陳 輝

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)動物遺傳育種與繁殖教育部重點(diǎn)實驗室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部豬遺傳育種重點(diǎn)開放實驗室，湖北 武漢 430070）

隨著養(yǎng)豬業(yè)朝著規(guī)?；?、集約化方向的發(fā)展，豬的人工授精技術(shù)（AI）作為一種全世界公認(rèn)的成熟繁育技術(shù)，可以有效地改善生豬養(yǎng)殖企業(yè)的效益，憑借其可提高母豬受胎率、優(yōu)良種公豬利用率；降低公豬飼養(yǎng)成本以及疾病傳播等優(yōu)良特性而被我國大多生豬養(yǎng)殖企業(yè)所應(yīng)用[1]。而優(yōu)良的公豬精液品質(zhì)是影響AI技術(shù)發(fā)揮其優(yōu)良特性的重要挑戰(zhàn)，因而如何改善公豬精液品質(zhì)成為了養(yǎng)豬生產(chǎn)中的一個研究熱點(diǎn)，而人們研究發(fā)現(xiàn)對公豬日糧營養(yǎng)調(diào)控是影響其精液品質(zhì)的重要因素，通過適宜的營養(yǎng)調(diào)控可以達(dá)到改善公豬精液品質(zhì)的目的，從而使AI技術(shù)發(fā)揮更好的應(yīng)用潛力[2-4]。文章以日糧營養(yǎng)調(diào)控對公豬精液品質(zhì)的影響為出發(fā)點(diǎn)，分析了前人的近幾年相關(guān)研究成果，大量研究表明通過對公豬日糧的蛋白質(zhì)調(diào)控[5]、多不飽和脂肪酸調(diào)控[6]、維生素調(diào)控[7]、微量元素調(diào)控[8]以及飼料添加劑調(diào)控[9]等日糧營養(yǎng)調(diào)控措施可以有效地改善種公豬的精液品質(zhì)。筆者結(jié)合了國內(nèi)外的相關(guān)研究，就改善公豬精液品質(zhì)的日糧營養(yǎng)調(diào)控措施展開綜述，闡述了日糧營養(yǎng)調(diào)控改善公豬精液品質(zhì)的可行性和具體措施，旨在為生豬繁殖研究人員以及養(yǎng)豬生產(chǎn)企業(yè)（公豬站）一線人員提供改善公豬精液品質(zhì)的具體措施，進(jìn)而為生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的公豬精液提供理論依據(jù)和參考。

1 公豬精液品質(zhì)的評價指標(biāo)

公豬精液性狀影響著現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)的效益，因此國家制定了相關(guān)的精液品質(zhì)評定標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 25172-2010）。我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)對豬原精液品質(zhì)檢測的項目以及標(biāo)準(zhǔn)如表1。在人工授精中心（公豬站）通常會對公豬射精量、精子的活力、精子的形態(tài)以及濃度等指標(biāo)進(jìn)行評定[10]。除此以外，精子的形態(tài)如頂體完整率、抗氧化酶活性等指標(biāo)也是評定豬精液品質(zhì)重要指標(biāo)。

