围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对母仔猪生产性能、免疫功能及抗氧化功能的影响

2020-06-23张健文肖俊峰温庆琪

中国饲料 2020年7期

刘霜，张健文，肖俊峰，张军，温庆琪

（1.福建傲农生物科技集团股份有限公司，福建省生猪营养与饲料重点实验室，福建漳州 363000；2.江西农业大学动物科技学院，江西南昌 330045）

随着近年来母猪品种的不断选育优化，其生产性能得到了较大的提高（Mcpherson等，2004），同时也对营养水平提出了更高的要求。在现有的母猪饲养管理中，为防止母猪过胖影响其泌乳性能（Sinclair等，1998；Baker等，1969；Lodge 等，1966），往往在妊娠期特别是围产期采用限饲的方式控制其能量摄入，但这也影响了蛋白质的摄入量。而围产期母猪除了维持母体组织的发育外，还要为胎儿和乳腺的生长和发育提供营养，蛋白质及氨基酸的需要量会急剧增加（张军等，2017），所以围产期母猪在适度限制能量摄入的同时，应当最大限度地提高蛋白质的消化率并优化饲料中氨基酸的含量及比例。平衡的氨基酸模式才能最大化发挥母猪以及仔猪的生产潜力（Kim等，2005），从而达到最大的经济效益。目前，许多学者通过对母猪氨基酸需要量的评定来估算理想氨基酸模型。Kim等（2009）通过对内脏、胃肠道、肝脏、子宫、乳腺和胎儿氨基酸含量的加成，对妊娠母猪的必需氨基酸需要量进行了研究，建议氨基酸妊娠0～60 d和60～114 d母猪的赖氨酸：苏氨酸：缬氨酸：亮氨酸比例分别为100:79:65:88和100:71:66:95。除了必需氨基酸外，作为条件必需氨基酸的精氨酸，参与了许多体内的代谢过程，在胚胎发育中起着重要的作用（Wu等，2010），所以精氨酸营养是母猪妊娠期内影响繁殖性能的重要因素（江雪梅等，2011）。 Mateo 等（2007）研究表明，在母猪妊娠30～114 d的玉米-豆粕型饲粮中添加0.83%的精氨酸，其窝产活仔数和初生重分别提高了2头和24%。所以，一些学者在理想氨基酸的研究模型中也添加了精氨酸的比例，Kim等（2008）的研究提出妊娠后期母猪氨基酸模式为赖氨酸：苏氨酸：缬氨酸：亮氨酸：精氨酸=100:71:66:95:98。此外，近年来，一些研究表明，妊娠期母猪饲粮添加1%的精氨酸有利于提高母猪的繁殖性能和泌乳性能（Gao等，2012），并提高了仔猪0～7 d 的日增重（Mateo等，2008）。

目前母猪的理想氨基酸模式主要是通过对内脏、胃肠道、肝脏、子宫、乳腺和胎儿氨基酸含量的加成来预估，饲粮中氨基酸通过了肠道、血液等器官组织的转运、代谢，其浓度、比例跟这种加成的需要量、比例是否一致还需要更多的研究来佐证（张军等，2017），且应用效果还需要进行比较验证。本研究参考Kim等（2008）提出的氨基酸模型，并通过添加1%的精氨酸适当提高了精氨酸与赖氨酸含量的比值，且由于在玉米-豆粕型日粮中缬氨酸与赖氨酸的比值是高于Kim等（2008）提出的氨基酸模型中的100:66，为避免增加成本，本研究并未通过降低豆粕含量来调整缬氨酸与赖氨酸的比值，所以本研究采用的平衡氨基酸模式为赖氨酸：苏氨酸：缬氨酸：亮氨酸：精氨酸=100:72:71:95:110（以SID计），通过比较其对围产期母仔猪繁殖性能、免疫功能及抗氧化功能的影响，旨在为平衡氨基酸模式的应用以及母猪围产期的营养策略提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验动物与试验设计选取胎次（第2胎）、体重[（150±15）kg]接近的妊娠 90 d 长大母猪 40头，随机分为2处理组，每个处理组20个重复，每个重复1头。

