自2018年非洲猪瘟传入我国以来,我国能繁母猪的种群结构发生了显著变化。为规避引种带来的生物安全风险,许多猪场不得不从育肥猪群中挑选体型优良、外阴发育正常且乳头数量较多的杜长大三元母猪留作种用,并采取闭锁繁育策略。杜长大三元母猪是由杜洛克公猪与长大二元母猪(长白猪×大约克夏猪)杂交所产的后代,其作为繁殖母猪使用时通常表现出不易发情、发情症状不明显、配种受胎率低、产仔数少以及泌乳能力差等问题,因此并不适合作为种用。然而,在后非洲猪瘟时代,尤其是在非瘟疫苗尚未成功研发的较长时期内,国内仍将面临优质种源短缺和引种生物安全风险高的双重挑战,短期内种用三元母猪仍将发挥重要作用。例如,河北某猪场原有1 000头基础母猪,2021年遭遇非瘟后,通过拔牙式清除等措施保留了340头种猪(包括二元母猪、大白母猪以及杜洛克、长白种公猪等)。该猪场通过暂停配种、停止猪群周转、清理猪群、彻底消毒以及改进设备设施等措施,半年后成功复养并恢复了正常生产规模,目前其种猪群中50%为杜长大三元母猪。面对这一现实,如何提升三元母猪的繁殖性能、挖掘其繁殖潜力成为众多养猪企业亟待解决的问题。基于国内外大量研究和生产实践,本文从激素调控和饲料营养的角度,对提高三元母猪繁殖性能的技术措施进行综述。
1 采用同期排卵与定时输精技术挖掘三元母猪繁殖潜力
三元母猪往往发情症状不明显,配种受胎率低,产子数少,采用同期排卵和定时输精技术可提高三元母猪的繁殖性能。程玲华等
[1]研究发现,运用同期排卵和定时输精技术后,参与繁殖的后备三元母猪在配种率、分娩率以及窝均产仔数方面均有显著提升。配种率从原本的 60% 跃升至100%,分娩率由51.4%提高到80.0%,窝均产仔数也从10.17 头增加到12.29 头,各项指标均有显著提升。具体操作如下:先注射孕马血清促性腺激素(PMSG)启动后备母猪的性周期,21 d后连续18 d投喂烯丙孕素。在最后一次投喂烯丙孕素42 h后,给每头母猪肌肉注射1 000 IU的PMSG,间隔80 h后,再肌肉注射100 μg的戈那瑞林(GnRH)。注射GnRH后24 h进行首次输精,16 h后进行第2次输精。若在注射GnRH 时以及第2次输精24 h后,利用种公猪查情,母猪出现静立反应,就需额外补充输精1次。针对经产三元母猪,在其断奶 24 h后,为每头母猪颈部肌肉注射1 000 IU的PMSG,间隔72 h后注射100 μg的GnRH,接着间隔24 h进行首次输精,再间隔16 h进行第2次输精。若查情时母猪出现静立反应,同样要补充输精。试验数据显示,经产母猪的发情率从54.1% 提升到83.3%,分娩率由47.5%提高到80.8%,窝产活仔数从8.09 头增加到9.52 头。宋小康等
[2]建立的母猪生殖周期调控程序显示:对三元杂交后备母猪实施烯丙孕素(5 mL/d)定时定量口腔喷灌,系统性投药18 d后,随后实施2次氯前列醇钠(0.2~0.4 mg/次)黄体溶解方案(停药后18 h与24 h各给药1次)。继而于停药42 h后肌注孕马血清促性腺激素诱导卵泡同步发育,间隔80 h后给予戈那瑞林促进排卵同步化。生殖操作流程设定为末次注射后24 h实施首轮人工授精,16 h间隔期后完成二次授精操作。激素处理后母猪窝均产子数比对照组提高了0.88头。针对猪场后备母猪发情表现差、淘汰率高等问题,白佳桦等
[3] 对260日龄和400日龄的后备母猪口服孕激素、注射促性腺激素PG600。其中口服孕激素对诱导后备母猪同期发情效果显著,在孕激素服用期间无发情,停药后4~8 d后备母猪发情率达83.3%,其中70%集中在停药后的4~5 d,而用PG600处理的后备母猪发情效果和同期化率较差。
2 应用提高三元母猪繁殖性能的饲料和添加剂
2.1 生物发酵饲料
生物发酵饲料是动物饲料中添加微生物菌种,在人工控制条件(如温度、湿度、发酵时间等)下通过微生物自身的繁殖代谢对物料进行发酵,将饲料中大分子及抗营养物质分解并产生大量有机酸、小肽、活性酶等代谢产物
