有機(jī)微量元素和蛋氨酸對后備母豬胴體組成和骨特性的影響

何 博，王 勤，鄭淑容，董 強(qiáng)

（1.達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川達(dá)州 635001；2.達(dá)州富明養(yǎng)豬場，四川達(dá)州 635009）

軟骨癥是動物生長期軟骨內(nèi)成骨的病變，軟骨表面損傷骨折是后備豬跛行的主要原因（馮利銳和張鵬，2009），而跛行會提高后備豬淘汰率。骨軟骨壞死是軟骨供血不足和缺血性軟骨壞死的結(jié)果，但影響因素存在爭議，可能受到遺傳、生長速度、營養(yǎng)、和機(jī)械應(yīng)激的影響。Busch 和Wachmann（2011）認(rèn)為，斷奶到育成期的日增重每增加100 g，軟骨癥的風(fēng)險(xiǎn)就會增加20%。一些營養(yǎng)物質(zhì)對骨骼和軟骨的發(fā)育是必不可少的，如果補(bǔ)充可能會降低軟骨癥風(fēng)險(xiǎn)并促進(jìn)愈合。鋅影響骨質(zhì)量，對基質(zhì)質(zhì)量有重要影響（即在胰島素樣生長因子-1、成骨細(xì)胞、甲狀旁腺激素激活中起關(guān)鍵作用），同時(shí)錳和銅也分別通過參與蛋白多糖和賴氨酰氧化酶進(jìn)而參與骨和軟骨基質(zhì)的形成（Van Riet 等，2013）。其他營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋氨酸和蘇氨酸，具有降低生長豬軟骨癥嚴(yán)重程度的潛力（Frantz 等，2008），因?yàn)榈鞍彼崾且环N已知的硫來源，可以促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和增加骨鈣素，有利于膠原蛋白和骨形成（Bottiglieri，2002）。因此，本試驗(yàn)旨在評估有機(jī)銅、鋅、錳和蛋氨酸以及其組合對后備豬胴體組成及骨特性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選擇360 只體重為（28.8±8.8）kg 的后備母豬，旨在評價(jià)4 種日糧處理的效果：（1）對照組；（2）對照日糧+10、20 和50 mg/kg 有機(jī)銅、錳和鋅（T1 組）；（3）對照日糧+ 蛋氨酸（蛋氨酸：賴氨酸為1.02，T2組）；（4）對照日糧+ 有機(jī)微量元素+ 蛋氨酸（T3）。在研究跛足和生長性能時(shí)選擇40 只體重為（171.5±8.1）kg 的后備豬作為樣本。在處理期間，同時(shí)按照生長速度對豬只進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[ 最終平均日增重為（922±31.1）g/d 為高生長速度，（838±36.3）g/d 為低生長速度]。后備豬3 個(gè)階段的基礎(chǔ)日糧配方見表1。

1.2 生長性能、胴體組成及骨密度分析 分別在試驗(yàn)第1、41、67 和134 天對后備豬進(jìn)行稱重，記錄體重。使用超聲掃描儀（AV- 3000v 手持式電子B 超掃描儀）測定背膘厚度和眼肌深度。40 只后備豬禁食12 h 后屠宰，15 min 內(nèi)記錄熱胴體重量，計(jì)算屠宰率后4℃保存。收集掌骨，測定脫脂干物質(zhì)、灰分、鈣、磷、鋅、銅和錳含量。豬只屠宰前頸靜脈采血用于分類血清，樣品用于測定鋅和銅含量。參考Font-i-Furnols 等（2009）的預(yù)測方程，求出Hounsfield（HU）值的體積分布，計(jì)算胴體瘦肉率。HU 分布也被用來確定整個(gè)骨密度，方法及分類參考Picouet 等（2010）的公式估算。

表1 后備豬3 個(gè)階段的日糧配方

1.3 關(guān)節(jié)病變的宏觀評估 分別取左半側(cè)胴體的肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、股骨- 髂關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和跗骨關(guān)節(jié)，對所有關(guān)節(jié)面進(jìn)行外部異常大體評估，作為關(guān)節(jié)軟骨病變的依據(jù)。根據(jù)Kirk 等（2008）描述的方法對關(guān)節(jié)進(jìn)行宏觀評估。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 軟件的多因素方差分析模型，模型的主要固定效應(yīng)是日糧處理和后備豬生長速度。各組數(shù)據(jù)的差異用Tukey-Kramer法（這是常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析方法，不需要引文）進(jìn)行多重比較，P ＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性能、胴體及骨骼特性 由表2 可知，日糧處理對后備豬的平均日增重?zé)o顯著影響（P＞0.05）。由于生長分類是根據(jù)日增重進(jìn)行的，因此，高生長速度的后備豬較低生長速度組顯著提高了屠體重和胴體重（P ＜0.05）。日糧處理間胴體重和屠宰率無顯著差異（P ＞0.05）。但與T1組相比，對照組后備豬的背膘厚度顯著提高3.4 mm（P ＜0.05）。同樣，通過計(jì)算機(jī)斷層掃描發(fā)現(xiàn)，T1 和T2 組后備豬的瘦肉率較對照組提高4.3%（P＜0.05）。在第67 天，與對照組相比，3 個(gè)處理組背膘厚度降低了2.1 ～2.99 mm（P ＜0.05）。同樣，T1 和T2 組骨密度（≥1000 HU）較對照組提高17%（P ＜0.05）。

