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      【種豬料聽課筆記】碳水化合物如何影響母豬健康水平--張艷芳博士報告實錄

      點擊次數:146    更新時間:2015-11-09 19:21


      中泰和(北京)科技發展有限公司技術總監 張艷芳博士
      碳水化合物如何影響母豬健康水平
      專家講課實錄

      母豬性能
      豬場盈利的關鍵就在于母豬性能的良好發揮,但是現在在母豬生產中存在一些問題,比如后備母豬不發情,淘汰率高,妊娠母豬產仔數低,泌乳母豬經常出現乳的質量不好,這些都會影響到仔豬的生產性能。下面比較一下我國的母豬的生產水平和美國、丹麥的水平--發情間隔上,我國平均間隔要大于7天,但是美國和丹麥都可以做到小于7天;更重要的是年產仔數,我國的年產仔數平均達到18頭,而這個數字在美國是25.6頭,丹麥高達30頭。從這組數字上可以看出,我國母豬的生產水平還是有很大的提升空間的。

      碳水化合物
      母豬生產力的發揮必然和攝入的營養有直接的關系,碳水化合物作為母豬食量中的占比達到的70%。我們先回顧一下碳水化合物的概念,碳水化合物其實是一類物質的統稱,它有很多的種類,結構多種多樣,人們也有很多的分類方式,可以把它分為單糖,寡糖,多糖等,每一個里面又會有很多種不同的碳水化合物,比如說單糖里面經常用到的就是葡萄糖,寡糖也有多種多樣的,糖的綴合物主要是指我們體內的一些糖黏。
      正是因為碳水化合物有這樣結構的多樣性,也必然導致碳水化合物的功能多種多樣。比如我們常見的淀粉、糖源,它是生物體的能量組成的物質。再比如說纖維素,它又是生物體結構的組成物質。碳水化合物結構多種多樣、功能多種多樣,這就導致在我們母豬生產的不同階段,不同的碳水化合物也必然發揮不同的功能?;氐侥肛i,我們在生產中經常會把母豬分為后備母豬、妊娠母豬、泌乳母豬和空懷母豬,妊娠母豬分為早期、中期、后期。生產者關注的重點也有所不同。比如說在后備母豬階段,我們比較關注后備母豬的發情率,發情之后配種率能達到多少那么,碳水化合物在后備母豬上到底有什么樣的作用?首先我們就來看看在后備母豬上碳水化合物是如何發展作用的。

      碳水化合物對后備母豬的作用
      碳水化合物可以直接影響到后備母豬的情期啟動。如何影響的呢?現在初步發現不同的能量來源都會影響血液代謝產物,比如血液中的葡萄糖,進而影響到血液里面一些激素的變化,從而影響到下丘腦、垂體一系列激素的釋放,最后影響到情期啟動。
      四川農業大學的一位老師做了一個非常好的研究,比較了在相同的能量水平下采取不同的能量來源,對后備母豬的情期啟動的影響。在給予相同的能量水平,不同的能量來源之后,發現脂肪組的有明顯縮短,而三種能量來源并沒有對母豬的背膘厚度產生影響。通過這個試驗我們看到,不同的能量來源是可以影響后備母豬的情期啟動的。除了通過母體血液激素水平影響后備母豬的情期啟動之外,還有沒有更深層次的原因?這個試驗發現卵泡液里的一些激素、一些營養因子也發生了變化,這些因子的變化又意味著什么呢?試驗對GDNF做了進一步的研究,在題外研究中發現GDNF可以促進卵母系統的卵丘擴散。在細胞質成上,GNDF可以促進蛋白,脂肪酶的含量增加。當卵母細胞和精子形成受精卵之后,中間有11天的過程,這個過程就是靠細胞質成來支撐營養。
      通過這一個層層遞進的研究試驗,我們發現給后備母豬2%脂肪日糧可提早豬的初情期,而纖維日糧可提高LH濃度。脂肪、纖維、淀粉,如果按照2:2:6的比例供應能量,可以進一步的改善卵泡液的成份,更有利于提高卵母細胞的質量。

      碳水化合物對妊娠母豬的作用
      在妊娠母豬的研究上,試驗發現碳水化合物可以直接影響妊娠母豬早期胚胎的發育。我們知道豬的受精卵一般有15-20個,但是受精之后大約會損失40%的早期胚盤,如果我們能避免這部分的損失,實際上對后面的產仔數會有很好的貢獻,很多的實驗研究也集中在早期胚胎這一塊。
      在碳水化合物上,淀粉選擇了不同濃度的日糧,一個是0.6倍維持,一個是1.2倍維持,一個是2.0倍維持,最后我們采取了12天的胚胎、25天的胚胎和30天的胚胎,這是我們的試驗結果。我們發現1.2倍維持的時候,胚胎存活率要顯著高于0.6倍維持和2.0倍維持?,F在越來越多的實驗發現,纖維也可以調控母豬早期的胚胎發育,這里有一個試驗,選擇了399頭母豬,設置了三個纖維水平,分別是10.8%,15.8%,20.8%,最后我們看纖維對于母豬的繁殖性能有什么影響。試驗結果發現,對于頭胎母豬而言,10.8%纖維含量可以顯提高產仔數,最高可以提高1.5頭。對于20.8%這一組,發現它可以改善新生仔豬的臟器指數。通過這兩個生產性的實驗,發現纖維、淀粉都可以控制胚胎的發育,而且纖維還可以提高胚胎的發育質量,減少功能發育遲緩的仔豬發生率。

