楊 敏，王 軍，米 勇，胡永松，吳 德

（1.成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 成都 611130；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，四川 成都 611130；3.馳陽農(nóng)牧科技有限公司，四川 邛崍 611530）

母豬是生豬生產(chǎn)的關(guān)鍵與核心，母豬繁殖性能和健康狀況直接關(guān)系到養(yǎng)豬生產(chǎn)的效益。鐵是畜禽必需的微量元素之一，是血紅蛋白及其他呼吸酶類如細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶等的重要組成成分，參與機(jī)體多種生化反應(yīng)，在保障母豬發(fā)揮正常繁殖功能及預(yù)防仔豬貧血過程中有著極為重要的作用。因此，文章就鐵在母豬上的營養(yǎng)生理特點(diǎn)及研究進(jìn)展做一綜述。

1 母豬鐵營養(yǎng)生理特點(diǎn)

1.1 鐵在母豬體內(nèi)的分布

鐵是動物必需的微量元素，在動物體內(nèi)分布廣泛，機(jī)體中3/4的鐵存在于血紅蛋白（Hb）和肌紅蛋白中，而以血液中的含鐵量最高，大約總鐵量的65%存在血液中，10%在肝臟，10%在脾臟，8%在肌肉，5%在骨骼還有2%在其他器官[1-2]。機(jī)體中的鐵大多數(shù)以血紅素鐵和非血紅素鐵存在，血紅素鐵中的鐵與卟啉環(huán)牢固結(jié)合，主要存在于血紅蛋白和肌紅蛋白中；非血紅素鐵是指除血紅素鐵外的所有含鐵化合物，機(jī)體內(nèi)的非血紅素鐵主要以鐵蛋白、血鐵黃素及轉(zhuǎn)鐵蛋白的形式存在[3]。因此，鐵在機(jī)體內(nèi)的分布與組成決定著鐵營養(yǎng)不良會導(dǎo)致動物缺鐵性貧血的發(fā)生。

1.2 不同階段母豬鐵營養(yǎng)狀況

血紅蛋白是反映動物鐵營養(yǎng)狀況最直接指標(biāo)，人和動物上的研究表明，妊娠婦女或動物容易產(chǎn)生缺鐵性貧血[4]。有關(guān)仔豬的報(bào)道顯示，血紅蛋白100 g/L以上時(shí)機(jī)體處于正常水平，90 g/L是保證仔豬最佳生產(chǎn)性能的最低血紅蛋白水平，80 g/L以下時(shí)表明仔豬處于臨界貧血狀態(tài)，70 g/L以下時(shí)認(rèn)為仔豬已經(jīng)出現(xiàn)缺鐵性貧血，60 g/L以下時(shí)已經(jīng)嚴(yán)重貧血，會出現(xiàn)死亡[5-6]。Hermesch（2012）通過對47頭1～3胎母豬血紅蛋白分析發(fā)現(xiàn)，血紅蛋白平均水平為107 g/L（范圍為83～123 g/L）[7]。隨后Normand（2012）對988頭母豬血紅蛋白含量分析發(fā)現(xiàn)，母豬正常的血紅蛋白水平應(yīng)該保持在100～160 g/L[8]。而早期研究則提出母豬血紅蛋白水平在100～120 g/L時(shí)才能保證正常的產(chǎn)仔數(shù)，血紅蛋白水平60～80 g/L時(shí)顯著增加母豬的死胎數(shù)[9]。而血紅蛋白水平大于140 g/L和紅細(xì)胞壓積大于0.43 L/L時(shí)則表示豬出現(xiàn)肥胖[10]。

