提高母豬繁殖力的微量元素營養(yǎng)新技術(shù)

吳德 教授 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所

提高母豬繁殖力的微量元素營養(yǎng)新技術(shù)

吳德 教授 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所

博士，博士生導(dǎo)師，長江學(xué)者特聘教授，留學(xué)加拿大奎爾夫大學(xué)，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所所長，四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人，享受國務(wù)院政府津貼、國家百千萬人才工程人選和國家有突出貢獻的中青年專家，國家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系四川省創(chuàng)新團隊崗位專家。

現(xiàn)在我們最關(guān)心的核心問題是環(huán)境安全，所以關(guān)于微量元素，我們更多關(guān)心的是微量元素使用以后資源化的再次利用及其對土壤、環(huán)境的影響。從國外整個發(fā)展趨勢來看，微量元素的添加量、需要量逐漸下降，而不是升高。中國畜牧業(yè)的發(fā)展，由原來的農(nóng)戶養(yǎng)殖逐步轉(zhuǎn)變成專業(yè)戶、規(guī)?；a(chǎn)。規(guī)模化生產(chǎn)在滿足廣大消費者畜產(chǎn)品需求的前提下，養(yǎng)殖由高效生產(chǎn)逐步演變成安全、健康生產(chǎn)。安全是第一位，高效是第二位。所以近幾年整個畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)型形勢非常嚴峻。舉個例子，在廣東陽江1，000頭以上的豬場達到135家，可以想象，糞污處理的壓力非常大。所以現(xiàn)在政府加大力度減少氮磷等元素的排放，同時保障微量元素成分的排放達標。

我在豬場的時候，豬糞送給農(nóng)民都不要，他們反映使用后土地會出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，說明使用的飼料添加劑確實對土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生改變和影響。因此我們要思考怎樣正確添加飼料添加劑，所以每個企業(yè)都應(yīng)該有更多的責(zé)任感，在盈利的同時，做正面宣傳。

表1　母豬微量元素需要量NRC（1973～2012年）

表2　母豬實際添加量與推薦量的差異

1　母豬微量元素應(yīng)用存在問題

1.1母豬微量元素需要量

1973～2012年，除銅、鋅外，大部分微量元素需要量沒有太大的變化（表1），是否反應(yīng)了母豬的真實需要量？

總結(jié)不同國家日糧中微量元素的添加量（表2），會發(fā)現(xiàn)中國的添加量與國外推薦量差異不大，實際上2004年的標準，大部分是借鑒于國外。2016年底即將出臺新版的《豬的營養(yǎng)需要》，我們在標準的制定上下了很多功夫，目的就是讓標準真正有價值。在弄清2012年NRC版標準的來龍去脈的基礎(chǔ)上，我們結(jié)合中國的實際條件，重新制定出新的標準。那么，實際生產(chǎn)的添加量超過了推薦的標準，究竟合不合理？我們從生理方面作簡單地分析。

1.2母豬繁殖生理動態(tài)性及微量元素供給量不匹配性

1.2.1微量元素與繁殖 微量元素與繁殖的關(guān)系已經(jīng)有直接的證據(jù)，Se、Zn、Cu、Cr、Fe元素與精液品質(zhì)密切相關(guān)，但是這些研究是在缺乏狀態(tài)或亞臨床缺乏狀態(tài)得出的結(jié)果。實際上，種豬的營養(yǎng)，存在階段平衡性，并且是一個長期的過程。另外，母豬從發(fā)情到授精，到胚胎成活以及到子宮發(fā)育，再到胚胎期的發(fā)育，每個階段都與微量元素相關(guān)。其中最重要的是Cr，將影響FSH和LH的合成，原理是影響胰島素的分泌，通過胰島素影響孕酮的活值，孕酮影響子宮分泌蛋白。子宮分泌蛋白包括子宮鐵蛋白、葉酸結(jié)合蛋白、視黃醇結(jié)合蛋白，這3種蛋白在子宮中分泌下降，胚胎著床和附著率就會下降。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)最重要的子宮分泌蛋白是子宮鐵蛋白，子宮鐵蛋白在妊娠早期稱為胚胎存活因子。另外，在胚胎期，Se、Cr、Fe影響血管內(nèi)壁生長因子的表達，影響供血量。

