摘 要:本文通過分析胰島素在機體運行中所產(chǎn)生的作用,包括促進種豬性腺的發(fā)育和性激素的分泌,促進胚胎生長發(fā)育,調(diào)節(jié)機體代謝、血管舒張力以及采食行為,提高母豬生產(chǎn)性能等,提出通過調(diào)控日糧中的能量來源、能量濃度、脂肪酸、糖或淀粉、D-核糖等營養(yǎng)物質(zhì)的添加水平,促進胰島素的生成與分泌,提高種豬的繁殖性能,以期為生豬的科學(xué)養(yǎng)殖提供思路,促進區(qū)域內(nèi)生豬產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:種豬;營養(yǎng);胰島素調(diào)控;策略
近年來,泰安市搶抓數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)機遇,引進先進的科學(xué)管理技術(shù),極大地提高了養(yǎng)殖效益。生豬養(yǎng)殖過程中,母豬的機體代謝能力和激素分泌水平在不同階段會出現(xiàn)一定的變化,根據(jù)自身繁殖需求自行調(diào)整。若母豬患有某些疾病,或攝入日糧中營養(yǎng)成分和攝入量發(fā)生了變化時,也會對機體激素水平產(chǎn)生影響。
1 胰島素與胰島素樣生長因子-1(IGF-1)
胰島素屬于小分子蛋白質(zhì),由胰腺中具有內(nèi)分泌功能的胰島B細胞受內(nèi)源性或外源性物質(zhì)刺激而分泌,共含有51個氨基酸,由A鏈、B鏈組成。其中,外源性物質(zhì)主要包括各種糖類和精氨酸等。IGF-1也被稱為生長調(diào)節(jié)素,能對細胞的增殖、分化等產(chǎn)生促進作用。胰島素原是胰島素的前體物質(zhì),胰島素受體、胰島素原和IGF-1三者的結(jié)構(gòu)具有高度相似性,可相互交叉結(jié)合。若是體內(nèi)胰島素水平升高了,則會使機體各組織和血液中的IGF結(jié)合蛋白合成量迅速下降,從而使IGF-1處于異常興奮狀態(tài)。除此之外,IGF-1還能不斷刺激胰島部位,使其持續(xù)產(chǎn)生胰島素,提高整體胰島素濃度,從而對糖脂類代謝進行合理調(diào)節(jié)。
2 胰島素、IGF-1對母豬繁殖性能的調(diào)控
2.1 對性腺、生殖激素的調(diào)控
第一,利于性腺的發(fā)育。
母豬體內(nèi)的雌激素和胰島素之間能相互作用,從而調(diào)節(jié)母豬的性成熟功能。母豬各項身體機能處于發(fā)育階段時,機體內(nèi)雌激素的分泌能促進性腺的發(fā)育,有利于母豬的快速生長發(fā)育。母豬達到機體成熟后,胰島素會自行調(diào)控,提高卵巢功能、利于卵泡發(fā)育。同時,胰島素還能對顆粒細胞產(chǎn)生影響,能促進其不斷合成和輸出IGF-1,這對于卵泡的生長發(fā)育具有積極影響。
第二,促進性激素分泌。
胰島素能將機體的代謝水平直接反映給下丘腦,下丘腦由此做出判斷,并對機體進行適當(dāng)調(diào)控。胰島素、胰島素受體會對促性腺釋放激素(GNRH)的釋放水平、釋放次數(shù)產(chǎn)生直接影響,還能控制垂體前葉使其增加對GNRH的敏感性,讓腦垂體大量釋放促卵泡生成素(FSH)和促黃體生成素(LH)等。而IGF-1會通過對GNRH分泌水平的影響間接干預(yù)到卵巢功能,對其進行合理調(diào)節(jié),使其保持正常的功能運行。而在卵泡發(fā)育期間,提升胰島素水平就相當(dāng)于提升母豬雌激素水平和顆粒細胞的增殖速度。
2.2 在妊娠期對母豬繁殖性能的調(diào)控
第一,促進胚胎生長發(fā)育。
IGF-1能促進細胞的有絲分裂?;诖?,通過飼料有目的性地向母豬體內(nèi)輸送外源性IGF-1,可增加胚胎蛋白的合成,促進胚胎快速發(fā)育,降低妊娠期胚胎死亡率,減少胚胎損失。
