麴毒對豬隻繁殖之影響
戈定軍
台糖畜研所
以往在營養需要、飼養標準等,對豬隻繁殖的影響研究頗多,但是在繁殖上仍然有些問題,是因為營養上的不平衡所造成。甚至,飼料中含有抗營養成份,亦會影響到豬的繁殖能力。直到近百年來,很多母豬在繁殖上的不正常現象,經證實是由飼料所造成。當然,其中有很多是在試驗狀況下發生,因此,抗營養成份及其作用機制,仍有些和設定之試驗狀況相互混淆而不清楚。譬如 1971 年及 1974 年分別有研究報告指出,當給予母豬蠶豆後對第一胎的初生仔數、初乳成份及乳量等都有不利的影響。但是此一說法,在 1975 及 1977 年 Etienne 及其共同研究人員所發表的報告認為,在懷孕女豬、初產母豬之哺乳期卻並不如此。在 1992 年 Buron 及 Gatel 以較長期的、大數目母豬的研究試驗結果亦不同意此一說法。只有在飼料中少數的抗營養成份,經證實會影響到母豬的繁殖性能。主要的是一種黴菌毒素 Zearalenone ( F–2 毒素 ),及來自油菜籽的 Glucosinonolates,的確會影響到母豬的繁殖性能。在本省使用玉米為豬隻飼料之主要原料,其可能造成之影響不能不加以了解,現僅將 Zearalenone ( F–2毒素 ) 對豬隻繁殖方面的影響說明如下:
Zearalenone ( F–2 毒素 ) 為一種黴菌毒素,是由不同族的 Fusarium 真菌所造成。這種真菌主要是感染於直立作物,特別是玉米,但是其他穀物如大麥,也同樣的會被其感染。這種真菌通常在穀物標準儲存條件下會不再存在,但是在收穫之後,如濕度仍然很高的話,真菌就會依然存在,而且產生 F–2 毒素。在實際狀況中,如果玉米是倒伏情況下收穫,而且其後又成堆的放置,或是乾燥前在高濕度的情況下預貯,即都會發現有這種毒素存在。
Mirocha 及 Christensen ( 1974 ) 指出,在家畜中,豬對 F–2 毒素可能是最為敏感的了,其主要徵狀在於有動情的徵象。第一篇田間報告認為 Zearalenone 和動情素的受納器結合的,為 1928 年 Mc Nutt 等人,以性尚未成熟的豬隻飼以含 F–2 毒素的飼料,他們觀察到女豬外陰紅腫,而且陰道鬆脫;小公豬睪丸萎縮及直腸鬆脫;且不論公豬或女豬,其乳頭都變大等,過度發情的徵象。這些豬可能因鬆脫的器官受感染或出血而死亡。但是一般言之,只要不再給予被污染的飼料,幾天後這些徵狀即會逐漸消失。
對於性已成熟女豬或母豬而言,亦有幾個現象要加以說明,包括不能正當的回到發情週期,流產、胚或胎的死亡,死產,弱仔或劈腿仔等的增加。總之以長時間來觀之,這些效應似乎又因其他一些原因混淆而無法成立。其中因為在太多影響繁殖性能的變異因素中,有些結果因其所發生的動物頭數太少,而不能作明顯的定論。因此 Nelson 等在 1966 年,用 4 頭懷孕女豬為給予對照飼料,而另外分別以飼料原料中含受 Fusarium 黴菌污染 25、50 及 100%的玉米,其結果飼以含 50%受污染玉米的這些女豬都流產。尤有甚者,有時結果遠超出了起初試驗所設計的。有些未列入測定的黴菌,亦常常存在於飼料中。亦有許多發生類似狀況的例子,乃因飼料中除受 Fusarium 以外,如同時存在者有 Aspergillus 或青黴菌 Penicillium 等黴菌所污染。此外 Fusarium 除了產生 F–2 黴菌毒素外,同時亦產生類似 T–2 的毒素,而 T–2 毒素將導致不孕,如在豬隻懷孕的後期給予時,於 48 小時內引發流產。另外亦不能排除在黴菌毒素間,可能相互間有協同效應存在。