2.2 掌骨和血清礦物質(zhì)含量 由表3 可知，日糧處理對掌骨長度無顯著影響（P ＞0.05）。T1 組掌骨脫脂干物質(zhì)、灰分、鈣和磷含量均顯著大于對照組（P ＜0.05），但與T2 和T3 組無顯著差異（P＞0.05）。對比不同生長速度后備豬骨骼成分可以發(fā)現(xiàn)，高生長速度的后備豬較低生長速度組顯著提高脫脂干物質(zhì)和灰分含量（P ＜0.05），但對鈣和磷含量無顯著影響（P ＞0.05）。各組對骨骼鋅、銅和錳以及血清銅和鋅水平無顯著影響（P ＞0.05）。

表2 日糧處理對后備豬生長性能、胴體及骨骼特性的影響

表3 日糧處理對后備豬掌骨和血清礦物質(zhì)成分的影響

表4 日糧處理對后備豬步態(tài)評分及骨病的影響

2.3 步態(tài)評分及骨病評分 由表5 可知，各組脛骨和股骨面軟骨病變的發(fā)生及其嚴(yán)重程度無顯著差異（P ＞0.05）。但對照組其他關(guān)節(jié)的軟骨病嚴(yán)重程度最高（P ＜0.05），T1、T2 和T3 組無顯著差異（P ＞0.05）。在動物水平上，對照組的軟骨病總分顯著高于T3 組（P ＜0.05），而T1和T2 組屬于中間水平，無顯著差異（P ＞0.05）。后備豬的生長速度對軟骨病變無顯著影響（P ＞0.05）。

3 討論

3.1 有機(jī)微量元素對后備豬的影響 日糧微量元素可以影響骨骼和關(guān)節(jié)的質(zhì)量，但相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，微量元素低于需求時(shí)的結(jié)果（Munsterhjelm等，2015）。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，有機(jī)微量元素組（T1）增加了脛骨彎矩和強(qiáng)度，導(dǎo)致掌骨較重，整個(gè)骨密度較高，這些影響可以歸因于日糧中的鋅，其與骨質(zhì)量呈正相關(guān)（Ovesen 等，2009）。高鋅與細(xì)胞外基質(zhì)的質(zhì)量和骨發(fā)育相關(guān)，通過調(diào)節(jié)其多種成分（如成骨細(xì)胞）或作為金屬蛋白酶和生長因子的輔助因子。Munsterhjelm 等（2015）報(bào)道在日糧銅缺乏的情況下添加銅和植酸酶可以改善肉雞骨骼幾何結(jié)構(gòu)和骨質(zhì)量。在一項(xiàng)為期28 d 的研究中，將日糧中的鋅含量增加到NRC（1998）推薦的100%、銅含量增加到160% 發(fā)現(xiàn)，骨灰分量和骨強(qiáng)度線性提高（Veum等，2009）。但本研究添加有機(jī)微量元素后，銅、錳和鋅含量為10、40、110 mg/kg，顯著高于NRC（2012）的標(biāo)準(zhǔn)。Revy 等（2004）發(fā)現(xiàn)，日糧補(bǔ)充鋅或植酸酶可增加堿性磷酸酶、掌骨和血清中的鋅含量，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

與掌骨重量和灰分相似，有機(jī)微量元素組后備豬脛骨長度比對照組高0.75 cm，此外該組整骨密度較高，其可能與骨長度無關(guān)，但與骨生長和骨質(zhì)量有關(guān)。高生長速度后備母豬組脛骨較低生長速度組大0.60 cm，但骨密度無顯著差異。Ytrehus 等（2007）認(rèn)為，長骨生長受多種生長因子、日糧因子和其他與軟骨細(xì)胞分化有關(guān)的細(xì)胞信號影響。有機(jī)微量元素可以使母豬跛足率降低14.8%，最終體重降低7.06 kg，日增重降低80g（Faba 等，2018）。

3.2 蛋氨酸對后備豬的影響 飼喂蛋氨酸日糧的后備豬骨特性與有機(jī)微量元素組無顯著差異，均較對照組增加了全骨密度，但蛋氨酸組骨骼的彎曲力低于有機(jī)微量元素組。Vijayan 等（2014）報(bào)道，日糧補(bǔ)充蛋氨酸可在骨質(zhì)疏松癥期間誘導(dǎo)骨組織改善，其他硫源（如輔酶A、S-腺苷蛋氨酸、谷胱甘肽、硫酸鹽等）也具有同等效果。Frantz 等（2008）發(fā)現(xiàn)，提高蛋氨酸與賴氨酸比值可以改善軟骨病變評分。3.3 軟骨組織病變 有機(jī)微量元素與蛋氨酸聯(lián)合應(yīng)用降低了軟骨病變總評分。相比之下，F(xiàn)rantz 等（2008）發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加蛋氨酸、銅和錳的組合或全部組合時(shí)也降低軟骨病變評分。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)平均日增重最初與軟骨病變評分呈正相關(guān)（從35.8 ～109.8 kg 體重），隨后呈負(fù)相關(guān)（從109.8 ～171.5 kg 體重），這與Busch 和Wachmann（2011）的研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

日糧處理與生長速度無交互作用，但與對照組相比，單獨(dú)添加有機(jī)微量元素（銅、錳和鋅）134 d 后可提高后備豬的骨生長、骨密度和脛骨強(qiáng)度。單獨(dú)補(bǔ)充高水平蛋氨酸也能增加骨密度，并具有中等骨彎曲和斷裂強(qiáng)度。有機(jī)微量元素與蛋氨酸的組合表現(xiàn)出中等骨礦化和密度，但與對照相比可降低軟骨癥總評分。