不同光照强度对断奶、妊娠母猪繁殖性能及血清指标的影响

Effects of light intensity on the reproduction performance and indexes in serum of weaned sows and pregnant sows

摘要

目的 探究适合密闭猪舍的光照强度参数，为现代规模化、大跨度妊娠猪舍的光照控制方案提供科学依据。 方法 选择24头2~4胎断奶的川乡黑猪母猪，按光照强度50、100、150、200 lx水平平均分为4组，每组6头，分别在母猪断奶、发情配种、妊娠1个月和妊娠3个月耳静脉采血，测定血清中褪黑素、LH、维生素D、钙、磷含量，记录每个组别母猪繁殖性能及下一胎的发情间隔。 结果 光照强度影响经产母猪的发情间隔、繁殖性能和促进钙磷吸收，150 lx在光照时间16L∶8D的节律下能够降低血清褪黑素含量，维持LH含量在较高水平，减小血液中钙磷含量变化幅度，有效缩短发情间隔1 d以上，对母猪产仔数影响差异不显著，但是明显提高产活仔数。 结论 推荐在密闭式妊娠猪舍使用的适宜光照强度为150 lx，节律为16L∶8D。

Abstract

Objectives The parameters of light intensity suitable for enclosed pig houses were studied to provide a scientific basis for schemes of lighting control in modern pig houses with large-scale, long-span gestation. Methods 24 Sichuan Black sows aged 2-4 litters at weaning were divided into 4 groups with an average of 6 sows per group based on the light intensity of 50 lx, 100 lx, 150 lx, and 200 lx. Samples of blood were collected at weaning, estrus and mating, 1 month postpartum, and 3 months postpartum via ear venipuncture to determine the content of melatonin, LH, Vitamin D, calcium, and phosphorus in serum. The reproduction performance of sows in each group and the estrus interval for their subsequent litters was recorded. Results The light intensity affected the estrus interval, reproduction performance, and calcium-phosphorus absorption of multiparous sows. 150 lx reduced the content of melatonin in serum under a 16L:8D light-dark cycle, maintained the content of LH at a relatively high level, minimized fluctuations in the content of calcium and phosphorus in serum, effectively shorten the estrus interval by more than 1 day, had no significant effect on the number of piglets born, but significantly increased the number of live piglets. Conclusions The recommended light intensity suitable for enclosed gestation pig houses is 150 lx with a rhythm of 16L: 8D.

关键词

光照强度 / 断奶母猪 / 繁殖 / 血清指标 / 猪舍 / 发情间隔 / 光照控制

Key words

light intensity, weaned sows, reproduction, indexes in serum / pig houses / estrous interval

在现代化集约养猪过程中，光照是母畜繁殖性能的重要影响因素，光照时间的长短、强度及节律都被认为可能影响母畜繁殖性能。光照影响母畜繁殖性能的机制一般认为是：光照通过视网膜－下丘脑视交叉上核(SCN)－松果腺轴来调控动物机体生理和行为节律^[1]。动物通过视网膜上的光感受器将环境光信号传递到SCN，SCN调控松果腺分泌褪黑素，而褪黑素可以通过受体介导，调控体内生物节律，同时下丘脑、垂体分泌各种激素，通过血液流动作用于相应的性腺、甲状腺、肾上腺等，促使性腺激素、甲状腺激素、肾上腺激素等的分泌^[2]，从而影响机体的生长发育及繁殖性能^[3]。

目前，针对光照强度对母猪繁殖性能的影响研究主要集中在后备母猪阶段。Canaday等^[4]研究发现明亮环境(433 lx)下母猪的发情持续时间有增加的趋势。Diekman等^[5]研究发现，光照强度高于90 lx无法提高后备母猪发情比例，光照强度低于10 lx时显著降低后备母猪的发情比例。Tast等^[6]研究发现，不同光照强度40、200和10 000 lx（12L∶12D）对后备母猪褪黑激素含量的影响差异不显著。

