妊娠母猪能量、蛋白质利用及代谢规律研究

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1、1妊娠母猪能量、蛋白质利用及代谢规律研究妊娠母猪能量、蛋白质利用及代谢规律研究（开题报告）博 98 级 吴德1 1、引言、引言： 近年来，随着先进科学技术和管理技术的应用，现代育种母猪的生产成绩 已发生了实质性的改变。母猪不仅具有初次配种年龄小、体型瘦，食欲差，繁 殖力高以及泌乳量大的特点（whittermore,1996）,而且由于早期断奶的实行， 使母猪胎间距减少到了生理极限，营养不充分造成的损失在空怀期的恢复过程 已显著减少（Easter,1998） 。因此，准确满足母猪各个生理阶段的营养需要尤 其重要。尽管许多学者对母猪营养进行了大量研究，但妊娠和哺乳母猪的最佳 饲喂策略仍未取得一致（

2、NRC,1998;Aherne,1997） 。由于母猪在妊娠期具有非常 强的自我调节能力，短期营养缺乏在生产中不一定立即表现 （Noblet,1985;Easter,1998）,这为准确确定妊娠母猪的营养需要带来了困难。 因此，对妊娠母猪的营养（尤其是能量和蛋白质）开展广泛深入的研究，是合 理饲养和改善母猪长期繁殖效率的前提和基础。 在大多数动物生产体系中，能量是动物生长发育的首要限制性因素 （Theodorou,2000） ，而对于妊娠母猪为了保持适宜的体况和繁殖成绩，常需限 制能量摄入，因为妊期能量摄入过量，将显著降低泌乳期的采食量，体重损失 增加，从而影响随后的繁殖成绩（Baker,19

3、69;Williams,1985;Weldon 等 1994;NRC,1998） 。然而，母猪接受最低水平的采食量，因繁殖失败的淘汰率也 显著增加（NRC，1998） 。因此，妊娠期母猪饲养应根据母猪和胎儿的适宜生长 发育需要为基础，青年母猪应充分饲养，但饲养时一方面要避免过度肥胖；另 一方面，应防止瘦母猪综合症（Verstegen,1987） 。NRC（1998）建议妊娠母猪 能量摄入应控制在 6.0Mcal(ME/d)左右，若采用玉米一豆粕型日粮，每天采食 量在 1.82kg 之间。母猪能量营养的状况常使用体重变化来衡量 (Verstegen,1987)，体重变化可能比用其它参数推算营养需

4、要更容易使用。许 多研究表明：一至四胎母猪妊娠期母体增重必须达到 25kg，妊娠产物增重至少 应达到 20kg，妊娠总增重应达到 45kg(Williams,1985;Verstegen,1987;Noblet 等，1990)。然而，目前妊娠期母猪 45kg 的体增重对繁殖母猪的使用寿命和整 个一生的繁殖成绩是否有利，还有待进一步的研究。母猪体重的改变实质上是 蛋白质和脂肪量的改变，这是增重营养需要的基础，同时，这种蛋白质和脂肪 量的改变是否与繁殖成绩之间存在某种联系，至今尚缺乏直接证据。尽管已有 研究表明，母猪的产仔数和胎儿的适宜增长与营养供给仅有很少程度的相关 (Verstegen,198

5、7)，妊娠期体增重偏离建议量也不会影响随后的繁殖性能，但妊 期瘦肉增长会对泌乳期的泌乳产生积极作用，而脂肪增长过多会对泌乳期采食 量产生负影响（Close 等，1996） ，进而对长期繁殖效率产生的影响仍不清楚。 由于妊娠的不同阶段，营养物质在母猪体内的去向可能不同，妊娠早、中期， 更多的养分可能用于母体沉积，而妊娠后期，随着胎儿的迅速生长发育，更多 的养分可能用于胎儿生长（Lewis,2000） ，因此，随妊娠阶段不同，不同组织的 增重量和增重内容（脂肪和蛋白质）可能不同；目前，妊娠母猪体重评定均以 阶段增重为基础，应用自动称重系统动态的评定母猪每天的体重变化，并结合2测定能量、蛋白质的利用

6、和代谢国内外尚未见报道。 日粮蛋白质对繁殖的影响不如能量营养那么清楚。妊娠期间母猪有较强能 力缓解其胎儿对日粮蛋白质（氨基酸）的缺乏（Pond,1969） 。但过度限制蛋白 质摄入对胎儿生长将造成严重影响，不仅影响妊娠早期胚胎的存活（Pond 等， 1968，1991） ，而且影响初生重，泌乳期产奶量和随后生长猪的生产成绩 （Swick,1977;Baker,1970;Svajgr,1972） 。许多研究 （Miller,1969;King,1993）表明：随妊娠母猪蛋白质摄入增加，N 沉积增加。 NRC（1998）对妊娠母猪蛋白质和氨基酸的推荐量已显著升高，但这均以整个妊 娠期的营养需要为基

