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【NCG技術】妊娠后期日糧中添加不同水平N一氨甲酰谷氨酸對母豬繁殖性能的影響

2017-08-23 亞太興牧

版權說明

本文摘自《畜牧獸醫學報》2011年第11期，作者劉星達，昊 信，印遇龍等，轉載請注明出處。

摘要

本試驗研究了日糧中添加不同水平N一氨甲酰谷氨酸(N-carbamylglutamate，NCG)對妊娠后期母豬繁殖性能的影響，并對其作用機理進行初步探討。選用妊娠80 d的長大母豬32頭。隨機分成4組(對照組和試驗組1、2、3)，每組8個重復。對照組飼喂基礎日糧，試驗組在基礎日糧中分別添加0.04％、0.08％、0.12％NCG。母豬妊娠第110天采血分離血漿用于測定血漿游離氨基酸、NO、NOS、激索含量和血液生化指標。結果表明，母豬妊娠后期日糧中添加0.08％NCG比空白對照組窩產活仔數提高11.75％(10.75 vs. 9.62，0.05<P<0.1)，窩產活仔總質量提高13.23％(16.52 kg vs.14.59 kg。P<0.05)，窩產死胎數降低57.14％(0.75 vs 1.75，P<0.05)，降低了血漿尿素氮含量(P<0.05)，同時提高了血漿精氨酸、NO、生長激素、鋅離子濃度(P<0.05)。日糧中添加0.04％和0.12％NCG也改善了母豬部分繁殖性能。上述結果表明，母豬妊娠后期日糧中添加NCG提高了母豬的繁殖性能，其作用機制可能是NCG有效提高了母豬內源精氨酸的合成，改善了母豬子宮內環境和胎豬營養供給，保證了胎豬的存活和生長。

前言

現代高產母豬可以排出20～30個卵細胞，因為產前損失高，到最后只有9～15頭仔豬產出。妊娠期胚胎死亡率高已成為養豬生產中提高母豬繁殖效率的主要限制因素之一。研究發現，精氨酸在調控母豬繁殖性能方面具有重要的作用。母豬妊娠第30~114天間，在日糧中添加1.0％的精氨酸鹽酸鹽可使產活仔數增加2頭和初生窩質量提高24％。Ramaekers等研究證實，精氨酸能刺激孕體的發育，從而提高胎盤效率，增加仔豬出生窩仔數和窩活仔數；Hazeleger等研究了精氨酸對胎盤和胎兒的影響，發現在妊娠第35天日糧中添加精氨酸提高了活胎數、促進了胎盤發育和血管化分數。但是外源精氨酸添加量大，添加成本高，目前在實際生產中難以推廣使用。N-氨甲酰谷氨酸(N-carbamylglutamate，NCG)是尿素循環中鳥氨酸生成瓜氨酸的中間體NAG(N-乙酰谷氨酸)的類似物，NCG可以激活尿素循環中的第一個酶CPS-I(氨基甲酰磷酸合成酶-I，也是在腸上皮細胞合成精氨酸過程中的一個關鍵酶)。因此，NCG可能是一種能有效地提高內源性精氨酸合成與供給的物質。

本試驗通過分析在母豬妊娠后期日糧中添加NCG對母豬產仔數、初生窩質量等指標的影響，以及對母豬血漿游離氨基酸濃度、血液生化指標、一氧化氮(NO)、內皮型一氧化氮酶 (e NOS)、誘導型一氧化氮酶(iNOS)和激素的影響，初步探討NCG對母豬繁殖性能的影響及其作用機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與試驗設計

試驗選用體質量、胎次、年齡、上胎產仔成績相近的懷孕80 d的健康長大母豬32頭，隨機分組，試驗組1、2、3和空白對照組，每組8個重復，每個重復1頭豬?；A日糧參照NRC(1998)配制(表1)?？瞻讓φ战M飼喂基礎日糧，試驗組在基礎日糧中分別添加 0.04％、 0.08％、 0.12％ NCG。試驗所用NCG由長沙現龍生物科技有限公司提供。

1.2 飼養管理

試豬水泥地面、定位欄單欄飼養，每天08：00和16：00喂料，每頭2.2kg·d～，根據母豬體況稍微增減，自由飲水。試豬于預產期前l周轉入鑄鐵高床漏縫地板的產房飼養，產前3d逐漸減料。病豬及時治療，難產母豬人工助產。仔豬出生后斷尾、剪牙，稱重。消毒、免疫等其他管理程序按規?；i場規章進行。