過度發情
在性尚未成熟或性成熟前的女豬,給予曾在自然狀況下受污染,或添加了結晶的 F–2 毒素之飼料,都會發生過度發情的現象。甚至給予些微的量即會有此現象。此一現象通常在 3 ~ 7 天內出現,停止給予受污染飼料後需 7 到 14 天消退。但這種過度發情的豬卻看不見站立反應的發情。除了表現於外在的發情徵象,女豬的子宮變大很多,卵巢萎縮,陰道上皮細胞增厚。另外 Kurtz 等 1969 年報告,觀察到 10 週齡大的女豬,給予雌素二醇 ( Oestradio ),結晶的 F–2 ( 每天 25 mg ) 或以 Fusarium 黴菌處理的玉米,亦都有相似的組織學變化。但性週期中的母豬及懷孕或哺乳中的母豬不像性成熟前的女豬,都未見到過度發情的外部徵象,這可能對已經性成熟的母豬較性成熟前的女豬,需較高劑量的 F–2 毒素才能引起過度發情徵象。1982 年 Long 等報告四頭給予高劑量 ( 64 ppm ) 的母豬只有兩頭有過度發情現象。
對女豬性成熟的影響
由試驗資料顯示 F–2 對女豬在性成熟方面的影響並無結論。Green 等 1990 年發現,女豬在達 178 日齡前,每天餵飼 10 ppm 的 F–2 毒素,為期 2 週,對達性成熟的日齡或比率都沒有影響。Edwards 等在 1987 年報告,自女豬 145 日齡至 193 日齡間給予相同劑量的 F–2 毒素,並於第 193 日齡起開始與公豬接觸,直到第一次發情為止,在三個試驗中有兩個試驗,認為女豬顯著的有延遲約 10 天成熟的情形。無論怎麼說,在女豬的第一次發情的這個部份,並未受 F–2 的影響。Rainey 等 ( 1990 ) 觀察到在兩個試驗中有一個試驗,女豬在 70 日齡時開始,每天給予 2 ppm 的 F–2 毒素,連續 45 天或 90 天,其發情比對照組早。這些差異可能是由於 F–2 劑量的差異,以及開始處理時女豬日齡的不同,以及處理期間的不一樣所致。
對發情的影響
發現對性成熟女豬,採食 F–2 後會延長性週期的日數;或者當哺乳時採食者,則增加母豬離乳後至發情的日距。性週期的日數和女豬受影響的比率與 F–2 的劑量有關,當給予 5 或 10 ppm 時可見影響效果,但只有 1 ppm 時則見不到其受影響的效果 ( 表一 )。此外 1990 年 Young 等發現,母豬離乳後至發情所需之日數與其在哺乳期間所採食飼糧中 F–2 量的多少,呈現一直線相關。當 F–2 的量超過 3 ppm,其延遲發情的情形極為嚴重。有時甚至會使女豬被認為是不發情。在此之前,1982 年 Etienne 及 Jemmali 發現在 33 頭女豬給予自然污染的飼糧含有約 3.6 或 4.3 ppm 的 F–2,其中有 15 頭自發情後超過 50 天未再發情,而這些豬隻在未再發情的階段,其卵巢沒有白體,然黃體卻維持著,即可獲證實。此外,子宮角呈水腫,其橫斷面幾乎沒有空腔。與相同階段屠宰的對照豬比較,子宮的長度雖沒有變化,但是重量幾乎為對照組的兩倍。Edwards 等 1987 年報告,自飼糧中除去 F–2 後,曾持續的黃體,30 天內可自發性的消退。