2 改善公豬精液品質(zhì)的日糧營養(yǎng)調(diào)控措施

2.1 日糧中蛋白質(zhì)的調(diào)控

公豬精液和精子形成的物質(zhì)基礎(chǔ)為蛋白質(zhì)，大量的研究表明日糧中的蛋白質(zhì)營養(yǎng)對公豬精液品質(zhì)具有重要的影響，適宜的蛋白質(zhì)水平有助于豬精液品質(zhì)的改善。蛋白質(zhì)營養(yǎng)對公豬精液品質(zhì)的改善具有積極作用，有研究報道，在公豬日糧中添加雞蛋（1個/次）或豆粕（150 g/次）可以分別使公豬的采精量提高25%～40%和15%～20%；使精子活力分別提高7%～10%和5%～10%[11]。王曉紅[12]認(rèn)為公豬日糧首先考慮的因素為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)水平要滿足種公豬的需要，同時在日糧中每天補(bǔ)充1～2個雞蛋更有利于公豬性欲的維持，從而有效地改善精液品質(zhì)。在日糧蛋白質(zhì)水平方面，Ren等[13]比較了日糧兩種不同蛋白質(zhì)水平（HP：日糧CP水平為17%；LP：日糧CP水平為13%，但補(bǔ)充賴氨酸（Lys），蘇氨酸（Thr），色氨酸（Trp），精氨酸（Arg）的比例為100∶76∶38∶120）對公豬精液品質(zhì)的影響，檢測了精子總數(shù)、精子活力、頂體完整率以及有效精子數(shù)等指標(biāo)，結(jié)果表明LP組中公豬的精子活力、總精子數(shù)和有效精子數(shù)、頂體完整率以及精漿中一氧化氮合酶的活性顯著高于HP組（P＜0.05），這表明給公豬飼喂低蛋白日糧有助公豬精液品質(zhì)的改善。宮慶偉[14]認(rèn)為為保持種公豬的正常生長發(fā)育以及精液的生產(chǎn)，種公豬日糧中蛋白質(zhì)水平應(yīng)高于14%。造成兩者的差異可能是因種公豬的不同生理階段差異所致。日糧中蛋白質(zhì)水平應(yīng)隨著種公豬的不同生理狀態(tài)而及時調(diào)整，宮秀梅[4]認(rèn)為種公豬在非配種期間的日糧蛋白質(zhì)水平為12%為好，而在配種期間則應(yīng)使蛋白水平高于14%，這與上文研究類似，表明日糧中的蛋白水平與精液品質(zhì)并非嚴(yán)格的線性關(guān)系，需要根據(jù)公豬所處狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。綜上表明，蛋白質(zhì)是公豬日糧考慮的首要因素，但要根據(jù)其所處生理狀態(tài)進(jìn)行確定，在非配種期間可減低日糧蛋白水平，而在配種季節(jié)時則需提高日糧中蛋白質(zhì)的水平。

表1 豬原精液品質(zhì)檢測指標(biāo)、方法及要求

2.2 日糧中多不飽和脂肪酸的調(diào)控

許多研究證實日糧中多不飽和脂肪酸（PUFA）營養(yǎng)可以有效地改善豬精子的抗氧化性能，從而有效地改善豬精液品質(zhì)。Liu等[15]探討了日糧添加n-3多不飽和脂肪酸對豬精子抗氧化性能的影響，在種公豬日糧中添加了250、500、750 mg/kg牛至精油（富含PUFA，OEO），飼喂16周后檢測精子的抗氧化酶活性、活性氧（ROS）、精液總抗氧化能力（TAC）以及丙二醛（MDA）等抗氧化相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果表明日糧添加750 mg/kg OEO組中公豬精液總抗氧化能力（TAC）顯著增加（P＜0.05），而精液活性氧（ROS）以及丙二醛（MDA）含量顯著降低（P＜0.05），表明日糧添加OEO對豬精液抗氧化性能具有改善作用。藻類富含多種PUFA，有研究表明，公豬日糧中補(bǔ)充富含二十二碳六烯酸的商業(yè)藻類（DHA）75 g/d（飼喂19周）可以顯著提高公豬的射精量以及精子數(shù)（P＜0.05），但對精液的抗氧化性能沒有明顯地改善作用[16]；Andriola等[6]研究也表明日糧中補(bǔ)充120 g/kg的微藻（ω-3多不飽和脂肪酸），飼喂75 d后檢測相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼喂微藻組公豬精子膜和頂體完整性、活性氧（ROS）和脂質(zhì)過氧化沒有顯著差異（P＞0.05），但微藻組公豬精子的膜流動性得到了顯著的改善，線粒體活性降低，這為精液的保存提供了有利的條件。然而，也有研究表明，日糧添加PUFA并不會顯著改善豬精液品質(zhì)，Zamora等[17]為探討了日糧添加共軛亞油酸（CLA）對公豬精液品質(zhì)的影響，在皮大長雜交成年公豬日糧中添加了1% CLA進(jìn)行為期12周的飼養(yǎng)試驗，以評定其對精液品質(zhì)的影響，結(jié)果表明CLA組公豬的精液具有更高的pH，差異達(dá)到顯著水平，而精子的活力、濃度以及精液量等指標(biāo)均優(yōu)于對照組，但差異不顯著，與上述研究結(jié)論不相一致的原因可能是添加量不一所造成。綜上說明日糧中添加PUFA可對公豬精液的抗氧化性能有影響，從而達(dá)到調(diào)控豬精液品質(zhì)的目的，但不同的研究結(jié)論尚存在這差異，差異的原因可能是飼喂水平以及飼喂時間所致。

