定時(shí)輸精前15天給予馬絨毛膜促性腺激素可提高后備母豬的繁殖性能

王燕春，崔貞亮（編譯）

（寧波三生生物科技股份有限公司，浙江 寧波 315000）

試驗(yàn)?zāi)康模憾〞r(shí)輸精技術(shù)是利用外源性生殖激素調(diào)控母豬的性周期和排卵的一種技術(shù)，它能夠提高母豬養(yǎng)殖利用率、減少非生產(chǎn)天數(shù)、提高養(yǎng)豬場(chǎng)管理效率。本研究的試驗(yàn)?zāi)康膬?yōu)化這個(gè)技術(shù)的程序。

試驗(yàn)結(jié)果：孕激素飼喂42 h后，eCG-15D組母豬在人工授精前的卵泡直徑大于其他組。eCG-15D組中的排卵時(shí)間同步，該組母豬全部在定時(shí)人工授精的第25天的第2次人工授精前排卵。此外，eCG-15D組母豬的妊娠率、分娩率、出生仔豬總數(shù)和活仔數(shù)最高。該項(xiàng)研究的結(jié)果表明，在常規(guī)定時(shí)人工授精前15 d用馬絨毛膜促性腺激素預(yù)處理母豬可以優(yōu)化生殖性能。

1 介紹

定時(shí)輸精（Fixed-time artifi cial insemination，F(xiàn)TAI）是一種無(wú)需發(fā)情識(shí)別即可輔助繁殖的有效技術(shù)，它使用外源性生殖激素來(lái)調(diào)控母豬的性周期，包括發(fā)情和排卵的時(shí)間。因此，該技術(shù)可以幫助解決養(yǎng)豬業(yè)規(guī)?；l(fā)展帶來(lái)的母豬隱性發(fā)情率高、養(yǎng)殖利用率低的問(wèn)題。

使用FTAI時(shí)，后備母豬的窩產(chǎn)仔數(shù)明顯不同。例如，對(duì)飼喂烯丙孕素（Altrenogest，ALT）后備母豬繁殖性能的分析表明，窩產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)顯著改善。同樣，用烯丙孕素ALT和促性腺激素釋放激素（Gonadotropin-releasing hormone，GnRH）類似物處理后，豬的發(fā)情率和仔豬初生體重顯著增加，但是產(chǎn)仔數(shù)沒(méi)有變化。另一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，停止ALT處理后，肌肉注射馬絨毛膜促性腺激素（Equine chorionic gonadotropin，eCG）和豬促黃體生成素可縮短產(chǎn)仔時(shí)間，但會(huì)降低窩產(chǎn)仔數(shù)。在實(shí)踐中，F(xiàn)TAI的生育率結(jié)果存在相當(dāng)大的差異。試驗(yàn)小組之前的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩種母豬接受相同的FTAI方案處理時(shí)，處在發(fā)情期的母豬表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的發(fā)情反應(yīng)和更高的妊娠率。因此，母豬的卵巢狀況可能會(huì)極大地影響FTAI的效率。

eCG通過(guò)促進(jìn)卵泡發(fā)育、促進(jìn)排卵和卵巢黃體化發(fā)揮雙重功能，類似于促卵泡激素（Folliclestimulating hormone，F(xiàn)SH）和促黃體激素（Luteinizing hormone，LH）。根據(jù)之前試驗(yàn)中使用的eCG處理濃度（800～1 000 IU)，發(fā)現(xiàn)用eCG處理母豬可以有效促進(jìn)卵泡發(fā)育，在注射eCG后第5天排卵。 因此，在FTAI之前用eCG對(duì)后備母豬進(jìn)行預(yù)處理，以誘導(dǎo)激素控制母豬的發(fā)情周期，從而提高繁殖性能。值得注意的是，在開(kāi)始FTAI前15 d和20 d注射eCG，根據(jù)母豬的發(fā)情周期時(shí)間分別同步使后備母豬進(jìn)入卵泡期和黃體期。

