補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊繁殖性能的影響

馬 艷， 王彩蝶， 趙國棟， 廖佳欣， 馬 晨， 劉志強(qiáng)， 汪建國， 楊開倫*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆上品美羊科技有限公司，新疆昌吉 831100）

L-瓜氨酸，是一種非蛋白質(zhì)α-氨基酸，主要在腎近曲小管代謝，通過精氨琥珀酸合成酶及裂解酶的催化生成精氨酸，最終以精氨酸和一氧化氮通路發(fā)揮作用（Van，2007）。精氨酸已被證實(shí)對(duì)反芻動(dòng)物繁殖性能的提高有顯著作用（Zeitoun，2016）。然而，在反芻動(dòng)物日糧中直接添加精氨酸極易被瘤胃內(nèi)的微生物降解，造成大量的浪費(fèi)，L-瓜氨酸作為精氨酸的前體物質(zhì)，通過一氧化氮合酶催化精氨酸生成一氧化氮來促進(jìn)繁殖激素的釋放，血管舒張；也可通過轉(zhuǎn)化為精氨酸來促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而提高機(jī)體的生長性能（Breuillard，2015），并已有研究表明L-瓜氨酸不僅在瘤胃內(nèi)不被降解，還能夠提高血漿中瓜氨酸、精氨酸濃度（Gilbreath，2020）。劉志強(qiáng)等（2021）在公羊日糧中補(bǔ)喂12 g/d·只L-瓜氨酸發(fā)現(xiàn)，其可提高精漿激素水平。因此，外源性補(bǔ)充L-瓜氨酸或能發(fā)揮更大的優(yōu)勢。湖羊是我國重要的地方綿羊品種之一，具有適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖率高和四季發(fā)情的特點(diǎn)（程瑞禾，2020）。此外，在湖羊養(yǎng)殖過程中會(huì)出現(xiàn)因氨基酸缺乏或蛋白質(zhì)沉積不足導(dǎo)致卵巢的正常排卵功能受阻，使繁殖性能下降。因此，在保證科學(xué)飼喂的基礎(chǔ)上為湖羊母羊補(bǔ)充特殊營養(yǎng)添加劑，通過營養(yǎng)調(diào)控手段可改善其繁殖性能。本試驗(yàn)選取湖羊母羊?yàn)檠芯繉?duì)象，在相同飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下補(bǔ)喂L-瓜氨酸，探究其對(duì)湖羊母羊發(fā)情前、發(fā)情時(shí)血漿繁殖激素水平以及繁殖性能影響，旨在為揭示營養(yǎng)與繁殖之間的關(guān)系提供數(shù)據(jù)支撐，為其在綿羊生產(chǎn)中的科學(xué)應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 L-瓜氨酸購自山東萍聚生物科技有限公司，性狀為白色粉末，有效成分含量為99.1%，灰分占比0.05%。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn) 本試驗(yàn)于2021年5月21日至2021年8月25日在新疆上品美羊科技有限公司進(jìn)行。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分組 本試驗(yàn)選取平均體重（41.12±5.73）kg，體況健康的2周歲左右湖羊母羊30只，隨機(jī)分為2組，每組15個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)羊只在相同的飼養(yǎng)條件下飼養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上分別補(bǔ)喂0 g/d·只（CON組）、10 g/d·只（L-Cit組）L-瓜氨酸。兩組母羊都不進(jìn)行人工繁殖調(diào)控，保持自然發(fā)情，進(jìn)行為期96 d的飼養(yǎng)試驗(yàn)。在飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，持續(xù)關(guān)注母羊妊娠期狀態(tài)，直至生產(chǎn)并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)羔數(shù)、產(chǎn)雙羔數(shù)。

1.3.1 試情 從試驗(yàn)第30天開始試情，每天試情兩次，試情時(shí)間為9:30～10:30，20:00～21:00，進(jìn)行為期21 d的試情。試情時(shí)將4只試情公羊綁好試情布，每個(gè)試驗(yàn)組放入兩只試情公羊，觀察母羊有無發(fā)情。當(dāng)母羊接受試情公羊爬跨時(shí)，視為發(fā)情，做好標(biāo)記，并統(tǒng)計(jì)發(fā)情率。試情期間每10 min趕動(dòng)公羊一次，防止母羊漏試。

