初产母猪是母猪培育过程中的重要环节，初产母猪繁殖力高低对母猪终身繁殖性能有较大影响。甜菜碱是一种营养性饲料添加剂，在甲基代谢中起着重要的营养调控作用，参与蛋白质和脂类代谢，可维持渗透压平衡，保持维生素效价，缓解应激及作为抗氧化剂等使用。甜菜碱在猪上的研究集中于断奶仔猪和生长育肥猪，主要有增加采食量、提高日增重、促进生长、提高胴体品质、改善饲料适口性、增强抗应激以及提高机体免疫力等^[1,2,3]。近年研究发现，甜菜碱与同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)^[4]、生长激素(GH)^[3,5]、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)含量^[3,5]、能量代谢^[6]等密切相关。经产母猪饲粮中添加甜菜碱能提高泌乳力、窝产仔数、窝产活仔数、初生窝重及缩短断奶-发情间隔^[7,8,9]，但有关甜菜碱对初产母猪的研究报道较少。本试验拟以初产母猪为试验动物，在妊娠期和泌乳期饲粮中添加不同剂量甜菜碱，探讨甜菜碱添加方式对初产母猪繁殖性能及血清GH、IGF-Ⅰ含量的影响，为甜菜碱在猪生产中的科学应用提供理论和实践依据。

无水甜菜碱购于丹尼斯克添加剂(上海)有限公司，纯度≥96%。

采用单因子随机试验设计，挑选120头体况良好、体重接近和自然发情(发情日期在15 d内)的纯种初产母猪，随机分为3组：对照组、甜菜碱Ⅰ组、甜菜碱Ⅱ组，每组40个重复，每个重复1头。母猪配种当天计为妊娠第0天，参试母猪饲粮以玉米-豆粕型饲粮为基础饲粮，从妊娠第3天起至分娩后21 d，对照组饲喂基础饲粮(表1)，甜菜碱Ⅰ组在基础饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱；而甜菜碱Ⅱ组妊娠前109 d饲喂基础饲粮，自妊娠第110天至分娩后21 d，在基础饲粮中添加2 000 mg/kg甜菜碱。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) % 项目 Items 含量 Content 妊娠期 Pregnancy 泌乳期 Lactation 原料 Ingredients 玉米 Corn 65.00 65.00 豆粕 Soybean meal 22.00 23.00 麸皮 Wheat bran 5.10 2.00 豆油 Soybean oil 1.40 1.80 鱼油 Fish oil 0.50 0.20 鱼粉 Fish meal 2.00 3.00 羽毛粉 Feather meal 1.00 预混料 Premix1) 4.00 4.00 合计 Total 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 含水量 Water content 3.30 3.34 代谢能 ME/(MJ/kg) 12.81 12.89 粗蛋白质 CP 17.56 18.95 赖氨酸 Lys 0.92 0.97 精氨酸 Arg 1.12 1.22 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 0.59 0.64 苏氨酸 Thr 0.65 0.72 钙 Ca 0.85 0.87 有效磷 AP 0.40 0.41 1)预混料每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets：VA 9 500 IU，VD3 2 000 IU，VE 55 IU，VK3 2.00 mg，VB1 2.00 mg，VB2 20.00 mg，VB6 4.00 mg，VB12 40.00 mg，烟酸 niacin 15.00 mg，泛酸钙 calcium pantothenic acid 30.00 mg，叶酸 folic acid 4.00 mg，生物素 biotin 0.40 mg，Mn 35.00 mg，Fe 100.00 mg，Zn 120.00 mg，Cu 6.00 mg，I 0.20 mg，Se 0.20 mg。 2)含水量和代谢能为计算值，其余为实测值。Water content and ME were calculated values,while the others were measured values.

