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【种猪料听课笔记】碳水化合物如何影响母猪健康水平--张艳芳博士报告实录

点击次数:146    更新时间:2015-11-09 19:21


中泰和(北京)科技发展有限公司技术总监 张艳芳博士
碳水化合物如何影响母猪健康水平
专家讲课实录

母猪性能
猪场盈利的关键就在于母猪性能的良好发挥,但是现在在母猪生产中存在一些问题,比如后备母猪不发情,淘汰率高,妊娠母猪产仔数低,泌乳母猪经常出现乳的质量不好,这些都会影响到仔猪的生产性能。下面比较一下我国的母猪的生产水平和美国、丹麦的水平--发情间隔上,我国平均间隔要大于7天,但是美国和丹麦都可以做到小于7天;更重要的是年产仔数,我国的年产仔数平均达到18头,而这个数字在美国是25.6头,丹麦高达30头。从这组数字上可以看出,我国母猪的生产水平还是有很大的提升空间的。

碳水化合物
母猪生产力的发挥必然和摄入的营养有直接的关系,碳水化合物作为母猪食量中的占比达到的70%。我们先回顾一下碳水化合物的概念,碳水化合物其实是一类物质的统称,它有很多的种类,结构多种多样,人们也有很多的分类方式,可以把它分为单糖,寡糖,多糖等,每一个里面又会有很多种不同的碳水化合物,比如说单糖里面经常用到的就是葡萄糖,寡糖也有多种多样的,糖的缀合物主要是指我们体内的一些糖黏。
正是因为碳水化合物有这样结构的多样性,也必然导致碳水化合物的功能多种多样。比如我们常见的淀粉、糖源,它是生物体的能量组成的物质。再比如说纤维素,它又是生物体结构的组成物质。碳水化合物结构多种多样、功能多种多样,这就导致在我们母猪生产的不同阶段,不同的碳水化合物也必然发挥不同的功能。回到母猪,我们在生产中经常会把母猪分为后备母猪、妊娠母猪、泌乳母猪和空怀母猪,妊娠母猪分为早期、中期、后期。生产者关注的重点也有所不同。比如说在后备母猪阶段,我们比较关注后备母猪的发情率,发情之后配种率能达到多少那么,碳水化合物在后备母猪上到底有什么样的作用?首先我们就来看看在后备母猪上碳水化合物是如何发展作用的。

碳水化合物对后备母猪的作用
碳水化合物可以直接影响到后备母猪的情期启动。如何影响的呢?现在初步发现不同的能量来源都会影响血液代谢产物,比如血液中的葡萄糖,进而影响到血液里面一些激素的变化,从而影响到下丘脑、垂体一系列激素的释放,最后影响到情期启动。
四川农业大学的一位老师做了一个非常好的研究,比较了在相同的能量水平下采取不同的能量来源,对后备母猪的情期启动的影响。在给予相同的能量水平,不同的能量来源之后,发现脂肪组的有明显缩短,而三种能量来源并没有对母猪的背膘厚度产生影响。通过这个试验我们看到,不同的能量来源是可以影响后备母猪的情期启动的。除了通过母体血液激素水平影响后备母猪的情期启动之外,还有没有更深层次的原因?这个试验发现卵泡液里的一些激素、一些营养因子也发生了变化,这些因子的变化又意味着什么呢?试验对GDNF做了进一步的研究,在题外研究中发现GDNF可以促进卵母系统的卵丘扩散。在细胞质成上,GNDF可以促进蛋白,脂肪酶的含量增加。当卵母细胞和精子形成受精卵之后,中间有11天的过程,这个过程就是靠细胞质成来支撑营养。
通过这一个层层递进的研究试验,我们发现给后备母猪2%脂肪日粮可提早猪的初情期,而纤维日粮可提高LH浓度。脂肪、纤维、淀粉,如果按照2:2:6的比例供应能量,可以进一步的改善卵泡液的成份,更有利于提高卵母细胞的质量。

碳水化合物对妊娠母猪的作用
在妊娠母猪的研究上,试验发现碳水化合物可以直接影响妊娠母猪早期胚胎的发育。我们知道猪的受精卵一般有15-20个,但是受精之后大约会损失40%的早期胚盘,如果我们能避免这部分的损失,实际上对后面的产仔数会有很好的贡献,很多的实验研究也集中在早期胚胎这一块。
在碳水化合物上,淀粉选择了不同浓度的日粮,一个是0.6倍维持,一个是1.2倍维持,一个是2.0倍维持,最后我们采取了12天的胚胎、25天的胚胎和30天的胚胎,这是我们的试验结果。我们发现1.2倍维持的时候,胚胎存活率要显著高于0.6倍维持和2.0倍维持。现在越来越多的实验发现,纤维也可以调控母猪早期的胚胎发育,这里有一个试验,选择了399头母猪,设置了三个纤维水平,分别是10.8%,15.8%,20.8%,最后我们看纤维对于母猪的繁殖性能有什么影响。试验结果发现,对于头胎母猪而言,10.8%纤维含量可以显提高产仔数,最高可以提高1.5头。对于20.8%这一组,发现它可以改善新生仔猪的脏器指数。通过这两个生产性的实验,发现纤维、淀粉都可以控制胚胎的发育,而且纤维还可以提高胚胎的发育质量,减少功能发育迟缓的仔猪发生率。