1.3.2 配種 試情后當(dāng)天早上人工保定發(fā)情母羊，放出一只種公羊進(jìn)行本交。為保證其受胎率，每只發(fā)情母羊共配種2次，計(jì)試情發(fā)情時(shí)為0 h，即0 h配種一次、12 h配種一次。且對(duì)母羊進(jìn)行發(fā)情配種時(shí)，采用不同種公羊進(jìn)行交配，其目的是降低公羊精液品質(zhì)因素對(duì)母羊受胎率的影響。

1.3.3 定胎 將配種完的母羊進(jìn)行單獨(dú)飼喂，在其配種后的第45天（試驗(yàn)第96天）進(jìn)行B超檢測，確定是否妊娠懷孕，并統(tǒng)計(jì)受胎率。

1.4 飼養(yǎng)管理及日糧組成 所有試驗(yàn)羊只飼喂?fàn)I養(yǎng)水平一致TMR混合料，每天每只羊飼喂量為1.45 kg/d（干物質(zhì)）（TMR混合料由新疆上品美羊科技有限公司提供），將每日飼喂L-瓜氨酸與TMR混合料充分混勻，平均分為2份。分別在9：30和19：30飼喂，自由飲水。日糧組成及營養(yǎng)水平見表1，營養(yǎng)水平均為實(shí)測值。

表1 TMR日糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）%

1.5 樣品采集及指標(biāo)測定

1.5.1 樣品采集與處理 于試驗(yàn)第0天與第50天的20:00斷料斷水，次日的早08:00稱羊重，記錄并計(jì)算綿羊增重、日增重。從試驗(yàn)第30天開始試情，每天試情兩次。試情時(shí)將4只試情公羊綁好試情布，每個(gè)試驗(yàn)組放入兩只試情公羊，觀察母羊有無發(fā)情。當(dāng)母羊接受試情公羊爬跨時(shí)，視為發(fā)情，做好標(biāo)記。通過羊只頸靜脈采集血液至肝素鈉抗凝管中，3500 r/min離心15 min，制備血漿，分裝至1.5 mL離心管中，標(biāo)記后-20℃冷凍保存。

1.5.2 樣品指標(biāo)測定 試驗(yàn)羊只血漿中促性腺激素釋放激素（GnRH）、促卵泡成熟激素（FSH）、促黃體生成激素（LH）、雌二醇（E2）、孕酮、睪酮、催乳素測定使用酶聯(lián)免疫法。以上樣品均送至北京華英生物技術(shù)研究所進(jìn)行檢測。

1.6 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2010進(jìn)行初步整理，并利用SPSS 24.0軟件獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)進(jìn)行分析。所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)均用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情時(shí)間的影響由圖1可知，CON組發(fā)情時(shí)間主要在試驗(yàn)第32～40、45～48天，L-Cit組發(fā)情時(shí)間主要在試驗(yàn)第32～38、41～51天。因此，補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情時(shí)間無顯著影響。

圖1 日糧補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情時(shí)間的影響

2.2 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情前繁殖激素的影響 由表2可知，補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情前血漿促性腺激素釋放激素、促卵泡成熟激素、促黃體生成激素、雌二醇、孕酮、睪酮、催乳素含量均無顯著影響（P＞0.05）。

表2 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情前繁殖激素的影響（n=15）

2.3 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情時(shí)繁殖激素的影響 由表3可知，補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情時(shí)血漿促性腺激素釋放激素、促卵泡成熟激素、促黃體生成激素、雌二醇、孕酮、睪酮、催乳素含量均無顯著影響（P＞0.05）。

表3 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情時(shí)繁殖激素的影響（n=15）

2.4 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊體重的影響 由表4可知，L-Cit組總增重、平均日增重均極顯著高于CON組（P＜0.01），分別提高了43.33%、44.30%。

表4 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊體重的影響（n=15）

2.5 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊繁殖性能的影響由表5可知，L-Cit組受胎率、產(chǎn)羔率及雙羔率均高于CON組，分別提高了49.99%、19.98%、36.36%。