不同国家及地区针对母猪群体有不同的最低光照强度推荐值。加拿大及英国推荐猪舍中光照强度最小值为50 lx^[7-8]；除了德国要求猪舍的光照强度需达到80 lx外，欧盟等国家根据养猪福利法推荐的最小光照强度为40 lx^[9]。美国工程学会制定的光照强度标准：配种/后备舍大于100 lx，妊娠舍大于50 lx，分娩舍50~100 lx^[10]。Chokoe等^[11]提出猪舍内黑暗时的光照强度为＜30 lx，自然光照舍黑暗时的光照强度为0.001~0.1 lx，人工控制光照舍黑暗时的光照强度一般为0~30 lx。

本研究通过在猪舍中设计不同光照强度条件，对比川乡黑猪经产母猪发情间隔、繁殖性能和血清指标的变化，探求适合断奶和妊娠母猪密闭猪舍的光照强度参数，以期为现代规模化、大跨度猪舍的光照控制方案提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

试验于2022年7－11月在四川省畜牧科学研究院简阳猪育种科研基地开展，选用的母猪为同批次、繁殖性能正常的川乡黑猪断奶母猪，胎次为2~4胎，共选24头。

1.2 试验设计与分组

采用单因素法进行光照强度对断奶母猪的影响研究，光照强度分为50、100、150、200 lx 4个水平，光照时间采用16 h/d。

断奶之日采血后将24头母猪随机分为4组，每组6头，分别置于光照强度为50、100、150、200 lx水平的4个区域同时开始试验，光照颜色为白光，光照强度以猪体高位置为准，采用光照时间控制器控制采光时间，为16 h/d。在发情配种之日、妊娠30 d和90 d分别采血，在试验所使用的采血管为普通真空离心管，每次采集血液10 mL，耳静脉采血。血液采集后，于室温下静置30 min，3 500 r/min 离心15 min后制备血清样品，并分装到EP管中，血清样品均于-20 ℃条件下保存待测。

1.3 饲养管理

断奶母猪饲喂在全漏缝地板的妊娠舍限位栏，每天饲喂2次，饲喂时间为08:00和15:30，饲喂妊娠母猪配合饲料，其基础日粮组成及主要营养成分见表1。使用料线和料桶进行饲喂，喂料量通过料桶来控制，所有母猪喂料量保持一致，断奶－配种30 d为2 kg/d，配种30~90 d为2.2 kg/d，配种90 d以后为2.6 kg/d。试验期间保持饲喂环境的清洁卫生，保持良好的通风和充足的饮水。免疫保健程序和日常管理按照标准化猪场饲养管理程序进行。

1.4 测定指标

记录母猪断奶时间、发情时间、产仔数、产活仔数、出生窝重。

血清测定指标包括褪黑素、LH、维生素D、钙、磷，其中褪黑素、LH、维生素D使用 ELISA检测试剂盒进行检测，钙、磷使用可见－分光光度法进行测定。

1.5 数据处理与分析

测定数据用Excel 软件进行统计分析，以“平均数±标准差”表示，差异显著性用Duncan's法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同组别母猪繁殖性能的比较

从表2可以看出，150 lx组发情间隔要比其他组别缩短1 d以上，产仔数略高于其他组别，而产活仔数显著高于其他组(P＜0.05)，平均窝重高于其他组别，推测150 lx光照16 h有利于胚胎的着床与发育，从而减少在妊娠阶段出现发育障碍的仔猪。

2.2 不同组别母猪的血清褪黑素变化规律

从表3可以看出，不同阶段血清褪黑素差异极显著，不同光照强度对褪黑素含量影响差异不显著，但是150 lx能够降低发情及妊娠期母猪血液中褪黑素的含量，推测通过褪黑素减少抑制下丘脑－垂体－性腺轴的分泌，促进发情和维持妊娠。

