胎猪、胎盘和子宫的氨基酸组成变化及其对日粮配方的影响

徐运杰

胎猪、胎盘和子宫的氨基酸组成变化及其对日粮配方的影响

徐运杰

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氨基酸对哺乳动物妊娠期胎儿、胎盘和子宫的生长发育至关重要。胎盘是胎儿与子宫壁之间建立的重要生殖器官，通过与母体血液的营养交换，对胎儿的营养吸收和废物排泄起主要作用[1]。因为胎儿和胎盘的发育发生在子宫内，子宫的发育和能力对于胎儿在整个妊娠期提供适当的宫内环境至关重要[2, 3]。

胎猪的生长发育受子宫内环境、胎盘发育和胎龄的影响。据报道，胎猪的氨基酸组成随着妊娠进程而变化[4]，胎儿、胎盘和子宫的化学成分变化在妊娠期间有不同的模式[5]。这些结果表明，母猪在不同妊娠阶段，胎猪、胎盘和子宫这些妊娠器官之间氨基酸的组成和积累可能存在差异性。NRC(2012)中提到，目前还没有关于母猪妊娠期妊娠器官氨基酸组成变化的公开数据。有报道，胎猪的氨基酸成分与人类胎儿相似[6]。因此，本文以Jiang等(2017)[7]的研究报告为原型，论述了不同妊娠期胎猪、胎盘和子宫的成分以及氨基酸组成变化，为妊娠母猪的氨基酸营养提供基本信息，将有助于饲料企业和大型养殖场进行母猪日粮配制。

1 不同妊娠期胎儿、胎盘和子宫的成分变化

1.1 重量变化 Jiang等(2017)[7]用65头繁殖母猪，随机分配，于妊娠第43、58、73、91、101和108天进行屠宰取样，在英国肉类实验室测定了不同妊娠期胎猪、胎盘和子宫的成分变化，并研究分析了不同妊娠期胎猪、胎盘和子宫中所有必需和非必需氨基酸的含量和浓度。结果表明，随着妊娠进展，胎猪和子宫的平均重量线性增加，分别从第43天的16.1g和2.44kg增加到第108天的1365g和6kg；胎盘的平均重量虽然增加，从43d的0.98kg，增加到108天的4.29kg，但第73天(3.51kg)、91天(3.48kg)和101天(3.33kg)之间相比，胎盘的重量并没有持续增加，反而略有下降，说明胎盘的重量主要在妊娠前期(73d前)大幅增加，第73天胎盘的重量是第43d的3.6倍，目的是为妊娠中后期胎猪的快速生长发育作好物质和气体交换准备。

1.2 水分和干物质含量变化 不同妊娠期胎猪、胎盘和子宫的水分的含量呈线性降低，分别从妊娠第43天的90%、93.2%和87.64%，降到妊娠第108天的82.8%、90.2%和86.08%。相反，干物质的含量呈线增加趋势，分别从妊娠第43天的10%、6.8%和12.34%，增加到妊娠第108天的17.2%、9.8%和13.92%。三者之间比较，以胎猪的水分和干物质的前后变化最明显，子宫的水分和干物质的变化相对比较平稳。

1.3 粗蛋白质和脂质占干物质比例的变化 胎猪的脂质占干物质的比例与妊娠期呈动态提高趋势，从第43天的4.24%，增加到第90d的6.24%，一直到第108天，维持在6%左右；粗蛋白质占干物质的比例与妊娠期呈线性负相关，从第43d的64.78%，线性降低到第108天的57.21%。由于脂质占比低，皮下脂肪薄，导致保温御寒能力差，这也是初生仔猪怕冷的一个重要原因之一。不同妊娠期，胎盘的脂质占干物质的比例呈抛物线状波动，从第43天的3.39%，增加到第90天的4.54%，然后又降低到第108天的3.47%，但是粗蛋白质占干物质的比例与妊娠期呈线性正相关，从第43d的62.27%，持续增加到第108天的68.54%，其中，最大的增加发生在妊娠第58~91天。不同妊娠期，子宫的脂质和粗蛋白质占干物质的比例变化没有规律性，其中，脂质占干物质的1.92%~2.65%，粗蛋白质占干物质的80%左右。

