補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊繁殖性能的影響

馬 艷， 王彩蝶， 趙國棟， 廖佳欣， 馬 晨， 劉志強， 汪建國， 楊開倫*

（1.新疆農業大學動物科學學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆上品美羊科技有限公司，新疆昌吉 831100）

L-瓜氨酸，是一種非蛋白質α-氨基酸，主要在腎近曲小管代謝，通過精氨琥珀酸合成酶及裂解酶的催化生成精氨酸，最終以精氨酸和一氧化氮通路發揮作用（Van，2007）。精氨酸已被證實對反芻動物繁殖性能的提高有顯著作用（Zeitoun，2016）。然而，在反芻動物日糧中直接添加精氨酸極易被瘤胃內的微生物降解，造成大量的浪費，L-瓜氨酸作為精氨酸的前體物質，通過一氧化氮合酶催化精氨酸生成一氧化氮來促進繁殖激素的釋放，血管舒張；也可通過轉化為精氨酸來促進蛋白質的合成，進而提高機體的生長性能（Breuillard，2015），并已有研究表明L-瓜氨酸不僅在瘤胃內不被降解，還能夠提高血漿中瓜氨酸、精氨酸濃度（Gilbreath，2020）。劉志強等（2021）在公羊日糧中補喂12 g/d·只L-瓜氨酸發現，其可提高精漿激素水平。因此，外源性補充L-瓜氨酸或能發揮更大的優勢。湖羊是我國重要的地方綿羊品種之一，具有適應性強、繁殖率高和四季發情的特點（程瑞禾，2020）。此外，在湖羊養殖過程中會出現因氨基酸缺乏或蛋白質沉積不足導致卵巢的正常排卵功能受阻，使繁殖性能下降。因此，在保證科學飼喂的基礎上為湖羊母羊補充特殊營養添加劑，通過營養調控手段可改善其繁殖性能。本試驗選取湖羊母羊為研究對象，在相同飼養管理條件下補喂L-瓜氨酸，探究其對湖羊母羊發情前、發情時血漿繁殖激素水平以及繁殖性能影響，旨在為揭示營養與繁殖之間的關系提供數據支撐，為其在綿羊生產中的科學應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 L-瓜氨酸購自山東萍聚生物科技有限公司，性狀為白色粉末，有效成分含量為99.1%，灰分占比0.05%。

1.2 試驗時間與地點 本試驗于2021年5月21日至2021年8月25日在新疆上品美羊科技有限公司進行。

1.3 試驗設計與分組 本試驗選取平均體重（41.12±5.73）kg，體況健康的2周歲左右湖羊母羊30只，隨機分為2組，每組15個重復。試驗羊只在相同的飼養條件下飼養，在此基礎上分別補喂0 g/d·只（CON組）、10 g/d·只（L-Cit組）L-瓜氨酸。兩組母羊都不進行人工繁殖調控，保持自然發情，進行為期96 d的飼養試驗。在飼養試驗結束后，持續關注母羊妊娠期狀態，直至生產并統計產羔數、產雙羔數。

1.3.1 試情 從試驗第30天開始試情，每天試情兩次，試情時間為9:30～10:30，20:00～21:00，進行為期21 d的試情。試情時將4只試情公羊綁好試情布，每個試驗組放入兩只試情公羊，觀察母羊有無發情。當母羊接受試情公羊爬跨時，視為發情，做好標記，并統計發情率。試情期間每10 min趕動公羊一次，防止母羊漏試。

1.3.2 配種 試情后當天早上人工保定發情母羊，放出一只種公羊進行本交。為保證其受胎率，每只發情母羊共配種2次，計試情發情時為0 h，即0 h配種一次、12 h配種一次。且對母羊進行發情配種時，采用不同種公羊進行交配，其目的是降低公羊精液品質因素對母羊受胎率的影響。

1.3.3 定胎 將配種完的母羊進行單獨飼喂，在其配種后的第45天（試驗第96天）進行B超檢測，確定是否妊娠懷孕，并統計受胎率。

1.4 飼養管理及日糧組成 所有試驗羊只飼喂營養水平一致TMR混合料，每天每只羊飼喂量為1.45 kg/d（干物質）（TMR混合料由新疆上品美羊科技有限公司提供），將每日飼喂L-瓜氨酸與TMR混合料充分混勻，平均分為2份。分別在9：30和19：30飼喂，自由飲水。日糧組成及營養水平見表1，營養水平均為實測值。