圖1　微量元素與繁殖的關(guān)系

圖2　不同胎次對微量元素需求的特點

1.2.2不同胎次對微量元素需求特點不同胎次對微量元素的需求，與生命特點密切相關(guān)。不同胎次，后備期、未成熟繁殖期、成熟繁殖期、繁殖衰退期，不同生理階段的營養(yǎng)需求是不一樣的。要滿足生長和繁殖的需要，尤其是在繁殖衰退期，微量元素尤其要保證骨骼的發(fā)育和繁殖組織的生長，就是原始卵泡激活以后，使促進卵泡長成大卵泡，其實與Zn元素密切相關(guān)。所以，不同胎次對微量元素需求有差異。

對于單個繁殖周期，妊娠期微量元素添加量比較少，到泌乳期微量元素損失比較大，預(yù)混料中礦物元素的需求量就比妊娠期高一些。所以，不同生理階段，微量元素的需求是不同的。

1.3有機微量元素和無機微量元素之爭

關(guān)于有機和無機的評判依據(jù)，研究者做了很多試驗，沒有發(fā)現(xiàn)有機就比無機好，但是從長遠來看，有機微量元素可以改善母豬的健康狀況，母豬的產(chǎn)程時間相應(yīng)縮短了，在生產(chǎn)中推薦使用30%有機、70%無機，這是很多豬場實際使用的狀況。

1.4環(huán)境問題

2003年、2010年歐盟批準使用的微量元素的最高添加量全部下調(diào)。

斷奶仔豬試驗表明，添加不同銅源，檢測糞便中銅的含量發(fā)現(xiàn)，隨著CuSO4和CuCit添加量的增加，糞銅的含量升高，產(chǎn)生嚴重的環(huán)境壓力。

北京林業(yè)大學(xué)尹偉倫院士，在廣西對雞糞、豬糞進行加工，發(fā)酵后種植桉樹，桉樹的產(chǎn)量增加了40%左右。一般桉樹的育成期是4年，結(jié)果育成提前接近1年的時間，4年多收入30～50萬，我覺得很受啟發(fā)。之前我們總想拿豬糞種糧食和經(jīng)濟作物，又擔(dān)心微量元素富集過多，對食品安全帶來影響，其實也可以選擇其他有效的措施，既消納了糞便，又帶來了經(jīng)濟效益。

1.5種豬微量元素平衡需要

種豬存在著床、子宮容量、分娩、哺乳、斷奶，每個階段微量元素發(fā)揮的功能是不一樣的。

表3　歐盟批準使用的微量元素最高添加量變化（豬飼料）

2　不同生理階段母體/胎兒微量元素代謝特點

妊娠期隨著胎兒的發(fā)育，70%左右胎兒的增重都在后期，當然微量元素的沉積也會增加，胎兒對微量元素的需求與體重變化基本一致。

圖3　高產(chǎn)母豬鐵需求特點

圖4　硒對豬胚胎發(fā)育的影響

表4　鋅改善豬胚胎質(zhì)量

有研究者通過胎兒屠宰以后的分析發(fā)現(xiàn)：鐵，妊娠100d后需求量急劇增加；鋅，妊娠80d后逐漸增加其需要量；錳，妊娠80～100d的需求量比較高；銅，妊娠80d后需求量急劇增加；鉻，妊娠100d后逐漸增加其需要量；硒，妊娠80d后需求量急劇增加。我們研究所做的結(jié)果與此相近，隨著現(xiàn)在品種選育的發(fā)展，斜率的變化更加明顯一些。

高產(chǎn)母豬鐵需求特點：高產(chǎn)母豬礦物質(zhì)元素損失大于低產(chǎn)母豬，因此高產(chǎn)母豬需要更多的礦物元素。

3　微量元素調(diào)控母豬繁殖力新技術(shù)

3.1提高母豬卵母細胞質(zhì)量和早期胚胎發(fā)育的微量元素關(guān)鍵技術(shù)

