提高母豬繁殖力的微量元素營養新技術

2016-10-09 05:35:44吳德教授四川農業大學動物營養研究所

飼料與畜牧(規模養豬) 2016年8期

吳德教授四川農業大學動物營養研究所

提高母豬繁殖力的微量元素營養新技術

吳德教授四川農業大學動物營養研究所

博士，博士生導師，長江學者特聘教授，留學加拿大奎爾夫大學，四川農業大學動物營養研究所所長，四川省學術和技術帶頭人，享受國務院政府津貼、國家百千萬人才工程人選和國家有突出貢獻的中青年專家，國家生豬產業技術體系四川省創新團隊崗位專家。

現在我們最關心的核心問題是環境安全，所以關于微量元素，我們更多關心的是微量元素使用以后資源化的再次利用及其對土壤、環境的影響。從國外整個發展趨勢來看，微量元素的添加量、需要量逐漸下降，而不是升高。中國畜牧業的發展，由原來的農戶養殖逐步轉變成專業戶、規模化生產。規模化生產在滿足廣大消費者畜產品需求的前提下，養殖由高效生產逐步演變成安全、健康生產。安全是第一位，高效是第二位。所以近幾年整個畜牧業的轉型形勢非常嚴峻。舉個例子，在廣東陽江1，000頭以上的豬場達到135家，可以想象，糞污處理的壓力非常大。所以現在政府加大力度減少氮磷等元素的排放，同時保障微量元素成分的排放達標。

我在豬場的時候，豬糞送給農民都不要，他們反映使用后土地會出現板結現象，說明使用的飼料添加劑確實對土壤的結構和性質產生改變和影響。因此我們要思考怎樣正確添加飼料添加劑，所以每個企業都應該有更多的責任感，在盈利的同時，做正面宣傳。

表1　母豬微量元素需要量NRC（1973～2012年）

表2　母豬實際添加量與推薦量的差異

1　母豬微量元素應用存在問題

1.1母豬微量元素需要量

1973～2012年，除銅、鋅外，大部分微量元素需要量沒有太大的變化（表1），是否反應了母豬的真實需要量？

總結不同國家日糧中微量元素的添加量（表2），會發現中國的添加量與國外推薦量差異不大，實際上2004年的標準，大部分是借鑒于國外。2016年底即將出臺新版的《豬的營養需要》，我們在標準的制定上下了很多功夫，目的就是讓標準真正有價值。在弄清2012年NRC版標準的來龍去脈的基礎上，我們結合中國的實際條件，重新制定出新的標準。那么，實際生產的添加量超過了推薦的標準，究竟合不合理？我們從生理方面作簡單地分析。

1.2母豬繁殖生理動態性及微量元素供給量不匹配性

1.2.1微量元素與繁殖微量元素與繁殖的關系已經有直接的證據，Se、Zn、Cu、Cr、Fe元素與精液品質密切相關，但是這些研究是在缺乏狀態或亞臨床缺乏狀態得出的結果。實際上，種豬的營養，存在階段平衡性，并且是一個長期的過程。另外，母豬從發情到授精，到胚胎成活以及到子宮發育，再到胚胎期的發育，每個階段都與微量元素相關。其中最重要的是Cr，將影響FSH和LH的合成，原理是影響胰島素的分泌，通過胰島素影響孕酮的活值，孕酮影響子宮分泌蛋白。子宮分泌蛋白包括子宮鐵蛋白、葉酸結合蛋白、視黃醇結合蛋白，這3種蛋白在子宮中分泌下降，胚胎著床和附著率就會下降。現在發現最重要的子宮分泌蛋白是子宮鐵蛋白，子宮鐵蛋白在妊娠早期稱為胚胎存活因子。另外，在胚胎期，Se、Cr、Fe影響血管內壁生長因子的表達，影響供血量。

圖1　微量元素與繁殖的關系

圖2　不同胎次對微量元素需求的特點

1.2.2不同胎次對微量元素需求特點不同胎次對微量元素的需求，與生命特點密切相關。不同胎次，后備期、未成熟繁殖期、成熟繁殖期、繁殖衰退期，不同生理階段的營養需求是不一樣的。要滿足生長和繁殖的需要，尤其是在繁殖衰退期，微量元素尤其要保證骨骼的發育和繁殖組織的生長，就是原始卵泡激活以后，使促進卵泡長成大卵泡，其實與Zn元素密切相關。所以，不同胎次對微量元素需求有差異。

