种猪批次化生产在我国的创新应用

2024-04-12朱雪丹张守全

猪业科学 2024年3期

朱雪丹，张守全

（1.华南农业大学动物科学学院，国家生猪种业工程技术研究中心，广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室，广东广州 510642；2.宁波第二激素厂，浙江宁波 315300）

基于养殖场规模增加及生物安全需要，猪场开展批次化生产几乎成为必然选择。种猪批次化生产技术从欧洲传入我国，即根据母猪群分批并按计划组织批次生产，已被国内许多规模化养殖场广泛采用。我国引入种猪批次化生产技术后，在生殖激素应用诸如D-型氯前列醇钠、人绒毛膜促性激素（human chorionic gonadotropin，HCG）、卡贝缩宫素、烯丙孕素片剂等方面开展了创新性的探索，并取得显著的效果，推动了批次化生产技术在养猪业中的应用。

1 母猪发情周期的激素变化

母猪属于自发排卵动物，成熟卵泡自发排卵，并自发形成黄体，有稳定的发情周期和发情持续时间。母猪发情周期为18 ～23 d，发情持续时间为2 ～3 d。近年来，随着对卵泡发育、排卵和黄体形成规律的深入研究，人们逐渐习惯于将发情周期划分为卵泡期和黄体期。卵泡期指卵泡从开始发育至成熟、排卵的时期，一般持续5 ～7 d；黄体期指黄体开始形成至被溶解的时期，一般持续13 ～16 d。卵泡期，母猪外周血清中雌激素逐渐升高，增加了促性腺激素释放激素（Gonadotropin-releasing Hormone，GnRH）的脉冲频率，刺激垂体前叶分泌促黄体激素（Luteinizing Hormone，LH），形成LH 峰，从而诱导颗粒细胞产生成熟信号，再刺激卵母细胞成熟，增加卵巢血流量，诱导卵泡排卵。成熟卵泡破裂后，形成黄体，进入黄体期，黄体分泌孕酮（Progesterone，P4），负反馈抑制GnRH，抑制卵巢活动。未受孕母猪在第15 ～17 天，子宫内膜分泌PGF2α溶解黄体，P4浓度迅速下降，GnRH 的抑制作用被解除，雌激素又开始大量分泌，卵泡发育，母猪再次发情排卵。

2 批次化生产的技术方案

种猪繁殖性能关键取决于繁殖管理，批次化管理的核心技术在于统一母猪的发情周期，通常采用孕激素类似物——烯丙孕素来延长黄体期。烯丙孕素可人为补充P4水平以延长黄体期。目前国内外种猪批次化生产中，广泛使用的定时输精技术有简式定时输精技术（Simplif ied Timed Artif icial Insemination，TAI）和精准定时输精技术（Fixed-time Artif icial Insemination，FTAI）两种，二者区别在于是否诱导排卵，以及是否需要发情鉴定。

2.1 后备母猪的批次化方案

初情期前，母猪的卵巢活动和生殖功能并不完善，初情期后，母猪达性成熟（6 ～7 月龄），虽然具备了正常繁殖的能力，但并不适宜配种，通常在第3 个情期配种能取得较好的繁殖成绩。有无初情期显著影响着后备母猪进群的妊娠率，无初情期后备母猪直接进群更容易刺激卵巢引发卵泡囊肿。初情期早晚不仅影响着首配日龄，更影响母猪的终身生产力。初情日龄控制在195 d 前，初配日龄在225 ～285 d内，并伴有1 次以上情期经历的后备母猪有较好的繁殖性能，并能持续影响随后几胎的繁殖成绩。杨菲菲等的研究也表明，长大二元杂交后备母猪初配日龄为225 ～270 d时，可获得最高的总产仔数和产活仔数。陈志林等统计到，一群（8 875 头）长大二元杂交后备母猪中，仅有不到16%的母猪能在195 日龄以前出现初情期。因此，195 日龄时借助血促性腺绒促激素（PG600 或同发素）或FSH/HCG 等来诱导后备母猪进入初情期显得尤为重要，如图1 和图2 所示。