2.3 不同组别母猪的血清LH变化规律

由表4可见，在发情配种时，150和200 lx血清中LH激素含量最高，促进排卵和黄体生成，在妊娠1个月内LH激素水平都有所增加，有利于胚胎稳定发育。

2.4 不同组别母猪的血清钙变化规律

从表5可见，150 lx光照下，在发情配种时血钙含量最低，而在妊娠1个月时血钙含量为同阶段最高，妊娠3个月时血钙含量最低，总体波动范围最小，说明光照与血钙不同阶段的变化幅度有关。

2.5 不同组别母猪的血清磷含量变化规律

由表6可见，不同妊娠阶段血磷的变化是断奶时最高，发情配种及妊娠1个月维持在较低水平，妊娠3个月有所增加；光照强度对血液中磷含量影响不显著，150 lx光照条件下，从发情配种到妊娠3月，血清磷维持在较低水平且变化幅度最小。

2.6 不同组别母猪的血清VD变化规律

由表7可见，妊娠阶段血清VD含量在断奶时最高，发情配种及妊娠1个月维持在较低水平，妊娠3个月有所增加；光照强度对血清中VD的含量影响不显著，但是100、150 lx下VD变化幅度较小。

综合以上结果表明，母猪不同阶段血液中VD与钙磷含量的变化规律都是断奶时最高，发情配种时降低，妊娠1个月时最低，妊娠3个月时增加，这与其共同参与钙磷代谢有关，VD能够促进肠道对钙磷的吸收，调节血液中的钙磷浓度。

3 讨 论

本研究结果表明，光照强度影响经产母猪的发情间隔、繁殖性能，并促进钙磷吸收，150 lx在光照时间16L∶8D的节律下能够有效缩短发情间隔1 d以上，对母猪产仔数影响差异不显著，但是显著提高产活仔数，究其原因分析应该是150 lx光照能够有效降低褪黑素分泌量，从而减少对下丘脑－垂体－性腺的抑制作用，能够提高LH激素水平并维持更长时间在较高水平，促进母猪的新陈代谢及饲料转化率与吸收率，更加有利于胚胎的生长，从而有效减少妊娠阶段的胚胎发育损失，提高产活仔数。娜仁花等^[12]研究发现，在人工授精前10 d开始直至分娩，采用每天17 h光照，产仔数增加0.9头，发育出现问题的仔猪减少约50%，断奶窝重显著提高。由于光照时间的延长，FSH释放增加，卵泡壁细胞的摄氧量和蛋白质的合成能力提高。LH释放的增加刺激黄体释放孕酮量的增加，使子宫黏膜层加厚，子宫兴奋性受抑制更加显著，授精卵着床环境更好，故窝产仔数显著增加，木乃伊和畸形仔猪减少^[13]。这与本试验中选择光照时间为16 h基本吻合。

光照还可以通过维生素D调节机体钙、磷代谢，从而使得血液和组织液中的钙和磷保持在合适的水平上，避免因为钙化不好而引起的软骨病或佝偻病等一系列成骨不全的疾病，在动物上通常表现为肢蹄疾病；若血钙过高，容易导致动脉硬化和各种结石症等，引起心血管疾病、肌无力等。在本试验中150 lx光照强度能够缩小血液中钙磷含量变化幅度，保证钙磷的稳定和充分吸收，为维持母猪健康度、提高产活仔数和出生窝重打下了基础。

因此，在封闭的妊娠猪舍，光照强度150 lx能够影响血液中激素和钙、磷等元素的含量，有效缩短能繁母猪发情间隔，显著提高产活仔数，从而提高母猪繁殖性能。

参考文献

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基金资助

四川省重大科技专项“川猪育种新材料创制与新品种培育”(2021ZDZX0008)

四川省畜牧科学研究院－简阳市人民政府院市合作丘区现代农业科创转化中心共建项目“简阳市优势畜禽资源开发利用与产业化技术集成推广”