动物营养学报  2015, Vol. 27 Issue (9): 2649-2653   PDF (1389 KB)    
饲粮能量、纤维和矿物质水平和微生态制剂对母猪产程的影响
肖俊峰1,2, 武书庚1, 杨焕胜2, 温庆琪3     
1. 中国农业科学院饲料研究所, 生物饲料开发国家工程研究中心, 北京 100081;
2. 福建傲农生物 科技集团有限公司, 厦门 361008;
3. 江西农业大学动物科技学院, 南昌 330045
摘要: 母猪分娩是养猪生产中非常重要的环节之一,产程不仅影响窝产活仔数,而且还影响仔猪出生后成活率。通过饲粮营养调控能改善母猪产程,本文探讨了能量、纤维、矿物质水平和微生态制剂等营养素对母猪产程的影响,提出了改善母猪产程的措施,旨在为养猪生产者提供参考,并希望引起更多学者的关注和研究。
关键词: 母猪     产程     营养素     调控    
Effects of Dietary Energy, Fibre and Minerals Levels and Probiotics on the Duration of Parturition in Sows
XIAO Junfeng1,2, WU Shugeng1, YANG Huansheng2, WEN Qingqi3     
1. Key Laboratory of Feed Biotechnology of Ministry of Agriculture, Feed Research Institute, China Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;
2. Fujian Aonong Bio-Technology Co., Ltd., Xiamen 361008, China;
3. College of Animal Science, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China
Abstract: Farrowing is one of the most important part in the pig industry, the duration of farrowing influences the number of live birth as well as piglets survival rate. The duration of farrowing can be modulated by nutritional approaches. In order to provide reference for the pig producers, and draw the attention of scientists in animal science, this article reviewed the effects of energy, fibre and minerals levels and using probiotics on the duration of parturition in sows.
Key words: duration of parturition     sow     nutrient     modulation    

分娩是养猪生产中非常重要的一环,分娩成功与否不仅影响窝产活仔数,而且还影响仔猪产后成活率和母猪利用年限。随着近30年猪遗传育种进展,窝产仔数和仔猪出生体重逐年增加,母猪分娩面临的挑战越来越大。在现代母猪生产中,因分娩失败造成经济损失较大,据统计,因在母猪产道中缺氧窒息而死的出生仔猪高达8%[1, 2],这些死胎占出生后3 d内死亡仔猪总数的20%~25%[3, 4]。由于产程延长,仔猪在产道中挣扎并消耗了较多能量,将影响出生后仔猪竞争有充足母乳的奶头,进而影响仔猪生长和成活率。有研究表明,产程过长使母猪和出生仔猪体内产生过多的自由基,引起氧化应激[5]。因此,母猪产程越来越受到养猪生产者的重视,由于产程问题复杂,目前所见研究相对较少。人们在实践中通过管理、育种、营养和改善生产环境等各种方式尽可能地缩短产程,已陆续发现和总结出一些调控方法,本文从能量、纤维和矿物质水平等角度,探讨了其对母猪产程的影响及其改善措施和建议,希望能引起更多学者的关注和研究。

1 能量水平和来源对母猪产程的影响

妊娠后期(80 d至分娩)饲粮能量水平影响母猪产程。饲粮能量水平在一定范围内影响胎儿平均日增重,进而影响仔猪出生体重[6]。初生重过大,可导致胎儿难以通过产道,产程延长。妊娠期,饲喂母猪不同能量水平的饲粮(代谢能25.12~29.31 MJ/d),随着能量摄入的增加,母猪体增重和蛋白质沉积量逐渐增加[7]。20世纪80年代,人们认为当仔猪平均初生重达到1.4 kg/头时,随着能量摄入的增加,初生重不再明显增加[8, 9, 10],但随着育种逐年进步,我们现在能观察到,妊娠后期(80 d至分娩)母猪( 长白×♀大白)能量摄入每天超过42.6 MJ消化能时(粗蛋白质540 g/d和总赖氨酸36 g/d),仔猪平均初生重将超过1.5 kg/头(产仔数11头/窝),母猪产程超过5 h概率较高。此外,妊娠母猪能量摄入过多,致母猪饲养过肥,产道狭窄,给分娩造成机械障碍[11],这可能是能量水平影响产程的另一原因。