對于單個繁殖周期，妊娠期微量元素添加量比較少，到泌乳期微量元素損失比較大，預混料中礦物元素的需求量就比妊娠期高一些。所以，不同生理階段，微量元素的需求是不同的。

1.3有機微量元素和無機微量元素之爭

關于有機和無機的評判依據，研究者做了很多試驗，沒有發現有機就比無機好，但是從長遠來看，有機微量元素可以改善母豬的健康狀況，母豬的產程時間相應縮短了，在生產中推薦使用30%有機、70%無機，這是很多豬場實際使用的狀況。

1.4環境問題

2003年、2010年歐盟批準使用的微量元素的最高添加量全部下調。

斷奶仔豬試驗表明，添加不同銅源，檢測糞便中銅的含量發現，隨著CuSO4和CuCit添加量的增加，糞銅的含量升高，產生嚴重的環境壓力。

北京林業大學尹偉倫院士，在廣西對雞糞、豬糞進行加工，發酵后種植桉樹，桉樹的產量增加了40%左右。一般桉樹的育成期是4年，結果育成提前接近1年的時間，4年多收入30～50萬，我覺得很受啟發。之前我們總想拿豬糞種糧食和經濟作物，又擔心微量元素富集過多，對食品安全帶來影響，其實也可以選擇其他有效的措施，既消納了糞便，又帶來了經濟效益。

1.5種豬微量元素平衡需要

種豬存在著床、子宮容量、分娩、哺乳、斷奶，每個階段微量元素發揮的功能是不一樣的。

表3　歐盟批準使用的微量元素最高添加量變化（豬飼料）

2　不同生理階段母體/胎兒微量元素代謝特點

妊娠期隨著胎兒的發育，70%左右胎兒的增重都在后期，當然微量元素的沉積也會增加，胎兒對微量元素的需求與體重變化基本一致。

圖3　高產母豬鐵需求特點

圖4　硒對豬胚胎發育的影響

表4　鋅改善豬胚胎質量

有研究者通過胎兒屠宰以后的分析發現：鐵，妊娠100d后需求量急劇增加；鋅，妊娠80d后逐漸增加其需要量；錳，妊娠80～100d的需求量比較高；銅，妊娠80d后需求量急劇增加；鉻，妊娠100d后逐漸增加其需要量；硒，妊娠80d后需求量急劇增加。我們研究所做的結果與此相近，隨著現在品種選育的發展，斜率的變化更加明顯一些。

高產母豬鐵需求特點：高產母豬礦物質元素損失大于低產母豬，因此高產母豬需要更多的礦物元素。

3　微量元素調控母豬繁殖力新技術

3.1提高母豬卵母細胞質量和早期胚胎發育的微量元素關鍵技術

微量元素改善卵母細胞質量和早期胚胎發育的途徑主要可能通過抗氧化、參與合成子宮分泌蛋白的形式。

為什么豬的卵母細胞的氧化能力比較強？因為豬卵里脂肪含量很高，比人和牛的脂肪含量高2.17倍，脂肪酸β-氧化供能是豬卵母細胞成熟/胚胎發育的主要能量來源。但是氧化還原反應產生的ROS產生更多的脂質過氧化物。微量元素主要通過自由基、活性氧清除自由基。硒元素與抗氧化相關，硒通過抗氧化減少細胞凋亡，有利于早期胚胎的發育。

另外，鋅能夠改善胚胎質量，鋅濃度0.8μg/mL和1.2μg/mL顯著提高了豬囊胚數。實際上，正常的微量元素推薦量已經足夠滿足動物的生理狀態，動物體內對微量元素的吸收有自我調節作用，微量元素高時，體內吸收率下降；微量元素低時，結合蛋白或轉運蛋白含量提高，可以讓更多的微量元素轉運進去。

早期時，我們研究了鐵元素對子宮鐵蛋白的影響，發現隨著有機鐵和無機鐵含量的增加，增加子宮鐵蛋白的含量，最終影響胚胎存活。

錳對卵細胞發育的影響：錳濃度的增加提高了卵母細胞的囊胚數。錳提高了卵母細胞的囊胚數，這與錳增加了卵母細胞的抗氧化能力有關。

高胎齡的母豬雌激素水平下降，影響礦物元素的吸收。我們做的試驗發現，在高纖維水平條件下，礦物元素吸收會增加，核心的問題是纖維促進了雌激素的合成。高胎齡的母豬要延長繁殖壽命，纖維非常重要。

3.2改善胎兒宮內生長、降低死胎率的微量元素方案

胎兒的生長：試驗發現，不論營養狀況如何，子宮角上的胎兒總是要比子宮頸上的胎兒大一些。這會影響胎兒的初生重和活力。

試驗發現，有機鋅對胎兒活力有改善作用，這與膽堿和甲基供體也有關系，甲基供體越好，仔豬活力越好。