后备母猪血清胰岛素样生长因子-1鉴定初情日龄的可能性研究

林姿伸，刘 岭，董 冰*，唐兴强

（1.中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193；2.连江县金妹农业综合开发有限公司，福建连江 350003）

后备母猪的体况、初情日龄和背膘厚度决定了首配日龄。实际生产中，一般选择2～3次发情后的后备母猪进行首次配种，因此，确定初情日龄对发挥母猪的繁殖性能至关重要。传统判断发情的方法主要靠外部观察和试情。但不同品种猪的初情行为和时间段差异较大，视觉和经验判断易存在主观误差，人力消耗大，不利于规模化猪场的大范围筛选。传统预估初情日龄是通过背膘厚度和体重进行判断，但测定体重变化需要配备相应的硬件设施，且测定背膘厚度时存在人为误差和效率低的问题。随着智能化养殖场的发展，对母猪的可测指标进行实时检测，有利于准确判断后备母猪初情日龄，及时推进后备母猪进入首次配种流程，避免因误判初情日龄而延长母猪的非生产期。准确判断母猪的初情日龄有助于全面掌握母猪生产周期，加强生产管理，系统性提高母猪的使用率，降低猪场的母猪更新率和淘汰率，对猪场降低生产成本、提高经济效益具有重要的实际意义。

胰岛素样生长因子-1（IGF-1）能介导生长激素发挥促生长作用，与体增重直接相关，也可以促进卵巢颗粒细胞增殖，促进动物性成熟。血浆尿素氮（PUN）是氨基酸代谢的终末产物，是衡量合成代谢率的重要指标，可反映蛋白质的利用速度，是肌肉生长的代表性指标。背膘主要由脂肪组织组成，瘦素（Leptin）由脂肪组织分泌，在血清中的水平与脂肪组织含量呈正比，Leptin与背膘厚度密切相关。本试验旨在研究IGF-1与初情日龄的关系，用PUN和Leptin作为肌肉生长和背膘厚度的标识指标，评估血清IGF-1水平预测初情日龄的可能性，为选取高繁配种母猪提供新思路和新证据。

1 材料与方法

1.1 材料动物与设计 选取体重大于48 kg、（110±5）日龄的杜×长×大未配种的后备母猪80头（48～86 kg），于后备母猪到达第120日龄和第140日龄时分别测得背膘厚度和体重，并在第140日龄采血，测定血清Leptin、PUN和血清IGF-1浓度，计算后备母猪初情日龄与血液指标的相关关系。

1.2 饲养管理 动物试验于2019年12月在福建省福州市连江县金妹猪场开展，于2020年4月结束。试验期间，舍内温度20℃，湿度65%，所有后备母猪的饲养管理模式相同，每天07:00、14:00和18:00喂料，饲喂玉米-豆粕型日粮（表1），自由饮水，消毒程序按猪场常规方法进行，每天清扫圈舍，以保持圈内清洁。

表1 后备母猪玉米-豆粕型日粮组成和营养成分

1.3 测定指标

1.3.1 初情日期 后备母猪达140日龄时，采用公猪试情法，通过母猪是否有静立反射来判定初次发情时间，记录初情日龄。

1.3.2 体重与背膘厚度 后备母猪到达第120日龄和第140日龄时，于上午测量所有后备母猪的空腹体重，并使用背膘仪（Lean meater-No.31564，Renco，美国）测定第120日龄和第140日龄的后备母猪第10～11根肋骨之间、距离背中线6.5 cm处的背膘厚度。

1.3.3 IGF-1、Leptin、PUN 后备母猪第140日龄时，用抗凝管和促凝管分别采集前腔静脉血液10 mL，3 000 r/min转离心15 min，分离血清、血浆，-20℃保存待用。IGF-1和Leptin均使用试剂盒（南京建成科技有限公司）测定，显色后使用紫外分光光度计（756PC，上海菁华仪器有限公司）检测光密度值。PUN用西门子全自动生化分析仪（型号Syva Viva-proETM，德国SIEMENS）测定。

1.4 统计分析 采用SPSS 22.0软件对初情日龄、背膘厚度、体重、Leptin、PUN和血清IGF-1水平进行线性回归分析，<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 IGF-1、Leptin、PUN与初情日龄的关系 如图1所示，后备母猪血清IGF-1与初情日龄呈线性负相关（=-0.627，=0.000），PUN与初情日龄也呈线性负相关（=-0.084，=0.014，图1b）；Leptin水平与初情日龄并无统计学相关性（=0.633）。结果说明，IGF-1水平与初情日龄高度相关，其相关度高于PUN与初情日龄的相关度，可作为预测初情日龄的备选指标。

图1 IGF-1、Leptin、PUN与初情日龄的相关关系

2.2 IGF-1、体重和体重变化与初情日龄的关系 经分析，后备母猪第120日龄和第140日龄时的体重与初情日龄均不具有统计学相关度（=0.100和=0.105，图2a、2b）；第120日龄和第140日龄母猪体重差与初情日龄呈负相关（=-0.346，=0.002，图2c）。结果说明，后备母猪的体重与初情日龄不相关，但第120～140日龄的体重差与初情日龄具有显著相关性。进一步分析发现，第140日龄时母猪血清IGF-1与体重正相关（=0.587，=0.000，图2d），与合成代谢直接相关的PUN与体重差也正相关（=0.000，图2e），相关程度与IGF-1类似。结果提示，IGF-1可替代后备母猪的体重差，成为判断母猪初情日龄的指标。