在該研究中，旨在通過(guò)在孕激素飼喂前15 d或20 d給后備母豬注射1 000 IU馬絨毛膜促性腺激素來(lái)優(yōu)化傳統(tǒng)的定時(shí)人工授精程序。進(jìn)行常規(guī)定時(shí)人工授精后，監(jiān)測(cè)和分析卵泡發(fā)育、排卵和生殖激素水平，為優(yōu)化后備母豬定時(shí)人工授精程序提供基礎(chǔ)。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 動(dòng)物和管理

該項(xiàng)試驗(yàn)使用190日齡、90 kg體重的健康大白×長(zhǎng)白二元雜交母豬（n=166），這些母豬的生殖狀況未知。試驗(yàn)期間，將母豬隨機(jī)分為不同的組，并在相似的環(huán)境下放置到不同的欄位進(jìn)行繁殖。母豬可以自由飲水，并獲得由相同批次的玉米、豆粕、菜籽粕和麥麩制備的相同飼料（表1）。在eCG-15D、eCG-20D和對(duì)照組中，采用6頭（12月齡～36月齡）已證實(shí)有生育能力的公豬精液。使用計(jì)算機(jī)輔助精液分析儀——CASA系統(tǒng)測(cè)定這些精子的活力和濃度。只選擇精子活力超過(guò)70%，正常形態(tài)大于90%或更好的精液。評(píng)估測(cè)定結(jié)束后，立即將每1份精液在37℃的商品稀釋液中充分稀釋，最終按照體積每80 mL含有3×109個(gè)精子細(xì)胞的劑量?jī)?chǔ)存。在人工授精（AI）后的第25天，用超聲波檢查母豬是否懷孕。如果無(wú)法確定懷孕情況，則在第1次檢查后10 d對(duì)母豬進(jìn)行重新檢查。

表1 試驗(yàn)豬日糧的組成、化學(xué)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)）

2.2 試驗(yàn)程序

試驗(yàn)設(shè)計(jì)和程序如圖 1 所示。后備母豬隨機(jī)分為三組：對(duì)照組（CON，n = 62）、eCG-15D 組（n = 50）和 eCG-20D 組（n = 54）。Altrenogest、eCG、GnRH均購(gòu)自中國(guó)浙江寧波三生生物科技，除ALT外其他采用肌肉注射。 eCG-15D 組（n = 50）豬在FTAI前15 d注射1 000 IU eCG，而eCG-20D組（n = 54）豬 在FTAI前20 d注 射1 000 IU eCG。簡(jiǎn)而言之，豬口服烯丙孕素ALT（每頭豬每天20 mg），持續(xù)18 d，然后在停止烯丙孕素ALT飼喂后42 h，給母豬注射由1 000 IU組成的eCG，然后100μg GnRH 80 h后。后備母豬在注射GnRH 24 h后第1次授精，16 h后再次授精。24 h后對(duì)有站立反應(yīng)的后備母豬再進(jìn)行授精。在FTAI的第20天（停止ALT后42 h）收集血樣，并在第1～3天和第20～26天使用超聲監(jiān)測(cè)卵泡發(fā)育。

圖1 定時(shí)輸精程序

2.3 卵泡發(fā)育和排卵檢測(cè)

在第1天至第3天和第20天至第26天，使用5 MHz凸面換能器（HS-1600，日本豐橋本田電子有限公司）對(duì)每組16頭母豬每天進(jìn)行兩次經(jīng)腹超聲檢查（上午08：00和下午14：30），以檢測(cè)每頭母豬卵巢中的卵泡發(fā)育。當(dāng)大小為6～9 mm卵泡消失時(shí)，界定為發(fā)生排卵。直徑大于12 mm且連續(xù)幾天可見(jiàn)的卵泡被定義為囊性卵泡。從隨后的分析中排除了來(lái)自具有多個(gè)囊性卵泡的母豬的數(shù)據(jù)。

