17 吴德终稿.pdf
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1、吴 德四川农业大学动物营养研究所028-86290919 ,讲述内容2微量元素调控卵母细胞质量机理3微量元素调控胚胎/胎儿发育机理1母猪微量元素应用存在问题6结 语4微量元素乳腺转运机制及对后代生长影响5有机和无机微量元素对母猪繁殖的影响微量元素与繁殖微量元素在母猪生产中有重要作用Zn SeZn Fe Mn Cu一 、母猪微量元素应用存在问题母猪营养需要量问题微量元素供给量静态与动态微量元素平衡性问题有机和无机微量元素之争微量元素19731979198819982012铜,mg/kg655520铁,mg/kg8080808080锰,mg/kg2010102025硒,mg/kg0.10.150.
2、150.150.15锌,mg/kg50505050100 除铜、锌外,大部分微量元素需要量无变化,是否反映了母猪的真实需要量?微量元素对母猪繁殖性能的影响研究文献汇总(1998-2014)微量 元素 无机有机/无机合用合计正效应无影响铁0 4 0 4 0 4 铜0 1 1 1 1 0 锌2 3 5 10 5 5 锰 0 0 1 1 1 0 硒1 7 0 8 3 5 微量元素在母猪营养中的研究总体较少母猪实际添加量与推荐量差异微量元素美国(1998)英国(2003)德国(2006)中国(2004)实际生产*铁808080907580150锌5080504580125铜5681018620锰202
3、02025254060硒0.150.200.250.150.200.140.20.4碘0.140.200.200.130.51.0实际添加量均高于推荐标准,是否合理?(mg/kg)2、微量元素供给量静态与动态单个繁殖周期母猪微量元素需要特点Fe配种着床子宫容量分娩哺乳排卵体贮存FeSeZnMnCuZn孕酮ZnSeFe断奶MnCuFeZn仔猪FeSeCuZnFeCuSe公猪不同胎次对微量元素需求特点不同胎次,微量元素需求不同雌激素与微量元素代谢骨代谢雌激素代谢微量元素代谢性腺衰退伴随骨质疏松微量元素调控骨代谢雌激素调控微量元素代谢微量元素、骨代谢、雌激素代谢相互影响,形成 “铁三角”关系微量元素
4、添加时间之惑不同生理阶段,微量元素需求不同微量元素添加须考虑多种因素,微量元素需要量是一个动态变化的过程营养成分互作 是否存在理想微量元素模型?3、微量元素平衡性问题 4、有机和无机微量元素之争评价依据有机与无机的判定方法真有机还是假有机体内试验数据支撑连续多个胎次结果有机与无机的判定方法化学试剂定性检测法 国标检测法 红外光谱法 X衍射法 电镜扫描法 热重天平法 化学试剂定性检测法项目硫酸亚铁含硫酸亚铁的甘酸亚铁甘氨酸亚铁0.1%溴酚蓝黄色 (含FeSO4)亮黄色 (含FeSO4)淡绿色 (不含FeSO4)5mol/L NaOH橙红色沉淀 (含FeSO4)橙色沉淀 (含FeSO4)无色 (不
5、含FeSO4)出现与FeSO4一样的红色沉淀,说明内含无机FeSO4。无测定,说明不含无机FeSO4甘氨酸铁的两种鉴别方法 国标检测法项 目指 标富马酸亚铁含量(以C4H2FeO4干基计),93.0亚铁含量(以Fe2+干基计),30.6富马酸含量(以C4H4O4干基计),64.0三价铁含量(以Fe3+计),2.0粉碎粒度(通过0.25mm筛上物),2.0水分,1.5总砷(以As计),mg/kg5铅(Pb),mg/kg10镉(Cd),mg/kg10铬(Cr),mg/kg200硫酸盐(以SO42-计),%0.4 红外光谱法甘氨酸1:1甘氨酸2:1甘氨酸原理:配位体形成络(螯)合物前后,由于基团的状
