母猪在妊娠和哺乳阶段，生理调控和营养代谢都有着巨大的变化，尤其是内分泌系统及脂肪和蛋白质代谢，导致母猪体内自由基增加^[1]。自由基是新陈代谢产生的一类含有奇数电子的原子或分子^[2]。在正常生理状态下，自由基的产生和清除的酶系统之间能自动维持动态平衡。当机体氧化系统和抗氧化系统调节失衡，自由基的产生速度超过机体的清除速度，过多的自由基在体内蓄积从而造成动物体内氧化应激。自由基的蓄积与多数疾病相关^[3]，妊娠后期和哺乳期间，胎儿迅速发育，对氧气与养分的需求也快速增加，对母体造成严重的代谢负担，更容易导致氧化应激，导致生长能力下降。过氧化氢酶(CAT)是原核和真核生物中广泛存在的一类末端氧化酶，是在生物演化过程中建立起来的生物防御系统的关键酶之一。CAT作为生物体内重要物质，最主要的功能就是参与活性氧的代谢。它的主要作用就是催化过氧化氢(H₂O₂)分解成为H₂O与O₂，使H₂O₂不和O₂在铁螯合物作用下反应生成对机体有害的羟自由基(·OH)，同时还能清除体内氧活性物质(ROS)，从而减轻氧活性物质对细胞的损伤。因此，本试验旨在研究母猪妊娠后期和哺乳期饲粮中添加CAT对母猪和仔猪生长性能以及抗氧化能力的影响，从而探索CAT在母猪饲粮中的最佳添加量。

1 材料与方法 1.1 试验材料

试验中使用的CAT(50 U/g)由辽宁威兰生物技术有限责任公司提供，为基因工程猪源CAT，经包被后额外添加。

1.2 试验动物和试验设计

试验选用“长白×大白”二元杂交母猪160头，按母猪预产期、胎次、体重、体况相近均衡分布的原则随机分为4组(对照组和试验A、B、C组)，饲粮中CAT添加量分别为0、50、100、150 U/kg，每组40头，每头母猪为1个重复，饲养至仔猪出生第24天断奶。试验包括2个阶段：妊娠后期到分娩、哺乳期到仔猪断奶。试验分组见表 1。

1.3 试验饲粮

本试验选用玉米-豆粕型基础饲粮，参照NRC(2012)猪的营养需要进行饲粮配制，其组成及营养水平见表 2。

1.4 饲养管理

本试验于广东省江门市长江食品集团某大型规模化猪场进行。饲养管理严格按照猪场防疫和饲养管理制度进行操作。试验从母猪妊娠第90天开始，妊娠后期(妊娠第90天至产前第3天)对母猪进行限饲，每头母猪饲粮饲喂量为3 kg/d；07:00饲喂1.5 kg，14:00饲喂1.5 kg；产前3 d转入分娩舍高床产栏上，产前第3天到产后第5天限量饲喂，从产后第6天起至仔猪断奶，自由采食，试验全期自由饮水；仔猪出生后采用保温箱保暖，产仔量大于12头的，将12头以上的仔猪调栏至同组母猪寄养，使每头母猪带仔数小于等于12头。仔猪出生第7天开始补饲教槽料，所有仔猪均在其21日龄称重。

1.5 样品采集

血样采集：妊娠期第104天，每组选取6头母猪耳缘静脉采血10 mL，室温下斜放静置30 min，3 500 r/min离心10 min，分离血清，投入液氮罐保存。仔猪出生后，于其哺乳第14天，每组选取6窝中的3头与窝平均体重相近的仔猪，前腔静脉采血5 mL，轻轻混匀，温下斜放静置30 min，3 500 r/min离心10 min，分离血清，投入液氮罐保存。哺乳期第14天时，每组选取6头母猪耳缘静脉采血10 mL，室温下斜放静置30 min，3 500 r/min离心10 min，分离血清，投入液氮罐保存。

母乳采集：在分娩后分别从前、中、后3个部位的乳头采集乳样，采样前用干净的温毛巾将乳房洗净。每头母猪用离心管共收集样品约10 mL，投入液氮罐保存。

粪样采集：在妊娠期第104天、哺乳期第14天采集母猪新鲜粪便，每组选取6头健康母猪，将母猪赶出定位栏适当运动，待母猪有排便反应，随即从肛门取新鲜粪样放入己灭菌塑料袋中，-20 ℃保存。

1.6 测定指标及方法 1.6.1 生长性能测定

母猪妊娠第90天至试验结束，记录每头母猪总产仔数、活仔数、健仔数(体重大于0.85 kg)、断奶仔数及仔猪初生窝重和个体重、断奶窝重和个体重、断奶存活率。观察记录仔猪腹泻头次数并计算出仔猪平均日增重以及哺乳仔猪腹泻率[腹泻率(%)=100×腹泻头次数/(仔猪头数×试验天数)]。

1.6.2 血清和初乳抗氧化指标测定

总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽(GSH)含量、CAT活性采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行测定。

