西南大學動物科技學院 何 欽 宋代軍*
n-3多不飽和脂肪酸(PUFA)主要包括α-亞麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸 (DHA)。目前日糧n-3PUFA對母豬繁殖性能的影響備受關注。本文主要介紹了n-3PUFA影響母豬繁殖性能的作用機理以及使用效果。
1.1 n-3PUFA通過影響機體細胞膜的組分影響母豬繁殖性能 細胞膜脂肪酸的類型對細胞膜的生理功能起著至關重要的作用。當細胞膜中飽和脂肪酸含量升高時,其流動性和延展性會降低;而當細胞膜中n-3PUFA(如DHA、EPA)整合到細胞膜上時,細胞膜則表現出很強的可塑性和流動性,這對于細胞內的酶活性、受體與配體的識別、細胞膜對離子通透性等功能的正常發揮起著非常重要的作用(Fristsche等,1993)。 因此,n-3PUFA 在維持組織彈性、心血管功能、肝臟機能以及胚胎發育等方面都發揮著重要作用。
1.2 n-3PUFA通過內分泌途徑影響母豬繁殖性能
1.2.1 n-3PUFA影響前列腺素的合成分泌 在哺乳動物體內,n-3PUFA在體內代謝可產生3-前列腺素類化合物,而n-6PUFA在體內代謝則產生2-前列腺素類化合物,其中E2型前列腺素和F2α型前列腺素有刺激子宮收縮和破壞黃體的作用。而n-3PUFA代謝產生的3-前列腺素類化合物的生物學效能低于2-前列腺素類化合物,能抑制 F2-α 型前列腺素的釋放(Mattos等,2003),有利于胎兒的生長發育。
1.2.2 n-3PUFA影響類固醇物質的合成分泌n-3PUFA在類固醇物質的生物合成中起重要作用。類固醇激素主要包括各種腎上腺皮質激素及所有的性腺激素,如雌二醇、睪酮、孕酮和糖皮質激素等。這些激素在生殖器官生長、分化及維持生育能力的過程中發揮著重要作用。此外,類固醇激素在調節動物體內的內分泌平衡,改變性周期和發情行為,促進卵泡生長發育,提高排卵率和產仔率等方面也有積極作用 (覃健萍等,2004)。n-3PUFA能夠調節腎上腺素類固醇的合成。Sarel和Widmaier(1995)研究發現,在鼠的腎上腺皮質細胞培養中,添加ALA能刺激皮質酮合成。原因是添加ALA,能增加E3型前列腺素的產生量,從而激活了腺苷酸環化酶活性,增強cAMP的合成,增加促腎上腺皮質激素對腎上腺皮質酮的作用 (王鏡巖等,2002)。此外,有研究顯示,在日糧n-3PUFA可以減少腫瘤壞死因子α的產生,從而抑制機體的防御反應,影響母豬和胎兒或者新生仔豬的免疫力(Rooke 等,2001)。
1.2.3 n-3PUFA影響胰島素和瘦素等分泌 由于母豬妊娠后期常出現胰島素抵抗,對葡萄糖耐受力低,高血糖通常伴隨較高的初生死亡率,還容易導致母豬產后的無乳癥,使新生仔豬哺乳期養分攝入不足 (Pere 等,2000;Kemp 等,1996;Weldon等,1994)。因此,在母豬妊娠后期出現胰島素抵抗時,提高母豬n-3PUFA的攝入量能穩定血液胰島素和瘦素分泌,提高母豬采食量進而提高哺乳仔豬的生長性能(Papadopoulos等,2009)。 Papadopoulos等(2009)研究證實,在分娩前3 d或者8 d提高母豬日糧中n-3PUFA含量,能改變母豬的激素代謝,如胰島素和瘦素等的分泌,影響養分在母豬和胎兒之間的分配,同時還影響泌乳期母豬的采食量,這些變化可能會對仔豬出生后的生長性能產生長久性的影響。
1.3 n-3PUFA通過影響基因的表達影響母豬繁殖性能
1.3.1 n-3PUFA影響與免疫有關的基因的表達Lee等(2001)通過體外研究發現,在由細菌脂多糖誘導的急性應激炎癥反應過程中,n-3PUFA能顯著降低TLR2和TLR4以及Cox-2的表達水平。Mateo(2007)研究表明,在妊娠后期的母豬日糧中通過添加魚油,能夠降低妊娠110 d血液中單核細胞數量,下調促炎性因子基因,如IL-2受體、PKC-α、TLR和抵抗素的表達。此外,Papadopoulos等(2009)研究還發現,在妊娠100 d的母豬日糧中添加魚油提高n-3 PUFA與n-6 PUFA的比例能夠減少促炎癥因子血清淀粉氧蛋白A的表達。
1.3.2 n-3PUFA影響與腸道吸收有關的基因的表達 研究表明,在母豬妊娠期和泌乳期日糧中添加魚油,通過提高n-3PUFA攝入量能夠增加仔豬腸道葡萄糖轉運載體GLUT2和SGLT1的表達;此外,通過對仔豬腸道進行體外葡萄糖和氨基酸的吸收試驗也表明,富含n-3PUFA的腸道組織對葡萄糖和氨基酸的吸收顯著增加,所以仔豬斷奶時肝臟和肌肉中糖原含量有增加的趨勢(Gabler等,2007)。
