飼糧中添加不同水平L－精氨酸對妊娠母豬繁殖性能及血液生化指標的影響

楊 慧 林登峰 王 恬 林伯全 李賀來

(1.福建農業職業技術學院動物科學系，福州 350007;2.福建正陽飼料有限公司，福州 350500;3.南京農業大學動物科技學院，南京 210095;4.福建莆田鴻達牧業有限公司，莆田 351100)

繁殖母豬是豬場的核心群體，其繁殖性能高低決定著豬場生產水平及效益的高低。現代集約化養豬生產中，胎兒死亡率居高不下和生長速度變慢已被廣泛關注。豬在妊娠期間會損失掉40%～50%的胚胎和胎兒，甚至表現出嚴重的子宮內胎兒發育遲緩(IUGR)，通過營養調節增加胎盤的生長和功能是提高胚胎形成及胎兒生存和發育的有效手段［1］。精氨酸(Arg)是重要的功能性氨基酸，以往通常認為成年豬能合成足夠的Arg來滿足需要，只有處于生長早期的仔豬因合成量不夠，需要在飼糧中補充，但Kim等［2］研究發現，妊娠母豬羊水和尿囊液中的Arg含量異常豐富，推斷Arg可能對于胎盤和胎兒的發育具有重要意義。近年的研究發現，Arg及Arg族氨基酸和代謝產物(一氧化氮、多胺等)能夠刺激胎盤的生長。母體營養物質的充分轉運可促進胚胎或胎兒的存活、生長和發育。Wu等［3］通過對母豬孕期第40～110天胎兒氨基酸組成與沉積規律的研究發現，隨著懷孕階段的延續，與非氮類干物質相比，胎兒體內氮以及氨基酸的沉積迅速增加，而且Arg是主要的氮載體。在懷孕后期，子宮所吸收的Arg、脯氨酸和羥脯氨酸幾乎全部用于沉積，表明Arg可能是后期胎兒生長的限制性氨基酸，Arg不足是造成IUGR的主要因素。盧巖等［4］通過大鼠試驗已證實，食物中給予L－Arg可改善低壓性缺氧所導致的胎鼠IUGR及體重下降，防止IUGR鼠生后老齡期高血壓及蛋白尿的發生。但目前Arg對母豬的營養生理作用國內外報道很少，本試驗研究了飼糧中不同水平L－Arg對妊娠母豬繁殖性能的影響，旨在為提高母豬繁殖性能、研發優質妊娠母豬飼糧提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗飼糧中添加的 L－Arg和 L－丙氨酸(L－Ala)(含量≥99.8%)購于上海邁瑞爾化學技術有限公司。

1.2 試驗動物及飼糧

試驗動物選用“長白×大約克”二元母豬36頭(2胎次);參照NRC(1998)母豬營養標準配制玉米－豆粕型基礎飼糧。試驗飼糧組成及營養水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air－dry basis) %

1.3 試驗設計與飼養管理

試驗采用單因子試驗設計，選擇36頭健康、體況相近的“長白×大約克”2胎次母豬，隨機分為4組，每組9頭。各組試驗飼糧分別在基礎飼糧中添 加 0 L－Arg+1.70% L－Ala(0 L－Arg 組)、0.4%L－Arg+1.02%L－Ala(0.4%L－Arg 組)、0.7%L－Arg+0.51%L－Ala(0.7%L－Arg 組) 和1.0%L－Arg+0 L－Ala(1.0%L－Arg 組)，各組添加L－Ala以滿足等氮平衡需要［5］。母豬配種當天計為妊娠第0天，開始飼喂各試驗飼糧，直到分娩(約114 d)。妊娠母豬單體限位欄飼養，各試驗母豬妊娠期平均喂量為2.6 kg，每日分2次飼喂(07:10和17:00)。分娩前5天進入產房，分娩欄面積2.0 m×2.2 m，按照豬場計劃進行免疫和常規管理。

1.4 樣品收集

試驗中36頭母豬均在妊娠第30、60和90天，早上采食后 2 h［6］，耳緣靜脈采血各 10 mL，分裝于肝素預處理的離心管，血樣靜置10～15 min，即刻3 000 r/min離心4～5 min收集血漿，待測血漿氨基酸和一氧化氮含量及總一氧化氮合酶(TNOS)、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)活性。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 母豬繁殖性能測定

記錄窩產仔總數、窩產活仔數、初生個體重(在母豬分娩完4 h內完成仔豬單個逐一稱重)，計算初生窩重。

1.5.2 血液生化指標測定

采用日立L－8800氨基酸自動分析儀測定血漿中氨基酸含量(共測15種氨基酸，結果中僅列出血漿中含量發生變化的氨基酸);試驗測定血漿中TNOS和iNOS活性、一氧化氮含量采用分光光度計法測定，試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.6 數據分析