1.2 试验饲粮设计及饲养管理基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮，参照美国NRC（2012）设计，试验饲粮在基础饲粮的基础上通过添加晶体氨基酸调整氨基酸的比例（以SID计，Lys:Thr:Val:Leu:Arg=100:72:71:95:110），基础饲粮及试验饲粮组成及营养水平见表1。在试验期内，对照组饲喂基础饲粮，试验组饲喂试验饲粮。

表1 饲粮组成及营养水平（风干基础）%

试验期间，妊娠期内采用限位栏饲养，产前2～3 d转入产床，产床采用漏缝地板，设有仔猪保温箱（内置电热板）。每天08:00和15:00饲喂母猪，妊娠90日龄至产前2～3 d每头母猪饲喂3.0 kg/d，产前2～3 d每头母猪饲喂2.0 kg/d，分娩当天不喂料，分娩后第 1 ～ 3 天分别饲喂 1.0、2.0、3.0、4.0 kg，第4～7天每天饲喂4.0 kg，自由饮水。并严格按照猪场防疫和饲养管理制度进行操作。

表2 围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对母猪繁殖性能的影响

1.3 样品采集

1.3.1 母仔猪血清采集母猪分娩当天，采集每头母猪所产9头仔猪脐带血，以初生时间相近的3头仔猪脐带血为一个检测样本，共采集3个样本（每头10 mL，每个样本30 mL）；并在母猪分娩过程中，经耳缘静脉采血10 mL。将收集到的血液样品于常温条件下静置30 min，3500 r/min离心15 min，收集上清液即血清，将所收集到的血清分装到1.5 mL离心管中，-20℃保存待分析。

1.3.2 母猪初乳采集母猪分娩后2 h时，分别从前、中、后3个乳区部位的乳头采集混合乳样，每头母猪采集初乳15 mL于灭菌的离心管中，-20℃保存待测；检测前经过12000 r/min离心10 min去除乳脂。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生产性能指标产仔当天分别记录每头母猪的产仔数、产活仔数、产程（首个仔猪产出到胎衣排出的时间间隔），并称量仔猪初生窝重并计算平均初生重，于产后第8天再次称量仔猪窝重，并计算产后7 d仔猪平均日增重。

1.4.2 母猪血清及初乳、仔猪血清免疫指标采用酶联免疫吸附试验法（ELISA）检测母猪血清及初乳、初生仔猪血清中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）的含量，试剂盒购自南京建成生物工程研究所，操作按说明书进行。

1.4.3 母仔猪血清抗氧化指标按试剂盒说明测定母猪和仔猪血清总抗氧化能力（T-AOC）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）活性及还原型谷胱甘肽（GSH）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）和丙二醛（MDA）含量，试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.5 统计分析试验数据经Excel 2010初步整理后，运用SPSS 19.0统计软件的t检验法进行组间差异显著性比较，以P＜0.05为差异显著，以0.05≤P＜0.10作为有显著趋势，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 母猪繁殖性能及仔猪生长性能由表2可知，围产期母猪饲粮采用平衡氨基酸模式对母猪产程、产仔数、产活仔数及仔猪初生窝重、仔猪平均初生重以及产后7 d仔猪平均日增重均无显著影响（P＞0.05）。相对于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组母猪产程降低了4.63%，母猪的总产仔数、平均初生重分别提高了2.22%、2.03%。

2.2 母猪血清免疫指标由表3可知，围产期母猪饲粮采用平衡氨基酸模式有提高母猪血清IgG含量的趋势（P=0.06），但对母猪血清IgA和IgM的含量无显著影响（P＞0.05）。相比于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组母猪血清IgG含量提高了35%。

表3 围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对母猪血清免疫指标的影响mg/mL

2.3 母猪初乳免疫指标由表4可知，围产期母猪饲粮中采用平衡氨基酸模式对母猪初乳中IgG、IgA和IgM的含量均无显著影响（P＞0.05）。相比于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组母猪血清IgG含量提高了24%。