图2 后备母猪日龄第120日龄体重、第140日龄体重与体重差和IGF-1、PUN的相关关系

2.3 IGF-1、背膘和背膘变化与初情日龄的关系 经分析发现，后备母猪第120日龄和第140日龄的背膘厚度与初情日龄都呈负相关（=0.002，图3a、3b），2个时间点母猪的背膘厚度间无差异。但第120日龄和第140日龄的背膘厚度差与初情日龄并没有关联性（=0.238，图3c）。IGF-1与母猪第140日龄的背膘厚度呈正相关（=0.594，=0.000，图3d）。而血清Leptin水平虽然与脂肪含量直接相关，却与第140日龄的背膘厚度无统计学相关性（=0.731，图3e）。结果提示，IGF-1水平可替代140日龄后备母猪的背膘厚度，成为判断母猪初情日龄的指标。

图3 后备母猪第120日龄、第140日龄的背膘厚度及变化与IGF-1、Leptin的相关关系

3 讨 论

3.1 IGF-1、Leptin、PUN与初情日龄的关系 小母猪在生长发育过程中，从身体体重的增长，逐渐开始性腺发育走向性成熟，卵泡发育成熟后，母猪就开始排卵，在第120日龄至第160日龄出现不规则的外阴部红肿，并对公猪的刺激有性反应。后备母猪第一次排卵即为初情，标志着小母猪的性成熟。IGF-1除了与生长有关外，还与雌性动物的性成熟相关。IGF-1可促进卵巢颗粒细胞的有丝分裂和卵母细胞的成熟。本研究发现，后备母猪在第140日龄时的血清IGF-1水平与初情日龄呈线性负相关。

研究表明，背膘脂肪沉积增加引起Leptin受体的表达量增加，由于性成熟能够促使后备母猪的脂肪沉积增加，由此推测Leptin与初情日龄也有相关性。但本研究结果表明二者只呈负相关趋势，并无显著相关。这可能是由于Leptin的分泌还受其他激素调控，它与全身脂肪含量相关，但是背膘脂肪只是全身脂肪的一部分，Leptin与背膘脂肪的含量和变化并没有直接关系。

PUN是蛋白质代谢的末端产物，它衡量了肌肉组织生长和合成代谢的水平。后备母猪在达到性成熟之前，体重和肌肉组织迅速生长，体增长达到一定程度时伴随着性成熟的发生，因此PUN可作为预估初情日龄的指标之一。本研究也发现，PUN与初情日龄呈显著负相关，与IGF-1和初情日龄的相关性相比较，PUN与初情日龄的相关系数较低。由此可见，PUN确实可以作为预估初情日龄的指标之一，但IGF-1在预估初情日龄的准确性上优于PUN。

3.2 IGF-1、体重和体重变化与初情日龄的关系 体重是常用于判断后备母猪初情日龄的参考指标之一。本研究发现，后备母猪第120日龄和第140日龄的体重与初情日龄均不具有统计学相关度，这表明仅使用体重作为指标来预估初情日龄不可靠；进一步研究发现，第120日龄和第140日龄之间后备母猪的体重变化与初情日龄呈显著负相关。可见，后备母猪的体重本身与初情日龄不相关，但体重变化的大小却与初情日龄显著相关，说明当后备母猪在初情日龄前，体增长的速度越快，越快进入初情期，在这一发育阶段，体重的增长速度可能比体重实际值本身更值得关注。

在实际生产中，给后备母猪反复称量的操作具有复杂性。本研究分析发现，体重变化与第140日龄血清IGF-1呈极显著正相关，这表明在一定程度上IGF-1可以代替体重差作为预估初情日龄的指标。PUN水平可影响肌肉组织生长代谢的状况。本研究发现，第140日龄的PUN与体重变化呈极显著正相关，相关程度与IGF-1相当，这也进一步验证了IGF-1可作为生长指标替代后备母猪的体重差，成为判断母猪初情日龄的指标。

3.3 IGF-1、背膘和背膘变化与初情日龄的关系 IGF-1可以促进前脂肪细胞的增殖分化，促进合成脂肪酸和脂肪组织的沉积，前脂肪细胞和脂肪细胞又都能分泌IGF-1，对局部脂肪组织的形成实现正反馈调节。母猪初情时脂肪细胞含量增加，背膘增厚。背膘厚度在15～19 mm为体况正常，若母猪过瘦或过肥，都容易出现不发情的现象。母猪的背膘厚度也属于高遗传力性状。由于母猪各阶段营养供给和代谢特点不同，会导致脂肪沉积差异，进而导致背膘厚度的变化，而母猪个体体况差异往往是导致繁殖性能差异的重要因素。

本研究分析发现，后备母猪第120日龄和第140日龄的背膘厚度与初情日龄均呈显著负相关关系，说明2个时间点时母猪的背膘厚度都与初情日龄密切相关。这提示背膘厚度可以反映后备母猪的初情日龄。但第120日龄和第140日龄的背膘厚度差与初情日龄并没有显著关联性，说明初情日龄的早晚可能与背膘厚度的增长幅度无关，但也可能与测定背膘厚度的准确度有关。IGF-1与140日龄的背膘厚度呈显著相关，使IGF-1可成为判断母猪初情日龄的指标之一。

4 结 论

本研究结果表明，后备母猪140日龄的血清IGF-1水平与初情日龄呈显著负相关，且IGF-1与后备母猪的体重变化、背膘厚度和初情日龄的相关程度较Leptin和 PUN更高。因此，可以通过血清GF-1水平，协同其他传统指标（如日龄、体重和背膘厚度）来预估后备母猪初情日龄，但还需要在生产中多次实践进一步论证。