高產母豬的選育帶來了產仔數不斷的提高,但是也帶來了諸多養殖管理的挑戰,其中之一就是如何保持乳仔豬的成活率。眾所周知,遺傳、環境、母豬營養等因素會影響胎兒器官和組織的發育。對于哺乳動物來說,如果胎兒不能獲得發育所需的營養,胎兒的生長和后代的生產性能就會收到影響,直接降低農場的經濟效益。因此,母豬的營養對于胎兒的生長、發育以及乳仔豬的生產性能至關重要。
諸多微量元素(如鋅、銅和錳)在胎兒和新生仔豬的發育中起著至關重要的作用,其對免疫系統的正常發育和肌肉的生長是必要的。據研究表明,超營養劑量補充微量元素可以增加動物的肌肉生長(Fry等人,2012年;Gao等人,2014年)。就豬來說,目前尚不清楚鋅、銅和錳對母豬骨骼肌發育和后代免疫系統的影響。
表觀遺傳學的任務是研究基因表達的遺傳變化,這并不意味著潛在的DNA序列發生了變化。它與動物表型的變化有關,但與基因型無關,且僅與細胞讀取基因的方式有關。
目前認為至少有三個過程允許表觀遺傳變化:①DNA甲基化;②組蛋白修飾;③非RNA編碼基因的沉默。表觀遺傳變化是正常和自然的,它們可能受到多種因素的影響,包括年齡、環境、營養和多種疾病。盡管我們知道營養物質的數量和質量會對健康產生直接影響,但營養與表觀遺傳修飾的相互作用通常被忽略,盡管已經證明它會對哺乳動物和家禽的生物學變異產生影響。
北卡羅萊納州立大學開展的一項研究確定了母豬日糧補充羥基類似物蛋氨酸螯合微量元素對后代肌肉和腸道組織表觀遺傳變化的影響,試驗設計如下:
一、試驗動物:
在妊娠第35天,60頭母豬,采用完全隨機區組設計,以胎次分組。
二、日糧設計:
1)無機礦物(IM):CuSO4,MnO和ZnSO4;;
2)螯合礦物質(CMs):用羥基蛋氨酸螯合的Cu,Mn和Zn。
妊娠和哺乳期日糧配方滿足或超過NRC(2012)建議的營養需求。
三、樣品收集與測試指標:
1)、在泌乳第1天和第18天,每胎屠宰2頭仔豬,采集背長肌和空腸樣本。
2)、測量總體DNA甲基化、組蛋白乙酰化和基因表達。
四、試驗結果:
1)、飼喂CMS的母豬在哺乳期體重下降較低(P=0.05),且其所產仔豬在18天時體重較重(P=0.09)。
2)、母豬補充CMS顯著增加了全組蛋白乙酰化(P<0.05),并傾向于減少(P=0.07)肌肉中的肌源轉錄因子MRF4,這是一種與新生仔豬肌肉發育負相關的因子(圖1)。
3)、CMS顯著降低(p<0.05)核因子NF-kB(控制細胞因子產生和免疫應答調節的蛋白復合物)的mRNA(圖2)。
綜上所述,用羥基蛋氨酸螯合微量元素飼喂母豬,通過調控肌肉發育和腸道免疫相關基因的胚胎表達,對后代有積極的影響,有助于乳仔豬在更好生理條件下斷奶。同樣,補充這些有機微量元素也可改善哺乳期母豬的體況,從而在下一個周期獲得更好的表現。