表4 围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对母猪初乳免疫指标的影响mg/mL

2.4 仔猪脐带血血清免疫指标由表5可知，围产期母猪饲粮中采用平衡氨基酸模式有提高新生仔猪血清IgG含量的趋势（P=0.082），但对仔猪血清IgA和IgM的含量无显著影响（P＞0.05）。相比于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组新生仔猪血清IgG含量提高了53.2%。

表5 围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对新生仔猪血清免疫指标的影响mg/mL

2.5 母猪血清抗氧化指标由表6可知，围产期母猪饲粮中采用平衡氨基酸模式能显著提高母猪血清总超氧化物歧化酶（T-SOD）的活性（P＜0.05），降低丙二醛（MAD）含量（P ＜ 0.05），且有增加还原型谷胱甘肽（GSH）和降低氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量的趋势（0.1＞ P ＞ 0.05），相对于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组仔猪脐带血血清T-SOD活性和GSH的含量分别提高了10.6%和33.3%，丙二醛和氧化型谷胱甘肽分别降低了28.3%和15.5%，但对母猪血清中过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性、总抗氧化能力（T-AOC）无显著影响（P＞0.05）。

2.6 仔猪脐带血抗氧化指标由表7可知，围产期母猪饲粮中采用平衡氨基酸模式显著提高了仔猪脐带血血清T-SOD活性和GSH的含量（P＜0.05），但对仔猪血清中 CAT、T-AOC、GSH-Px 的活性和 MDA、GSSG的含量无显著影响（P＞0.05）。相对于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组仔猪脐带血血清T-SOD活性和GSH的含量分别提高了17.5%和48.3%。

3 讨论

母猪妊娠后期胎儿的生长、乳腺的发育、初乳的形成和母猪的维持都需要大量的营养。作为妊娠期胎儿生长发育的关键限制因素的母体营养对胎儿的生长发育和存活率至关重要（Wu等，1980），因此给母猪提供适宜的营养，特别是适量的氨基酸，对胎儿的发育至关重要（Wu等，1998）。本研究试验结果显示，围产期（妊娠90 d到分娩后7 d）母猪饲粮采用平衡氨基酸模式对母猪产程、产仔数、产活仔数及仔猪初生窝重、仔猪平均初生重以及产后7 d仔猪平均日增重均无显著影响，且相对于对照组，采用平衡氨基酸模式处理组母猪产程降低了4.63%，母猪的总产仔数、平均初生重分别提高了2.22%、2.03%。本研究采用的平衡氨基酸模式相比于对照饲粮，苏氨酸、亮氨酸、精氨酸的比例分别提高了19.6%、4.5%和17.7%，其中精氨酸能促进妊娠母猪胎盘的生长和发育，增加母猪产仔数（Gao等，2012），提高母猪繁殖性能，同时增加后代哺乳仔猪体重（Mateo等，2007）。精氨酸可以通过调节细胞内蛋白质周转和细胞增殖对胚胎发生、着床、血管形成，胎盘生长和发育以及胎儿生长发挥作用，从而影响妊娠母猪的繁殖性能（Wu 等，2013；刘星达等，2011）。 Gao等（2012）和 Mateo等（2007）研究表明，在母猪妊娠30～114 d添加1.0%的精氨酸，能显著提高总产仔数、窝产活仔数、窝重以及仔猪初生重。这与本研究的结果有一定差异，主要可能因为妊娠母猪胎盘的生长和发育主要在妊娠前期，Li等（2014）的研究表明，妊娠14～25 d，添加0.4%～0.8%的L-精氨酸可以提高猪的胚胎存活率，而本研究添加精氨酸（采用平衡氨基酸模式）主要从妊娠后期开始的，说明妊娠后期精氨酸的添加对母猪的产仔数、产仔窝重等并没有显著影响。但一些研究也表明，妊娠后期精氨酸的添加（1%）有利于改善母猪尤其是初产母猪的泌乳性能，并提高哺乳仔猪第一周以及全期的增重（Mateo等，2008）。