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis)

试验于2014年5月—10月在北京某规模化种猪场进行。试验期间按照该猪场常规清洁和消毒，保持猪舍内清洁卫生、通风良好。试验母猪自然发情，发情鉴定后人工输精2次，间隔12 h。配种0～2 d作为预试期，配种后3 d至分娩后21 d为正式试验期。配种后25～30 d进行B超妊娠检查，妊娠母猪继续试验。妊娠母猪4～5头/栏，自由饮水，每天饲喂2次，妊娠前30 d，每天每头1.5 kg，妊娠第31～84天，每天每头2 kg；妊娠第85天至分娩，每天每头3 kg；母猪妊娠第110天转入产房。仔猪出生12 h内称取仔猪个体重。分娩当天禁食，分娩后前4 d采取限饲，以后自由采食，母、仔猪自由饮水。在妊娠第110天及分娩后10、21 d早晨采食前，每组选择10头体况相近的母猪前腔静脉采血5 mL于真空促凝采血管中，静止30 min后3 500 r/min离心10 min，收集血清，冰箱冻存，备用。

记录窝产仔数、窝产活仔数、初生个体重、21日龄断奶仔数、21日龄个体重，计算初生均重和窝重、21日龄断奶均重和窝重，观察母猪断奶后7、10、21 d内的发情情况，记录断奶-发情间隔，计算发情率。

血清中GH和IGF-Ⅰ含量用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。 1.5 数据处理

数据采用SPSS 17.0软件中Compare Mean过程进行单因素方差分析(one way-ANOVA)，Duncan氏法进行多重比较，除百分数以外，所有数据以平均值±标准差表示，以P<0.05作为差异显著性判断标准。

由表2可知，饲粮中添加甜菜碱使母猪繁殖性能有了不同程度的改善，母猪分娩率不受饲粮的影响。与对照组相比，甜菜碱Ⅰ组母猪窝产仔数、窝产活仔数、初生窝重均较高，初生均重略低，但差异均不显著(P＞0.05)；21日龄断奶仔猪数和窝重分别显著增加了1.73头和9.92 kg(P<0.05)；断奶后7、10、21 d断奶-发情间隔分别降低了0.29、0.48、0.20 d(P＞0.05)，发情率分别提高了14.34%、13.60%、6.25%(P＞0.05)。与对照组相比，在断奶-发情间隔上，甜菜碱Ⅱ组断奶后7、10、21 d断奶-发情间隔分别缩短了1.29(P<0.05)、1.42(P＞0.05)、1.40 d(P＞0.05)；发情率也高于对照组，但差异不显著，且数值上与甜菜碱Ⅰ组相同。可见，甜菜碱不同添加方式对母猪繁殖成绩的影响结果也不同。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 甜菜碱对初产母猪繁殖性能的影响 Table 2 Effects of betaine on reproductive performance of first parity sows 项目 Items 组别 Groups 对照 Control 甜菜碱Ⅰ Betaine Ⅰ 甜菜碱Ⅱ Betaine Ⅱ 窝产仔数 Litter size/头 9.19±2.20 10.60±2.20 9.20±1.66 窝产活仔数 Live litter size/头 8.88±2.16 10.20±2.21 9.13±1.77 初生均重 Average birth weight/kg 1.46±0.19 1.41±0.21 1.46±0.33 初生窝重 Birth weight of litter/kg 12.71±2.64 14.33±3.38 13.46±4.36 21日龄断奶仔猪数 Number of weaned piglets at age of 21 days/头 8.00±1.93a 9.73±2.15b 8.60±1.99ab 21日龄断奶均重 Average weaning weight at age of 21 days/kg 5.41±0.71 5.48±0.72 5.52±0.75 21日龄断奶窝重 Litter weaning weight at age of 21 days/kg 43.45±12.30a 53.37±13.12b 46.70±8.37ab 断奶后7 d内断奶-发情间隔 Weaning-to-estrus interval within 7 days after weaning/d 5.56±1.59b 5.27±1.27ab 4.27±1.19a 断奶后7 d内发情率 Estrus rate within 7 days after weaning/% 56.25 70.59 70.59 断奶后10 d内断奶-发情间隔 Weaning-to-estrus interval within 10 days after weaning/d 6.00±1.73 5.58±1.62 4.58±1.56 断奶后10 d内发情率 Estrus rate within 10 days after weaning/% 68.75 82.35 82.35 断奶后21 d内断奶-发情间隔 Weaning-to-estrus interval within 21 days after weaning/d 8.27±4.32 8.07±5.69 6.87±5.22 断奶后21 d内发情率 Estrus rate within 21 days after weaning/% 93.75 100.00 100.00 同行数据肩标无字母或字母相同表示差异不显著(P＞0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。 In the same row,values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P＞0.05),while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05),and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

