鉻與母豬營養生理調控研究
和小明,姜樹林
（上海華擴達生化科技有限公司，上海201206）
與常規的通過遺傳育種、飼料營養、疾病控制、飼養管理等提高母豬生產性能的方式不同,目前,通過營養生理代謝調控的方式提高母豬生產性能已成為營養和生理學研究的熱點。微量元素鉻是維持動物體內正常葡萄糖耐受所必需的元素,生長育肥豬日糧添加鉻可以提高生長性能和飼料效率。對于母豬,鉻除了滿足自身的組織生長和維持需要之外,還要滿足胚胎的生長發育和泌乳的需要。在妊娠后期和泌乳期,母豬的負擔加重,對鉻的需求量大。同時,母豬日糧多由鉻含量較低的植物性原料組成,且鉻吸收率低,可能導致母豬在生產過程中動用自身組織中沉積的鉻來滿足需求,影響母豬的生產年限,并造成流產、死仔數增多等問題。加上母豬在妊娠期限飼等因素的影響,鉻在母豬體內的儲備量較低,經過幾個胎次的生產后,體內的鉻也會有降低的趨勢,所以鉻在母豬日糧中的重要性應受到重視。通過日糧給母豬補充鉻,可以對母豬整個生產過程進行營養生理代謝調控,為母豬生產性能的提高奠定基礎。
1、鉻的來源、吸收、轉運及排泄
鉻以低濃度廣泛存在于動、植物組織中,集中分布不明顯,動物隨年齡增加,體內鉻含量減少。鉻的來源包括無機鉻和有機鉻兩種形式,無機鉻有六水氯化鉻、硫酸鉻、硝酸鉻等,有機鉻包括含酵母和螯合鉻,如煙酸鉻、醋酸鉻、草酸鉻、吡啶羧酸鉻、氨基酸鉻、蛋白鉻等。在母豬營養中研究和應用最多的是吡啶羧酸鉻和酵母鉻。
鉻的吸收和利用可能依賴它與有機分子的聯系,如吡啶羧酸。無機鉻很難從胃腸道吸收,其吸收率變化范圍為0.4%~3%,有機鉻容易被吸收,吸收率約為10%~25%。六價鉻比三價鉻容易吸收,草酸能促進鉻吸收,鐵、鋅、植酸則降低鉻的吸收。進入體內的六價鉻與血紅蛋白結合轉運,三價鉻與血球蛋白結合轉運。鉻和鐵都能與轉鐵蛋白結合,并有競爭作用。血中鉻周轉代謝較快,進入體內的鉻幾天內就排出體外。內源鉻主要經尿排出,少量經膽汁和汗排出,隨毛脫落也損失少量鉻。
2、鉻的營養生理作用
鉻是動物正常代謝所必需的微量元素。盡管鉻的特定功能尚未弄清,但據認為,鉻是作為一種輔助因子與胰島素一起發揮作用的。鉻可以與煙酸、甘氨酸、谷氨酸、胱氨酸形成有機螯合物———葡萄糖耐受因子(GTF),包含鉻的葡萄糖耐受因子可以提高豬體內胰島素活性,從而發揮廣泛的營養生理功能,參與碳水化合物、蛋白質合成、核酸和脂類等的代謝。據報道,飼喂吡啶羧酸鉻后,豬對胰島素的敏感性增強,以吡啶羧酸鉻形式補飼200μg·kg-1鉻之后,豬血漿胰島素水平低;靜脈葡萄糖耐受試驗和胰島素攻擊試驗后葡萄糖清除增加,半衰期縮短,說明鉻提高了胰島素的靈敏度。生長育肥豬日糧添加鉻可以提高生長性能和飼料效率,并可以提高瘦肉率,增大眼肌面積,降低背膘厚。飼糧中添加有機鉻還可以調節動物某些免疫反應,緩解豬的營養、環境和代謝等應激狀態,減少應激對動物生產造成的損失。然而,有關報道不盡一致。
鉻的作用主要表現為:①激活胰島素與細胞膜的二硫鍵,提高胰島素與特異受體的結合力,促進葡萄糖的運輸和肝糖原的合成;②維持核酸結構的完整性和穩定性,有助于氨基酸在組織中的貯存,增強蛋白質的合成;③對某些酶,如血漿卵磷脂膽固醇?；D移酶(LCAT)和肝內皮細胞脂酶(HEL)等的活性有促進作用,從而調節脂類代謝,降低血清甘油三酯和總膽固醇濃度,提高血清高密度脂蛋白(HDL)的濃度。鉻還對消化酶(如胰蛋白酶、凝乳酶)的活性有促進作用,有利于蛋白質的消化吸收;④增強機體免疫功能和抗應激能力,并可刺激機體的造血功能。
3、鉻對母豬的營養生理調控功能
3.1鉻影響母豬體內激素功能