母猪分娩是一个诸多因子(胎儿和母体)相互作用的生理过程,关于分娩启动的机理,目前有多种学说[12],主要有2种:胎儿发动分娩学说和母体发动分娩学说。共同点在于,二者均认为分娩时母体内雌激素水平的急剧升高和孕激素水平的急剧下降导致分娩;不同之处在于,前者认为胎儿下丘脑-垂体-肾上腺轴的激活起了决定性作用,而后者认为母体内一系列激素的协同作用才是关键,胎儿只是起支持和协助作用。母猪分娩前后激素水平的变化规律见图1[13]。关于能量来源对母猪产程和分娩时体内激素水平变化的研究极少,有研究报道母猪血清中孕酮与雌激素水平之比影响催产素受体活化[14, 15],进而影响母猪产程;妊娠母猪饲养过肥(分娩时背膘厚17~21 mm)可显著降低雌激素孕酮之比,延长母猪产程。由此可见,若饲粮能量水平或来源能改变雌激素和孕激素之比,则有可能影响母猪产程。关于后备母猪,有研究报道:与饲喂淀粉组母猪相比,饲喂脂肪组母猪血液雌二醇水平显著升高[16],但妊娠母猪方面未见报道。我们推测,稳定的或较高血浆葡萄糖水平可能是保持前列腺素高脉冲水平的条件,有利于缩短母猪产程;但有待证实。

图1 母猪分娩前后主要激素水平的变化 Fig. 1 Hormone levels’ undergo major changes before and after farrowing of sows
2 纤维对母猪产程的影响

给妊娠母猪饲喂高纤维饲粮,可使其产程缩短9%~29%[17, 18, 19]。妊娠期间,母猪摄入高纤维饲粮不仅有利于分娩过程,而且还能提高哺乳期母猪泌乳量和仔猪出生后第1周平均日增重[20, 21],仔猪哺乳期平均日增重和断奶重也能进一步提高。

增加纤维摄入量能缩短母猪产程,缓解母猪便秘可能是其机理之一。母猪便秘现象常见于限制采食和运动条件下饲养的妊娠母猪,临近分娩时,便秘越严重的母猪,产程越长[19]。分娩期间,母猪体内肾上腺素急剧上升抑制了肠道消化功能;肠道中病原微生物菌群过度繁殖,引起内毒素释放,进而导致肠黏膜出现炎症反应,此时机体加速释放前列腺素,这进一步抑制了肠道功能。当内毒素穿过肠黏膜屏障时,还可能导致产后无乳综合征。与饲喂含粗纤维3.8%饲粮相比,饲喂含7%粗纤维的饲粮显著降低了便秘发生,并能显著缩短母猪产程[19]。缓解母猪便秘,可能是纤维改善母猪产程的机理之一。在限制采食和运动条件下,给妊娠母猪饲喂高纤维饲粮,可降低妊娠期母猪的应激反应[22],满足饱腹感,减少刻板行为。高纤维饲粮中非淀粉多糖可成为猪后肠段微生物的发酵底物,产生短链脂肪酸,后者可作为血浆葡萄糖水平降低时的能量来源。饲喂高纤维饲粮的大鼠表现出盲肠和结肠中短链脂肪酸水平的增加,并被认为是维持血浆葡萄糖稳定的途径之一[23],这可能是纤维改善母猪产程的另一条途径。

3 矿物质对母猪产程的影响

矿物质通过构成某些组织器官的组成成分或作为某些酶的辅基(辅酶)在调节动物生理功能的过程中发挥多种作用,其对动物成功地完成分娩过程也具有重要作用。钙离子系肌肉收缩所必须,母猪分娩过程中进行子宫收缩要求机体保持适宜的钙离子水平。Bories等[24]分析了母猪分娩过程中血液钙和镁离子水平和变化,分娩过程正常的(平均产程172 min)和较长的(平均产程297 min)母猪血液中钙和镁离子水平不同,产程的长短与血液钙和镁离子水平具有相关性。

锌缺乏或不足可导致产程延长。与产前4周开始饲喂含13 mg/kg锌饲粮的母猪相比,饲喂含63 mg/kg锌饲粮的母猪产程显著缩短[(2.08±0.16) h vs. (4.54±1.85) h][25]。此外,用初产母猪进行试验表明,与妊娠期间饲喂低锌饲粮(含10 mg/kg锌)的母猪相比,饲喂高锌饲粮(含52 mg/kg锌)的母猪产程显著缩短[(2.9±0.6) h vs. (16.8±7.5) h],死胎率也显著降低(1% vs. 24%)[26]。大鼠上的研究结果也表明,与妊娠期间饲喂缺锌饲粮的大鼠相比,采食高锌饲粮的大鼠产程显著缩短,其产程显著缩短为缺锌饲粮大鼠的1/3[27, 28]。因锌元素缺乏引起的分娩异常状态与阿司匹林毒性(阿司匹林能抑制下丘脑前列腺素的合成和释放)具有很强的相似性,因此,研究人员推测锌缺乏导致产程延长可能与前列腺素合成或功能发挥异常有关[29]。最近研究却表明,与妊娠第80天开始饲喂常规妊娠饲粮的母猪相比,饲喂常规妊娠饲粮中额外添加0.07%硫酸锌饲粮的母猪,产子间隔和产程明显延长[30]。因此,饲粮中锌添加水平过低或过高均对母猪产程不利,今后探讨母猪饲粮中适宜的锌添加水平时应考虑其对产程的影响。有趣的是,常规妊娠饲粮中额外添加0.07%硫酸锌虽然延长了母猪产子间隔和产程,但是对死胎数并没有显著影响,相反降低了断奶前低初生重仔猪的死亡率,其中的作用机理尚需进一步研究[30]。关于其他微量元素对母猪产程影响的研究相对较少,还有待进一步研究。