图1 后备母猪简式配种进群方案

图2 后备母猪精准配种进群方案

后备母猪进入妊娠群主要有两种方案，简式配种进群方案和精准配种进群方案。简式配种进群方案也叫TAI，如图1 所示，222 日龄母猪（性成熟）先饲喂3 d 的果汁调教，然后连续饲喂18 d 烯丙孕素以延长黄体期，随后每天2 次采用人工查情结合公猪试情的方式查情，出现静立反射即可配种。最后一次配种后，间隔28 ～35 d B 超孕检，妊娠母猪进群，超过3 次妊娠失败或未发情的母猪即可淘汰。程玲华等发现，与不做处理的后备母猪相比，经TAI 程序处理的后备母猪能显著提高其发情率、参繁母猪配种率和参繁母猪分娩率。

精准配种进群方案，也叫FTAI，如图2 所示，饲喂18 d 烯丙孕素后，间隔24 h 颈部肌肉注射200μg 氯前列醇钠或75μgD-氯前列醇钠（递胎素），间隔18 h 肌肉注射800 ～1 000 IU PMSG，间隔80 h 再肌肉注射GnRH（布舍瑞林、戈那瑞林等），或者用HCG 替代GnRH，间隔24 h 第1 次输精，再间隔16 h 进行第2 次输精，28 d后开始B 超孕检（278 日龄），怀孕后备母猪进入妊娠群，空怀母猪进行下一轮进群，超过3 次空怀即可淘汰。FTAI 程序配种时间不受母猪发情行为的影响，能够完全规避由于配种员误判和未察觉到母猪静立发情而导致未配的问题。据不完全统计，受孕母猪中有44%的母猪没有被察觉到发情行为。

2.2 经产母猪的批次化的方案

值得注意的是，哺乳期的母猪（经产母猪和初产母猪），高水平的促乳素（Prolactin，PRL）也能够抑制下丘脑GnRH 的释放。同一时间断奶后，PRL 水平迅速降低，抑制作用被解除，促使下丘脑节律性释放GnRH，断奶母猪得以同期发情、同期排卵、同期配种，最终实现同步分娩，这是断奶母猪的TAI 程序。据统计，约有25%的母猪不会在断奶后7 d 内发情。

经产母猪也可以实施FTAI 方案，如图3 所示。哺乳期满的母猪下午16:00 断奶，断奶当天（第0天）可注射氯前列醇钠（选用），第1 天下午 16:00 肌肉注射PMSG，第4 天下午16:00 肌肉注射GnRH 或者HCG 诱导同期排卵，第5 天下午16:00 第1 次输精，间隔16 h 进行第2 次输精。张香勤等的研究表明，断奶时间也会影响母猪繁殖绩效，下午断奶能提高母猪断奶后7 d内发情率。

图3 经产母猪的精准定时输精方案

3 评价指标的创新

经产参繁母猪：指断奶母猪剔除主动淘汰和被动淘汰的母猪后，用于下一胎配种的母猪。

后备参繁母猪：指6.5 ～7 月龄，接种过种猪疫苗的后备母猪。

参繁母猪分娩率：分娩母猪占参繁母猪的百分率。

头均总仔数需一胎母猪饲养日=（一胎母猪分娩日龄+配种未分娩离场日龄+ 未配离场日龄）/一胎母猪分娩总仔数。

头均合格仔数需一胎母猪饲养日=（一胎母猪分娩日龄+配种未分娩离场日龄+未配离场日龄）/一胎母猪分娩合格仔数。

4 批次化生产节律应用创新

批次化生产得以在德国应用，其中一个重要的目的是使猪场饲养员能够集中周末休息，因此采用3周批、4 周批养殖管理模式。根据我国养猪业的生产条件和应用目标，批次化生产引入我国后，猪场饲养员周末集中休息并没有那么“重要”，因此批次化生产节律不再选用周的倍数，而是创新性地选用18 d、36 d 的时间作为生产节律。这两种时间节律的批次生产适用于传统猪舍，尤其是两点式生产模式，即断奶仔猪异地饲养，分娩舍36 d 周转1 次，哺乳仔猪24 d 断奶，还有12 d 的时间用于洗消、干燥、待产母猪上床，这为分娩舍的周转安排提供了充裕的时间。18 d 时间节律的批次生产适用于大型生产线，如超过2 400 头基础母猪；36 d 批适用于小型生产线，如少于1 200 头基础母猪。

