原文作者：Don Mahan

文章来源： The Midwest Swine Nutrition Conference. 2006. 17-20.

译者：冯占雨

刊发：养猪 2007年第3期

发布者：冯占雨

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概述

 现代养猪生产中，由于高产母猪品系的引入，使窝产仔猪头数和断奶仔猪头数不断增加，仔猪出生重和断奶重也不断提高。母猪妊娠的最后14天，胎儿将占总需求量近50％的矿物质元素（常量和微量元素）沉积到发育中的自身体组织中。哺乳阶段，母猪沉积的矿物质元素比妊娠后期更高，并且随着窝产仔数的赠加而增加。这样看来，妊娠后期和哺乳期是研究母猪矿物质营养的关键时期。母猪奶水中矿物质的组成主要受基因控制，但也受到哺乳期进程和母猪窝产仔数的影响。连续6个繁殖周期给母猪饲喂有机微量矿物质元素，母猪的繁殖表现有所提高，每年能够多产1~2头仔猪。相对于低产力母猪和非生育母猪，高产母猪机体矿物质含量更低，这是因为高生产力使母猪矿物质损耗加剧。

前言

 遗传改良将优质品系母猪引入生产中，这些母猪产仔更多，所产仔猪出生更重，它们产奶量也较大，因此会有更多数量的仔猪断奶时达到比较大的体重，当然这些母猪的营养需要量也非常高。通常，母猪群更新率保持在30％～45％，那些高产母猪在营养供给上面临诸多挑战，所以进行淘汰处理时，它们很容易被首先选中。挑选出淘汰母猪的依据是多方面的，一般来说可分为以下几类：不发情、受孕率低、产仔数少和肢蹄状况不佳。母猪未发情和低受孕率主要是因为体况不佳以及哺乳期饲料摄入量过低，导致母猪摄入的能量和蛋白缺乏。而骨骼疾病主要与钙、磷的缺乏有关。钙、磷以及微量矿物质元素参与骨骼的形成，对其他一些生物学功能也起调控作用，从而影响着母猪发情、受孕、窝产仔数以及肢蹄病。

 在过去的25年（1973~1998）间，除了硒以外，NRC（1998）在猪的矿物质元素需要推荐量上没有重大改变，即使母猪生产水平在这期间获得了显著提高。矿物质的缺乏或者微量元素的补充对母猪利用率的影响一直不为人们所知。显然，使用十年前的推荐量是不能满足母猪营养需要的，尤其是对矿物质的需要。最近的研究指出，母猪的矿物质储备在3个繁殖周期后将耗尽，无论是常量还是微量矿物质元素，高产母猪比低产母猪损失更加严重（Mahan and Newton，1995）。

 为了满足高产母猪预期的矿物质元素生物学需要量，饲料工业和大学的专家一般建议提高妊娠和哺乳母猪日粮中矿物质（常量和微量）元素以及其他养分的含量。尽管这种做法可能是合理的，对于那些更高生产水平的母猪可能是恰当的，但这不是基于试验研究，而是基于观察（field observations）和“经验性推测（educated guess work）”。这篇简述将探讨母猪矿物质元素达最大需要量的时间，以及额外添加矿物质元素的影响，并评估有机和无机微量元素的效果，调查高产母猪的一个繁殖周期内矿物质元素的状态。

钙和磷

 钙和磷是影响腿和躯体结构的两种主要矿物质。Nimmo等（1981）研究表明，当青年母猪在发育和繁殖阶段饲喂NRC（1978）推荐水平的钙和磷时，有相当高比例的母猪第一胎期间无法站立。其他一些研究表明，生产水平较高的母猪在繁殖期内骨骼将损失更多的矿物质（Maxson and Mahan，1986）。综合这些结果，在生长发育期和繁殖期，母猪对钙和磷这两种矿物质需要量是很高的，当产奶需求较大时，这些矿物质会从骨组织中被动员。Mahan和fetter（1982）的研究指出，骨小梁（例如骨松质）是这些矿物质主要的沉积基质，也是首先被动员的部分，随后皮质骨轴中矿物质被动员。母猪怀孕后期和哺乳早期，经常发生后躯麻痹（posterior paralysis）以及“脊椎错位骨髓受迫综合征（downer sow syndrome）”。这表明，胎儿需求旺盛或母猪产奶量大增时，日粮中的矿物质元素难以满足这些生理功能的需要，尤其在现有的推荐量水平上进行添加时。

      曾经进行的一个试验，测定了母猪从配种后45天到妊娠后期胎儿的矿物质沉积状况。试验数据表明，妊娠期每15到20天，母猪全窝胎儿体内总矿物质含量就以接近两倍的速度递增，但是胎儿体内超过总需求量 50％的矿物质是在妊娠的最后两周内沉积的（见图1）。虽然这张图反映的是整窝胎儿体内矿物质总含量，但在相同阶段将每个胎儿数据单列出来考察，可以发现，钙和磷在妊娠期最后两周的增加速度都接近两倍（见图2）。这就可以理解为何母猪在妊娠的关键时期骨骼中矿物质被动员，并且这种反应在窝产仔数多、产奶能力大的母猪上表现更加突出。