試驗數據采用SPSS 16.0統計軟件，按單因子完全隨機設計對各項目數據進行方差分析(one－way ANOVA)［7］，方差分析差異顯著者(P ＜0.05)采用SNK法進行平均值間的差異顯著性檢驗。不同 L－Arg水平與各測定指標的關系用Curve Estimation過程進行回歸分析。結果以平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬繁殖性能的影響

由表2可知，飼糧中L－Arg水平對窩產仔總數、初生個體重影響差異均不顯著(P＞0.05)，但隨著L－Arg添加水平的提高，窩產仔總數和初生個體重有上升趨勢。1.0%L－Arg組窩產仔總數比0.7%、0.4%和0 L－Arg組分別多了0.35、0.79 和1.08頭(P＞0.05);窩產活仔數分別多了0.78(P＞0.05)、1.03(P＞0.05)和1.45頭(P＜0.05);初生窩重分別多了0.85(P＞0.05)、1.70(P＞0.05)和2.19 kg(P＜0.05)。但0.7%、0.4%和0 L－Arg組的窩產活仔數和初生窩重組間差異均不顯著(P＞0.05)。回歸分析結果表明，除仔豬初生個體重外，母豬的繁殖性能與飼糧L－Arg水平均呈顯著或極顯著的線性變化趨勢(P＜0.05或P＜0.01)。

表2 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬繁殖性能的影響Table 2 Effects of different levels of dietary L－Arg on reproductive performance of sows

2.2 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬血漿中氨基酸含量的影響

由表3可知，母豬妊娠第30、60和90天，1.0%L－Arg組血漿中Arg、鳥氨酸含量均顯著或極顯著高于0.7%、0.4%和0 L－Arg組(P＜0.05或 P ＜0.01);0 L－Arg組和 0.4%L－Arg組間血漿Arg含量無顯著差異(P＞0.05)，0、0.4%和0.7%L－Arg組間比較，血漿鳥氨酸含量均無顯著差異(P＞0.05);母豬妊娠第90天，血漿脯氨酸含量各組間均有極顯著差異(P＜0.01)，第30、60天各組之間差異均不顯著(P＞0.05)。回歸分析結果表明，母豬血漿中各氨基酸的含量與飼糧L－Arg水平均呈顯著或極顯著的線性變化趨勢(P＜0.05或P＜0.01)。

表3 飼糧中添加不同水平L-Arg對妊娠第30、60和90天母豬血漿中氨基酸含量的影響Table 3 Effects of different levels of dietary L－Arg on plasma amino acid contents of sows on days 30，60 and 90 of gestation μmol/L

2.3 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬血漿中一氧化氮含量、TNOS和iNOS活性的影響

由表4可知，母豬妊娠第30、60、90天，血漿一氧化氮的含量和母豬妊娠第90天血漿TNOS和iNOS的活性，1.0%L－Arg組均顯著或極顯著高于0.7%、0.4%和0 L－Arg組(P＜0.05或 P＜0.01)，而0.7%、0.4%和0 L－Arg組各組間均無顯著差異(P＞0.05)。母豬妊娠第30、60天，血漿TNOS和INOS活性各組間均無顯著差異(P＞0.05)。回歸分析結果表明，血漿一氧化氮含量、TNOS和iNOS的活性與飼糧L－Arg水平均呈顯著或極顯著的線性變化趨勢(P＜0.05或P＜0.01)。

表4 飼糧中添加不同水平L-Arg對妊娠第30、60和90天母豬血漿中TNOS、iNOS活性和一氧化氮含量的影響Table 4 Effects of different levels of dietary L－Arg on activities of plasma TNOS and iNOS and NO content of sows on days 30，60 and 90 of gestation

3 討論

3.1 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬繁殖性能的影響

本試驗結果表明，在經產母豬整個妊娠期飼糧中添加0.4%、0.7%和1.0%L－Arg均不同程度地提高了窩產活仔數和初生窩重，同時也提高了仔豬初生個體重。妊娠母豬飼糧中添加L－Arg能改善母豬的繁殖性能，主要體現在提高窩產活仔數和初生窩重。飼糧中添加不同水平L－Arg對母豬繁殖性能的改善作用存在差異，添加1.0%的L－Arg明顯優于添加0.7%和0.4%。本試驗結果與先前的一些相關研究報道一致:江雪梅等［8］在從妊娠當天開始給母豬飼喂1%L－Arg直到分娩，窩產活仔數提高了1.15頭，仔豬初生窩重提高了1.88 kg;楊平等［5］在母豬感染豬繁殖與呼吸綜合征病毒妊娠第1～29天飼喂L－Arg，窩產活仔數和窩活仔重提高，母豬繁殖性能改善;Ramaekers等［9］在初產和經產母豬妊娠的第14～28天的飼糧中添加25 g/d的L－Arg，平均窩產仔數分別增加了1.25和1.18頭，窩產活仔總數分別增加了1.08和0.93頭。Kim等［2］試驗結果進一步表明，Arg是妊娠母豬必需的功能性氨基酸，對于胎盤和胎兒的發育具有重要意義。