影响机制
进行了这些生产性的实验之后,我们就想知道更深层次的。纤维在什么机制上,在什么机理上能够影响胚胎的发育呢?很多学者也在这方面进行了大量的研究,现在有以下几个研究的结果。
首先第一个研究发现,膳食纤维可以通过提高母体以及胚胎的抗氧化剂的表达量,减少胎儿的氧化损伤。第二个研究发现,添加膳食纤维之后可以提高母源印迹基因H19的表达,抑制父源基因1GF2的表达,提高胚胎存活。胎儿和母体之间一定会有交流,我们知道猪的出生体重大概都是在1.3千克到1.5千克,人的出生体重都在3千克-5千克,不会长的特别大,主要原因在于它是在发达母源基因还是父源基因,母源基础的作用是使胎儿存活下来,父源基因的作用是使胎儿长的很好,这是一个非常有意思的研究。另外还有一个研究,在免疫应激的情况下,可以通过调控母体的免疫平衡来提高胚胎的存活率,这个途径除了在膳食纤维上发现有这样的途径上,在多糖、寡糖的研究上也发现可以通过这样的途径提高胚胎的存活率,前面讲的是淀粉和纤维和如何影响胚胎的发育的。
功能性寡糖也可以调控母鼠的繁殖性能,功能性寡糖是一个肠道益生元。这个试验是我们用壳寡糖饲喂紫鼠,得到的结果显示,寡糖提高了小鼠的产仔数。我们更进一步的研究为什么寡糖可以提高产仔数,最后发现壳寡糖通过增加早期胚胎血管密度,使得早期胚胎更多存活,使得早期胚胎发育更好,最后促进了产仔数的增加,寡糖是可以直接作为信号分子来基作用的。

碳水化合物对泌乳母猪的作用
对于泌乳母猪,碳水化合物又会对它有什么影响呢?泌乳母猪最重要的一个性能就是泌乳,提到猪的乳成分,很多人认为主要的物质是乳脂肪,乳蛋白,乳糖,还有一些维生素,矿物质。但是随着研究深入发现,在母乳里面除了有这些主要的物质以外,还有很多活性物质,之前是没有被发现的。我们现在就发现在猪乳里面天然存在着一种乳寡糖。
在发现这个猪乳寡糖之后,进行了一系列的研究,现在我们已经从猪的母乳里面分离鉴定了56种乳寡糖,并且对它的表达做了进一步研究,我们发现这些乳寡糖组会随着猪的泌乳时间不同而发生变化,含量会发生变化,种类也会发生变化。说到这里,我们就已经知道乳寡糖是猪乳里面一类重要的活性物质。
猪肉不断泌乳的过程中,实际上母猪的代谢负担在不断加重,这个时候就会产生很多的自由基,对母体产生一定的氧化性损伤,直接影响到母猪的泌乳量。母体里面丙二醇的含量和仔猪窝重呈负相关。其实除了泌乳,在妊娠母猪后期,由于胎儿快速长大,对于母体的氧化应激也是非常重要,因此我们要想一些办法调控母体,使氧化应激剂量减少。
我们可以用一些营养性的物质进行调控,在我们的研究中发现,添加壳寡糖之后,妊娠后期的母猪可以很好的提高抗氧化能力,可以提高母猪体内抗氧化酶的含量。

总结
壳寡糖对于母猪的作用,不仅仅是主要能量的提供者,还可以调控不同阶段母猪的繁殖性。另外对于寡糖类的碳水化合物,我们可以对它有一个新的认识,不仅仅是停留在肠道的层面,它还可以通过信号分子的途径来调控母猪的健康。另外,碳水化合物因为有结构的多样性,导致功能是多种多样的,相比现在的蛋白质、氨基酸的研究而言,其实碳水化合物的研究还比较粗浅,研究结果也比较少,所以碳水化合物领域是我们动物研究的新蓝海,我们也希望通过今天这样的讲课,能够使得更多的人关注在碳水化合物的领域,能够拿出更多的结果来指导我们的生产。
最后占用大家一点时间介绍我们中国碳水化合物动物营养研究中心,这也是我今天站在这里跟大家分享碳水化合物主题的原因。我们中泰和在2012年和四川农业大学和中科院大连化学物理研究所就成立了中国首个中国碳水化合物动物营养研究中心,在今年5月又与四川农大以及中国科学院工程研究院成立了糖生物动物研究中心,我们希望通过这两个平台把我们在中科院做的一些基础性研究的结构,运用到养猪生产中来,让这些基础知识通过这些应用平台更快转化为生产力。我们希望立足于糖生物工程产业平台,为畜牧业提供基于糖生物,工程产品的系统解决方案。我们的愿景是使养殖高效、健康、使食品充足、安全。

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