      哺乳母猪初乳中钙的浓度很低，钙含量随着哺乳期延长而增加（见图3）。母猪分娩时的低钙水平是由于机体钙代谢状态降低造成的，因为母猪分娩前已经将大量的钙转移给发育中的胎儿，转移到乳腺组织的钙很少，因此分泌到初乳中的钙水平较低。产后和哺乳期间，母猪采食量有所提高，不再为胎儿发育提供养分，这时钙主要用于满足乳汁分泌所需，因此常乳中钙的含量有所增加（见图3）。然而，母猪窝产仔数会对乳中钙含量产生影响，可能加速骨骼中矿物质的流失。母猪一窝带8头仔猪和带11头仔猪相比，带的仔猪数越多，乳中钙的含量就越低（P＜0.05）。乳中磷含量也有相同的趋势，哺仔较多的母猪产奶量较大，乳中磷含量较低（见图4）。

      以上研究还发现，育仔较多的母猪其所带仔猪在断奶时（11天或21天）所沉积的钙和磷总量更大（见图5和6）。但从每头仔猪钙和磷的沉积状况来看，个体间钙和磷含量没有显著差异，这表明每头仔猪体内钙和磷的含量大致相同。综上所述，仔猪体内的微量矿物质含量在某种程度上是受基因控制的，母猪哺育仔猪所需的钙、磷不仅来源于日粮，也来源于其体组织（例如骨骼）的分解。

微量矿物质

      对于妊娠期母猪全窝胎儿，如图1到图3中的所示，其微量矿物质元素沉积增加的最大反应与钙和磷的沉积情况是一致的。这些数据说明，所有的必需微量元素的沉积规律与钙和磷相同，尽管如此，它们也表现出一些差异。这些差异主要在于每种元素有不同的生物学功能，胎儿的需求特点也有所不同：它是在胎儿发育的某一个特定阶段需要，还是稍后的时间需要？胎儿将这种矿物质元素贮存在什么地方以备出生后利用？举个例子，胎儿的大部分锌主要贮存在表皮组织，其需要量的增加是与机体表面积增加成一定比例的；然而铁的最大需要量出现在妊娠后期，以满足出生后仔猪较高的血色素合成需要。

      两种关键的微量矿物质元素铁和锌沉积状况见图7。虽然全窝胎儿的总含锌量并没有像钙和磷一样在妊娠期最后两周内翻倍，但铁数量在妊娠期最后阶段大幅增加。尽管胎儿铁的总含量在妊娠后期增加较多，但是仍然低于新生胎儿对铁的需求数量，因此，需要对仔猪补铁以预防贫血。大家一致的看法是，母猪分泌到乳腺组织的铁不能满足仔猪快速生长的需要。母猪初乳和常乳中的铁含量见图8：初乳以及随后一段时期常乳中的铁含量随着哺乳期延长而减少，并且在哺乳期后段乳中铁含量看起来还受母猪所带仔猪头数的影响，母猪所带仔猪较多，其奶水中铁含量就较低。

      比较哺育8头或11头仔猪的母猪在11天或21天断奶时全窝仔猪的总铁含量，数据表明，带仔较多的母猪其全窝仔猪的总铁含量较高（见图9）。因此，育仔较多的母猪体内铁含量可能会较低，母猪必须在哺乳期增大采食量来维持其体内的铁元素平衡状态。研究报告也显示，成年母猪出现贫血的现象不断增加。

      如图7所示，母猪妊娠期所带全窝仔猪体内总锌含量随着妊娠进程大幅增加，妊娠期最后两周增加速度最快。初乳中的锌浓度最高，而常乳中锌的含量会逐渐降低。但哺乳期内，母猪育仔多少对常乳中锌含量影响较小。仔猪断奶时，全窝仔猪总锌含量有所上升，而且母猪所带仔猪越多，全窝仔猪总含锌量也越高。

有机矿物质和无机矿物质源

      微量矿物质元素在动物体内扮演多种角色，对许多繁殖功能是必需的。它们不仅与控制多种代谢和激素分泌的酶有关，而且在生长、健康和免疫的调控中也发挥重要作用。如果这些矿物质元素供给稍微过量，它们就会在肝脏内存留，表现出一些亲氧化剂（pro-oxidants）的特征，有可能对身体机能造成损害。因此，将来随着这些矿物质元素在日粮中添加量的提高，供给动物的矿物质元素的组成形式可能更加重要。例如，日粮中添加有机硒或无机硒，来满足动物所需，提高其免疫和抗氧化能力。然而，给动物提供过量的硒元素，无论哪种形式（有机或无机），都有大量的硒沉积在体组织中。尽管如此，已经表明，过量的无机硒会对机体组织产生氧化作用，因此，对动物的生产性能产生不利的影响。所以，微量矿物质元素的不同组成形式现在变得更为重要，尤其是高水平的矿物质日粮被饲喂时。 