過去20年，高產(chǎn)母豬繁殖性能得到顯著改善，其仔豬出生重增加1.6頭達(dá)到14.1頭，同時(shí)斷奶仔豬數(shù)量增加了1.1頭達(dá)到11.3頭。盡管母豬繁殖性能得到顯著改善，但是NRC對母豬鐵的推薦量卻沒有改變。因此，部分研究人員認(rèn)為通過營養(yǎng)手段改善母豬鐵營養(yǎng)狀況的潛力是極為有限的，這可能是母豬貧血幾率增加的重要原因[8]。值得指出的是，母豬不同生理階段表現(xiàn)出不同的血紅蛋白水平。CALVO (1989)指出，血紅蛋白在妊娠前半期會顯著下降，配種后第2周達(dá)到最低值[11]。隨后DUNGAN (1995)也證實(shí)妊娠母豬紅細(xì)胞和血紅蛋白水平在分娩前兩周顯著下降，且一直持續(xù)至泌乳結(jié)束[12]。而?vorc（2006）對240頭1～7胎長白或約克母豬的分析顯示，隨著妊娠的進(jìn)行，妊娠母豬紅細(xì)胞、血紅蛋白、血紅蛋白壓積均顯著下降，其中母豬妊娠30～35 d血紅蛋白水平為155 g/L，妊娠90 d左右血紅蛋白水平降至133 g/L，泌乳21 d左右進(jìn)一步降低至120 g/L[13]。而近期研究也表明，隨著妊娠進(jìn)行，血紅蛋白水平逐漸下降，直至母豬斷奶[8]。母豬妊娠前期血紅蛋白水平顯著下降不僅僅是滿足胎兒發(fā)育的需要，更多的是因?yàn)檠獫{體積的增大導(dǎo)致血液被稀釋后的結(jié)果[14]。但是分娩前七周血紅蛋白水平顯著下降，則是因?yàn)槿焉锖笃谔鸿F需求增加，母豬通過溶血的方式提供給仔豬足夠的鐵元素[8,13]。另一方面，隨著胎次的增加，妊娠母豬血紅蛋白水平也表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢。Normand（2012）指出，與頭胎母豬（Hb=118 g/L）相比，2～3胎母豬血紅蛋白水平下降了3.4 g/L，4～5胎母豬下降了10.1 g/L，6胎以上母豬下降了18.1 g/L（Hb為100 g/L）[8]。

因此，從單個(gè)繁殖周期來看，母豬妊娠后期和泌乳期發(fā)生貧血的幾率顯著增加。從多個(gè)繁殖周期來看，6胎以上母豬貧血幾率顯著增加，這也可能是解釋6胎以上母豬繁殖性能顯著下降的重要原因。

2 鐵在母豬營養(yǎng)上的研究進(jìn)展

2.1 20 世紀(jì)60-90 年代初——人們試圖通過添加高劑量鐵或肌注補(bǔ)鐵改善母豬繁殖性能和預(yù)防仔豬貧血

鐵在母豬上的研究較少，最早一篇報(bào)道可以追溯到1 9 6 1年。Pond（1961）于妊娠100 d和泌乳6～9 d分別給母豬肌注2和8 mg/454 g（磅）（單位母豬體重）的右旋糖酐鐵，結(jié)果顯示母豬肌注右旋糖酐鐵并不能增加乳鐵含量，肌注前后均保持在2.6～3.3 mg/L，也不能預(yù)防仔豬貧血發(fā)生，31～33日齡斷奶仔豬血紅蛋白水平均低于60 g/L[9]。隨后Chaney（1963）報(bào)道顯示，于母豬日糧中添加0，346，691以及1 382 mg/kg富馬酸亞鐵，未添加任何鐵源的母豬所產(chǎn)仔豬表現(xiàn)出明顯的貧血癥狀（H b ＜7 0 g/L），而于分娩前0、2、4及6周任何一時(shí)期添加691或1 382 m/kg富馬酸亞鐵均能保證仔豬22 d斷奶時(shí)血紅蛋白水平大于85 g/L。但添加高劑量富馬酸亞鐵并未增加仔豬肝、脾鐵含量，也未改善母乳鐵水平。因此，我們有理由認(rèn)為仔豬可能通過其他途徑滿足了自身鐵的需要[10]。盡管隨后Catron（1963）和Hansard（1964）認(rèn)為泌乳母豬日糧添加富馬酸亞鐵也能增加乳鐵含量達(dá)到取代肌注補(bǔ)鐵和預(yù)防仔豬貧血目的[11-12]，但H o o k s(1 9 6 3)和M i l l e r (1 9 6 4)未發(fā)現(xiàn)類似的作用[13-14]。Veum（1965）于泌乳母豬日糧中添加1 984 mg/kg富馬酸亞鐵，其仔豬24 d斷奶的體重基本達(dá)到肌注補(bǔ)鐵的效果，且血紅蛋白水平保持在85 g/L左右[15]。但該研究并未發(fā)現(xiàn)富馬酸亞鐵能增加母豬乳鐵含量，也進(jìn)一步證實(shí)了我們之前的假設(shè)。