2.4 采血和激素分析

在停止ALT喂養(yǎng)后42 h進(jìn)行采血。處理后備母豬后，使用10 mL 注射器從頸前靜脈采集血樣，并轉(zhuǎn)移到5 mL凝血管中30 min。血液凝固后，樣品以1 000 g離心4 min，將血清分離到離心管中并儲(chǔ)存在-20℃的冰箱 中。LH （JM-10117P1）、黃體酮（P4，JM-01368P1）和雌二醇（E2，JM-01314P1）使用酶聯(lián)免疫吸附法進(jìn)行分析，檢測(cè)范圍分別為22-800 pmol/L、8-200 pmol/L和20-500 pg/mL。使用購(gòu)自日本Cosmo Bio的商業(yè)試劑盒直接分析FSH（CSB-E06791P），檢測(cè)范圍為20-700 IU/mL。

2.5 數(shù)據(jù)

所有母豬的發(fā)情檢測(cè)都是通過(guò)觀察紅腫的外陰和有無(wú)站立的反射來(lái)進(jìn)行的。發(fā)情檢查每天進(jìn)行2次（上午08：00和下午16：00）。與成熟公豬進(jìn)行鼻對(duì)鼻接觸和背壓試驗(yàn)，以檢測(cè)母豬的發(fā)情，表現(xiàn)出站立反應(yīng)即被認(rèn)為是發(fā)情。當(dāng)排卵前6～9 mm大小的卵泡消失時(shí)，排卵被認(rèn)為已經(jīng)發(fā)生。在分娩日，母豬自然生產(chǎn)。

2.6 數(shù)據(jù)分析

首先測(cè)試卵泡發(fā)育數(shù)據(jù)的正常性，然后使用SAS的混合程序進(jìn)行分析。LSMEANS聲明中包括通過(guò)Turkey方法調(diào)整的PDIFF選項(xiàng)，以說(shuō)明處理之間的多重比較。處理之間的差異在P＜0.05時(shí)顯著差異。使用卡方檢驗(yàn)分析比較了后備母豬的排卵時(shí)間分布及其發(fā)情、排卵和妊娠率，P＜0.05時(shí)顯著差異。

3 結(jié)果

3.1 固定時(shí)間人工授精期間替代后備母豬的卵泡發(fā)育和激素水平

第1天的超聲分析顯示eCG-15D組的卵巢中有黃體，但在eCG-20D組中沒(méi)有（圖2C 和2D），而在CON組中觀察到黃體和卵泡（圖2A和2B)。此外，還測(cè)量了整個(gè)FTAI的卵泡直徑，發(fā)現(xiàn)第1天eCG-15D、eCG-20D和CON組的平均卵泡直徑分別為2.63 ± 0.15 mm、3.20 ± 0.15 mm和3.45 ± 0.15 mm，圖2E）。這些結(jié)果表明，每組后備母豬的卵巢在FTAI開(kāi)始時(shí)處于不同的階段。在烯丙孕素ALT飼喂18 d內(nèi)卵泡生長(zhǎng)受到抑制，但eCG-15D組的卵泡直徑增加（2.90 ± 0.15 mm）至高于eCG-20D的水平（2.60 ± 0.15 mm，P＜ 0.05），對(duì)照組CON（2.50 ± 0.15 mm，P＜0.05)在停止ALT喂養(yǎng)后42 h（第20天）。第20天下午處理后，3組卵泡均開(kāi)始發(fā)育，體積明顯增大。值得注意的是，在D24-PM（第1次人工授精）時(shí)，eCG-15D（6.10 ± 0.15 mm）組的平均卵泡直徑顯著高于其他2組（eCG-20D：5.80 ± 0.15 mm；CON：5.46 ± 0.15 mm；圖2B）。

圖2 各組后備母豬卵泡發(fā)育趨勢(shì)