2 不同妊娠期胎儿、胎盘和子宫的氨基酸组成变化

2.1 胎儿的氨基酸组成变化 研究分析表明，胎猪的各种氨基酸含量及氨基酸总量(单位：mg)，随着妊娠进展呈线性增加，特别是从妊娠中期(73d)开始，增加幅度相当大。这说明，妊娠中后期胎猪的蛋白质沉积速度加快。从不同妊娠期胎猪湿重基础上的氨基酸浓度(单位：mg/g)来看，妊娠末期(108d)与前期(43d)相比，各氨基酸浓度增加，妊娠中期，除了Arg、Ala、Gly和Pro外，其它一些氨基酸浓度与妊娠前期相比，稍有下降。这些变化模式与以前的研究一致，Mc-Pherson等(2004)[8]研究报告，胎儿氮的积累模式大约从妊娠第70天开始加速。Wu等(1999)[9]研究报道，除Gly外，所有氨基酸的浓度都从妊娠第40天到第60天下降，然后从妊娠第60天开始逐渐增加。综合分析研究结果可知，与其它氨基酸相比，随着妊娠进展，胎儿需要更多量的Arg、Ala、Gly和Pro用于生长发育。结果与Wu等(1999)[9]的研究报道一致。在胎儿发育过程中，Arg和Pro参与NO和多胺的合成，这对胎儿的细胞增殖和分化以及胎儿的生长和肌肉纤维的发育至关重要[1]。Gly和Pro在核苷酸和结缔组织(如胶原)的合成中起重要作用[10]。关于Ala对胎儿总氨基酸的贡献增加，妊娠期的这种增加可能与葡萄糖需求的增加有关。Cuezva等(1986)[11]研究报道，妊娠晚期大鼠胎鼠肝细胞Ala的糖异生增加，以支持胎儿生长对葡萄糖的需求。因此，不同时期胎儿氨基酸组成的结果表明，从妊娠期第73d胎儿生长加速时开始，Arg、Ala、Gly和Pro比其它氨基酸变得更加重要。

2.2 胎盘的氨基酸组成变化 胎盘发育对胎儿生长很重要，因为胎儿通过胎盘营养物质转移从母体血液获得营养物质到胎儿血液。妊娠早期胎盘生长迅速，需要大量的营养物质用于血管生成和子宫内膜形成，为妊娠中后期胎儿的加快生长做好内环境准备[12]。氨基酸分析表明，胎盘中氨基酸浓度的增加发生在妊娠第58~91天，此后的氨基酸浓度变化相对低于前一时期。结果与随着胎龄的增加，胎盘中粗蛋白质占干物质的比例呈线性增加，最大的增加发生在妊娠第58~91天之间相呼应。对于胎盘的发育和形成，如前所述，Arg和Pro是NO和多胺的重要前体，是蛋白质合成、血管生成和胎盘滋养层生长的关键因素[1]。Gly和Pro对胎盘合成谷胱甘肽、抗氧化剂和胶原起着重要作用。Sanchis等(2011)[13]研究报道，母猪妊娠期子宫和胎盘结缔组织中高度表达的胶原纤维及其在整个妊娠期厚度的增加，表明随着妊娠的进展，可能对Gly和Pro有很高的需求。因为当胎儿生长迅速时，胎盘对营养物质的运输增加，以满足妊娠晚期胎儿对营养物质的需求，这些氨基酸(Arg、Ala、Gly和Pro)在胎盘发育中起着重要作用，类似于胎儿氨基酸的组成变化。