第二,調(diào)節(jié)代謝過程。
胰島素與IGF-1能促進氨基酸快速進入細胞內(nèi),在蛋白質(zhì)合成的過程中也起到重要促進作用,增加蛋白質(zhì)的合成;促進脂肪酸合成,降低脂肪分解量,增加脂肪的貯存量;提高組織細胞攝取葡萄糖的量,并提高其利用葡萄糖的能力,以實現(xiàn)降血糖目的。
在母豬懷孕前期和中期,受機體自我調(diào)控影響,整體胰島素濃度會有所增高,從而增加機體蛋白沉淀與脂質(zhì)的沉淀。而在母豬懷孕后期,其體內(nèi)的胰島素濃度也會隨之下降,脂肪組織的分解速度加快,機體會自行將養(yǎng)分輸送到胎盤中供胎兒生長發(fā)育。
第三,調(diào)節(jié)血管舒張力。
胰島素能將內(nèi)皮型一氧化氮合成酶激活,刺激血管內(nèi)皮持續(xù)產(chǎn)生與釋放一氧化氮,并將其擴散到血管管腔內(nèi)和血管平滑肌細胞內(nèi),使血管和平滑肌擴張,達到舒張血管的效果。此外,胰島素能刺激分泌IGF-1,而IGF-1也能間接對血管產(chǎn)生舒張作用,有效降低血管阻力,提高血管通暢性,利于胎盤功能的充分發(fā)揮,更好地孕育胎兒。
2.3 對泌乳母豬生產(chǎn)性能的調(diào)控
第一,調(diào)節(jié)采食行為。
下丘腦中分布有調(diào)節(jié)食欲和采食行為的攝食神經(jīng)中樞和飽腹神經(jīng)中樞,主要受血液中葡萄糖濃度、游離脂肪酸濃度的控制。當(dāng)豬血糖濃度降低時,機體會啟動自救程序,自行分解貯存的脂肪為機體的正常運行提供必要的能量,此行為會增加血液中游離脂肪酸的濃度,攝食中樞受其刺激,豬便會產(chǎn)生饑餓感。而采食后機體血液中葡萄糖濃度會隨之增高,飽腹中樞接收到刺激產(chǎn)生興奮,豬產(chǎn)生飽腹感,進而會抑制采食量。胰島素是動物體內(nèi)具有降低血糖效果的唯一激素,日常生產(chǎn)中,可通過增加外源性胰島素成分,或通過提高能促進胰島素合成和分泌的營養(yǎng)成分的含量,使母豬在采食后仍維持較低水平的血糖,以此使母豬處于饑餓狀態(tài),從而增加整體采食量。
第二,提高泌乳量和乳汁質(zhì)量。
胰島素對母豬的乳腺也有一定的調(diào)控作用,對于處于泌乳期的母豬,可在其泌乳高峰期時增加日糧中外源性胰島素成分,促使母豬乳腺能從中攝取到更高含量的營養(yǎng)物質(zhì),以此增加泌乳量并提高乳汁質(zhì)量。
3 調(diào)控胰島素分泌的營養(yǎng)策略
3.1 能量來源和能量濃度
血漿胰島素水平可反映出母豬繁殖的營養(yǎng)狀況,而不同的能量底物對血漿胰島素水平的影響也存在一定差異。故飼料的能量來源可能會對母豬發(fā)情產(chǎn)生影響,在日糧中具有十分重要的作用。
在生豬日糧中,氨基酸、脂肪和葡萄糖是組成日糧能量的3個基本部分,若血液中葡萄糖水平升高,則會促使胰腺不斷分泌更高濃度的胰島素,從而增加機體代謝,促進對葡萄糖的吸收與利用,以此達到降血糖作用。哺乳期母豬斷奶后,需提高日糧營養(yǎng)水平以補充母豬在哺乳期的體重損失,促進機體恢復(fù),促使其在斷奶后10 d內(nèi)發(fā)情,維持其較高的繁殖性能。脂肪分解無法產(chǎn)生葡萄糖,因此無法促進胰島素的分泌,故若用脂肪代替哺乳母豬日糧中的碳水化合物作為能源物質(zhì)可能不利于哺乳期母豬斷奶后繁殖性能的恢復(fù)。有研究證實,給經(jīng)產(chǎn)母豬飼喂含脂肪的日糧,會降低哺乳母豬血漿中胰島素水平。雖然該種表現(xiàn)僅發(fā)生在母豬進食后,但也充分證實了用脂肪代替淀粉作為泌乳期母豬能量來源不利于其繁殖性能恢復(fù)的結(jié)論[1]。因此,為能繁母豬補充能量時,適當(dāng)提高日糧能量來源與能量濃度中的淀粉比例,能使母豬血液中胰島素濃度和IGF-1濃度均得到顯著提升。
