多研究也证实日粮中维生素水平（主要是维生素A及维生素E）对猪精液品质的改善具有调控作用。在日粮添加维生素A方面，阮业召等[18]研究了日粮添加2 000 IU/kg维生素A对杜洛克公猪精液品质的影响，饲喂3个月后检测杜洛克猪精液指标，结果表明，维生素A与基础日粮组相比，射精量、稀释后的精子活力、精子密度、原精活力均显著增加（P＜0.05）；该研究也发现日粮添加β-胡萝卜素3 g/头也有助于精液品质的改善；表明日粮添加维生素A对杜洛克公猪的精液品质具有改善作用。维生素E可以通过改善精液的抗氧化性来改善猪精液品质，Liu等[19]在公猪（n=10）日粮中维生素E分别添加200和400 mg / kg，饲喂16周后检测公猪精液的抗氧化指标，结果表明随着维生素E添加水平的增加，公猪的形态得到了显著的改善，并且公猪精液中α-生育酚含量和抗氧化能力增加（P＜0.05），表明高剂量维生素E可有效改善精液的抗氧化性，进而改善精液品质；也有研究比较了不同的维生素E添加水平（10～70 mg/kg）对长白猪精液品质的影响，结果表明当水平为40 mg/kg可以有效地改善长白猪的精液品质[20]。日粮中添加维生素C对精液品质的改善也具有积极作用，Lechowski等[7]评估了日粮中不同维生素添加量对汉普郡×杜洛克（H×D）杂交公猪精液品质的影响，在其日粮中分别添加2.4 g/100 kg体重（E1，饲喂30 d）、1.3 g/100 kg体重（E2，饲喂30 d），试验结束后测定了相关指标，与对照组相比，E1和E2组公猪的射精量显著增加、精子数显著提高以及活力均得到了显著提高（P＜0.05），表明日粮添加维生素C有助于精液品质的改善。除此以外，还有其他类维生素对猪精液品质具有改善作用，研究表明在日粮中添加1%N-氨甲酰谷氨酸（NCG）可以显著提高公猪精液中总精子数、有效精子数、精子活力和活率，显著降低畸形率（P＜0.05）[21]；也有研究指出日粮中添加左旋肉碱（625 mg/d）可以显著改善皮特兰公猪精子的形态，但对杜洛克和大白猪精子的形态无显著的改善作用[22]。由此说明日粮补充维生素对猪精液品质具有改善作用，但添加水平需根据不同生理状态以及品种来确定最适添加水平。

2.4 日粮中微量元素的调控

微量元素也是一个影响公猪精液品质的重要营养因子，大量研究表明日粮中微量元素（主要为硒元素，Se）会通过影响精子的代谢、存活以及氧化应激而影响公猪精液品质。Pipan等[8]评估了公猪精液微量元素与精液品质的关系，测定了公猪精浆中微量元素（铜Cu，铁Fe，锌Zn和Se）的浓度，将精液在15～17℃的条件下保存3 d后分析微量元素与精液品质的关系，结果发现，Se水平与精子活力、顶体完整性、精子直线前进运动和形态显着相关；较高水平的Zn可以更好地保留线粒体功能，而较高水平的Cu可以降低线粒体功能利于精液保存；Fe水平与活精子比例和具有正常形态的精子显著正相关（P＜0.05），表明微量元素与公猪精液品质具有显著的相关关系。日粮中Se水平会影响公猪精液的抗氧化性，从而对公猪精液品质的进行调控，有研究发现，公猪日粮中添加0.15～0.30 mg/kg的Se可以通过改善精液中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性来改善精液品质[23]；不同来源（有机硒与无机硒）的Se对精液品质具有不同的调控作用，Speight等[24]比较了不同来源（有机硒和无机硒-亚硒酸钠）对精液品质的影响，分别在杂交公猪日粮中添加0.3 mg/kg的有机硒（Sel-Plex）以及亚硒酸钠（PS），在杂交公猪15月龄时连续5 d采集精液，结果表明，Sel-Plex组与PS组相比，Sel-Plex组公猪的精子细胞能更好的保持储存期的活力，可以有效缓解稀释液对精子活力所产生的负面影响，同时对受精率具有改善的趋势，综上说明饲喂有机硒对公猪精液品质的改善具有积极作用。锌也是一种影响公猪精液品质的重要微量元素，乔月建等[25]为评估硫酸锌与小肽螯合锌对种公猪精液品质的影响，在18月龄杜洛克种公猪日粮（n＝20，随机分为4组），在对照组日粮中添加50 mg/kg ZnSO4•H2O，在试验组基础日粮分别添加12.5 mg/kg（A组）、25.0 mg/kg（B组）、50.0 mg/kg（C组）小肽螯合锌，饲喂60 d后检测了精液品质指标，通过比较得出，A、B和C组公猪的射精量高于对照组（P＞0.05），B组精子密度显著高于对照组（P＜0.05），活力显著高于A组（P＜0.05），畸形率与小肽螯合锌的添加水平呈负相关（P＞0.05），综合分析，研究认为公猪日粮中小肽螯合锌的添加水平为25.0 mg/kg时对精液品质具有改善作用。表明通过在日粮中添加微量元素可以有效地改善公猪精液品质。

