维生素D在动物生理过程中发挥重要作用。8月23日,在由中国畜牧兽医学会动物营养学分会主办,华南农业大学、《农财宝典》新牧网承办的第十五届全国系统动物营养学发展论坛上,海能生物特邀嘉宾、中国农业大学动物科学技术学院教授、博士生导师朴香淑分享了海能与中国农业大学合作项目——25-羟基维生素D3改善哺乳母猪繁殖性能的最新研究。

朴香淑教授现场视频连线报告
维生素D能够调节钙磷代谢及骨的钙化,同时还具有很多与自身免疫疾病、抗感染能力等相关的非骨骼效应。维生素D可以通过内源合成和外源吸收获得。在生物学活性上,25-羟基维生素D3大于维生素D3大于维生素D2,被认为是衡量维生素D营养状态的最佳指标。
朴香淑教授简要介绍了25-羟基维生素D3的吸收特色、代谢途径及生理意义,并指出了维生素D对哺乳母猪和仔猪的重要性——维生素D可影响母猪繁殖性能、乳品质、骨代谢生长指标以及仔猪的肠道健康。
在当前养殖生产中,存在与维生素D缺乏相关的各种问题,即:母猪泌乳期间动用骨钙太多导致骨品质降低、免疫力下降、寿命减短,进而导致繁殖性能降低。进而使得新生仔猪易缺乏维生素D3,导致钙磷吸收和代谢紊乱、骨品质下降、影响正常生长。
研究发现25羟基维生素D3在母猪上的应用可提高配种受胎率、提高总窝重和初生重,提高产仔数、乳品质,提高初生仔猪骨骼长度和骨密度,提高窝增重和仔猪平均日增重等。但国内规范的实证研究数据相对匮乏。
朴香淑教授在本次会议上分享的研究,则就是对普通维生素D3和海能25-羟基维生素D3对哺乳母猪及其仔猪生产性能、肠道健康和骨品质的影响进行了比较。
研究选用32头妊娠待产母猪,设置了试验组和对照组分别使用由山东海能生物工程有限公司提供的50微克/Kg 25羟基维生素D3和50微克/Kg维生素D3,以妊娠107天至哺乳21天为期进行试验。
试验主要评价指标包括:繁殖性能(母猪体重损失、背膘损失、断奶窝重、窝增重等);乳品质(乳成分、25-羟基维生素D3、免疫球蛋白、抗氧化指标);骨代谢生化指标;仔猪肠道健康(二胺氧化酶DAO、肠道形态、肠道食糜微生物)等。


听课现场
试验结果显示,相较于对照组,使用25-羟基维生素D3可显著提高断奶窝重和窝增重。在乳成分上,可显著提高常乳21天乳脂含量,提高7天、14天、21天常乳中25-羟基维生素D3含量。表明试验组可通过提高乳中25-羟基维生素D3含量进而改善仔猪维生素D缺乏状况,促进仔猪生长。
在母猪、脐带血、仔猪中,试验组25-羟基维生素D3含量均显著高于对照组,而妊娠母体25-羟基维生素D3可通过胎盘传递至脐带。试验组显著提高哺乳母猪血清25-羟基维生素D3含量进而提高脐带血中25-羟基维生素D3含量,因此仔猪出生时25-羟基维生素D3含量也呈现出显著提高。
在免疫水平上,母源添加25-羟基维生素D3的母猪初乳IgA和IgG含量为常乳的2倍,初乳IgM比常乳高45%;显著提高常乳中IgG的含量,以利于降低氧化应激对乳品质的损害,正常情况下,氧化应激损害乳品质包括免疫球蛋白水平的降低;免疫球蛋白是哺乳仔猪获得被动棉衣的重要途径,母源添加25-羟基维生素D3可通过提高乳中IgG含量,进而增强仔猪的机体免疫功能,促进仔猪生长。
在乳脂水平上,母源添加25-羟基维生素D3显著提高常乳中乳脂含量,显著提高IgG、SOD(超氧化物歧化酶)和GSH -Px(谷胱甘肽过氧化物酶)水平,以降低氧化应激对乳品质的损害,有助于提高仔猪棉衣功能,继而促进生长。
骨ALP是骨形成标志物之一,血清ALP水平升高与骨钙化和骨重塑过程活跃相关。母源添加25-羟基维生素D3显著提高断奶时血清ALP和骨磷水平,提示日粮添加25-羟基维生素D3可有效改善母猪骨骼性能,促进骨骼的形成与钙化。
此外,与对照组相比,25-羟基维生素D3分别提高哺乳母猪胫骨和股骨钙含量、骨密度、折断强度、刚度,说明哺乳期添加25-羟基维生素D3对母猪骨密度和机械性能均具有改善作用。
分析肾脏和肠道趋钙基因表达发现,日粮中添加25-羟基维生素D3可使得母猪十二指肠对钙的吸收能力增强。
母源添加25-羟基维生素D3导致仔猪骨骼性能的改善可能与乳脂肪酸组成变化有关。分析母猪初乳和常乳脂肪酸组成及仔猪胫骨和股骨皮质骨脂肪酸组成发现,随着母乳n-6:n-3PUFA比值下降,仔猪胫骨和股骨中该比值也相应下降,同时试验组仔猪股骨中花生四烯酸含量显著降低,这与股骨中前列腺素E2含量变化一致。
而对仔猪血清激素水平分析发现,母源添加25-羟基维生素D3显著提高仔猪血清GH和IGF-I水平,从而提高仔猪生长性能。
试验对仔猪小肠形态进行分析发现,母源添加25-羟基维生素D3显著提高仔猪空肠绒毛高度,同时提高灰常绒毛高度。研究认为一方面可能与仔猪25-羟基维生素D3水平提高导致血清1,25(OH)2D3水平升高有关,另一方面25-羟基维生素D3可能直接与维生素D受体结合进而调节肠道绒毛形态结构和功能。
分析仔猪后肠微生物组成与短链脂肪酸含量发现母源添加25-羟基维生素D3通过改善仔猪肠道菌群结构及其代谢物来调节其肠道健康,促进生长,推测这可能与其对仔猪骨骼的作用有关。
在科水平上,母源添加25-羟基维生素D3显著提高盲肠乳杆菌科丰度,在属水平上,显著提高结肠拟普雷沃氏菌和盲肠乳酸杆菌丰度。二者分别改善肠道屏障功能、抗炎,和提升免疫力、调节钙溶解吸收等作用。
综上,25-OH-D3主要通过母乳和脐带血,促进骨标志物碱性磷酸酶和生长激素分泌,传递和保障子代免疫水平、骨骼形成、肠道发育及生长性能所需营养基础。母源添加25-OH-D3效果优于普通维生素D3。
以上研究结果已发表多篇论文,对25-羟基维生素D3的研究填补了国内同类研究的空白,达到了国内领先、国际先进的水平。

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所熊本海研究员主持论坛

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