影响母猪繁殖性能的因素及其作用机理的研究进展(上)
母猪的繁殖性能和养猪场的经济效益密切相关,研究发现影响母猪繁殖性能的因素较多,包括营养因素、激素因素等。本文对影响母猪繁殖性能的因素及作用机理的研究进展作一综述。
1营养因素对母猪繁殖性能的影响
营养可通过一些机制,包括对促性腺激素分泌的影响等,直接影响母猪繁殖性能。经产母猪哺乳期能量摄入水平可能对促黄体激素(LH)的分泌具有重要影响作用(Varley等,1996)。Yang等(2009)研究发现,初产母猪所需要的赖氨酸水平高于经产母猪,而且营养对母猪繁殖性能的调控可能是通过LH介导发挥作用的。不同浓度营养水平可能通过影响IGF-1的分泌量而影响胚胎早期发育,这种作用可能与生长激素(GH)、胰岛素的分泌变化有关(郭海燕等,2007)。多种营养素,如镁、铬、左旋肉碱、功能性氨基酸等对母猪繁殖性能都有调节作用。
1.1镁对母猪繁殖性能的影响及机理
动物受到应激会产生两大类激素,肾上腺皮质激素和儿茶酚胺类激素。作为肾上腺皮质类激素的皮质醇可通过胎盘屏障来影响胎儿机体发育,而儿茶酚胺类激素尽管不能通过胎盘屏障但胚胎在应激状态下会独立产生,而且需要胎盘来进行代谢。一方面镁通过抗应激作用,减少妊娠母猪机体因为应激导致的皮质醇浓度升高,降低胚胎内皮质醇浓度,减少胚胎的能量消耗,增多胚胎体脂沉积,避免了因皮质醇升高引起母猪子宫动脉收缩,导致血流量减少,胎儿吸氧不足、营养吸收缺乏,从而影响胚胎成活率。另外一方面,镁通过抗应激作用,减少母体产生儿茶酚胺,提高胎盘分泌的相关酶含量和活性,改善胚胎组织状态;此外还可维持子宫内环境,促进胎儿营养吸收顺畅,增加胎儿初生重和成活率(谷琳琳等,2013)。
1.2铬对母猪繁殖性能的影响及作用机理
铬可以改善母猪繁殖性能,显著提高繁殖力。母猪繁殖周期受下丘脑—垂体—卵巢内分泌轴调控,下丘脑促性腺激素能够刺激垂体释放促黄体激素,而促黄体激素可对卵巢发挥作用来调控断奶后的发情周期,促进卵泡成熟和排卵,进而提高产仔数。铬以胰岛素为介质,通过增加排卵数目、提高胚胎成活率以及降低妊娠期应激来提高母猪繁殖性能。胰岛素通过垂体作用提高促性腺激素释放激素的释放频率,促进释放促黄体激素和促卵泡激素。这些激素可以直接对卵巢发挥调控作用,促进卵泡发育,提高血清孕激素和雌激素的含量,提高排卵数量。Lindemann等(1995)发现,补铬可显著提高窝均产仔数和妊娠率。Mooney和Cromwell(1995)研究表明,添加铬仅能微弱提高窝均产仔数,但能显著提高分娩率。
1.3精氨酸以及mTOR途径对母猪繁殖性能的影响及作用机理
自然条件下,一氧化氮和多胺分泌量不足是诱发雌性多胎动物宫内发育迟缓的共同机制(Wu等,2004)。一氧化氮和多胺对妊娠期雌性动物胚胎形成、子宫胎盘血流量、胎盘血管生成和发育、胎盘滋养层生长、养分从母体到胎儿的转运以及胎盘和胎儿生长均有积极影响。而精氨酸在机体内通过代谢产生的一氧化氮和多胺可以对母猪繁殖性能进行调控。N-氨甲酰谷氨酸作为精氨酸内源激活剂也会对孕体生长和发育发挥相同作用(冯占雨等,2011)。精氨酸在妊娠早期可以促进母猪生成完善的胎盘系统,促进血管和神经网络密布、功能完善,可降低妊娠早期胎儿营养吸收率,提高胚胎成活率。而后期精氨酸的代谢产物一氧化氮和多胺还可以通过胎盘纽带作用保证母体和胎儿之间气体、血流和养分的充分交换,通过自身直接调控和间接途径(mTOR途径)调控胚胎和胎儿的生长发育(冯占雨等,2011)。精氨酸、亮氨酸、谷氨酰胺和脯氨酸可激活体内哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路,通过调节一氧化氮、多胺和蛋白质的合成,刺激胎盘生长和母体营养物质通过胎盘向胎儿的转运,从而促进孕体的存活和生长发育(林可,2010)。精氨酸还可通过营养分配来促进胎儿骨骼肌生长,抑制白色脂肪增长。Wu等(2012)研究发现,母猪日粮中添加1%的精氨酸或者0.1%的氨甲酰谷氨酸可以显著提高胎盘组织的胎盘生长因子1(PlGF1)和血管内皮生长因子(VEGFA)的mRNA表达,认为其在改善胎盘血管功能和促进胎儿营养物质供应方面起着重要作用。
1.4L-肉碱对母猪繁殖性能的影响及作用机理
母猪体况的改善可能与L-肉碱改变脂肪、蛋白质代谢有关;仔猪初生重的增加可能与肉碱影响胰岛素样生长因子系统(IGFs)促进胎盘生长,促进胎儿葡萄糖的氧化利用有关(邓秋红等,2011)。肉碱可能会通过IGF-1促进胎盘组织生长发育,上调绒毛膜葡萄糖转运蛋白表达量,从而促进葡萄糖从母体向胎儿血液的转运,改善胎儿供能等方式促进胎儿发育(邓秋红等,2011)。L-肉碱还可通过调节内源性激素分泌间接促进乳腺发育以提高泌乳量,增加母猪乳汁所含能量浓度,促进哺乳仔猪生长发育(林茂旺,2008)。肉碱可以经过胎盘进入胎儿体内或者直接分泌到乳汁中,改善胎儿生长发育并提高仔猪初生重及断奶重。添加L-肉碱能降低泌乳母猪失重,其原因可能与肉碱提高营养物质消化率,促进肝脏β-氧化利用长链脂肪酸进行供能,增加泌乳期体脂的利用,降低肌肉氨基酸和蛋白质分解的作用机制有关(邓秋红等,2011)。
1.5其他营养素对母猪繁殖性能的影响及作用机理
张润宏(2001)研究发现,在母猪妊娠后期和哺乳期添加一定比例的苜蓿草粉和定量脂肪(1.6%)可以显著降低血液中尿素氮含量,显著提高血液中胆固醇、甘油三酯、肌酐的含量,显著提高猪乳中乳蛋白、乳脂和乳糖的含量,从而显著提高了哺乳仔猪的日增重、断奶个体重和窝重。Cordero等(2011)研究发现,共轭亚油酸可以通过降低母猪背膘损失和哺乳失重以及乳汁中脂肪组成来提高断奶重,改善繁殖性能。Jang等(2013)研究发现在妊娠期和哺乳期添加活酵母(106cfu/g和107cfu/g)可以提高初乳IgG抗体浓度和对应仔猪血清IgG抗体浓度,降低断奶后发情间隔和增加断奶后7d母猪发情比例。
(1.湖南省微生物研究院,胡新旭,周映华,刘惠知,郭照辉;2.湖南生物机电职业技术学院,卞巧;3.河北工程大学农学院,孙占田;4.北京挑战生物技术有限公司,刘维纲)
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