1.6.3 粪样营养成分消化率测定

消化试验采用内源指示剂酸不溶灰分法，测定方法参照国标(GB/T 23742—2009)。

1.7 数据处理与统计分析

采用SPSS 22.0统计软件的ANOVA程序进行单因素方差分析，采用Duncan氏法进行多重比较，结果以P < 0.05作为差异显著性判断标准。表中数据以平均值±标准误(means±SE)表示。

2 结果与分析 2.1 母猪饲粮中添加CAT对母猪繁殖性能和哺乳仔猪生长性能的影响 2.1.1 对母猪繁殖性能的影响

由表 3可知，与对照组相比，各试验组总产仔数分别提高1.44%、6.84%、0.45%(P > 0.05)，试验B组活仔数、健仔数、初生窝重分别提高9.71%、10.35%、9.52%(P > 0.05)。各组间弱仔数、死胎数和初生个体重差异均不显著(P > 0.05)。

2.1.2 对哺乳仔猪生长性能的影响

由表 4可知，各组间断奶活仔数、仔猪断奶窝重、仔猪平均日增重差异均不显著(P > 0.05)。而在仔猪腹泻率方面，与对照组相比，各试验组腹泻率显著降低(P < 0.05)，均没有明显的腹泻发生。

2.2 母猪饲粮中添加CAT对母猪抗氧化指标的影响 2.2.1 对妊娠第104天母猪血清抗氧化指标的影响

由表 5可知，在母猪妊娠第104天，与对照组相比，试验B和C组中血清T-AOC分别提高60.03%和53.70%(P < 0.05)；与对照组相比，试验B组中血清GSH含量提高32.02%(P < 0.05)，试验C组中血清GSH含量提高17.77%(P > 0.05)；试验B组中血清CAT活性较对照组、试验A和C组均有显著提高(P < 0.05)。

2.2.2 对哺乳第14天母猪血清抗氧化指标的影响

由表 6可知，在母猪哺乳第14天，与对照组相比，各试验组血清中T-AOC分别提高5.56%、11.48%和5.93%(P > 0.05);与对照组相比，各试验组血清中GSH含量分别提高27.22%、19.94%和14.55%(P > 0.05)；与对照组相比，试验B组血清中CAT活性提高47.77%(P < 0.05)。

2.2.3 对母猪初乳抗氧化指标的影响

由表 7可知，与对照组相比，试验A和C组初乳中T-AOC分别提高57.98%和82.95%(P > 0.05)，试验B组初乳中T-AOC含量提高119.10%(P < 0.05)；试验B组初乳中GSH含量相比对照组和试验A组分别提高17.64%和17.45%(P > 0.05)；试验C组初乳中GSH含量相比对照组和试验A组分别提高17.50%和17.11%(P > 0.05)；试验B和C组初乳中CAT活性较对照组分别提高86.24%和76.95%(P < 0.05)。

2.3 母猪饲粮中添加CAT对哺乳仔猪血清抗氧化指标的影响

由表 8可知，哺乳第14天的仔猪，与对照组相比，试验B组血清中T-AOC提高20.69%(P > 0.05)；与对照组相比，各试验组血清中GSH含量分别提高6.81%、45.99%和69.83%，其中试验B组达到显著水平(P < 0.05)；与对照组相比，试验B组血清中CAT活性提高35.84%(P < 0.05)。

2.4 母猪饲粮中添加CAT对母猪消化能力的影响 2.4.1 对妊娠第104天母猪养分消化率的影响

由表 9可知，在母猪妊娠第104天，与对照组相比，各试验组干物质消化率无显著差异(P > 0.05)；各试验组在粗蛋白质消化率上与对照组相比差异均为显著(P < 0.05)；各试验组在粗脂肪消化率上与对照组相比差异均为显著(P < 0.05)。

2.4.2 对哺乳第14天母猪养分消化率的影响

由表 10可知，在母猪哺乳第14天时，与对照组相比，各试验组在干物质消化率上均无显著差异(P > 0.05)；各试验组在粗蛋白质消化率上与对照组相比差异均为显著(P < 0.05)；各试验组在粗脂肪消化率上与对照组相比差异均为显著(P < 0.05)。

3 讨论 3.1 母猪饲粮中添加CAT对母猪繁殖性能的影响

目前，在怀孕母猪饲粮中添加抗氧化酶的研究较少，一些研究表明，在母猪妊娠期和泌乳期饲粮中添加酸化剂、微生物源性抗氧化剂等添加剂可提高母猪的繁殖性能。其中，初产母猪从90 d起到泌乳期在饲粮中添加微生物源性抗氧化剂可以增加产活仔数^[4-5]。为了充分利用饲粮的养分和提高饲料转化率，通常在妊娠期对母猪进行限饲，但由于母猪能量需要和采食能力存在差异，限饲容易引起母猪因饥饿而产生的应激反应^[6]，体内因应激产生过多自由基，而且还使粪便在肠道内的存留时间延长，易形成便秘，使肠道内产生有害气体，吸收进入血液循环引起胚胎死亡^[7]。而CAT可促进对自由基的清除，降低体内氧化应激。本研究表明，妊娠后期饲粮添加100 U/kg CAT与传统玉米-豆粕型饲粮相比，总产仔头数提高11.36%，活仔数、健仔数、初生窝重分别提高9.71%、10.35%、9.52%。与50和150 U/kg的CAT添加量相比，100 U/kg的CAT添加量能更好地提高母猪的繁殖性能。