表2 甜菜碱对初产母猪繁殖性能的影响 Table 2 Effects of betaine on reproductive performance of first parity sows

由表3可知，3组间妊娠第110天母猪血清GH含量无显著差异(P＞0.05)；与对照组相比，甜菜碱Ⅰ组和Ⅱ组分娩后10 d血清GH含量分别升高了31.42%(P<0.05)和8.93%(P＞0.05)，分娩后21 d分别升高了73.25%和34.23%(P<0.01)；妊娠第110天、分娩后10 d、分娩后21 d甜菜碱Ⅰ组和Ⅱ组血清IGF-Ⅰ含量分别升高了39.00%(P<0.01)、32.31%(P<0.01)、46.52%(P<0.01)和2.36%(P＞0.05)、7.81%(P＞0.05)、26.05%(P<0.05)。可见，甜菜碱可提高母猪血清中GH、IGF-Ⅰ含量，长期低浓度添加比短期高浓度添加提高的幅度更大。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 甜菜碱对初产母猪血清GH、IGF-Ⅰ含量的影响 Table 3 Effects of betaine on serum contents of GH and IGF-Ⅰ of first parity sows 项目 Items 组别 Groups 对照 Control 甜菜碱Ⅰ Betaine Ⅰ 甜菜碱Ⅱ Betaine Ⅱ 生长激素 GH/(ng/mL) 妊娠第110天 Day 110 of pregnant 30.39±3.32 35.80±4.49 29.94±5.50 分娩后10 d 10 days after parturition 26.64±6.16a 35.01±6.49b 29.02±5.37ab 分娩后21 d 21 days after parturition 20.86±3.35A 36.14±2.53C 28.00±3.53B 胰岛素样生长因子-Ⅰ IGF-Ⅰ/(μg/L) 妊娠第110天 Day 110 of pregnant 175.82±28.87Aa 244.39±40.21Bb 179.97±24.02Aa 分娩后10 d 10 days after parturition 165.74±27.29Aa 219.29±32.08Bb 178.68±22.18ABa 分娩后21 d 21 days after parturition 146.27±37.31Aa 214.31±45.00Bb 184.67±7.77ABb

表3 甜菜碱对初产母猪血清GH、IGF-Ⅰ含量的影响 Table 3 Effects of betaine on serum contents of GH and IGF-Ⅰ of first parity sows

母体营养作为子宫内环境最主要的影响因素，对胚胎存活率和胎儿生长发育至关重要^[10]。妊娠期尤其妊娠中后期胎儿生长发育迅速，母体内蛋白质和核酸大量合成，对甲基的需求增大。甜菜碱是一种营养性添加剂，单分子上即有3个活性甲基，能直接释放出活性甲基，有益于RNA加工和修饰，使得RNA/DNA显著升高^[11]。在妊娠期，子宫内高浓度Hcy与妊娠失败和胎儿畸形等密切相关^[9,12,13]。同型半胱氨酸S-甲基转移酶(BHMT)是体内Hcy代谢途径中的关键酶，研究证实，妊娠母猪饲粮中添加甜菜碱可通过提高肝脏BHMT的总活力和比活力降低Hcy浓度，降低了早期妊娠失败的发生率，利于胚胎的生长发育^[4,14]。