3.2 脂肪酸
長鏈脂肪酸能與細胞膜上含有的特異性受體相互結(jié)合,打開鉀離子、鈣離子通道,而鉀離子和鈣離子能對胰島素分泌水平產(chǎn)生影響。脂肪酸分為不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸,其中,不飽和脂肪酸又分為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。多不飽和脂肪酸是一類由≥2個雙鍵組成的直鏈脂肪酸,根據(jù)研究報道,多不飽和脂肪酸能促進血液循環(huán),提高血液攜氧能力,從而能為胎盤輸送更多養(yǎng)分,提高仔豬初生體重與最終成活率。有研究表明,在妊娠母豬的日糧中酌情添加魚油、動物內(nèi)臟及植物油等富含多不飽和脂肪酸的物質(zhì),可有效提高妊娠后期及哺乳期初乳和常乳質(zhì)量,促進仔豬的生長發(fā)育[2]。適當(dāng)提高日糧中油脂比例,合理調(diào)整飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸比例,能有效提高母豬對油脂的利用率,從而提高其繁殖性能。
3.3 單糖、雙糖或快消化淀粉
在飼糧中添加一定量的單糖或雙糖,母豬采食后的血糖水平均會快速上升,從而對胰島素的分泌產(chǎn)生影響。淀粉在進入腸道后由淀粉酶快速分解為葡萄糖,少部分葡萄糖經(jīng)載體轉(zhuǎn)運至血液內(nèi),促使血液中葡萄糖濃度快速升高,進而刺激胰腺分泌胰島素。因此,在日糧中添加快消化淀粉,也可提高胰島素分泌水平。因此,配種前對母豬開展短期優(yōu)飼、哺乳期進行營養(yǎng)增強飼喂時,均需要補給高含量單糖、雙糖或快消化淀粉。飼糧中淀粉來源和組成的不同會直接影響到其在母豬體內(nèi)的消化程度及能量利用效率,進而對母豬的繁殖性能產(chǎn)生影響,采用玉米作為淀粉來源飼喂母豬可使其維持最佳生產(chǎn)性能。
3.4 D-核糖
D-核糖是組成核糖核酸和腺嘌呤核苷三磷酸的重要物質(zhì),可促進生命的形成,增加胰島素分泌量。血液中D-核糖濃度增加后能迅速降低血糖濃度,且其降血糖的效果會因時間的延長而逐漸降低,機體不會出現(xiàn)血糖突然降低的情況。對處于泌乳期的母豬來說,攝入一定量的D-核糖成分后,會使機體快速感應(yīng)到胰島素水平變化,降低胰島素抵抗發(fā)生率,且不會讓母豬因血糖水平的降低而對泌乳量產(chǎn)生影響。通常情況下,酵母水解物中含有大量核苷酸,母豬攝入后會在體內(nèi)進行代謝,促使其生成D-核糖,因此,可通過在日糧中添加酵母水解物的方式補充D-核糖。
結(jié)語
綜上所述,胰島素對種豬性腺、生殖激素的分泌、妊娠母豬的繁殖性能和泌乳母豬的生產(chǎn)性能均具有關(guān)鍵性的調(diào)控作用,是種豬繁殖的必需激素,是反映機體代謝體況和生殖系統(tǒng)狀況的重要信號,可直接作用在種豬的生殖軸上。對此,可通過調(diào)控日糧中的能量來源、能量濃度、脂肪酸、糖或淀粉、D-核糖的添加水平,促進胰島素的生成與分泌,以提高種豬的繁殖性能。
參考文獻:
[1]李晗星,齊雅天,劉明智,等.豬卵泡發(fā)育特征及影響因素的研究進展[J].中國畜牧雜志.2022,58(3):48-51.
[2]車龍,許蒙蒙,霍文穎,等.母豬圍產(chǎn)期胰島素抵抗的危害及營養(yǎng)調(diào)控研究進展[J].動物營養(yǎng)學(xué)報.2021,33(5):2401-2407.
收稿日期:2025-03-10
作者簡介:王紀坤(1978—),男,本科,高級獸醫(yī)師。研究方向:動物疫病預(yù)防控制。