3.2 母猪饲粮中添加CAT对哺乳仔猪生长性能的影响

泌乳母猪机体易遭受严重的氧化应激，而乳腺组织对氧化损伤来说非常敏感，氧化应激导致乳腺不能充分发育，降低母猪的泌乳性能^[8]，降低仔猪的生长性能。仔猪胃酸分泌不足，易使胃肠道微生物区系种类数量改变，造成菌群平衡失调，进而导致pH发生改变，与氧化应激相互作用，严重影响仔猪肠道的健康氧。自由基能够通过生物膜中不饱和脂肪酸的过氧化损伤细胞，引起脂质过氧化反应产生脂质过氧化物，破坏细胞膜的蛋白构象，损伤膜蛋白^[9]。而在饲粮中添加CAT，借助于CAT催化分解H₂O₂降低生物体内自由基对母细胞和细胞膜的损伤，从而增强生物的抗氧化能力。而母乳中的CAT等的存在不仅能影响母乳的氧化稳定性，在母乳的抗氧化能力提高后，还可以改善哺乳仔猪血清的抗氧化指标，从而增强仔猪机体的抗氧化能力^[10-11]。本试验中，母猪饲粮中随着CAT添加量的提高，各组的断奶存活数、断奶窝重、断奶个体数、仔猪平均日增重均没有显著变化。而在仔猪腹泻率方面，对照组的仔猪均有腹泻发生，各试验组腹泻率分别为0.34%、0.13%和0.67%，均显著低于对照组。

3.3 母猪饲粮中添加CAT对母猪和仔猪抗氧化能力的影响

动物机体在细胞正常代谢过程中，会产生大量具有极强氧化能力的超氧阴离子自由基、羟自由基等活性氧，如不能被及时清除，引起生物膜中蛋白质、酶及磷酸交联失活、脂质氧化等问题^[12]，造成机体病变，肌肉细胞膜易发生脂质氧化，产生自由基，破坏细胞膜的完整性，降低母猪抗氧化能力^[13-14]，导致母猪泌乳性能下降，造成经济损失^[15]。动物机体自身抗氧化系统通过非酶类和酶类抗氧化剂来清除体内多余的活性氧^[16]，可通过GSH含量、CAT活性、T-AOC等来综合反映机体非酶系统和抗氧化酶系统对应激的代偿能力以及自由基代谢状态^[17-18]。近年来研究发现，外源供给抗氧化剂可以清除动物体内过剩自由基，提高动物生长性能^[19]。CAT可清除超氧化物歧化酶歧化超氧阴离子自由基(O^2-·)产生的H₂O₂，从而提高机体的抗氧化能力，促进机体的健康生长。本研究通过测定母猪血清和初乳的抗氧化指标后发现，在母猪哺乳第14天，与对照组相比，试验B组血清中CAT活性提高47.77%。在母猪妊娠第104天，与对照组相比，试验B、C组血清中T-AOC分别提高60.03%和53.70%；与对照组相比，试验B组血清中GSH含量提高32.02%；试验B组血清中CAT活性较对照组、试验A和C组均有提高。试验B组初乳中T-AOC提高119.10%；试验B、C组初乳中CAT活性较对照组分别提高86.24%和76.95%。由此可以看出，添加100 U/kg CAT的饲粮对母猪抗氧化能力的提高效果最佳。哺乳第14天的仔猪，与对照组相比，各试验组血清中GSH含量分别提高6.81%、45.99%和69.83%；与对照组相比，试验B组血清中CAT活性提高35.84%。从数据中可以得知，母猪饲粮中添加CAT可提高仔猪的抗氧化能力。

3.4 母猪饲粮中添加CAT对母猪消化能力的影响

在母猪妊娠第104天，与对照组相比，各试验组对粗蛋白质和粗脂肪消化率都有提高。并且在母猪哺乳第14天时，与对照组相比，各试验组对粗蛋白质消化率也有显著提高；各试验组在粗脂肪消化率上与对照组相比均有提高。由此可以得出，CAT在母猪妊娠后期和哺乳期应用可增强母猪的消化能力。

4 结论

综上所述，在母猪饲粮中添加CAT可以提高母猪的粗脂肪和粗蛋白质消化率以及总产仔数，显著降低哺乳仔猪的腹泻率，提高妊娠后期和哺乳期母猪及哺乳仔猪的抗氧化能力。CAT在妊娠后期及哺乳期母猪饲粮中的最佳添加量为100 U/kg。