2.3 日糧中維生素的調(diào)控

維生素是一種參與生命活動和機(jī)體進(jìn)行新陳代謝的重要營養(yǎng)分子，許多研究也證實日糧中維生素水平（主要是維生素A及維生素E）對豬精液品質(zhì)的改善具有調(diào)控作用。在日糧添加維生素A方面，阮業(yè)召等[18]研究了日糧添加2 000 IU/kg維生素A對杜洛克公豬精液品質(zhì)的影響，飼喂3個月后檢測杜洛克豬精液指標(biāo)，結(jié)果表明，維生素A與基礎(chǔ)日糧組相比，射精量、稀釋后的精子活力、精子密度、原精活力均顯著增加（P＜0.05）；該研究也發(fā)現(xiàn)日糧添加β-胡蘿卜素3 g/頭也有助于精液品質(zhì)的改善；表明日糧添加維生素A對杜洛克公豬的精液品質(zhì)具有改善作用。維生素E可以通過改善精液的抗氧化性來改善豬精液品質(zhì)，Liu等[19]在公豬（n=10）日糧中維生素E分別添加200和400 mg / kg，飼喂16周后檢測公豬精液的抗氧化指標(biāo)，結(jié)果表明隨著維生素E添加水平的增加，公豬的形態(tài)得到了顯著的改善，并且公豬精液中α-生育酚含量和抗氧化能力增加（P＜0.05），表明高劑量維生素E可有效改善精液的抗氧化性，進(jìn)而改善精液品質(zhì)；也有研究比較了不同的維生素E添加水平（10～70 mg/kg）對長白豬精液品質(zhì)的影響，結(jié)果表明當(dāng)水平為40 mg/kg可以有效地改善長白豬的精液品質(zhì)[20]。日糧中添加維生素C對精液品質(zhì)的改善也具有積極作用，Lechowski等[7]評估了日糧中不同維生素添加量對漢普郡×杜洛克（H×D）雜交公豬精液品質(zhì)的影響，在其日糧中分別添加2.4 g/100 kg體重（E1，飼喂30 d）、1.3 g/100 kg體重（E2，飼喂30 d），試驗結(jié)束后測定了相關(guān)指標(biāo)，與對照組相比，E1和E2組公豬的射精量顯著增加、精子數(shù)顯著提高以及活力均得到了顯著提高（P＜0.05），表明日糧添加維生素C有助于精液品質(zhì)的改善。除此以外，還有其他類維生素對豬精液品質(zhì)具有改善作用，研究表明在日糧中添加1%N-氨甲酰谷氨酸（NCG）可以顯著提高公豬精液中總精子數(shù)、有效精子數(shù)、精子活力和活率，顯著降低畸形率（P＜0.05）[21]；也有研究指出日糧中添加左旋肉堿（625 mg/d）可以顯著改善皮特蘭公豬精子的形態(tài)，但對杜洛克和大白豬精子的形態(tài)無顯著的改善作用[22]。由此說明日糧補(bǔ)充維生素對豬精液品質(zhì)具有改善作用，但添加水平需根據(jù)不同生理狀態(tài)以及品種來確定最適添加水平。