6、态改变,而使特征吸收峰发生的变化进行推断,即对配位体和络(螯)合物的谱图进行比对 X衍射法蛋氨酸标准谱图中出现的峰,高纯蛋氨酸锌(2:1)在相对应的位置均有出现,没有出现硫酸锌的峰,并且没有其它杂峰,说明产品的晶型很好,纯度很高 电镜扫描法晶体形状完整、单一,表明合成的螯合物质成分一致,纯度较高七水硫酸亚铁1,40七水硫酸亚铁2,40 热重天平法原理:通过熔点测定来对各种物质进行鉴定和检测纯度。确定络合物的物性参数与温度的关系,特别是在研究络合物中水分子的结合状态,从而为确定络合物分子的几何构型方面具有重要作用。即使纯度只有稍许不同,也能观察到熔点变化,这将确保物质纯度的正确鉴别。微量元素对母
7、猪繁殖性能的影响途径Fe Zn Cu Mn Se 胎儿宫内生长及发育卵母细胞质量及早期胚胎发育乳腺转运及后代生长二、微量元素调控卵母细胞质量及早期胚胎发育机理脂肪含量高 猪:156 ng;奶牛:58ng;羊:89ng猪卵母细胞能量代谢特点2天10天3-4天7-8天合子2细胞4细胞桑葚胚囊胚脂肪酸-氧化供能是猪卵母细胞成熟/胚胎发育的主要能量来源。卵母细胞/早期胚胎脂肪酸氧化供能的关键充分的氧气供应 子宫铁蛋白 (铁缺乏上调表达;过量抑制表达防止毒性) 清除代谢过程中产生的自由基及脂质过氧化物 锌、硒、铜、锰铁浓度3.26和1.96mg/l显著提高了卵母细胞囊胚数Gao et al., 2007
8、铁改善卵母细胞质量及早期胚胎发育 铁浓度 (mg/l)卵母细胞数成熟卵母细胞数(%)发育胚胎数2-细胞胚8-细胞胚桑椹胚囊胚3.26254208(81.9)122(58.7)108(51.9)a101(48.6)a65(31.2)1.96243185(76.1)123(66.5)114(61.6)a94(50.8)a78(42.2)b0.81271209(77.1)128(61.2)118(56.5)a73(34.9)b55(26.3)a0.45240193(80.4)122(63.4)102(52.3)a65(33.7)b47(24.3)a对照组201158(78.6)101(63.9)60
9、(38.0)b35(22.2)c22(13.9)c时间子宫铁蛋白变化胎儿发育情况妊娠10-13d分泌速率增加41倍胎儿血液合成启动的关键时期妊娠19-40d分泌速率增加23倍胎儿肝脏造血功能启动的关键时期子宫铁蛋白增加妊娠早期胚胎红细胞增加供氧能力降低胎猪线立体膜脂质氧化降低胎儿氧化应激降低胚胎损失(Vallet, 1998; Vallet, 1999; Vallet, 2002)子宫铁蛋白调控胚胎发育A:正常E10.5 胚胎体外培养48h,下同 B:母体饲喂正常日粮,体外用缺铁培养基处理48h C:母体饲喂正常日粮,体外用标准培养基处理48h D:母体饲喂缺铁日粮,体外用标准培养基处理48h
10、体外培养证据:铁对胚胎血管系统的影响铁:影响胚胎血管形成,有利于早期胚胎的发育。Henriette et al., 2005A:正常E10.5 胚胎体外培养48h B:母体饲喂缺铁日粮,体外用正常培养基处理48h C:母体饲喂缺铁日粮,体外用缺铁培养基处理48h D:母体饲喂正常日粮,体外用缺铁培养基处理48h铁:影响心脏发育,有利于早期胚胎的存活。Henriette et al., 2005体外培养证据:铁影响胚胎心脏发育锌改善猪胚胎质量 锌浓度 (g/ml)培养胚 胎数发育胚胎数囊胚 细胞数2-细胞胚囊胚数017563.4 6.427.2 2.0b48.0 4.00.417974.3 0.