表1 TMR日糧組成及營養水平（干物質基礎）%

1.5 樣品采集及指標測定

1.5.1 樣品采集與處理 于試驗第0天與第50天的20:00斷料斷水，次日的早08:00稱羊重，記錄并計算綿羊增重、日增重。從試驗第30天開始試情，每天試情兩次。試情時將4只試情公羊綁好試情布，每個試驗組放入兩只試情公羊，觀察母羊有無發情。當母羊接受試情公羊爬跨時，視為發情，做好標記。通過羊只頸靜脈采集血液至肝素鈉抗凝管中，3500 r/min離心15 min，制備血漿，分裝至1.5 mL離心管中，標記后-20℃冷凍保存。

1.5.2 樣品指標測定 試驗羊只血漿中促性腺激素釋放激素（GnRH）、促卵泡成熟激素（FSH）、促黃體生成激素（LH）、雌二醇（E2）、孕酮、睪酮、催乳素測定使用酶聯免疫法。以上樣品均送至北京華英生物技術研究所進行檢測。

1.6 數據分析 試驗數據均采用Excel 2010進行初步整理，并利用SPSS 24.0軟件獨立樣本T檢驗進行分析。所得試驗數據均用“平均值±標準差”表示，以P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情時間的影響由圖1可知，CON組發情時間主要在試驗第32～40、45～48天，L-Cit組發情時間主要在試驗第32～38、41～51天。因此，補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情時間無顯著影響。

圖1 日糧補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情時間的影響

2.2 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情前繁殖激素的影響 由表2可知，補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情前血漿促性腺激素釋放激素、促卵泡成熟激素、促黃體生成激素、雌二醇、孕酮、睪酮、催乳素含量均無顯著影響（P＞0.05）。

表2 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情前繁殖激素的影響（n=15）

2.3 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情時繁殖激素的影響 由表3可知，補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情時血漿促性腺激素釋放激素、促卵泡成熟激素、促黃體生成激素、雌二醇、孕酮、睪酮、催乳素含量均無顯著影響（P＞0.05）。

表3 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情時繁殖激素的影響（n=15）

2.4 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊體重的影響 由表4可知，L-Cit組總增重、平均日增重均極顯著高于CON組（P＜0.01），分別提高了43.33%、44.30%。

表4 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊體重的影響（n=15）

2.5 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊繁殖性能的影響由表5可知，L-Cit組受胎率、產羔率及雙羔率均高于CON組，分別提高了49.99%、19.98%、36.36%。

表5 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊繁殖性能的影響（n=15）

3 討論

3.1 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情前、發情時繁殖激素的影響 繁殖激素中的GnRH、FSH、LH含量在發情周期中起著重要的作用（Basini等，2015；Birthe等，2003）。其中，LH是主要的排卵激素和黃體功能的調節器，FSH在卵泡的周期中起著至關重要的作用，可激活GnRH啟動信號級聯反應（Bonger等，2011），使促黃體激素釋放激素增強芳香化酶的活性。母畜體內雄激素主要是由卵巢分泌的，T是合成E2的前體（周東勝等，2009），下丘腦分泌的GnRH會受到雄激素的調控，并作用于雌激素，使卵巢功能受到抑制，若卵巢產生過多的T就會抑制正常排卵（Sanchez等，2013）。研究表明，營養水平與母畜發情密切相關，會改變母畜卵泡內的微環境，降低卵泡內的能量水平和抑制卵泡生長和卵母細胞的成熟，從而導致不排卵和再次受孕時間延長的現象（Fortune等，2004）。L-瓜氨酸可通過瓜氨酸-精氨酸或者精氨酸-一氧化氮循環，最大限度提高NO的含量（Sigaud等，2007）。NO是一種非常重要的神經內分泌調節因子，可以刺激下丘腦釋放GnRH，GnRH的變化可直接刺激垂體前葉分泌LH和FSH（應詩家等，2012），其含量的高低可間接影響卵泡中類固醇合成酶的表達水平來維持卵泡內E2和P4的正常分泌。少量P4與E2協同發揮促進發情的作用，而高濃度的P4會抑制發情（Rekawiecki等，2017）。在本試驗中，所有羊只不進行人工繁殖調控，保持自然發情的條件下，補喂L-瓜氨酸后，對其 發 情 前 后 血 漿 中GnRH、FSH、LH、E2、P4、T、PRL含量均無顯著影響，這可能與L-瓜氨酸經尿素循環轉化為精氨酸和NO有關。孟濤等（2001）通過體外培養卵巢顆粒細胞膜，研究NO對卵巢顆粒膜細E2、P4含量的影響發現，NO對芳香化酶有抑制作用，可能是NO作用于顆粒細胞的芳香化酶，其結構與環氧化酶類似，也含有含鐵紅素基團，NO可能通過改變酶的空間結構導致酶活性發生變化。L-瓜氨酸可通過增加精氨酸的合成來間接增加NO的生物合成，這可能是補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊發情前后繁殖激素影響不顯著的原因，也有可能是因為個體差異所導致的。高開國等（2009）通過給妊娠前期的母豬日糧中添加精氨酸發現，血漿中的E2含量有上升的趨勢。郭藝璇等（2018）研究表明，添加精氨酸能夠維持卵泡內E2和P4正常分泌，從而調節卵泡發育。本試驗結果與其不一致，可能是由于動物品種、補喂時間以及營養狀態不同所導致的。