3.2 母豬人工授精前激素變化與排卵時(shí)間

評(píng)估ALT飼喂停止后42 h激素水平的變化以及后備母豬在被AI處理之前的排卵。有趣的是，eCG-15D、eCG-20D和CON組 的后備母豬中E2、LH和P4沒(méi)有差異（P＞ 0.05，圖3A、3B、3C）。然而，eCG15D組的FSH水平低于CON組（P＜ 0.05，圖3D）。此外，eCG-15D組后備母豬的排卵時(shí)間集中在1 d內(nèi)，而eCG-20D和CON組的排卵時(shí)間分別分布在2 d和4 d（圖3E）。3組都是在第25天早上的排卵率最高，分別為87.5%（eCG-15D組）、56.25%（eCG-20D組）和43.75%（CON組）（圖3E）。

圖3 各組后備母豬激素水平變化

3.3 定時(shí)輸精對(duì)后備母豬繁殖性能的影響

分析了FTAI對(duì)繁殖性能的影響，如表2所示。盡管eCG-15D組的發(fā)情（96%）、妊娠（92%）和分娩率（90%）略高于其他組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然而，eCG-15D組的所有小母豬在第1次授精后24 h內(nèi)排卵，高于eCG-20D組或CON組（CON組和eCG-20D組為81.25%，P＜ 0.05）。此外，在eCG15D組中出生的仔豬總數(shù)和活仔數(shù)明顯高于eCG-20D組或CON組（表2）。

表2 不同處理組的后備母豬的繁殖性能

4 討論

FTAI是一種有效的輔助繁殖技術(shù)，通過(guò)使用外源生殖激素來(lái)調(diào)控母豬的性周期，以解決與養(yǎng)豬業(yè)大規(guī)模發(fā)展相關(guān)的隱性發(fā)情率高和配種利用率低的問(wèn)題。然而，母豬的卵巢狀況會(huì)極大地影響FTAI的效率。以往用eCG治療母豬可以刺激卵泡生長(zhǎng)和排卵，有效促進(jìn)卵泡發(fā)育，提高繁殖性能。因此，在該項(xiàng)研究中，旨在通過(guò)在烯丙孕素ALT喂養(yǎng)前15或20 d給后備母豬注射eCG來(lái)優(yōu)化傳統(tǒng)FTAI程序。

盡管有報(bào)道稱，在用eCG處理母豬后，存活數(shù)和窩產(chǎn)仔數(shù)沒(méi)有顯著增加，但注射eCG 可以促進(jìn)卵泡發(fā)育提高繁殖性能，并已廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)。以前的研究表明，725～1 000 IU eCG 可以將后備母豬的發(fā)情率提高到70%～100%，而363～600 IU eCG只能達(dá)到25%～52%。因此，在本研究中選擇了1 000 IU eCG 進(jìn)行預(yù)處理。在早期的研究中，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在注射eCG 5 d后FTAI可達(dá)到最大水平。同時(shí)，E2、LH和FSH在第5天急劇增加，eCG組處理后5～6 d排卵。因此，eCG在后備母豬中誘導(dǎo)了發(fā)情周期，并使卵泡發(fā)育和排卵時(shí)間同步。根據(jù)母豬的繁殖周期，假設(shè)后備母豬的卵巢在排卵后第10天處于黃體期，在排卵后第15天處于卵泡期。因此，在預(yù)處理后15 d和20 d進(jìn)行了FTAI操作，以探討不同卵巢狀態(tài)對(duì)后備母豬FTAI功效的影響。