Spruill（1971）發(fā)現(xiàn)于母豬日糧中額外添加700 mg/kg硫酸亞鐵并不能提高母豬產(chǎn)仔數(shù)、仔豬出生重和斷奶重，也不能改善母豬血清鐵和血清總鐵結(jié)合力水平。盡管通過添加高水平鐵能增加仔豬斷奶時(shí)的血紅蛋白水平（90.7 vs 76.7 g/L），且即使仔豬不肌注也能使得仔豬斷奶時(shí)的血紅蛋白水平達(dá)到89.3 g/L（肌注后為104 g/L）。但添加高水平鐵并不能增加仔豬出生時(shí)的鐵儲（血紅蛋白水平：90 vs 96.5 g/L；肝鐵：0.99 vs 1.12 mg/g），也不能增加母乳鐵含量（初乳1.95 vs 1.73；常乳1.64 vs 1.74 mg/L）[16]。作者提出仔豬后續(xù)的改善效應(yīng)可能是仔豬采食母豬糞便所致。Brady（1978）研究發(fā)現(xiàn)，母豬妊娠后期和泌乳期日糧中添加3 000 mg/kg鐵（蛋白質(zhì)螯合鐵），仔豬出生和斷奶重均沒有顯著差異，出生時(shí)Hb也沒有顯著差異。有機(jī)鐵添加組和肌注補(bǔ)鐵組其出生第1周的血紅蛋白水平都小于80 g/L，在之后2周內(nèi)氨基酸螯合鐵組逐漸上升且都超過85 g/L，第3周達(dá)到103 g/L，血漿鐵濃度也與Hb有類似的規(guī)律。母豬補(bǔ)充氨基酸螯合鐵可顯著增加母豬乳中鐵含量(平均為1.22 vs 1.92 mg/L)，但是這也不能滿足仔豬每日約7 mg的鐵需要。而母豬補(bǔ)飼250或500 mg/kg的氨基酸螯合鐵只能使仔豬Hb達(dá)到臨界貧血水平（80 g/L），且補(bǔ)充500 mg/kg氨基酸螯合鐵不能提高乳鐵含量，通過增加采食量（1.8 增加至2.7 kg/d）也不能改善這種效應(yīng)[17]。因此，作者猜測日糧添加高水平鐵導(dǎo)致了糞便產(chǎn)生高濃度的鐵，仔豬通過采食糞便滿足自身鐵的需求。

隨后，SANSOM（1981）和GLEED（1982）通過放射性元素示蹤法證實(shí)了仔豬通過采食母豬糞便滿足自身鐵需要的猜想。作者通過標(biāo)記鐵59測定仔豬每日攝入的母豬糞便含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每頭仔豬每天攝入約20 mg（范圍為5～85 g/d）的糞便，因此，只要糞便中鐵的濃度達(dá)到2 000 mg/kg時(shí)就能保證每頭仔豬每天鐵的攝入量至少達(dá)到10 mg，這能充分滿足仔豬對鐵的需要量。而要達(dá)到此目的，只需使日糧中鐵的水平達(dá)到2 000 mg/kg就能能充分預(yù)防仔豬貧血的發(fā)生[18]。隨后，作者于母豬日糧中添加2 000 mg/kg的硫酸亞鐵后發(fā)現(xiàn)，哺乳仔豬斷奶時(shí)的血紅蛋白水平達(dá)到了肌注補(bǔ)鐵水平（125 vs. 122 mg/L）[19]。

值得指出的是，在典型玉米豆粕型日糧中額外添加鐵源似乎不能改善母豬繁殖性能。Lillie（1978）對母豬進(jìn)行連續(xù)4個(gè)繁殖周期的試驗(yàn)，分別飼喂典型玉米豆粕型（玉米82.4%，豆粕14%）基礎(chǔ)日糧（含鐵100 mg/kg）以及100 mg/kg硫酸亞鐵（共計(jì)200 mg/kg）添加日糧，結(jié)果顯示，添加硫酸亞鐵并不影響母豬妊娠期增重、泌乳期失重、斷奶發(fā)情間隔、仔豬出生頭數(shù)以及出生重，對母豬血紅蛋白等鐵相關(guān)血液參數(shù)也無顯著改善效應(yīng)，表明典型玉米豆粕型日糧完全能滿足母豬鐵營養(yǎng)需要[20]。O'CONNOR（1989）通過于玉米淀粉-酪蛋白的純合日糧中添加25 mg/kg和125 mg/kg硫酸亞鐵，研究高低鐵水平對妊娠母豬的影響，結(jié)果顯示低水平鐵顯著降低了母豬妊娠109 d、泌乳第7天和第14天血紅蛋白水平和紅細(xì)胞壓積，輕微下調(diào)了乳鐵含量，增加1.2頭仔豬死胎數(shù)，同時(shí)低水平鐵后代肌注補(bǔ)鐵后表現(xiàn)出更快的生長速率。作者認(rèn)為日糧中鐵含量達(dá)到80 mg/kg（NRC標(biāo)準(zhǔn)）的鐵即能滿足母豬鐵需要，而常規(guī)玉米豆粕型日糧中的鐵含量則與NRC基本接近[21]。隨后，Guise（1990）通過母豬分娩前3周給予注射約1 600 mg葡庚糖酐鐵，仔豬出生重、斷奶重、出生和斷奶頭數(shù)以及斷奶前死亡率有輕微改善，但差異均不顯著[22]。