3.2 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬血漿中氨基酸含量的影響

本試驗通過在飼糧中添加L－Arg發現，飼糧L－Arg能顯著提高妊娠母豬血漿中Arg、鳥氨酸、脯氨酸的含量。由于在整個妊娠期各組間母豬采食量一致，表明血漿中氨基酸含量的提高與飼糧蛋白質的攝入無關，而與飼糧中L－Arg水平不同有關。本試驗研究檢測了母豬妊娠第30、60和90天血漿中15種氨基酸的含量，盡管大多數氨基酸含量沒有明顯變化，但Arg、鳥氨酸、脯氨酸3種氨基酸的含量變化明顯，這與Mateo等［10］給孕期母豬補飼Arg后，可大幅度提高其血漿中Arg、脯氨酸和鳥氨酸含量，而對其他氨基酸含量無顯著影響的報道基本一致。Wu等［11］在體內和體外試驗中還發現，在小腸上皮細胞培養液中添加L－Arg，可提高由谷氨酰胺和脯氨酸合成的瓜氨酸的含量。本試驗研究中未發現瓜氨酸的含量有明顯變化，這可能是L－Arg對妊娠母豬血漿和小腸上皮細胞的影響機理不同所致。劉星達等［12］研究發現Arg作為主要氮載體，可以促進氨基酸轉運和沉積，通過飼糧補飼 Arg［13］或者激活 Arg 內源合成［14］，可有效增加氨基酸供應，促進母豬泌乳，改善正常和低初生重哺乳仔豬生長性能［15－16］。這些研究結果表明，妊娠母豬飼糧中補充L－Arg可以提高母豬血液氨基酸等營養物質含量，進而可能通過胎盤傳遞給胎盤和胎兒更多營養物質(氨基酸、氧氣等)，有促進胎盤和胎兒生長發育的作用

3.3 飼糧中添加不同水平L-Arg對母豬血漿中一氧化氮含量、TNOS和iNOS活性的影響

Arg是合成多胺和一氧化氮的共同底物。多胺和一氧化氮是胎盤生長和血管生成、胎兒生長發育必不可少的物質［17］，因此，多胺和一氧化氮在增加子宮重量和胎盤－胎兒的血流量中發揮重要作用［18］。飼喂妊娠大鼠無 L－Arg飼糧，或者抑制一氧化氮合成，可導致胎兒發育停滯、IUGR、圍產期死亡率升高和窩產活仔數降低［19］。Arg是精氨酸酶和iNOS的共同底物，精氨酸酶和iNOS競爭催化Arg，在細胞產生一氧化氮過程中起著關鍵作用［20］。本研究發現，飼糧添加 L－Arg能明顯提高血漿中TNOS、iNOS活性和一氧化氮含量，在妊娠后期提高幅度更為明顯。妊娠母豬血液中一氧化氮含量的上升又促進胎盤血管發生并增加胎盤血流量［21］，在促進胎盤發育的同時為胎兒在子宮中的發育提供大量的營養素。因此，妊娠期母體L－Arg內源合成不足，必須從飼糧中補充，為妊娠期胚胎發育提供最適的子宮環境，改善胎兒存活和發育，防止動物發生 IUGR［22］。

Wu等［23］研究認為妊娠母豬對Arg需要量遠高于NRC(1998)標準中的Arg給量，生產飼糧中Arg含量不能滿足妊娠母豬的需求，但現在還沒有準確的妊娠母豬Arg需求量數據。由于在妊娠不同時期，母豬對Arg的需求量不同，特別是Arg在腸黏膜等組織中易被分解利用，張軍民［24］指出成年大鼠腸道吸收Arg的40%首先被小腸黏膜代謝，剩余的60%進入門脈系統，相當數量的飼糧Arg不能被腸外組織利用，故其最佳Arg需要量還需要做更多的研究。此外，Arg添加過量會導致一氧化氮產生量過多，從而對動物機體產生一定的危害作用，負面影響包括腹瀉、采食量減少、增長速度減緩，甚至可能致死。由于豬有較強的排泄過量 Arg的能力［25－26］，精氨酸添加水平過高是否造成其他氨基酸的不平衡還有待進一步探討。目前由于產量、成本等因素，Arg在豬飼糧中尚未被普遍使用，但隨著生產工藝的改進和基礎研究的發展，Arg作為一種重要的功能性氨基酸，必將在動物生產中被廣泛應用。

4 結論

①在母豬整個妊娠期飼糧中添加L－Arg，隨著L－Arg水平的提高，窩產仔總數和初生個體重有上升趨勢，添加1.0%L－Arg顯著提高了窩產活仔數和初生窩重。

②Arg水平變化對母豬妊娠后期第90天的血液生化指標的影響最為明顯，飼糧中添加1.0%L－Arg顯著提高了母豬妊娠第90天血漿中Arg、鳥氨酸、脯氨酸、一氧化氮含量和TNOS、iNOS活性。綜合各項指標，飼糧中添加1.0%L－Arg對提高母豬繁殖性能效果最佳。

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