7、础，是否不同妊娠阶段蛋白质供给量应不同，以及它们对 母猪使用寿命和长期繁殖成绩的影响仍不清楚。 为了准确评定动物对养分的需要，人们正试图从代谢水平上探讨养分的利 用过程，特别是近年来稳定同位素技术在人体营养代谢规律研究上的应用 （Whitehead，1991)已为我们采用动态手段研究猪的养分代谢及利用过程开辟 了广阔前景。许多学者采用稳定同位素标记技术已在人 （Matthews，1982；Borel，1998；Bord，1998；Kalhan，2000） 、生长猪 （Tomas，1992） 、牛（Wessels，1997；Eisemann，1986） 、羊(Liu，2000)、鹿 （Hagga

8、rty，1998）上对能量和蛋白质等养分的代谢规律进行了深入细致的研 究，结果表明：从代谢水平上考察养分的利用过程，更能反映动物体内的客观 规律，准确性更高。目前，在妊娠母猪上的研究还未见报道。因此，采用稳定 同位素标记技术从代谢水平上研究不同妊娠阶段脂肪、氨基酸的周转代谢规律， 对今后合理调控动物生产将是一个重要的研究领域（Whitehead，1991） 。 从理论上讲，母猪饲养是一个简单的营养摄入和因维持和繁殖而消耗营养 的平衡过程，实际上，体内代谢是一个十分复杂的动态系统，主要包括营养从 日粮到母体组织，胎儿和乳腺组织中的复杂转运过程（Easter,1998） 。激素是 实现这些转运的主

9、要调节者，妊娠与非妊娠动物的显著区别在于妊娠后母体出 现了一个新的内分泌器官-胎盘，它主要分泌生殖激素（如孕酮、雌激素、促 乳素等） ；这些生殖激素不仅自身影响母体代谢，而且还可引起其它合成类激素 的显著变化（King,2000） 。动物的这种代谢变化是与妊娠需要相适应，如妊娠 期子宫血流量多少，血液中养分和代谢调节物（如胰岛素、生长激素，IGFI 等）浓度是与妊娠阶段和产仔数相关（Pere,1997） ，葡萄糖是大多数物种胎儿 生长发育的能源物质（Ford,1984;Duee,1987;Pere,1995） 。在人、鼠、兔和羊 上研究表明：妊娠后 1/3 阶段，为了满足胎儿对葡萄糖的需要，母

10、体表现出明 显的胰岛素抵抗（Insulin Resistance）效应 (Leterque,1987;Gilbert,1993;King,2000)。随着研究的逐步深入，一些血液 中代谢调节物，如胰岛素（Insulin） ，类胰岛素生长因子(IGFs)，瘦素(Leptin)等 与繁殖间的关系已引起人们的广泛关注。 妊娠刺激母体增重，SalmonLegagneur（1965）提出了妊期合成代谢 （pregnancy anabolism）的假设。国外一些学者采用比较屠宰试验并没有发现 孕期合成代谢（De wilde，1980a，1980b；Close，1985） ，造成结果的差异在 于 Salmo

11、nLegagneur 使用的是经产母猪，后来学者采用的初产母猪。是否经 产母猪存在，而初产母猪不存在孕期合成代谢?因些，孕期合成代谢的假设还有3待进一步证实。本研究的主要目的是：测定妊娠和非妊娠母猪能量、蛋白质的利用效率； 测定妊娠母猪不同妊娠阶段和非妊娠母猪增重内容（蛋白质、脂肪）的动态变 化以及增重变化和繁殖成绩之间的联系；考察妊娠和非妊娠母猪激素变化对能 量、蛋白质代谢的影响；测定妊娠母猪脂肪、蛋白质合成和降解规律以及它们 与激素和繁殖之间的可能联系；验证妊娠不同阶段、初产和经产母猪是否存在 妊期合成代谢；建立妊娠母猪（长梅）的能量、蛋白质动态营养需要模型。 本研究的意义在于：a、由于妊