4 微生态制剂对母猪产程的影响

微生态制剂能通过平衡或激活肠道内微生态环境,改善肠道生理功能,增强免疫功能,促进营养物质的消化吸收,从而改善动物生产性能[31],微生态制剂在母猪生产中应用越来越普遍。研究表明,饲粮中添加微生态制剂能改善妊娠母猪饲料消化率,减小应激和便秘程度,增加母猪窝产仔数和成活率[31]。研究发现,与对照组母猪相比,妊娠后期饲喂活酵母的母猪产程缩短(159.3 min vs. 171.4 min),仔猪平均分娩间隔缩短(14.1 min vs. 16.9 min),产程小于2 h的母猪的比例增加(37% vs. 16%)[32]。其机理可能是酵母能改善母猪的肠道功能,减少便秘,从而促进母猪分娩[32, 33, 34]

5 改善母猪产程的建议

我们建议:1)分娩期间尽可能减少母猪应激;2)为妊娠后期母猪提供大于5%粗纤维和添加微生态制剂的饲粮及充足饮水,减少母猪便秘;3)为母猪提供适宜矿物质水平的饲粮;4)妊娠母猪饲养不可过肥,母猪分娩时背膘厚不超过18 mm;妊娠80 d以后,母猪能量水平每天摄入代谢能不应超过42.6 MJ(粗蛋白质和总赖氨酸分别不超过540和36 g/d),防止仔猪初生重过大;5)给分娩母猪提供更多自由活动空间和干的垫料,有助于缩短产程;6)避免早产,催产素受体表达水平或与妊娠时间有关。

6 小 结

缩短母猪产程对提高母猪繁殖效率意义重大,通过饲粮营养调控能缓解母猪产程过长。关于营养素对产程的影响,目前仍缺乏诸如蛋白质、氨基酸、脂肪酸、维生素和抗氧化等方面的研究,各种营养素影响母猪产程的机理,更有待深入研究。养猪生产者在配制母猪饲粮时,应考虑母猪产程问题,尽可能地提高窝产活仔数和产后成活率。通过能量摄入水平调控仔猪出生体重和母猪背膘厚能有效减少产程问题;提高饲粮纤维的水平、添加微生态制剂能有效缓解母猪便秘和产程延长。饲粮中适宜的矿物质水平对缓解母猪产程问题也同等重要。