表5 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊繁殖性能的影響（n=15）

3 討論

3.1 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情前、發(fā)情時(shí)繁殖激素的影響 繁殖激素中的GnRH、FSH、LH含量在發(fā)情周期中起著重要的作用（Basini等，2015；Birthe等，2003）。其中，LH是主要的排卵激素和黃體功能的調(diào)節(jié)器，F(xiàn)SH在卵泡的周期中起著至關(guān)重要的作用，可激活GnRH啟動(dòng)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)（Bonger等，2011），使促黃體激素釋放激素增強(qiáng)芳香化酶的活性。母畜體內(nèi)雄激素主要是由卵巢分泌的，T是合成E2的前體（周東勝等，2009），下丘腦分泌的GnRH會(huì)受到雄激素的調(diào)控，并作用于雌激素，使卵巢功能受到抑制，若卵巢產(chǎn)生過多的T就會(huì)抑制正常排卵（Sanchez等，2013）。研究表明，營養(yǎng)水平與母畜發(fā)情密切相關(guān)，會(huì)改變母畜卵泡內(nèi)的微環(huán)境，降低卵泡內(nèi)的能量水平和抑制卵泡生長和卵母細(xì)胞的成熟，從而導(dǎo)致不排卵和再次受孕時(shí)間延長的現(xiàn)象（Fortune等，2004）。L-瓜氨酸可通過瓜氨酸-精氨酸或者精氨酸-一氧化氮循環(huán)，最大限度提高NO的含量（Sigaud等，2007）。NO是一種非常重要的神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)因子，可以刺激下丘腦釋放GnRH，GnRH的變化可直接刺激垂體前葉分泌LH和FSH（應(yīng)詩家等，2012），其含量的高低可間接影響卵泡中類固醇合成酶的表達(dá)水平來維持卵泡內(nèi)E2和P4的正常分泌。少量P4與E2協(xié)同發(fā)揮促進(jìn)發(fā)情的作用，而高濃度的P4會(huì)抑制發(fā)情（Rekawiecki等，2017）。在本試驗(yàn)中，所有羊只不進(jìn)行人工繁殖調(diào)控，保持自然發(fā)情的條件下，補(bǔ)喂L-瓜氨酸后，對(duì)其 發(fā) 情 前 后 血 漿 中GnRH、FSH、LH、E2、P4、T、PRL含量均無顯著影響，這可能與L-瓜氨酸經(jīng)尿素循環(huán)轉(zhuǎn)化為精氨酸和NO有關(guān)。孟濤等（2001）通過體外培養(yǎng)卵巢顆粒細(xì)胞膜，研究NO對(duì)卵巢顆粒膜細(xì)E2、P4含量的影響發(fā)現(xiàn)，NO對(duì)芳香化酶有抑制作用，可能是NO作用于顆粒細(xì)胞的芳香化酶，其結(jié)構(gòu)與環(huán)氧化酶類似，也含有含鐵紅素基團(tuán)，NO可能通過改變酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶活性發(fā)生變化。L-瓜氨酸可通過增加精氨酸的合成來間接增加NO的生物合成，這可能是補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊發(fā)情前后繁殖激素影響不顯著的原因，也有可能是因?yàn)閭€(gè)體差異所導(dǎo)致的。高開國等（2009）通過給妊娠前期的母豬日糧中添加精氨酸發(fā)現(xiàn)，血漿中的E2含量有上升的趨勢。郭藝璇等（2018）研究表明，添加精氨酸能夠維持卵泡內(nèi)E2和P4正常分泌，從而調(diào)節(jié)卵泡發(fā)育。本試驗(yàn)結(jié)果與其不一致，可能是由于動(dòng)物品種、補(bǔ)喂時(shí)間以及營養(yǎng)狀態(tài)不同所導(dǎo)致的。