2.1 n-3PUFA對母體繁殖組織和胚胎/胎兒組織中的脂肪酸組成的影響 Brazle等(2009)研究發現,在妊娠早期的母豬日糧中添加1.5%的魚油,母豬子宮內膜和胚胎組織中DHA和EPA的比例顯著升高。日糧脂肪類型會影響乳汁脂肪酸組成。在日糧中添加魚油可提高乳汁中EPA、DHA的含量,并通過乳汁影響仔豬的體組成(Arbuckle 和 Innis,1993)。 Gabler等(2009)研究發現,母體日糧中的n-3PUFA能夠通過胎盤和乳汁在新生仔豬的腸道、肝臟和大腦等組織中有效沉積,而同時降低了n-6PUFA的沉積。Rooke等(1998)在妊娠90 d的母豬日糧中分別添加豆油和金槍魚油,結果也表明,添加魚油后出生仔豬體內的n-3PUFA尤其是DHA含量增加,而n-6多不飽和脂肪酸尤其是花生四烯酸含量減少;進一步研究發現,盡管日糧的多不飽和脂肪酸轉移到胎兒的效率較低(<5%),但通過在母豬日糧中添加長鏈n-3多不飽和脂肪酸,仍可使胎兒大腦和視網膜的DHA含量增加。
2.2 日糧n-3PUFA對卵母細胞的質量、早期胚胎發育和活產仔數的影響 Fergucon和Leese(2006)研究表明,牛卵母細胞中的脂肪酸是其成熟過程中的重要能量來源。不同類型的脂肪酸的生理功能不同,所脂肪酸的類型有可能影響卵母細胞的質量。Wakefield等(2008)研究發現,在配種前的母鼠日糧中添加7%富含n-3PUFA的魚油會影響卵母細胞的線粒體分布以及線粒體鈣水平。Kim等(2001)研究也發現,ALA與卵母細胞的生長發育及分裂有一定相關性,在囊胚階段ALA能夠調節減數分裂,還能保護囊胚免受傷害。
Perezrigau等(1995)從初情期開始,分別在母豬日糧中添加4%的椰子油、大豆油和魚油,結果發現n-3PUFA含量高的魚油具有提高早期胚胎存活率的趨勢。此外,Webel等(2004)研究表明,在母豬日糧中添加富含n-3PUFA的魚油不僅可以提高窩產仔豬數,還可以在不影響排卵率的情況下提高母豬的早期胚胎存活率。在妊娠后期,胎兒的大腦和視網膜中要儲存相當數量的DHA,所以日糧中缺乏DHA會影響胚胎后期的發育(Das,2003)。但也有研究表明,在后備母豬配種前35 d開始飼喂1%富含n-3PUFA的魚油,并不影響排卵率和27 d的胚胎存活率 (Estienne等,2006)。不同的試驗結果可能與日糧中n-3PUFA的含量不同有關。
汪勇等(2004)研究發現,在母豬妊娠期補充5%ALA可以提高其窩產仔數。Perezrigau等(1995)在青年母豬初次配種前28 d的日糧中分別添加40 g/kg椰子油(中鏈脂肪酸)、大豆油(主要是亞油酸)和油鯡魚油(DHA和EPA),并且一直持續到配種后35~37 d。結果顯示,與淀粉對照日糧相比,油鯡魚油可增加初產母豬的活胎兒的數量,豆油和椰子油未產生明顯效果。
2.3 日糧n-3PUFA對仔豬生長性能的影響汪勇等(2004)研究發現,在母豬哺乳期補充5%ALA可以增加仔豬初生重和斷奶重,同時有效降低了仔豬斷奶前死亡率。Rooke等(2001)分別在兩組妊娠母豬的日糧中添加1.75%富含n-3PUFA的魚油,其中一組在妊娠63~91 d添加,另一組在妊娠92 d至分娩期間添加。結果表明,與對照組相比,試驗組哺乳仔豬的生產性能均有所提高,尤其是在仔豬出生后35 d內的生產性能最佳。Ng和Imis等(2003)研究發現,n-3PUFA 尤其是其中的DHA能影響大腦的發育,日糧n-3PUFA可影響哺乳仔豬的活力及采食行為,通過行為學的改變使仔豬有效獲取母豬乳汁。但Law等(2009)在妊娠期母豬日糧中添加10%富含n-3PUFA的魚油,結果發現其哺乳期仔豬的生長性能和其他類型的油脂 (含n-3PUFA的量較魚油低)無顯著差異。由此可見,母豬日糧中添加n-3PUFA的量不同,對仔豬生長性能產生影響的結果也可能不同,因此在母豬日糧中應添加適量的n-3PUFA才能提高仔豬的生長性能。
綜上所述,通過日糧添加富含n-3 PUFA的飼料原料能夠提高母豬的繁殖性能。但是,目前有關n-3 PUFA對母豬繁殖性能影響的研究大都是通過添加富含n-3 PUFA的油脂獲得的,因此很難把n-3PUFA的作用與其他脂肪酸以及油脂的能量效果中區分開來,從而估測n-3PUFA對母豬繁殖性能產生正效應的狀況。因此,今后應加強探索n-3PUFA影響母豬繁殖性能的作用機理、適宜添加量和影響因素,并逐步推廣,以促進養豬業的發展。
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