微量元素改善卵母細胞質(zhì)量和早期胚胎發(fā)育的途徑主要可能通過抗氧化、參與合成子宮分泌蛋白的形式。

為什么豬的卵母細胞的氧化能力比較強？因為豬卵里脂肪含量很高，比人和牛的脂肪含量高2.17倍，脂肪酸β-氧化供能是豬卵母細胞成熟/胚胎發(fā)育的主要能量來源。但是氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的ROS產(chǎn)生更多的脂質(zhì)過氧化物。微量元素主要通過自由基、活性氧清除自由基。硒元素與抗氧化相關(guān)，硒通過抗氧化減少細胞凋亡，有利于早期胚胎的發(fā)育。

另外，鋅能夠改善胚胎質(zhì)量，鋅濃度0.8μg/mL和1.2μg/mL顯著提高了豬囊胚數(shù)。實際上，正常的微量元素推薦量已經(jīng)足夠滿足動物的生理狀態(tài)，動物體內(nèi)對微量元素的吸收有自我調(diào)節(jié)作用，微量元素高時，體內(nèi)吸收率下降；微量元素低時，結(jié)合蛋白或轉(zhuǎn)運蛋白含量提高，可以讓更多的微量元素轉(zhuǎn)運進去。

早期時，我們研究了鐵元素對子宮鐵蛋白的影響，發(fā)現(xiàn)隨著有機鐵和無機鐵含量的增加，增加子宮鐵蛋白的含量，最終影響胚胎存活。

錳對卵細胞發(fā)育的影響：錳濃度的增加提高了卵母細胞的囊胚數(shù)。錳提高了卵母細胞的囊胚數(shù)，這與錳增加了卵母細胞的抗氧化能力有關(guān)。

高胎齡的母豬雌激素水平下降，影響礦物元素的吸收。我們做的試驗發(fā)現(xiàn)，在高纖維水平條件下，礦物元素吸收會增加，核心的問題是纖維促進了雌激素的合成。高胎齡的母豬要延長繁殖壽命，纖維非常重要。

3.2改善胎兒宮內(nèi)生長、降低死胎率的微量元素方案

胎兒的生長：試驗發(fā)現(xiàn)，不論營養(yǎng)狀況如何，子宮角上的胎兒總是要比子宮頸上的胎兒大一些。這會影響胎兒的初生重和活力。

試驗發(fā)現(xiàn)，有機鋅對胎兒活力有改善作用，這與膽堿和甲基供體也有關(guān)系，甲基供體越好，仔豬活力越好。

表5　不同來源的微量元素對母豬繁殖性能的影響

表6　泌乳期母豬微量元素推薦劑量

3.3提高母豬泌乳量和后代生長性能的微量元素關(guān)鍵技術(shù)

Mahan根據(jù)NRC和商業(yè)的推薦量連續(xù)做6胎試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼喂有機來源微量元素顯著改善了仔豬哺乳期0～17d日增重；有機與無機相比，顯著改善了仔豬初生窩重和總產(chǎn)仔數(shù)；商業(yè)化微量元素水平與NRC相比，顯著改善了初生窩重，減少了木乃伊數(shù)。

泌乳量與乳中Zn、Cu及Se等微量元素成負相關(guān)關(guān)系，尤其是Cu；乳中Cu、Mn、Se影響泌乳時間長短。

4　結(jié)語

前幾年，大家養(yǎng)豬不理性，挖煤的、房地產(chǎn)的、銀行的都來養(yǎng)豬，現(xiàn)在豬價特別高，當然也會有人來養(yǎng)，但是不會像以前那么多，這也是中國發(fā)展過程中一個必然的趨勢。另外，現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，軟件建設(shè)、硬件條件與我們國家現(xiàn)代化發(fā)展之間的匹配出現(xiàn)了缺口，這也是我們所面臨的一個現(xiàn)狀。

目前，企業(yè)的創(chuàng)新能力達不到預(yù)期的目標，是因為有些企業(yè)想在彎道超車，但這還需要一個原始積累的過程。所以只有重視質(zhì)量、創(chuàng)新能力更強的企業(yè)，才能活得更久。■

（編輯楊營根據(jù)“有機微量元素高端技術(shù)沙龍”主講內(nèi)容整理）