3.2 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊體重的影響 在動(dòng)物日糧中添加適宜的氨基酸可以提高飼料的攝入量，增加動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的利用。L-瓜氨酸是機(jī)體內(nèi)合成精氨酸的前體物質(zhì)之一，通過尿素循環(huán)轉(zhuǎn)化為精氨酸和NO。而精氨酸是組織蛋白中最豐富的氮載體，可以促進(jìn)細(xì)胞合成肌酸、脯氨酸、谷氨酸、多胺等的前體，并廣泛參與體內(nèi)的一系列生理過程（Wu，2018）。在本試驗(yàn)中，通過給湖羊母羊補(bǔ)喂L-瓜氨酸發(fā)現(xiàn)，其總增重、平均日增重均顯著高于CON組。這可能與外源性添加L-瓜氨酸使其濃度提高起直接作用，促進(jìn)生長激素的分泌（Noris，1999）。也可能是L-瓜氨酸在體內(nèi)能夠促進(jìn)各組織器官間的氮素循環(huán)有關(guān)，瓜氨酸在腎臟中轉(zhuǎn)化為精氨酸，而精氨酸在體內(nèi)主要參與尿素循環(huán)，在精氨酸酶的作用下脫胍基生成尿素和鳥氨酸（Wu，1998），提高機(jī)體的新陳代謝，從而使湖羊母羊體重增加。胡誠軍等（2017）在育肥豬日糧中添加1%的精氨酸發(fā)現(xiàn)，對(duì)其平均日采食量、平均日增重、料重比均無顯著影響。郭偉等（2020）在育肥杜寒雜交肉用母羊的日糧中添加過瘤胃精氨酸發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)喂精氨酸并不會(huì)影響母羊增重的情況。本試驗(yàn)結(jié)果與其不一致，反芻動(dòng)物因其瘤胃微生物對(duì)蛋白質(zhì)或氨基酸的降解率不同而降低使用效果，已有研究表明L-瓜氨酸不被瘤胃微生物降解，能夠促進(jìn)機(jī)體內(nèi)源性精氨酸的合成（Gilbreath等，2020），從而提高湖羊母羊的增重。

3.3 補(bǔ)喂L-瓜氨酸對(duì)湖羊母羊繁殖性能的影響產(chǎn)羔數(shù)和產(chǎn)活羔數(shù)等是反映繁殖能力的重要指標(biāo)，營養(yǎng)狀態(tài)、母體狀況和品種等指標(biāo)是影響繁殖性能的重要因素（Sung等，2004）。外源性添加營養(yǎng)物質(zhì)可以調(diào)節(jié)母畜子宮內(nèi)環(huán)境和子宮內(nèi)膜狀態(tài)，提高母羊受胎率和產(chǎn)羔率。Lassala等（2011）通過給多胎妊娠母羊注射精氨酸發(fā)現(xiàn)，羔羊的成活率顯著提高。在本試驗(yàn)中，通過給湖羊母羊補(bǔ)喂L-瓜氨酸后發(fā)現(xiàn)，L-Cit組受胎率、產(chǎn)羔率、產(chǎn)雙羔率均高于CON組，分別提高了49.99%、19.98%、36.36%，其產(chǎn)羔數(shù)也高于CON組。這可能是L-瓜氨酸通過增加精氨酸的合成來間接增加NO的生物合成（Popa等，1994）。L-瓜氨酸作為一種非必需氨基酸，在腎臟中通過精氨琥珀酸合成酶，精氨琥珀酸裂解酶催化下生成為精氨酸和NO（Karolina等，2015），生成的高濃度NO能增加血管通透性，促進(jìn)胎盤生長，為胚胎的著床和發(fā)育提供營養(yǎng)物質(zhì) （Manser，2004）。Mateo等（2007）發(fā)現(xiàn)，給妊娠母豬日糧中添加1%精氨酸可使活仔數(shù)增加22%。李永海等（1994）通過給奶牛子宮頸口注入10%的精氨酸溶液發(fā)現(xiàn)，受胎率、雙胎率均有所提升。Zeitoun等（2016）在妊娠早期母羊日糧中添加0.75 g/kg的精氨酸發(fā)現(xiàn)，羔羊初生重和存活率提高。這些研究與本試驗(yàn)結(jié)果相似，繁殖性能可能與營養(yǎng)狀態(tài)有關(guān)。在湖羊母羊配種期間，L-瓜氨酸具有促進(jìn)胎盤生長作用，從而減少應(yīng)激，提高繁殖能力。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)研究條件下，補(bǔ)喂10 g/d·只的L-瓜氨酸能夠提高湖羊母羊總增重、平均日增重和繁殖性能，但對(duì)湖羊母羊發(fā)情前、發(fā)情時(shí)血漿中繁殖激素的含量無顯著影響。