11、833.5 1.1c46.1 2.80.818369.0 2.041.5 1.0d48.0 3.51.217874.0 1.841.1 0.8d51.7 5.11.617069.4 3.432.4 1.0b,c45.6 3.1锌浓度0.8和1.2g/ml显著提高了猪囊胚数(Yubyeol Jeon et al., 2014)0.8和1.2g/ml锌提高卵母细胞GSH水平,降低了ROS水平。(Yubyeol Jeon et al., 2014)锌浓度锌浓度锌改善猪卵母细胞质量机理抗氧化体外培养系统:硒对猪胚胎发育的影响A:无硒 ;B:添加硒。1.未染色囊胚;2. 染色囊胚;3.细胞凋亡;4.分化
12、的囊胚硒:通过抗氧化减少细胞凋亡,有利于早期胚胎的发育。A:无硒 A:有硒 A:无硒 A:有硒 凋亡减少增殖增加A:无硒 A:有硒 凋亡减少A:无硒 A:有硒 UHM等,2010锰对卵细胞发育的影响项目锰的添加量(ng/ml Mn)0256卵母细胞数288262285305卵裂率(%)72.383.4175.482.6180.551.1675.570.65囊胚与卵母细胞比值20.762.25a29.191.02b37.621.31c37.451.78c囊胚与卵裂细胞比值28.822.97a38.730.91b46.671.26bc49.582.43c每个囊胚平均细胞数102.38.5a91.2
13、5.5a117.46.7b119.05.0b锰浓度的增加提高了卵母细胞的囊胚数Anchordoquy, J P 2013锰增加了卵母细胞的抗氧化能力项目锰的添加量(ng/ml Mn)0256卵母细胞 总谷胱甘肽 (pmol/卵母细胞)3.520.08a4.320.28b5.450.24c5.20.26c卵丘 总谷胱甘肽 (nmol/106细胞)0.290.02a0.380.02b0.50.02c0.50.04c锰提高了卵母细胞的囊胚数,这与锰增加了卵母细胞的抗氧化能力有关。Anchordoquy, J P 2013自由基、活性氧、过氧化物降低卵母细胞质量精子与卵母细胞信号交流异常异常受精胚胎发
14、育受阻胚胎细胞增殖和分化异常2-细胞分裂受阻胚胎细胞数量减少附植失败微量元素参与清除自由基和活性氧微量元素通过抗氧化改善卵母细胞质量及早期胚胎发育理论假设三、微量元素调控胚胎/胎儿发育机理胚胎发育妊娠20-40d红细胞由未成熟转变为成熟促红细胞合成素不足胎猪快速生长子宫转铁蛋白显著下降胚胎或胎儿红细胞合成子宫容量限制胎儿红细胞合成妊娠90d-分娩初生重血流量增加十倍繁殖性能铁调控胎儿宫内生长发育机制 铁改善胎猪发育与红细胞生理功能有关胎猪宫内生长与红细胞压积和血清铁水平呈显著正相关。Vallet et al., 2005胎猪重量,g胎猪重量,g红细胞压积,%血清铁浓度,ug/ml血浆Zn胎盘Z
15、n减少ROS增加GSH铜/锌超氧化物趋化酶血浆Zn胎盘Zn碳酸酐酶减少血液CO2增加胎猪代谢能力减少分娩时仔猪窒息母猪有效活仔数和PSY提高锌提高仔猪活力、减少死胎的途径锌对产程及新生仔猪死亡率的影响死产率 , %出生间隔, min初生重,kg断奶 前死亡率 , %随着产程增加,锌处理减少了新生仔猪死产率,改善了IUGR仔猪存活;降低了IUGR仔猪断奶前死亡率。脂肪酸 对照 脂肪酸+锌 锌脂肪酸 对照 脂肪酸+锌 锌Vallet et al., 2014试验期:妊娠80天-分娩;分组:220头初产母猪;对照组,脂肪酸组(基础日粮+Gromega 1.09%),锌组(基础日粮+硫酸锌0.07%)
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