當(dāng)FTAI定時(shí)輸精程序開(kāi)始（第1天）時(shí)，eCG-15D組的卵泡平均大?。? mm，這表明在eCG注射1～15 d后，卵泡將出現(xiàn)在黃體期。eCG-20D組和CON組的母豬卵泡大小與eCG-15D組相似，這表明eCG-20D組和CON組的母豬卵巢中出現(xiàn)了正在發(fā)育的卵泡。結(jié)合超聲波分析結(jié)果，得出結(jié)論，eCG-20D組的母豬處于卵泡期，而CON組的母豬同時(shí)處于黃體和卵泡期。ALT飼喂18 d后，3組的卵泡都同步到相同的水平，其直徑小于3 mm，這表明ALT有效地阻止了中小型卵泡的發(fā)育，以控制同步發(fā)情。與預(yù)期相同，eCG-15D組在eCG注射后（第20天）卵泡直徑最大，與Soede的結(jié)果一致。由于eCG具有促卵泡活性，而GnRH可以有效改善LH分泌，促進(jìn)優(yōu)勢(shì)卵泡的最終成熟和排卵，因此在eCG注射后（第20天），卵泡直徑往往會(huì)隨時(shí)間增加。肌肉注射GnRH后，3組母豬的卵泡直徑增加至觀察到的最大水平，然后在人工授精后第2天（第26天）再次降至3 mm以下，表明排卵已經(jīng)結(jié)束。

后備母豬受孕主要取決于排卵和受精的時(shí)間。理論上，精子在受精后24 h表現(xiàn)出最佳生育能力；因此，早期或晚期受精都可能會(huì)對(duì)母豬的生育能力產(chǎn)生負(fù)面影響，從而導(dǎo)致懷孕次數(shù)減少、受精率降低，并降低胚胎存活率。由于人工授精在第24、25天的下午和上午進(jìn)行，最佳排卵時(shí)間應(yīng)該在第25天。研究發(fā)現(xiàn)eCG-15D組的排卵率在第25天最高（94.5%），在24 h內(nèi)完成排卵，表明排卵更加集中和同步。然而，研究還發(fā)現(xiàn)eCG-20D組和CON組的18.9%和6%小母豬分別在25 d后排卵（圖3E），因此錯(cuò)過(guò)了受精的最佳時(shí)間。卵泡發(fā)育和排卵時(shí)間差異的原因與后備母豬的激素分泌密切相關(guān)。因此，在停止烯丙孕素ALT喂養(yǎng)后42 h收集了血液樣本，以測(cè)量激素水平的變化。盡管FSH水平在eCG-15D組中最低，但它們也具有最高的均勻性（圖3D）。這可能是由于以下事實(shí): FSH在eCG-15D組的后備母豬中不僅被外源性ATL補(bǔ)充抑制，在黃體期分泌的內(nèi)源性孕酮也被抑制。此外，通過(guò)eCG和GnRH治療進(jìn)一步改善了小母豬的卵泡發(fā)育和排卵。

eCG-15D組的繁殖性能顯著改善，包括排卵率、產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)。同樣，該組的發(fā)情和懷孕率會(huì)更高；這些變化在統(tǒng)計(jì)學(xué)上并不顯著，這可能是因?yàn)槟肛i數(shù)量較少。eCG-15D組母豬的超聲波監(jiān)測(cè)進(jìn)一步顯示，它們的卵泡發(fā)育和排卵時(shí)間優(yōu)于其他組，因?yàn)樗鼈冊(cè)贔TAI開(kāi)始時(shí)處于黃體期。此外，eCG15D組的所有母豬都在第2次輸精前完成排卵，這可能解釋了與其他組相比，eCG15D組的妊娠率和產(chǎn)仔數(shù)更高。綜上結(jié)果表明，F(xiàn)TAI前15 d注射eCG可以改善母豬的繁殖性能和強(qiáng)化管理。

原文題目：《Equine chorionic gonadotropin pretreatment 15 days before fixed-time artificial insemination improves the reproductive performance of replacement gilts》

原文作者：Q Zhao，C Tao， J Pan， Q Wei，Z Zhu， L Wang， M Liu，J Huang ， F Yu，X Chen，L Zhang， J Li

原文出處：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34844186/PMID: 34844186DOI: 10.1016/j.animal.2021.100406