2.5 日粮中饲料添加剂的调控

研究发现，日粮中添加适宜的饲料添加剂对公猪精液品质具有改善作用。陆江等[9]探讨了松针复方制剂对种公猪精液品质的影响，在其日粮中添加了0.1%松针复方制剂，饲喂7周后检测了公猪精液指标，与对照组相比，松针复方制剂组公猪精液量、精子活力以及密度均显著提高（P＜0.05），同时精子的畸形率显著降低（P＜0.05），表明日粮添加松针复方制剂对公猪精液品质具有改善作用。甜菜碱可以有效地改善公猪精液浓度，研究发现在公猪日粮中添加1.26%甜菜碱可以显著地提高公猪精液浓度，同时不会对其他精液指标造成不利影响[26]。我国具有丰富中草药资源，这些中草药资源在改善公猪精液品质方面具有广泛的应用，据池圣清等[27]报道在大白种公猪日粮添加3%中草药添加剂（主要为淫羊藿、杜仲、巴戟天、菟丝子、刺五加等）可以显著降低精子的畸形率（P＜0.05）、提高精子活力和精子密度（P＜0.05），同时可以显著提高公猪雄性相关基因CREB基因和CYP19基因的表达量（P＜0.05），研究认为中草药添加剂通过提高相关基因的表达进而改善公猪的精液品质。关于中草药添加剂对公猪精液的改善作用的研究方面，有研究[28]称野山参根提取物可以显著降低精液的脂质过氧化物（P＜0.05）、提高谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性（P＜0.05）、提高精子细胞群（P＜0.05），进而有效地改善精液品质；也有研究表明饲喂添加中草药添加剂的日粮10周可显著提高公猪精液体积（331.75±61.91 g vs 263.13±87.17 g；P ＜ 0.001）、精子浓度（386.25±107.95 103/mm3vs 487.25±165.50 103/mm3；P ＜ 0.01），同时显著降低了异常精子数（15.94±11.08% vs 20.88±9.19% ；P＜0.001），表明日粮中添加中草药添加剂对精液品质的改善具有积极作用[29]。综上表明公猪日粮中添加饲料添加剂（中草药添加剂等）可以有效地改善公猪精液品质。

3 小结与展望

综合全文，通过对公猪日粮中的蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素、微量元素以及饲料添加剂等营养物质进行调控可以有效的改善种公猪的精液品质，从而为生产出优质的公猪精液提供了有效的改善措施，促进了猪人工授精技术的推广与应用。但也可看出，目前的公猪日粮营养调控措施尚存在不足，如相关营养物质的添加水平目前尚未统一标准，其次是相关营养物质（微量元素、能量水平等）调控公猪精液品质的研究以及种公猪不同生理阶段对营养物质的需要量的研究鲜有报道；再者是相关的营养物质调控措施大多集中对单一营养物质进行研究，多种营养物质的协同和配伍作用的相关研究的报道不多，不能全面地反映出营养物质对猪精液品质的调控；最后是开发价格低廉、来源广泛的饲料添加剂，从而降低营养调控的成本。相信随着我国养猪业的发展、猪营养生理研究的不断深入以及分子生物学技术的发展，将会制定出相应的营养标准，相关的科学试验研究也会大力开展，功效优良以及价格低廉的饲料添加剂也将得到广泛的研发和应用。从而可以有效的通过日粮营养调控以达到改善公猪精液品质的目的，促进其在猪人工授精技术中的应用，提高优良公猪的利用率，强化场间的遗传交流，进而促进我国养猪水平的整体发展。