5 批次化生产激素应用创新

5.1 后备母猪批次进群前及早建立初情期

PG600 最早由英特威国际有限公司生产，其产品成分包括400 IU PMSG 和200 IU HCG。目前我国国内已有企业生产出PG600 的仿制兽药，拥有和英特威PG600 相同的作用。初情期前的后备母猪经外源激素诱导后，可出现发情和排卵现象。6 月龄大白后备母猪注射PG600后，有96%的母猪在注射后7 d 内发情，明显高于空白组（63%）；此外，注射PG600 组所有发情母猪均有排卵行为，而对照组只有63%的发情母猪存在排卵行为。最近，Lewchalermwong 等也发现，初情期前后备母猪注射PG600 的第3 天，有76%的母猪表现出发情行为，排卵率达到92%。初情期提前，可以改善母猪的终身繁殖力。

5.2 烯丙孕素片剂首创和应用

20 世纪60—70 年代，Hoechst Roussel Vet.推出商业化产品烯丙孕素内服溶液。1990 年，烯丙孕素兽药（内服溶液）产品获得FDA 批准在美国上市销售。2018 年，烯丙孕素内服溶液获得我国农业农村部批准，在我国国内正式上市销售。非洲猪瘟在我国养猪业持续蔓延，为降低饲喂烯丙孕素内服溶液可能带来的生物安全风险，并解决油剂口服过程中费工费时等问题，2023 年，国内有企业创新性地推出了便于运输、饲喂方便、生物安全风险小和应用效果好的片剂烯丙孕素，这为非瘟时代批次化生产技术的应用提供了基础保障。

国内研究者比较了不同剂量烯丙孕素饲喂18 d 对母猪繁殖性能的影响，其中每天20 mg/头的剂量可使母猪同期发情率（70.37%）、受胎率（100%）以及分娩率（100%）达最高水平。李莉等的研究也表明，烯丙孕素内服溶液可有效诱导母猪同期发情。烯丙孕素也能诱导超期不发情的母猪发情，提高母猪利用率。此外，烯丙孕素诱导同期发情还可以促进子宫腺体的发育，增加子宫内膜总面积，有利于囊胚在整个子宫中的附植，提高受胎率。因此，在后备母猪进群方案中，推荐烯丙孕素以每天20 mg/头的剂量饲喂18 d，能最显著提高后备母猪在集约化管理中的繁殖绩效。

烯丙孕素为调节母猪背膘争取了时间，对于偏瘦型和偏胖型猪群，断奶前短期饲喂烯丙孕素，可以有效延长母猪体脂和体蛋白调整的时间窗口。从断奶前1 d 开始连续9 d，每头猪每天饲喂烯丙孕素20 mg，能显著提高偏瘦型母猪27.9 个百分点的发情集中度。徐桢等的研究也表明，偏瘦和偏胖型母猪短期饲喂9 d 烯丙孕素，并配合FTAI 管理程序，能明显提高母猪的繁殖性能。

5.3 HCG 用于诱导排卵后单次定时输精

HCG 由人类胎盘绒毛膜的合胞体滋养层细胞产生，通过孕妇尿液排出，其生物学功能与LH 相似。LH、GnRH、HCG 都能促进卵泡的成熟与排卵，但由于LH 来源受限，半衰期短，GnRH 易引发卵泡囊肿，排卵集中度不够。因此，在批次化管理中，推荐使用HCG 来诱导同期排卵。HCG 单独使用或与PMSG、FSH 配合使用，促进排卵和黄体机能。