12、娠母猪具有非常强的自我调节能力，营养对繁殖成绩的影响较小 (Verstegen,1987)，因此，人们对妊娠母猪适宜营养供给和代谢规律的研究一直 未引起足够的重视(Easter，1998)，但随着现代育种母猪生产成绩的显著改善， 营养对繁殖成绩的影响问题已越来越突出（Aherne，1997） 。许多学者认为妊娠 母猪不同生理阶段营养需要可能不同，妊娠母猪应与生长猪一样，采用阶段饲 养，但目前研究主要集中在妊娠的某一阶段；对母猪连续测定几个繁殖周期， 考察妊娠不同生理阶段供给不同营养水平对母猪短期和长期繁殖成绩的影响， 并结合对能量、蛋白质代谢规律的测定尚未见报道，本研究结果有助于从理论 上阐明

13、妊娠母猪能量、蛋白质代谢的量变规律，以及这种量变与母猪繁殖成绩 之间的相关关系，从实践上为高繁殖力母猪建立最佳饲喂策略提供重要依据。 b、妊娠刺激增重，Salmon-Legaguear(1965)提出了经产母猪存在妊期合成 代谢的假设。目前关于妊期合成代谢的机制仍不清楚。Close(1985)运用比较屠 宰试验通过对比大白妊娠和非妊娠母猪能量、蛋白质利用效率的差异，证实初 产母猪不存在妊期合成代谢。而在生产实践中，人们常观察到母猪妊娠后，生 长加快，体形和皮毛显著改变。因此，妊期合成代谢是否与妊娠阶段、胎次、 以及营养水平有关，尚未见报道。本研究通过考察妊娠和非妊娠母猪不同生理 阶段能量、蛋白

14、质利用效率、维持需要和内分泌激素水平的动态变化，验证具 有高繁殖力的母猪是否存在妊期合成代谢？并从理论上阐明妊期合成代谢的机 制，这不仅具有重要的学术意义，而且为今后生产实践中能否利用妊期合成代 谢改善养猪生产效率具有重要的参考价值。 c、目前，除了使用体增重和背膘厚，没有其它目标参数可作为母猪营养状 况和生产成绩好坏判断的条件，尽管妊娠期增重变化已有大量的研究报道，但 均以阶段增重为基础，同时对增重的内容，即脂肪和蛋白质常采用比较屠宰试 验进行测定。本研究运用自动称重系统，测定母猪每天的增重变化，并应用双 稳定同位素标记技术从代谢水平上研究妊娠母猪脂肪、蛋白质合成、降解的动 态代谢过程国内外

15、尚属首次，其研究结果有助于阐明营养、增重和繁殖成绩之 间的定量关系，揭示妊娠母猪脂肪、蛋白质周转代谢的量变规律，使营养研究 和应用由静态向动态过渡，并为进一步建立高繁殖力妊娠母猪的动态营养需要 模型均具有重要的理论意义和实践意义。 d、妊娠动物养分利用和代谢的变化，主要受内分泌激素的影响，在人和大 鼠上的研究证实：生殖激素的变化不仅影响其它合成类激素的分泌，而且对母 体能量和蛋白质的代谢产生显著的影响。到目前为止，尚缺乏系统研究妊娠母 猪不同生理阶段内分泌激素（如生殖激素、胰岛素、类胰岛素生长因子(IGFS) 和瘦素（Leptin）等）变化对母猪能量和蛋白质代谢的影响以及它们与繁殖之 间的联系

16、。本研究结果有助于揭示营养、激素、繁殖三者之间的量变关系，有 可能寻求到某些激素是调节营养与激素之间的信号，这为今后准确调控妊娠母4猪的营养需要，保证母猪短期和长期都具有最佳繁殖力将提供重要的依据。 e、脂肪、蛋白质代谢研究传统方法常采用能量和氮平衡试验，但其测定 结果因实验条件的差异会带来很大误差。因此，在人体营养代谢研究上广泛使 用稳定同位素示踪技术，从代谢水平上研究脂肪、蛋白质的合成、降解的动态 代谢过程，这样更能准确地反映人体营养需要的客观规律。目前，同时采用两 种方法对妊娠母猪能量、蛋白质代谢进行研究还未见报道。本研究结果有助于 比较两种方法的差异，对能量和蛋白质代谢的结果可以相互印证，这为今后对 能量和蛋白质代谢研究采用更加准确的方法将提供重要的理论依据。 2 2、文献综述：、文献综述： 2.12.1 营养对不同妊娠阶段母猪繁殖成绩的影响营养对不同妊娠阶段母猪繁殖成绩的影响 妊娠母猪的营养和饲养是根据子宫和胎儿生长发育确定，其营养需要量随 妊娠时间推移而增加（Noblet 等，1985） 。因此，实际生产中常采用阶段饲喂 法，通常将母猪的妊娠期分为前、中、后