2.3 子宫的氨基酸组成变化 （1）像胎猪和胎盘一样，随着妊娠进展，子宫中各氨基酸的质量和氨基酸总量是增加的，特别是妊娠中后期(73d以后)的增加幅度高于前期。以子宫湿重为基础，妊娠中后期的氨基酸浓度高于前期，且逐步增加，但是，妊娠前期(从第43到58d)，除了Met外，其它各种氨基酸的浓度轻微减少。这说明，包括胎盘在内的子宫中的蛋白质的量随着妊娠进展而增加。与胎儿和胎盘不同，妊娠后期，子宫中Arg的浓渡略有下降，表明Arg在妊娠后期对子宫的贡献略有降低。综合分析表明，在妊娠过程中，胎盘和胎猪的氨基酸成分有显著的动态变化，而子宫氨基酸成分的变化不那么明显。（2）在妊娠期间，Arg、Ala、Gly和Pro对各妊娠产物总氨基酸的贡献，在胎猪、胎盘和子宫之间具有不同的变化模式。Arg、Ala、Gly和Pro对胎儿和胎盘总氨基酸的贡献随妊娠天数的增加而增加，其中以Gly和Pro的变化最大，而子宫中这些氨基酸的贡献在妊娠期间减少或相对恒定，其中以Gly和Pro的减少最大。这些发现表明，随着妊娠的进展，胎儿和胎盘可能比子宫更需要Gly和Pro。随着妊娠进展，胎儿不断生长发育，妊娠晚期生长迅速，意味着胎儿需要更多的氨基酸来连续合成结缔组织和胶原，以及DNA合成和细胞增殖，这就需要更多的Gly和Pro。

3 妊娠产物氨基酸变化对日粮配方的影响

综上所述，在整个妊娠期间，胎儿、胎盘和子宫的氨基酸组成及其变化存在差异，并可为确定氨基酸需求和改善猪的妊娠营养策略提供支持。由于Arg、Ala、Gly和 Pro对于妊娠母猪具有特殊的营养作用，因此，妊娠母猪日粮配方制作时，需要仔细考虑。精氨酸是母猪和乳仔猪的条件性必需氨基酸和功能氨基酸，不仅是组成蛋白质的基本成分，也是合成含氮物质(NO、多胺等)的前体，参与调节生命活动中营养生理代谢，在营养、免疫及繁殖性能等方面有积极作用。王琤(2012)[14]研究了Arg对胎猪宫内发育的影响，结果表明，在妊娠期母猪日粮中添加1.0%精氨酸后能有效的提高初生仔猪窝产活仔数和成活率，并有效缓解宫内发育迟缓的发生。由于精氨酸生产成本较高，而且外源添加会产生一定副作用，因此，内源性精氨酸合成关键限制因子N-氨甲酰谷氨酸(NCG，又叫精氨酸生素)开始作为精氨酸替代产品而被应用。曹洪战等(2013)[15]研究了NCG对哺乳仔猪生长及内源精氨酸合成代谢的影响，结果表明，NCG可以促进哺乳仔猪生长发育及内源精氨酸的合成。江雪梅(2011)[16]研究表明，饲粮中添加0.1%NCG能够提高母猪血浆中相关氨基酸、一氧化氮合成酶和NO浓度，有效降低血浆尿素和氨含量，提高机体对氮的利用，从而改善母猪的繁殖性能，同时提高母奶中部分氨基酸浓度，从而促进哺乳仔猪的生长。由于NCG的价格较高，综合生产性能和经济成本，NCG的适宜添加量是0.05~0.1%。

4 结论

（1）胎猪的发育主要在妊娠的中后期(73d后)，胎盘的发育主要在妊娠前期(73d前)，子宫作为胎猪和胎盘发育的“容器”，重量与妊娠进展呈正相关。（2）由于Arg、Ala、Gly和Pro对于妊娠母猪具有特殊的营养作用，如NO、结缔组织和谷胱甘肽抗氧化剂的合成、葡萄糖的代谢等，因此，母猪日粮配制作时，需要仔细考虑。（3）由于精氨酸生产成本较高，而且外源添加会产生一定副作用，实际生产中常添加精氨酸合成前体物质NCG来替代，综合生产性能和经济成本，NCG的适宜添加量是0.05~0.1%。

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（2019–05–24）

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