      影響機制
      進行了這些生產性的實驗之后,我們就想知道更深層次的。纖維在什么機制上,在什么機理上能夠影響胚胎的發育呢?很多學者也在這方面進行了大量的研究,現在有以下幾個研究的結果。
      首先第一個研究發現,膳食纖維可以通過提高母體以及胚胎的抗氧化劑的表達量,減少胎兒的氧化損傷。第二個研究發現,添加膳食纖維之后可以提高母源印跡基因H19的表達,抑制父源基因1GF2的表達,提高胚胎存活。胎兒和母體之間一定會有交流,我們知道豬的出生體重大概都是在1.3千克到1.5千克,人的出生體重都在3千克-5千克,不會長的特別大,主要原因在于它是在發達母源基因還是父源基因,母源基礎的作用是使胎兒存活下來,父源基因的作用是使胎兒長的很好,這是一個非常有意思的研究。另外還有一個研究,在免疫應激的情況下,可以通過調控母體的免疫平衡來提高胚胎的存活率,這個途徑除了在膳食纖維上發現有這樣的途徑上,在多糖、寡糖的研究上也發現可以通過這樣的途徑提高胚胎的存活率,前面講的是淀粉和纖維和如何影響胚胎的發育的。
      功能性寡糖也可以調控母鼠的繁殖性能,功能性寡糖是一個腸道益生元。這個試驗是我們用殼寡糖飼喂紫鼠,得到的結果顯示,寡糖提高了小鼠的產仔數。我們更進一步的研究為什么寡糖可以提高產仔數,最后發現殼寡糖通過增加早期胚胎血管密度,使得早期胚胎更多存活,使得早期胚胎發育更好,最后促進了產仔數的增加,寡糖是可以直接作為信號分子來基作用的。

      碳水化合物對泌乳母豬的作用
      對于泌乳母豬,碳水化合物又會對它有什么影響呢?泌乳母豬最重要的一個性能就是泌乳,提到豬的乳成分,很多人認為主要的物質是乳脂肪,乳蛋白,乳糖,還有一些維生素,礦物質。但是隨著研究深入發現,在母乳里面除了有這些主要的物質以外,還有很多活性物質,之前是沒有被發現的。我們現在就發現在豬乳里面天然存在著一種乳寡糖。
      在發現這個豬乳寡糖之后,進行了一系列的研究,現在我們已經從豬的母乳里面分離鑒定了56種乳寡糖,并且對它的表達做了進一步研究,我們發現這些乳寡糖組會隨著豬的泌乳時間不同而發生變化,含量會發生變化,種類也會發生變化。說到這里,我們就已經知道乳寡糖是豬乳里面一類重要的活性物質。
      豬肉不斷泌乳的過程中,實際上母豬的代謝負擔在不斷加重,這個時候就會產生很多的自由基,對母體產生一定的氧化性損傷,直接影響到母豬的泌乳量。母體里面丙二醇的含量和仔豬窩重呈負相關。其實除了泌乳,在妊娠母豬后期,由于胎兒快速長大,對于母體的氧化應激也是非常重要,因此我們要想一些辦法調控母體,使氧化應激劑量減少。
      我們可以用一些營養性的物質進行調控,在我們的研究中發現,添加殼寡糖之后,妊娠后期的母豬可以很好的提高抗氧化能力,可以提高母豬體內抗氧化酶的含量。

      總結
      殼寡糖對于母豬的作用,不僅僅是主要能量的提供者,還可以調控不同階段母豬的繁殖性。另外對于寡糖類的碳水化合物,我們可以對它有一個新的認識,不僅僅是停留在腸道的層面,它還可以通過信號分子的途徑來調控母豬的健康。另外,碳水化合物因為有結構的多樣性,導致功能是多種多樣的,相比現在的蛋白質、氨基酸的研究而言,其實碳水化合物的研究還比較粗淺,研究結果也比較少,所以碳水化合物領域是我們動物研究的新藍海,我們也希望通過今天這樣的講課,能夠使得更多的人關注在碳水化合物的領域,能夠拿出更多的結果來指導我們的生產。
      最后占用大家一點時間介紹我們中國碳水化合物動物營養研究中心,這也是我今天站在這里跟大家分享碳水化合物主題的原因。我們中泰和在2012年和四川農業大學和中科院大連化學物理研究所就成立了中國首個中國碳水化合物動物營養研究中心,在今年5月又與四川農大以及中國科學院工程研究院成立了糖生物動物研究中心,我們希望通過這兩個平臺把我們在中科院做的一些基礎性研究的結構,運用到養豬生產中來,讓這些基礎知識通過這些應用平臺更快轉化為生產力。我們希望立足于糖生物工程產業平臺,為畜牧業提供基于糖生物,工程產品的系統解決方案。我們的愿景是使養殖高效、健康、使食品充足、安全。

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