3.2 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊體重的影響 在動物日糧中添加適宜的氨基酸可以提高飼料的攝入量，增加動物對營養物質的利用。L-瓜氨酸是機體內合成精氨酸的前體物質之一，通過尿素循環轉化為精氨酸和NO。而精氨酸是組織蛋白中最豐富的氮載體，可以促進細胞合成肌酸、脯氨酸、谷氨酸、多胺等的前體，并廣泛參與體內的一系列生理過程（Wu，2018）。在本試驗中，通過給湖羊母羊補喂L-瓜氨酸發現，其總增重、平均日增重均顯著高于CON組。這可能與外源性添加L-瓜氨酸使其濃度提高起直接作用，促進生長激素的分泌（Noris，1999）。也可能是L-瓜氨酸在體內能夠促進各組織器官間的氮素循環有關，瓜氨酸在腎臟中轉化為精氨酸，而精氨酸在體內主要參與尿素循環，在精氨酸酶的作用下脫胍基生成尿素和鳥氨酸（Wu，1998），提高機體的新陳代謝，從而使湖羊母羊體重增加。胡誠軍等（2017）在育肥豬日糧中添加1%的精氨酸發現，對其平均日采食量、平均日增重、料重比均無顯著影響。郭偉等（2020）在育肥杜寒雜交肉用母羊的日糧中添加過瘤胃精氨酸發現，補喂精氨酸并不會影響母羊增重的情況。本試驗結果與其不一致，反芻動物因其瘤胃微生物對蛋白質或氨基酸的降解率不同而降低使用效果，已有研究表明L-瓜氨酸不被瘤胃微生物降解，能夠促進機體內源性精氨酸的合成（Gilbreath等，2020），從而提高湖羊母羊的增重。

3.3 補喂L-瓜氨酸對湖羊母羊繁殖性能的影響產羔數和產活羔數等是反映繁殖能力的重要指標，營養狀態、母體狀況和品種等指標是影響繁殖性能的重要因素（Sung等，2004）。外源性添加營養物質可以調節母畜子宮內環境和子宮內膜狀態，提高母羊受胎率和產羔率。Lassala等（2011）通過給多胎妊娠母羊注射精氨酸發現，羔羊的成活率顯著提高。在本試驗中，通過給湖羊母羊補喂L-瓜氨酸后發現，L-Cit組受胎率、產羔率、產雙羔率均高于CON組，分別提高了49.99%、19.98%、36.36%，其產羔數也高于CON組。這可能是L-瓜氨酸通過增加精氨酸的合成來間接增加NO的生物合成（Popa等，1994）。L-瓜氨酸作為一種非必需氨基酸，在腎臟中通過精氨琥珀酸合成酶，精氨琥珀酸裂解酶催化下生成為精氨酸和NO（Karolina等，2015），生成的高濃度NO能增加血管通透性，促進胎盤生長，為胚胎的著床和發育提供營養物質 （Manser，2004）。Mateo等（2007）發現，給妊娠母豬日糧中添加1%精氨酸可使活仔數增加22%。李永海等（1994）通過給奶牛子宮頸口注入10%的精氨酸溶液發現，受胎率、雙胎率均有所提升。Zeitoun等（2016）在妊娠早期母羊日糧中添加0.75 g/kg的精氨酸發現，羔羊初生重和存活率提高。這些研究與本試驗結果相似，繁殖性能可能與營養狀態有關。在湖羊母羊配種期間，L-瓜氨酸具有促進胎盤生長作用，從而減少應激，提高繁殖能力。

4 結論

在本試驗研究條件下，補喂10 g/d·只的L-瓜氨酸能夠提高湖羊母羊總增重、平均日增重和繁殖性能，但對湖羊母羊發情前、發情時血漿中繁殖激素的含量無顯著影響。