TAI 程序中的母猪属于自发排卵，发情后无需激素诱导即可实现自发排卵，但同期排卵率偏低。FTAI 程序中，母猪发情后使用GnRH 或HCG 来诱导排卵，排卵同期率较高，但若激素使用不当或配种时间不当，将会显著影响母猪的受胎率、分娩率和产仔数。500 ～1 000 IU HCG 可有效诱导85% ～90% 的母猪在给药后39 ～49 h 内排卵。在断奶后86 h，Nissen 等对比了不注射和注射HCG或GnRH 诱导排卵对卵泡生长、排卵时间等方面的差异。该实验结果显示，在对照组中，母猪在发情开始后32 ～52 h 排卵，卵泡的最大直径达7 ～10 mm，并以最大直径维持了约24 h 才进行排卵；HCG组则是在肌注HCG 后40 ～42 h，卵泡持续生长直至6 ～7 mm 进行排卵；而GnRH 组卵泡直径可超过10 mm 并至少持续24 h 方能排卵或发育为囊肿。定时输精方案中，PMSG 配合HCG 更能提高同期发情配种母猪的受胎率、分娩率和产仔数。综上，在FTAI 方案中，HCG诱导同期排卵的效果优于GnRH。并且，在HCG 诱导同期排卵效果显著提高的基础上，推出了单次定时输精技术，并推广应用。

5.4 氯前列醇钠创新应用

PGF2α是一种黄体溶解因子，广泛用于母猪的同期发情和分娩启动，此外，近年来发现PGF2α对早期胚胎发育、着床、妊娠维持也发挥着重要作用。目前市面上兽用的PGF2α产品主要有两种，一种是地诺前列腺素F2α，又叫氨基丁三醇前列腺素F2α，化学结构与天然PGF2α相同，主要通过肺、肾等被清除，其半衰期约为8 ～9 min；另一种是PGF2α类似物，如氯前列醇钠，也叫氯前列烯醇钠，可使体内半衰期延长至3 h。仅单次使用氯前列醇钠很难让所有母猪发情，如若不发情，通常初次给药后11 d 重复给药可以提高母猪的发情率。

氯前列醇钠存在旋光异构体，根据手性碳原子的相对构型，可分为D-氯前列醇钠和L-氯前列醇钠。2018 年，国内首次推出D-氯前列醇钠产品。试验表明，D-氯前列醇钠在引发黄体溶解方面的效力大约是DL-氯前列醇的3 ～4 倍，并且D-氯前列醇钠与PGF2α受体的亲和力约为DL-氯前列醇钠的150 倍。这些结果表明，L-氯前列醇钠对溶解黄体不起作用，甚至有抑制作用。

氯前列醇钠在生理上具有溶解妊娠黄体和持久黄体的功能，通常用于同步诱导分娩和促进伴持久黄体的母猪发情。最近研究发现：氯前列醇钠可促进卵泡的发育，提高断奶母猪和停喂烯丙孕素后的后备母猪的发情，也可促进哺乳期母猪乳腺的发育，进而提高泌乳力。预产期前1 d 使用氯前列醇钠诱导分娩，37.5 ～75 μgD-氯前列醇钠能显著缩短母猪分娩进程，提高白天分娩率，其诱导母猪同期分娩的效果不亚于200 μgDL-氯前列醇钠。哺乳期前2 周母猪多次注射D-氯前列醇钠或DL-氯前列醇钠能提高25%～30%的泌乳量，也改善母猪下一胎的繁殖性能，其中D-氯前列醇钠效果优于DL-氯前列醇钠。张洁等的研究也表明，150 μgD-氯前列醇钠对于患持久黄体奶牛的治疗效果优于200 μgDL-氯前列醇钠。综上，D-氯前列醇钠制可能会逐步取代DL-氯前列醇钠产品用于种母畜的繁殖方案中。

5.5 长效缩宫素应用

卡贝缩宫素具有与催产素相似的化学结构，对雌性生殖器官的平滑肌纤维收缩起主要作用，半衰期长于催产素。但在与外源性催产素相比，卡贝缩宫素诱导的子宫收缩更接近于生理分娩。卡贝缩宫素也能促进分娩进程，分娩中期母猪无力时，卡贝缩宫素可加速仔猪娩出、胎衣胎盘的排出，其预防产后阴道出血的效果也优于催产素。虽然卡贝缩宫素可以替代催产素，但其用量必须严格控制，以防初乳无效排出。输精时加入精液中，有利于精液进入子宫深部，可能提高产仔数和分娩率。