試驗于農業部良種豬擴繁示范基地廣田集團牧源公司路口豬場進行。

1.3 樣品采集與分析

母豬懷孕第110天，上午飼喂2h后耳緣靜脈采血10mL，置于有肝素的離心管內輕輕混勻，靜置20min后3000r·min叫離心15min后分離血漿樣品，-20℃保存備用。

樣品用L8800氨基酸自動分析儀測定游離氨基酸濃度；比色法測定NO、iNOS活力，酶聯免疫吸附法(ELISA)測定eNOS活力，N0和iNOS試劑盒購自南京建成生物工程研究所，eNOS ELISA試劑盒購自R&D公司；放射免疫法測定激素含量，放射免疫試劑盒購自天津九鼎醫學生物工程有限公司；Cx4型全自動生化分析儀測定生化指標。各操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

仔豬出生后，記錄產仔數、活仔數、死胎數、仔豬初生體質量，計算初生窩質量、活仔初生窩質量等指標。

表1基礎日糧組成和營養水平

’.預混料為每千克日糧提供：鐵80 nag，錳45 mg，鋅100 mg，銅20 mg，碘0.70 mg，硒0.25 mg。VA 10 000 IU，VD3 2 500IU，VE 100 IU，VK 10 IU，V島10 mg，VB5 1 mg，VBl2 50 v.g，生物素80 pg，葉酸5 mg，氯化膽堿1 500 mg。

^一.營養水平為計算值

1.4 數據處理

試驗數據用EXCEL2003初步整理后，用SPSSl6.0統計軟件進行單因素方差分析和DUNCAN氏多重比較，統計顯著性水平為P<0.05。

2 結果

2.1 產仔性能 

母豬產仔性能見表2。0.08％NCG組與對照組相比窩產活仔頭數提高了11.75 ％ (10.75 VS 9.62，0.05<P<0.1)，窩產活仔初生總質量提高了13.23 ％ (16.52 kg VS.14.59 kg，P<0.05)，窩產死胎數降低了57.14％ (P<0.05)；0.12％ NCG組與對照組相比提高了窩產活仔初生總質量( P <0.05)，有降低窩產死胎數的趨勢( O.05 < P < 0.01 )。

同行肩標不同字母表示差異顯著（P < 0.05 ），下表同。

2.2 血漿氨基酸濃度

NCG對母豬血漿氨基酸濃度的影響見表3。0.08％ 和 0.12％ NCG組顯著提高了血漿精氨酸濃度(P<0.05)。添加NCG的各組均顯著降低了天冬氨酸(Asp)的濃度(P<0.05)，0.04％ 和 0.08％ NCG組相對于對照組都降低了谷氨酸(Glu)的濃度(P<0.05)。0.04％ 和 0.12％ NCG組相對于對照組顯著降低了脯氨酸(Pro)的濃度(P<0.05)。

2.3 血漿NO濃度和NOS活力

NCG對母豬血漿N0、eNOS和iNOS的影響見表4。日糧中添加NCG顯著提高了母豬血漿中NO的含量(P<0.05)，0.08％NCG組相對于對照組和0.04％NCG組有提高eNOS活力的趨勢(0.05<P<0.1)。

2.4 血漿激素含量

由表5可知，0.08％NCG 組相對于對照組和0.12 ％NCG 組提高了生長激素(GH)的含量 ( P<0.05 )，0.08％ NCG 組相對于對照組和 0.04 ％ NCG組提高了催乳素 (HPL) 的含量(P<0.05)。

2.5 部分血液生化指標 

由表6可知，日糧中添加NCG對母豬血液生化指標基本無影響。添加NCG各組都顯著降低了尿素氮 (BUN) 的濃度 (P<0.05)，0.08％ NCG組相對于對照組提高了磷和鋅的含量(P<0.05)，同時0.12％NCG組相對于對照組有提高鋅含量的趨勢(0.05<P<0.1)。