2.4 日糧中微量元素的調(diào)控

微量元素也是一個影響公豬精液品質(zhì)的重要營養(yǎng)因子，大量研究表明日糧中微量元素（主要為硒元素，Se）會通過影響精子的代謝、存活以及氧化應(yīng)激而影響公豬精液品質(zhì)。Pipan等[8]評估了公豬精液微量元素與精液品質(zhì)的關(guān)系，測定了公豬精漿中微量元素（銅Cu，鐵Fe，鋅Zn和Se）的濃度，將精液在15～17℃的條件下保存3 d后分析微量元素與精液品質(zhì)的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Se水平與精子活力、頂體完整性、精子直線前進(jìn)運(yùn)動和形態(tài)顯著相關(guān)；較高水平的Zn可以更好地保留線粒體功能，而較高水平的Cu可以降低線粒體功能利于精液保存；Fe水平與活精子比例和具有正常形態(tài)的精子顯著正相關(guān)（P＜0.05），表明微量元素與公豬精液品質(zhì)具有顯著的相關(guān)關(guān)系。日糧中Se水平會影響公豬精液的抗氧化性，從而對公豬精液品質(zhì)的進(jìn)行調(diào)控，有研究發(fā)現(xiàn)，公豬日糧中添加0.15～0.30 mg/kg的Se可以通過改善精液中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性來改善精液品質(zhì)[23]；不同來源（有機(jī)硒與無機(jī)硒）的Se對精液品質(zhì)具有不同的調(diào)控作用，Speight等[24]比較了不同來源（有機(jī)硒和無機(jī)硒-亞硒酸鈉）對精液品質(zhì)的影響，分別在雜交公豬日糧中添加0.3 mg/kg的有機(jī)硒（Sel-Plex）以及亞硒酸鈉（PS），在雜交公豬15月齡時連續(xù)5 d采集精液，結(jié)果表明，Sel-Plex組與PS組相比，Sel-Plex組公豬的精子細(xì)胞能更好的保持儲存期的活力，可以有效緩解稀釋液對精子活力所產(chǎn)生的負(fù)面影響，同時對受精率具有改善的趨勢，綜上說明飼喂有機(jī)硒對公豬精液品質(zhì)的改善具有積極作用。鋅也是一種影響公豬精液品質(zhì)的重要微量元素，喬月建等[25]為評估硫酸鋅與小肽螯合鋅對種公豬精液品質(zhì)的影響，在18月齡杜洛克種公豬日糧（n＝20，隨機(jī)分為4組），在對照組日糧中添加50 mg/kg ZnSO4?H2O，在試驗組基礎(chǔ)日糧分別添加12.5 mg/kg（A組）、25.0 mg/kg（B組）、50.0 mg/kg（C組）小肽螯合鋅，飼喂60 d后檢測了精液品質(zhì)指標(biāo)，通過比較得出，A、B和C組公豬的射精量高于對照組（P＞0.05），B組精子密度顯著高于對照組（P＜0.05），活力顯著高于A組（P＜0.05），畸形率與小肽螯合鋅的添加水平呈負(fù)相關(guān)（P＞0.05），綜合分析，研究認(rèn)為公豬日糧中小肽螯合鋅的添加水平為25.0 mg/kg時對精液品質(zhì)具有改善作用。表明通過在日糧中添加微量元素可以有效地改善公豬精液品質(zhì)。