[4]。近年来的动物营养学研究证实,发酵饲料在改善畜禽生产性能方面具有多重优势。其生物转化过程不仅显著降低了植酸、单宁等抗营养因子含量(降幅达60%~80%),同时通过微生物代谢产生的小肽和有机酸可提高饲料消化率15%~20%。在母猪饲养实践中,发酵饲料的应用表现出显著的生理调节作用:肠道菌群多样性指数提升2.3倍,血清免疫球蛋白水平增加35%,繁殖周期缩短5~7 d,这些效应主要归因于其富含的活性物质对动物机体的整体调节作用
[5-6]。章红兵等
[7]研究发现,在三元妊娠母猪的饲料中添加 10%和15%的生物发酵饲料,能对母猪产生多方面积极影响。不仅可显著提升母猪妊娠期促黄体素、促卵泡激素等繁殖激素水平,增强血清IgA、IgG 和IgM等抗体水平,还能缩短母猪产程0.5 h,使窝均产活仔数增加1.2 头,初生窝重提高1 kg,充分证明了该添加量有助于提升三元母猪的繁殖性能。赵彩环等
[8] 在一胎杜长大三元母猪妊娠90 d至断奶后7 d日粮中添加5%的发酵饲料代替2%玉米和3%豆粕,仔猪初生窝重、哺乳期仔猪日增重及断奶窝重显著提高,断奶仔猪数、断奶成活率以及母猪哺乳期采食量也显著增加,同时断奶-发情间隔明显缩短,初乳中IgG和IgM水平也显著提高。大量研究证明发酵饲料能提高三元母猪的繁殖性能。
2.2 α-单月桂酸甘油酯
α-单月桂酸甘油酯(α-GML)是一种中链脂肪酸,具有抑菌、抗病毒和营养作用,常作为添加剂添加在母猪饲料中,可显著提高母猪繁殖性能。α-GML对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌有显著抑制作用
[9],对产气荚膜梭菌的抑菌效果是大肠杆菌、沙门氏菌的32倍
[10]。在妊娠和泌乳期饲粮中加入α-GML,可显著提高母猪繁殖性能。李龙显
[11]研究发现,在母猪妊娠85 d到哺乳21 d的日粮里添加不同剂量的α-单月桂酸甘油酯(α-GML),会出现不同效果。随着α-GML 添加量从0逐渐增加到2 000 mg/kg,母猪产活仔数、健仔数以及分娩后血清中高密度脂蛋白胆固醇含量呈线性上升趋势;添加2 000 mg/kg α-GML 时,健仔数相比对照组显著提高2.16 头。在哺乳期母猪饲料中添加 α-GML后,哺乳仔猪14 d和21 d的窝重以及血清中高密度脂蛋白胆固醇含量呈现二次变化,当添加量为1 000 mg/kg 时,哺乳仔猪14 d窝重比对照组增加6.11 kg,21 d窝重增加7.38 kg。刘元述等
[12] 研究发现,在妊娠母猪分娩前1周的饲粮中添加主要成分为α-GML的椰子油也可促进胎儿的生长发育,提高仔猪的初生重,还可增加仔猪出生后的成活率。α-GML还可以提高母猪免疫力,改善乳猪肠道健康。Li等
[13] 在母猪妊娠和哺乳阶段的饲粮中添加α-GML提高了母猪初乳中免疫球蛋白IgA和IgG水平,从而增加了仔猪免疫力。母猪饲粮补充α-GML可提高乳猪粪便中厚壁菌门的丰度,降低变形菌门的丰度,表明α-GML可通过母乳传递调节乳猪肠道菌群的结构,增加有益菌丰度,改善仔猪肠道健康。Zhao等
[14] 在哺乳母猪分娩前后饲粮中补充0.1%的α-GML,母猪初乳中的脂肪、乳糖和蛋白质以及母猪泌乳14 d乳中的脂肪和蛋白质显著增加,泌乳能力提高。Zhang等
[15] 研究发现,母猪基础日粮中添加0.1%的α-GML能显著增加母猪胎盘的质量和降低母猪血浆、仔猪血浆和胎盘的脂多糖(LPS)水平,显著提高胎盘和仔猪血浆的超氧化物歧化酶(SOD)活性,显著降低胎盘和仔猪血浆的炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8水平。α-GML可降低母体-胎盘-胎儿轴的LPS水平,有助于改善胎盘发育和功能,从而缓解子宫内的氧化应激和炎症。总之,饲粮中添加α-GML有提高母猪产仔数,提高断奶窝重,提高免疫力,提高泌乳力等作用。
2.3 N-氨甲酰谷氨酸