3 討論

精氨酸在體內主要參與鳥氨酸循環。而體內精氨酸和瓜氨酸合成前體主要是谷氨酸、谷氨酸鹽和脯氨酸。谷氨酸和谷氨酸鹽在5-羧基-吡咯磷合成酶(P5CS)的作用下生成5-羧基-吡咯磷(P5C)，脯氨酸在脯氨酸氧化酶(POX)的作用下亦可生成P5C，P5C在POX的作用下生成鳥氨酸(Orn)，Orn與氨甲酰磷酸合成酶-I(CPS-I)催化合成的氨甲酰磷酸(CP)反應生成瓜氨酸(Cit)，瓜氨酸進一步反應生成精氨酸。由此可見，P5CS和CPS-I在豬內源性精氨酸合成中起到非常重要的作用。

NCG是NAG的一種穩定的代謝類似物，其可以激活腸內的P5CS，從而促進谷氨酸和谷氨酸鹽向P5C轉化，此外，NCG可以通過激活CPS-I的活性，為鳥氨酸向瓜氨酸轉化提供足夠的CP。因此，NCG促進腸道瓜氨酸和精氨酸的合成主要是通過增加腸道氨甲酰磷酸和鳥氨酸的可用量來實現的。與王睜等報道一致，本試驗中添加0.08％和0.12％NCG提高了母豬血漿精氨酸含量，這可能就是通過上述途徑完成的。

精氨酸是合成NO和多胺的共同底物。NO是一個重要的內皮源性舒張因子，在調控胎盤一胎兒間的血流中發揮著重要的作用，因而對母體向胎兒的養分和氧氣的轉運也起著重要的調控作用。同樣，多胺可以調控DNA和蛋白質的合成，因此也能調控細胞的增殖和分化。越來越多的證據表明NO和多胺不但是胎盤血管生成和胚胎發育的重要調控因子，而且也是胎盤和胎兒生長的重要調控因子。也有資料顯示，豬母體營養不良會導致孕體精氨酸水平降低、胎盤和子宮內膜的NO合成酶下降，以及胎盤和胎兒的生長受到損害。母豬血漿精氨酸含量提高了，NO含量也得到了相應的提高?？赡苁沁m量的血漿NO含量保證了胎兒養分與氧氣的供給，保證了胎兒的存活與生長，因而母豬產活仔數得到了提高。本試驗結果表明，日糧中添加NCG提高了母豬血漿NO含量，提高了窩產活仔總質量、降低了窩產死胎數，這可能與NCG內源生成精氨酸以及精氨酸代謝產物N0和多胺有關。Liu等研究表明，NCG可能通過miero RNAs (miR-15b，miR-222)調控了NOS和血管內皮生長因子等的活性，與本試驗結果一致。

Mateo等直接在母豬日糧中添加1.0％精氨酸鹽提高了母豬血漿精氨酸、脯氨酸和鳥氨酸的含量，降低了谷氨酸的含量。本試驗添加0.08％和0.12％NCG提高了母豬血漿精氨酸含量，但是降低了天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸含量，這與NCG是尿素循環中鳥氨酸生成瓜氨酸的中間體NAG的類似物，能夠激活尿素循環中的第一個酶CPS-I(也是在腸上皮細胞合成精氨酸過程中的一個關鍵的酶)是相符的。日糧中添加NCG可能與直接添加精氨酸或者精氨酸鹽稍有不同，NCG可能促進脯氨酸、谷氨酸和天冬氨酸合成為精氨酸。

同時，精氨酸也是一種激素促分泌素。孕酮和雌激素等的含量及其變化對于母豬妊娠的維持以及分娩發動至關重要。本試驗中NCG對母豬血漿中孕酮和雌激素等含量基本無影響，從而保證了妊娠的維持和胚胎環境的穩定。血漿中生長激素的增高促進了胎兒的生長，而催乳素的增高有可能有促進母豬乳房發育的功能。

從本試驗所檢測的血液生化指標來看，各NCG組降低了BUN含量，說明添加NCG提高了母豬利用飼料中的氨基酸的效率，與Mateo等的報道基本一致；而升高的鋅離子、磷離子含量有可能與精氨酸生成多胺促進DNA和蛋白質的合成有關。

4 結論

妊娠后期母豬日糧中添加NCG有效地促進了母豬內源性精氨酸的合成，提高了血漿精氨酸含量，進而保障了胎盤的營養供給和母豬子宮內環境的穩定，保證胎兒的存活和生長，從而提高了母豬產活仔數。綜合各項指標，NCG在妊娠后期母豬日糧中的適宜添加量為0.08％。