2.5 日糧中飼料添加劑的調(diào)控

研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加適宜的飼料添加劑對公豬精液品質(zhì)具有改善作用。陸江等[9]探討了松針復(fù)方制劑對種公豬精液品質(zhì)的影響，在其日糧中添加了0.1%松針復(fù)方制劑，飼喂7周后檢測了公豬精液指標(biāo)，與對照組相比，松針復(fù)方制劑組公豬精液量、精子活力以及密度均顯著提高（P＜0.05），同時精子的畸形率顯著降低（P＜0.05），表明日糧添加松針復(fù)方制劑對公豬精液品質(zhì)具有改善作用。甜菜堿可以有效地改善公豬精液濃度，研究發(fā)現(xiàn)在公豬日糧中添加1.26%甜菜堿可以顯著地提高公豬精液濃度，同時不會對其他精液指標(biāo)造成不利影響[26]。我國具有豐富中草藥資源，這些中草藥資源在改善公豬精液品質(zhì)方面具有廣泛的應(yīng)用，據(jù)池圣清等[27]報道在大白種公豬日糧添加3%中草藥添加劑（主要為淫羊藿、杜仲、巴戟天、菟絲子、刺五加等）可以顯著降低精子的畸形率（P＜0.05）、提高精子活力和精子密度（P＜0.05），同時可以顯著提高公豬雄性相關(guān)基因CREB基因和CYP19基因的表達(dá)量（P＜0.05），研究認(rèn)為中草藥添加劑通過提高相關(guān)基因的表達(dá)進(jìn)而改善公豬的精液品質(zhì)。關(guān)于中草藥添加劑對公豬精液的改善作用的研究方面，有研究[28]稱野山參根提取物可以顯著降低精液的脂質(zhì)過氧化物（P＜0.05）、提高谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性（P＜0.05）、提高精子細(xì)胞群（P＜0.05），進(jìn)而有效地改善精液品質(zhì)；也有研究表明飼喂添加中草藥添加劑的日糧10周可顯著提高公豬精液體積（331.75±61.91 g vs 263.13±87.17 g；P ＜ 0.001）、精子濃度（386.25±107.95 103/mm3vs 487.25±165.50 103/mm3；P ＜ 0.01），同時顯著降低了異常精子數(shù)（15.94±11.08% vs 20.88±9.19% ；P＜0.001），表明日糧中添加中草藥添加劑對精液品質(zhì)的改善具有積極作用[29]。綜上表明公豬日糧中添加飼料添加劑（中草藥添加劑等）可以有效地改善公豬精液品質(zhì)。

3 小結(jié)與展望

綜合全文，通過對公豬日糧中的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素、微量元素以及飼料添加劑等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控可以有效的改善種公豬的精液品質(zhì)，從而為生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的公豬精液提供了有效的改善措施，促進(jìn)了豬人工授精技術(shù)的推廣與應(yīng)用。但也可看出，目前的公豬日糧營養(yǎng)調(diào)控措施尚存在不足，如相關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)的添加水平目前尚未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其次是相關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)（微量元素、能量水平等）調(diào)控公豬精液品質(zhì)的研究以及種公豬不同生理階段對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量的研究鮮有報道；再者是相關(guān)的營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)控措施大多集中對單一營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行研究，多種營養(yǎng)物質(zhì)的協(xié)同和配伍作用的相關(guān)研究的報道不多，不能全面地反映出營養(yǎng)物質(zhì)對豬精液品質(zhì)的調(diào)控；最后是開發(fā)價格低廉、來源廣泛的飼料添加劑，從而降低營養(yǎng)調(diào)控的成本。相信隨著我國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展、豬營養(yǎng)生理研究的不斷深入以及分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將會制定出相應(yīng)的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的科學(xué)試驗研究也會大力開展，功效優(yōu)良以及價格低廉的飼料添加劑也將得到廣泛的研發(fā)和應(yīng)用。從而可以有效的通過日糧營養(yǎng)調(diào)控以達(dá)到改善公豬精液品質(zhì)的目的，促進(jìn)其在豬人工授精技術(shù)中的應(yīng)用，提高優(yōu)良公豬的利用率，強(qiáng)化場間的遺傳交流，進(jìn)而促進(jìn)我國養(yǎng)豬水平的整體發(fā)展。