钱利纯等^[7]在妊娠期母猪饲粮中添加500、1 000、1 500 mg/kg甜菜碱盐酸盐，结果表明，母猪窝产活仔数分别比对照组多了2.40、2.00和2.20头，仔猪初生窝重显著提高，且饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱盐酸盐具有最优的经济效益。Van Wettere等^[9]在处于热应激条件下的妊娠期饲粮中每头母猪添加7.60～9.00 g/d甜菜碱，结果发现，甜菜碱有提高窝产仔数和窝产活仔数的趋势，尤其对胎次较多(3胎及以上)母猪，其产仔数、产活仔数较对照组分别提高了1.51、1.23头，但对死胎、木乃伊胎和仔猪初生均重无显著影响，对母猪返情率、流产及分娩率无明显作用。以上研究结果与本试验结果相似，本试验在妊娠和泌乳母猪饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱，窝产仔数和窝产活仔数有增加的趋势，21日龄断奶仔猪数和窝重显著提高，但对仔猪初生均重、初生窝重和21日龄断奶均重无显著影响，对母猪断奶后再发情率有改善。推测，甜菜碱提高断奶仔猪数可能与甜菜碱提高泌乳力，促进仔猪肠道发育，降低腹泻率等有关^[1,2,8,15]。

Fernandez等^[16]在奶山羊饲粮中添加4 000 mg/kg甜菜碱，产奶量和乳脂率显著提高。Ferguson等^[17]报道泌乳期给母猪饲喂20%甜菜渣饲粮可提高下一胎窝产仔数。Van Wettere等^[4]在2～9胎妊娠期母猪饲粮中添加3 000 mg/kg甜菜碱，窝产仔数显著增多。Ramis等^[8]在妊娠第110天至分娩后18 d给母猪饲喂添加2 000 mg/kg甜菜碱饲粮，结果表明，母猪乳(初乳和常乳)中甜菜碱含量显著提高，仔猪断奶窝重显著提高，母猪断奶-发情间隔缩短了1.10 d；所有试验母猪继续试验并跟踪下次繁殖成绩，观察到甜菜碱组窝产活仔数和断奶仔猪数显著提高。本试验在临产母猪饲粮中添加2 000 mg/kg甜菜碱，母猪断奶后7 d内的发情间隔显著缩短了1.29 d，10 d内的发情间隔有缩短的趋势，母猪断奶后发情率有较大程度改善。母猪饲粮中添加甜菜碱，对母猪繁殖成绩的影响可能与添加量、甜菜碱的种类、动物品种、营养含量以及胎次等有关。

IGF-Ⅰ是GH诱导靶细胞产生的一种肽类物质，氨基酸序列高度保守，肝脏是最主要的合成器官，是机体生长、发育和代谢的一个重要调控因子，同时也是GH启动生长活性的主要介导者。许梓荣等^[3]在生长猪饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱，血清GH和IGF-Ⅰ含量提高了101.76%和44.75%。董冠^[5]研究发现，断奶仔猪饲粮中添加甜菜碱血清GH和IGF-Ⅰ含量显著提高，并有剂量相关性。未见妊娠和哺乳母猪饲粮中添加甜菜碱对血清GH和IGF-Ⅰ含量影响的文献报道。

猪颗粒细胞中有IGF-Ⅰ的结合位点，IGF-Ⅰ与雌激素、促黄体素有协同作用，IGF-Ⅰ可促进颗粒细胞和内膜细胞的增殖分化，并增加了大卵泡内膜细胞雌二醇的分泌，进而减少卵泡闭锁和增加可排卵量^[8,18]。IGF-Ⅰ主要来自外周血液循环^[19]，妊娠期IGF-Ⅰ对乳腺上皮细胞增殖和存在有重要作用^[20,21]。本试验中，母猪血清GH和IGF-Ⅰ含量从妊娠第110天到分娩后21 d呈下降趋势，哺乳期基本稳定，与Peng等^[22]的结果一致。甜菜碱Ⅱ组断奶-发情间隔较甜菜碱Ⅰ组更短，可能与2组间GH、IGF-Ⅰ含量有关。母猪饲粮中添加甜菜碱可通过提高血清GH和IGF-Ⅰ含量，改善母猪的繁殖性能。

① 在初产母猪妊娠和哺乳饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱，可显著提高断奶仔猪数；在哺乳母猪饲粮中添加2 000 mg/kg甜菜碱，可显著缩短断奶-发情间隔。

② 甜菜碱提高初产母猪断奶仔猪数和缩短断奶-发情间隔与血清中GH和IGF-Ⅰ含量增加有关。