      随着母猪对矿物质元素需求的增加，提高母猪妊娠期和哺乳期日粮中微量元素的含量正引起人们的关注。但对该领域进行的研究比较少，专家（来自大学、饲料工业和兽医从业者）对日粮所作的大多数调整，只是根据动物预期需要量，按一定比例提高每种微量元素的水平。近期来我们完成了一个长达6个繁殖周期的母猪研究试验，评估了饲喂不同水平的几种无机（硫酸盐或氧化物形式）或有机微量元素（Bio Plex公司提供）对母猪的影响。日粮中添加的微量元素有两个水平：NRC（1998）水平以及饲料行业通常采用的较高微量元素水平（工业水平）。试验动物为繁殖期母猪，它们在发育期内日粮中添加的是工业水平的微量元素。为了与较高的微量元素水平（工业水平）保持一致，繁殖期内母猪日粮中钙和磷含量也有所提高。这个试验包括了375窝仔猪，试验结果见图12（Peters，2006）。虽然图中没有描述，但是饲喂有机微量元素的母猪平均每窝要多产约1头仔猪。从图12中可以看出，日粮中微量元素为NRC（1998）水平时，两个处理（有机和无机微量元素）母猪所产活仔没数有差异。然而，当母猪饲喂工业微量元素水平并相应提高了钙和磷含量的日粮时，可以发现饲喂无机微量元素日粮的母猪窝产仔数较少。虽然这个试验还需要采用不同批次的动物去重复验证，但其结果已经表明有机微量元素可能优于无机微量元素，母猪日粮中强化添加有机形式的微量元素也许会对其繁殖性能产生有益影响。

母猪矿物质状态

      母猪在其繁殖期不仅需要更多的微量矿物质元素，它们也会采食更多的饲料，进食更多的矿物质元素，然而，母猪从妊娠期到哺乳期，其体内的矿物质元素也会有较大的损失（Mahan and Newton，1995）。随着母猪的生产力提高，它们对营养物质的需求将增加，这样母猪机体矿物质的储备将会降低。将经历3个繁殖周期的母猪与同龄未生育的青年母猪比较，结果显示繁殖母猪体内绝大多数矿物质元素含量都较低（见图13）：钙和磷这两种矿物质的损失更多，接近矿物质损失总量的15％~20％。对于其他矿物质元素如镁、铜、硒和锌，繁殖母猪体内含量也较低。与低产母猪相比，高产母猪的矿物质元素有更大的损失，这是值得关注的。

展望

      虽然繁殖母猪的矿物质元素需要量难于界定（Hostetler et al.,2003），但还需要继续对这一课题进行研究，以测定这些矿物质的需要量。很明显，与低生产力母猪相比，高产母猪对矿物质元素需求更大。所进行的一系列研究结果表明，母猪繁殖活动对矿物质的需要，可能存在一个“理想比例”（“ideal ratio”）和“需要量关键阈”（“critical window of need”）。这个“理想比例的矿物质元素”以及母猪妊娠阶段特定时间对这些矿物质元素的生物学需要也许因母猪所处的不同繁殖阶段而有所差异。高生产力母猪对日粮中这些矿物质元素的需要量更大，以防体储耗尽。

       制作猪营养配方时，我们习惯于根据矿物质的预期需要量，按比例的提高它们在日粮中的含量，但这种做法是错误的，因为这些元素的“需要量阈值”是不同的，而过多地添加这些元素会产生有害作用。母猪对矿物质的需要量可能既受基因调控，又受窝产仔数的影响，然而，母猪哺乳期乳腺分泌物质不仅会反映出基因控制的乳液分泌方式，而且也可能会反映出机体过量矿物质排泄的一种途径。微量元素的需要量可能会受到其添加形式的影响。高比例的日粮矿物质含量对母猪某些繁殖阶段可能合适，而对于其它阶段则有可能是有害的。有机矿物质元素对繁殖母猪的影响还没有搞清楚，但我们的研究结果显示，当提高其在日粮中的含量时，母猪的繁殖性能可能会改善；而无机矿物质元素在日粮中含量达到“正常的”高水平时，它们可能是有害的，特别是这种添加水平的日粮持续饲喂母猪时。与其他营养素相比，测定繁殖母猪矿物质需要量的工作还处于起步阶段，需要作大量的研究，而且随着动物基因潜力的改善，母猪对矿物质的需要量也在不断增加。

参考

Hostetler C E, Kincaid R L, Mirando M A. Vet J[J], 2003,166:125-139.

Mahan D C, Fetter A W. J Anim Sci[J],1982, 34:283

Maxson P F, Mahan D C. J Anim Sci[J],1986,63:1163-1172.

Nimmo R D, Peo Jr E R, Moser B D, et al. J Anim Sci[J],1981, 52:1330-1342

National Research Council. Nutrient Requirements of Swine.8th Revised[M].Washington D C: National Academy of Sciences,1979.