参考文献
[1]LEENHOUWERS J I,WISSINK P,VAN DER LENDE T,et al.Stillbirth in the pig in relation to genetic merit for farrowing survival[J]. Journal of Animal Science,2003,81(10):2419-2424. (1)
[2]RANDALL G C.Perinatal mortality:some problems of adaptation at birth[J]. Advances in Veterinary Medicine,1978,22:53-81. (1)
[3]RANDALL G C.Observations on parturition in the sow.Ⅰ.Factors associated with the delivery of the piglets and their subsequent behaviour[J]. Veterinary Record,1972,90(7):178-182. (1)
[4]RANDALL G C.Observations on parturition in the sow.Ⅱ.Factors influencing stillbirth and perinatal mortality[J]. Veterinary Record,1972,90(7):183-186. (1)
[5]SZCZUBIAŁ M,DABROWSKI R,BOCHNIARZ M,et al.The influence of the duration of the expulsive stage of parturition on the occurrence of postpartum oxidative stress in sows with uncomplicated,spontaneous farrowings[J]. Theriogenology,2013,80(7):706-711. (1)
[6]NRC.Energy[M]//Nutrient requirements of swine.Washington,D.C.:The National Academic Press,2012:9-10. (1)
[7]NOBLET J,DOURMAD J Y,ETIENNE M.Energy utilization in pregnant and lactating sows:modeling of energy requirements[J]. Journal of Animal Science,1990,68(2):562-572. (1)
[8]HENRY Y,ETIENNNE M.Alimentation energetique du porc[J].Journees de la Rechereche Porcine en France,1978,10:119-166. (1)
[9]ARC.The nutrient requirements of pigs[M].Slough:Commonwealth Agricultural Bureaux,1981. (1)
[10]GATEL F,GASTAING J,LUCBERT J.Changes in productivity and culling rate according to pregnancy feed intake and litter parity[J]. Livestock Production Science,1987,17:247-261. (1)
[11]COWART R P.Parturition and dystocia in swine[M]//YOUNGQUIST R S,THRELFALL W R.Current therapy in:large animal theriogenology.2nd ed.St.Louis,Mo.:Saunders Elsevier,2007:778-784. (1)
[12]朱士恩.动物生殖生理学[M].北京:中国农业出版社,2006:210-215. (1)
[13]OLIVIERO C.Successful farrowing in sows[D].Ph.D.Thesis.Helsinki:University of Helsinki,2010:13. (1)
[14]MCCRACKEN J A,CUSTER E E,LAMSA J C.Luteolysis:a neuroendocrine-mediated event[J]. Physiological Reviews,1999,79(2):263-323. (1)
[15]RUSSELL J A,LENG G,DOUGLAS A J.The magnocellular oxytocin system,the fount of maternity:adaptations in pregnancy[J]. Frontiers in Neuroendocrinology,2003,24(1):27-61. (1)
[16]石晓琳,吴德,周东胜,等.饲粮添加脂肪或淀粉对不同体重后备母猪初情启动的影响[J]. 中国畜牧杂志,2013,49(12):32-36. (1)
[17]BILKEI P G.The effect of increased fibre content fed in the previous week on the parturition of sows[J]. Magyar Állatorvosok Lapja,1990,45(10):597-601. (1)
[18]MORGENTHUM R,BOLDUAN G.Effects of live weight and dietary factors of sows on length of parturition[J].Monatshefte für Veterinärmedizin,1988,43:194-196. (1)
[19]OLIVIERO C,KOKKONEN T,HEINONEN M,et al.Feeding sows with high fibre diet around farrowing and early lactation:impact on intestinal activity,energy balance related parameters and litter performance[J]. Research in Veterinary Science,2009,86(2):314-319. (3)
[20]GUILLEMET R,HAMARD A,QUESNEL H,et al.Dietary fibre for gestating sows:effects on parturition progress,behaviour,litter and sow performance[J]. Animal,2007,1(6):872-880. (1)
[21]QUESNEL H,MEUNIER-SALAVN M,HAMARD A,et al.Dietary fiber for pregnant sows:influence on sow physiology and performance during lactation[J]. Journal of Animal Science,2009,87(2):532-543. (1)
[22]RUSHEN J,ROBERT S,FARMER C.Effects of an oat-based high-fibre diet on insulin,glucose,cortisol and free fatty acid concentrations in gilts[J]. Animal Science,1999,69(2):395-401. (1)
[23]REIMER R A,MCBURNEY M I.Dietary fiber modulates intestinal proglucagon messenger ribonucleic acid and postprandial secretion of glucagon-like peptide-1 and insulin in rats[J]. Endocrinology,1996,137(9):3948-3956. (1)
[24]BORIES P,VAUTRIN F,BOULOT S,et al.Analysis of physio-metabolic parameters in relation with long or complicated farrowings in the sow[J]. Journées de la Recherche Porcine en France,2010,42:233-240. (1)
[25]KALINOWSKI J,CHAVEZ E R.Effect of low dietary zinc during late gestation and early lactation on the sow and neonatal piglets[J]. Canadian Journal of Animal Science,1984,64(3):749-758. (1)
[26]KALINOWSKI J,CHAVEZ E R.Low dietary zinc intake during pregnancy and lactation of gilts.I.Effects on the dam[J]. Canadian Journal of Animal Science,1986,66(1):201-216. (1)
[27]APGAR J.Comparison of the effect of copper,manganese,and zinc deficiencies on parturition in the rat[J]. American Journal of Physiology,1986,215(6):1478-1481. (1)
[28]O'DELL B L,REYNOLDS G,REEVES P G.Analogous effects of zinc deficiency and aspirin toxicity in the pregnant rat[J]. The Journal of Nutrition,1977,107(7):1222-1228. (1)
[29]VALLET J L,REMPEL L A,MILES J R,et al.Effect of essential fatty acid and zinc supplementation during pregnancy on birth intervals,neonatal piglet brain myelination,stillbirth,and preweaning mortality[J]. Journal of Animal Science,2014,92(6):2422-2432. (1)
[30]CHAUCHEYRAS-DURAND F,DURAND H.Probiotics in animal nutrition and health[J]. Beneficial Microbes,2010,1(1):3-9. (2)
[31]JØRGENSEN J N,HANSEN C H.Probiotics for pigs-reliable solutions[J]. International Pig Topics,2005,21:7-9. (2)
[32]LE TREUT Y.Managing hyperprolific sows with live yeast[J].International Pig Topics,2007,22:11-13. (2)
[33]LE TREUT Y,GRANNEC A,WALKER N.How farrowing impacts a sow's digestive transit[J]. Pig Progress,2009,25(1):7-9. (1)
[34]蒋宗勇,高开国,杨雪芬,等.提高母猪年生产力的关键营养技术[J]. 动物营养学报,2014,26(10):3003-3010. (1)