作为猪营养代谢中的限制性氨基酸,精氨酸(Arg)在妊娠生理中具有双重生物效能机制。其代谢产物一氧化氮(NO)通过激活VEGF通路诱导血管内皮细胞增殖,可使胎盘血流量提升30%以上,显著改善母胎间营养运输效率;同时生成的腐胺、亚精胺等多胺物质,通过表观遗传调控促进胚胎细胞增殖分化,使胎儿蛋白质沉积率增加22%
[16]。但受限于饲料级Arg的添加阈值需达0.8%以上(常规日粮成本的17%),其产业化应用面临经济性瓶颈
[17-18]。新型代谢调节剂N-氨甲酰谷氨(NCG)通过变构激活CPS-Ⅱ酶系统,可使肠道瓜氨酸向Arg的转化效率提高3.2倍,为解决该难题提供了替代方案
[19]。江雪梅等
[20] 研究发现,母猪饲粮中添加0.1% NCG能显著提高窝产活仔数0.55头,仔猪初生窝重显著提高了1.39 kg,初生个体重提高了70 g。母猪妊娠日粮中分别添加0.1%的NCG与1%的Arg,均能提高母猪窝产活仔数、初生个体重与初生窝重,并提高母猪免疫力。母猪体内的Arg可以通过乳汁传递给仔猪,可以使仔猪在最缺乏Arg的7 d至断奶期的这一时间段促进仔猪内源Arg的生成,对仔猪生长潜力的发挥有很大的正向积极作用。张卫辉等
[21] 在母猪基础日粮中添加500 mg/kg的NCG,与对照组相比,健仔数显著提高1.31头,母猪产程显著缩短30 min,仔猪初生至第1次吮乳的时间显著缩短即仔猪初生活力提高5.42%;母猪哺乳期平均日采食量显著提高,哺乳仔猪平均日增重和断奶个体重显著增加。吴凡等
[22] 在怀孕母猪料和哺乳母猪料中分别添加0.5、0.8 kg/t NCG,显著提高了窝均健仔数、窝均断奶数、窝均断奶重及母猪断奶7 d的发情率。
2.4 酵母培养物
酵母培养物主要由酵母细胞及其代谢活性物质构成,包括完整的细胞壁结构、发酵基质残留物以及生物转化产物。其营养组成呈现多样性特征,不仅含有功能性寡糖、复合氨基酸及多肽类物质,还包含优质蛋白、有机酸复合物,同时富含B族维生素群、微量元素组合以及具有生物活性的代谢酶系
[23-24]。酵母培养物在动物养殖中是一种非常好的抗生素替代产品,已广泛应用于调控母猪的营养与健康
[25]。罗强等
[26] 在产前15d及产后28d母猪饲粮中分别添加5%、10%酿酒酵母培养物,母猪产活仔数提高14.6%、12.5%,初生窝重分别增加3.48、2.44 kg,其中5%的添加比例与对照组差异显著,仔猪断奶窝重也分别比对照组增加22.23、14.07 kg。李祯
[27] 的试验结果表明,母猪妊娠后期至泌乳期日粮添加0.81%的酵母培养物显著提高母猪泌乳期采食量8.7%,缩短母猪的断奶发情间隔2.17 d,仔猪泌乳期日增重提高10.2%。陈鹏等
[28]研究也发现,低水平酵母培养物组(妊娠期添加3 kg,哺乳期添加5 kg)和高水平酵母培养物组(妊娠期添加5 kg,哺乳期添加8 kg)都显著提高了母猪哺乳期的采食量;降低了母猪断奶再发情天数;提高了血清和初乳中猪瘟抗体水平和血清、初乳中蓝耳抗体水平。根据相关研究显示,妊娠末期母猪日粮中补充酵母培养物可显著提升繁殖性能指标。汤飞飞
[29]通过动物实验证实,该营养干预措施可使产活仔数量提高12.7%,断奶存活率增加9.3%,同时初生与断奶阶段窝重分别增长15.8%和18.4%。进一步研究表明,延长酵母培养物补充周期能产生更显著的生理调节作用。Zhao等
[30]将补充时段扩展至整个围产期(妊娠后期至哺乳期),发现该方案不仅对母猪泌乳功能具有积极影响(乳蛋白含量提升21%),还能有效提高哺乳期仔猪的日增重(17.2%)和存活率(6.8%)。
3 结语
综上所述,在后非洲猪瘟时代,利用三元母猪进行快速繁育仍然是一项过渡手段,但三元母猪的繁殖性能较差,在目前情况下只有通过科学的饲养管理尽量挖掘其繁殖潜力,其中采用同期排卵、定时输精的激素调控技术,母猪饲粮中添加生物发酵饲料,以及在饲粮中添加α-GML、N-氨甲酰谷氨酸、酵母培养物等添加剂是提高三元母猪繁殖力的有效手段。
河北省重点研发计划项目“抗生素替代方案及猪无抗饲料研究与推广”(20326619D)