鉻對改變胰島素功能的作用已被證實。機體在受到雌激素的攻擊時,日糧的吡啶羧酸鉻能降低子宮中催產素的分泌。說明了日糧有機鉻可能影響胰島素的功能,這就可解釋鉻對繁殖性能的作用。胰島素的功能與排卵率和窩產仔數有關,并且外源性胰島素可提高青年母豬的黃體生成素脈沖的頻率及其排卵率。在發情前給青年母豬注射胰島素可提高其排卵率。Ramires發現,在第一胎斷奶至再次配種之間注射胰島素可提高窩產仔數。胰島素功能的提高可用來解釋有機鉻誘導的對窩產仔數產生影響的機制。Lindemann利用青年母豬進行繁殖研究,在生長期及其后連續2胎給青年母豬飼喂200μg·kg-1的鉻(以吡啶羧酸鉻形式提供),在妊娠中期采集的血樣表明了組織對胰島素的反應性不同,飼喂鉻的青年母豬對胰島素的敏感性更高。
3.2鉻提高母豬生產性能及改善仔豬生長性能
Lindemann報道,從生長期到妊娠期給初產母豬補充200μg·kg-1的吡啶羧酸鉻,母豬在妊娠期獲得較高的體重,可增加出生仔豬數和斷奶窩重。在一次大規模試驗中,對初產和二產母豬從配種直至分娩飼喂含200μg·kg-1鉻(吡啶羧酸鉻)的日糧,結果母豬分娩率提高,但第一胎的總產仔數和產活仔數未受影響。在第二個試驗中,在配種后頭35d對經產母豬飼以含200μg·kg-1鉻的日糧,觀察到分娩率略有提高,并發現補鉻可減少母豬流產數、母豬自然死亡率以及母豬的返情率。
飼喂加鉻日糧的母豬分娩率提高,平均窩產仔豬數和斷奶仔豬數增多,因而初生和斷奶時的窩仔重增加。試驗采用剛接受了生長/育肥研究的母豬,在日糧中添加200μg·kg-1鉻(吡啶羧酸鉻)。結果發現,平均窩產仔數提高了2.2頭,每窩的斷奶仔豬數提高了2.1頭。接下來采用了先前沒有補飼鉻的母豬補鉻。第一胎的反應很小(窩產活仔數增加0.4頭),但隨后直到第三胎則均有所提高(第二胎增加0.8頭和第三胎增加2.0頭)。盡管該研究中差異不顯著,但有提高的趨勢。這表明,在開始處理后必須經過一段時間才會產生反應,一般在補充鉻之后6~7個月時窩產仔數有增加。
莫靖川選用二胎齡長×大和大×長二元雜交母豬共70頭,試驗研究了母豬繁殖周期中各個不同生理階段使用有機鉻對母豬繁殖性能的影響,結果表明,在母豬日糧中添加鉻200μg·kg-(1酵母鉻),可以顯著提高分娩率和窩產活仔數。錢利純在妊娠母豬飼糧中分別添加0,200,400μg·kg-1的吡啶羧酸鉻,結果發現200μg·kg-1組相對于對照組仔豬的初生重提高了7.3%,但產仔數無差別;而400μg·kg-1組則相對于對照組降低了初生重和產仔數,說明400μg·kg-1的添加水平已經過量。梁賢威報道,日糧添加200μg·kg-1有機鉻能改善母豬繁殖性能,窩產活仔數增加4.07%(P>0.05),初生活仔豬窩重增加7.48%(P>0.05),21日齡窩活仔數增加10.00%(P>0.05),窩重增加22.39%(P<0.05),個體重增加11.33%(P<0.05),29日齡斷奶窩仔數增加10.30%,斷奶窩重增加12.58%,但窩產總仔數未有增加。
Lindemann報道,以吡啶羧酸鉻形式給母豬日糧補充鉻可以提高窩產活仔數,初生重隨產仔數的增加有所下降,哺乳母豬在200μg·kg-1添加量時體重增加。并且,母豬體組織中鉻的含量增加。
3.3鉻增強仔豬抗病能力
補鉻調節了母豬營養代謝,改善了養分的消化率,提高了氮的吸收和沉積。母豬對營養物質利用率的提高,增加了產乳量以及乳中的營養成分、免疫抗體及鉻元素等的含量,從而促進了仔豬的生長,增加了仔豬的抵抗力。仔豬的腹瀉發生率降低及死亡率明顯降低。
4、結語
綜上所述,鉻作為一種營養生理調控劑在母豬體內發揮著重要的營養生理調控作用,日糧中添加有機鉻可以顯著提高繁殖性能。雖然鉻在母豬上的研究還不夠全面和深入,但鉻作為一種營養生理調節劑可以改善母豬繁殖性能已經逐漸被人們接受。在懷孕和哺乳期母豬日糧中添加200μg·kg-1鉻(以有機鉻形式提供)有利于母豬生產性能的改善。
（本文發表于《飼料博覽》2006年第9期）