表6 围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对母猪血清抗氧化指标的影响

表7 围产期母猪饲粮中平衡氨基酸模式对新生仔猪血清抗氧化指标的影响

在分娩前后，母猪皮质醇和雌激素的剧烈波动，会导致机体免疫力降低（Mccauley等，1983），同时分娩导致的极度疲劳、剧烈疼痛和各种代谢紊乱，使机体抵抗力降低（刘永祥等，2015）。同时新生仔猪的免疫系统尚未发育，机体的免疫功能物质主要通过吸收初乳中的IgG来被动获得（Rooke等，2003），而初乳的免疫球蛋白是母猪在启动期通过乳腺屏障传递，受机体免疫功能的影响。所以，围产期母猪的免疫功能不仅会影响自身的健康，对新生仔猪的健康也至关重要。本研究结果表明，围产期母猪饲粮采用平衡氨基酸模式有提高母猪血清IgG含量的趋势，相比于对照组提高了35%，但对母猪血清IgA和IgM的含量无显著影响。在平衡氨基酸模式中，苏氨酸、亮氨酸和精氨酸的添加量增加，而苏氨酸在机体的免疫系统中具有重要作用。苏氨酸是免疫球蛋白的重要组成成分，在饲粮中的添加能促进机体抗体和血浆IgG的生成，增加免疫器官的重量（张鹏，2010；胡家澄等，2008）。 Cuaron 等（1984）研究表明，通过补充苏氨酸可以缓解母猪血浆IgG的减少，且对妊娠母猪而言，苏氨酸可能是生产特定蛋白IgG的第一个限制氨基酸。这与本研究中得到的血清IgG的结果具有一致性，此外Hsu等（2001）也得到了类似的结果，他们的研究还表明低蛋白质日粮（8%CP）中添加苏氨酸能显著提高初乳和常乳中IgG的含量，在本研究中平衡氨基酸模式虽然提高了初乳和仔猪血清中IgG的含量，但差异并不显著，可能的原因是，低蛋白质日粮中苏氨酸的含量缺乏，苏氨酸的补充添加具有显著的效果。

围产期母猪由于胎儿生长和乳腺发育速度加快（Kim等，2009），机体营养物质代谢加快，自由基的产生增加（Myatt等，2004），其机体代谢产生氧化应激水平要高于妊娠前期（Berchieri-Ronchi等，2011），所以围产期母猪的抗氧化功能是机体健康状况的重要反映指标。本研究结果表明，围产期母猪饲粮中采用平衡氨基酸模式能显著提高母猪血清总超氧化物歧化酶（T-SOD）的活性，降低丙二醛（MAD）含量，且有增加还原型谷胱甘肽（GSH）和降低氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量的趋势，同时平衡氨基酸模式显著提高了仔猪脐带血血清T-SOD活性和GSH的含量。在仔猪出生前，母仔猪之间的营养以及生物活性物质的传递是通过胎盘（Campos等，2012），母猪血清的部分抗氧化功能的提高可以通过胎盘屏障传递至新生仔猪（肖俊峰等，2017）。而本研究中，平衡氨基酸模式对母仔猪抗氧化功能的提高，可能与氨基酸的抗氧化功能有关，不同氨基酸的抗氧化活性有着一定的差异，其中半胱氨酸、甲硫氨酸等具有较强的抗氧化活性（顾龙建，2013），精氨酸、亮氨酸也具有一定的抗氧化活性。精氨酸可通过多种途径增强仔猪和肥猪的体内抗氧化能力（吴琛等，2012；郑萍，2010），亮氨酸能够增强仔猪肝脏及胰腺组织中GSH含量、SOD和GPx酶活力及其mRNA的表达（苏伟鹏等，2016），但在母猪中的研究鲜见报道，其影响机制还需要进一步研究。