2.2 20 世紀(jì)90 年代-至今——人們試圖通過添加氨基酸螯合鐵改善母豬繁殖性能和預(yù)防仔豬貧血

隨著氨基酸螯合微量元素的開發(fā)，促進(jìn)了氨基酸螯合鐵在母豬上的研究。Ashmead（1993）指出，氨基酸螯合鐵能顯著提高母豬轉(zhuǎn)移至胎兒的鐵量，改善乳鐵含量，增加新生仔豬鐵儲，同時(shí)提高仔豬出生頭數(shù)和體重[23]。Darneley（1993）經(jīng)4年的生產(chǎn)性試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，與硫酸亞鐵相比，添加氨基酸螯合鐵可提高母豬活產(chǎn)仔豬數(shù)1頭，降低仔豬出生時(shí)的死亡率[24]。Gundel（1996）發(fā)現(xiàn)妊娠母豬和哺乳母豬日糧中添加螯合鐵（對照組為硫酸亞鐵），可使母豬窩產(chǎn)仔數(shù)和窩重顯著增加，同時(shí)仔豬血紅蛋白水平顯著上調(diào)[25]。但隨后大多數(shù)研究都否定他們的結(jié)果，Egeli（1997）分別在妊娠最后3周每日飼喂300 mg的氨基酸螯合鐵（Bioplex)或者650 mg的谷氨酸螯合鐵（Super Fe-MAX）均無法改善仔豬出生重；盡管添加組仔豬紅細(xì)胞和血紅蛋白水平較對照組有輕微增加，但是沒有顯著性差異[26]。Tummaruk（2003）于妊娠母豬分娩前0、2、4、6和8周添加62.5 mg/kg鐵（甘氨酸鐵），結(jié)果顯示，添加甘氨酸鐵后均不能改善分娩母豬（108～117 mg/L）和新生仔豬的血紅蛋白水平（98～115 mg/L），且添加甘氨酸鐵后降低了仔豬出生頭數(shù)接近1.5～2頭，也不能改善仔豬出生重，盡管其出生后的斷奶前死亡率以及生長速率得到顯著改善[27]。Petrichev（2005）于分娩前21 d添加70 mg/kg鐵以及140 mg/kg鐵（蛋氨酸鐵），結(jié)果顯示添加蛋氨酸鐵并不能增加母豬血紅蛋白水平（105～115 g/L），盡管能顯著上調(diào)仔豬出生時(shí)的血紅蛋白水平，但改善幅度不大僅從91.26增加至92.11或者94.42 g/L，同時(shí)也不能改善肝鐵含量以及初乳鐵含量[28]?？八_斯州立大學(xué)2010年的研究發(fā)現(xiàn)，母豬分別于分娩前30 d飼喂典型玉米豆粕型日糧（含鐵100 mg/kg）以及250 mg/kg蛋白質(zhì)鐵添加日糧，不添加任何鐵源并不影響仔豬產(chǎn)仔數(shù)和出生重，仔豬出生后無論肌注補(bǔ)鐵與否，母豬添加250 mg/kg鐵（蛋白質(zhì)鐵）也不影響仔豬出生后的血紅蛋白水平，且不肌注條件下仔豬血紅蛋白出生后第3、4周后水平低于60 g/L，添加蛋白質(zhì)鐵后也不能改善母豬的血紅蛋白水平（均保持在90～110 g/L）[29]。Wang（2014）比較了典型玉米豆粕型日糧中添加硫酸亞鐵和復(fù)合有機(jī)鐵（包括富馬酸亞鐵、蛋氨酸鐵、乳酸亞鐵）對母豬繁殖性能和仔豬鐵營養(yǎng)狀況的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加有機(jī)鐵能夠輕微上調(diào)仔豬出生后的血紅蛋白和紅細(xì)胞水平，但還不足以替代肌注補(bǔ)鐵和改善母豬繁殖性能[30]。

3 結(jié)語

基于鐵在母豬上的營養(yǎng)生理特點(diǎn)及以上研究結(jié)果，筆者認(rèn)為母豬日糧中即使不添加任何鐵源，典型玉米豆粕型日糧即可保證母豬單個(gè)繁殖周期鐵的需要，但這僅僅是生產(chǎn)性能較低的情況下（產(chǎn)仔數(shù)僅為10頭和和21 d斷奶重僅為5 kg），且是否能夠保證母豬最大繁殖潛力和對隨后生產(chǎn)性能是否造成影響還不得而知。另一方面，試圖通過在母豬妊娠期添加高劑量鐵、肌注補(bǔ)鐵或者使用有機(jī)鐵的方式均不能取代對仔豬肌注補(bǔ)鐵而預(yù)防仔豬貧血發(fā)生。