Flowers 等 1987 年報告,飼以 20 mg 的 F–2,或是每天給予 2 mg 的動情素製劑 ( Oestradio benzoate , EB ),在具正常性週期的女豬,於性週期的第 6 天到第 10 天,或從第 11 天到第 15 天 ( 而非在第 1 天到第 5 天這個階段 ),亦會發現同樣使發情延遲。在機制上言之,F–2 並不是一種固醇類的物質,卻具有類似動情素的活動。動情素製劑 ( EB ) 為一種固醇類的動情素,兩者都使豬的黃體維持,但其機制卻不一樣。在劑量變化上,當豬的黃體組織對前列腺素 ( PGF2α ) 敏感時,而 EB 抑制前列腺素 ( PGF2α ) 增加, 但是 F–2 卻不然;同樣 EB 抑制 LH 的分泌,而 F–2 亦不然。因此推論 F–2 對內分泌的激性腺素,分泌模式沒有影響作用。因此,Flowers 等 ( 1987 ) 結論,認為 Zearalenone 可能為直接作用於卵巢層次,而 EB 則對子宮及卵巢兩者均有作用。但是,亦有相反的看法,Green 等人 1990 年報告,在性成熟前女豬給予含 10 ppm 的 F–2 飼料,一個星期後血漿中 LH 濃度,自原為 0.42 ng/ml 下降到 0.25 ng/ml,但是 FSH. 則不受影響。至於 LH 分泌脈衝的頻度及幅度,在 F–2 組與對照組相似。當以比較高的單一 F–2 劑量 ( 1 mg/kg 體重 ),Diekman 等 1986 年報告在切除卵巢的女豬試驗,其 LH 及 FSH 之分泌受到抑制。以上這些在各研究間頗不一致的報告,可能由於 F–2 劑量,女豬性成熟的程度,及使用模式等,其間的差異所致。
表 一 Zearalenone 劑量對動情週期之影響
Zearalenone ( ppm ) |
冬 季 (日) |
夏 季 (日) |
0 1 5 10 |
21.2 22.3 28.4 31.7 |
20.6 20.2 30.4 34.2 |
繁殖的影響
有些報告指出,在配種前,當給以高達 10 ppm 之 F–2,對受精、受孕率、排卵率、胚胎數、及胚胎成活率等,並無影響。當在懷孕期給以高達 9 ppm 時,對胚胎及初生仔數並無影響。然而,在另外大多數觀察報告,則是在給予高 F–2 量,如 64 ppm ( Long 等 1982 ),60 及 90 ppm ( Long 等 1984 ),或者每天 108 mg ( Long 等 1986 ),認為分娩仔數降低,在某些狀況甚至全胎死亡。至於低劑量至 30 ppm ( Long 1984 報告 ),胚胎存活率未受影響,因此認為胚胎的存活率,在受 F–2 毒素的影響時有“ 全或無原則 ”的現象 ( 表二 )。總之依他們報告的結果言立,認為其所影響的程度與 F–2 毒素的劑量有關。且在大多數試驗裡,當採食尚不及 60 ppm 的 F–2,就會導致初生仔數變少,胚胎存活率降低。相同地,1982 年 Long 等報告,當母豬飼糧中 F–2 劑量從 0 增加到 7、38 及 64 ppm 時,母豬的胚胎完全消失或胚胎數變得出奇的少 ( 1 ~ 3 個胚胎 )。1990 年 Young 等發現,F–2 在飼料中的濃度,和在子宮中胎兒數或胚胎存活數呈一相反的直線相關。此外在時間上,在某一特定時段內亦有影響,四頭懷孕豬在第 7 到第 10 天間給予 F–2 毒素,結果只有一頭完成懷孕;而同樣的,在懷孕的第 2 天到第 6 天,或是第 11 天到第 15 天給予 F–2 毒素則無影響。
表 二 Zearalenone 劑量對懷孕 40 ~ 43 天時之胎兒數
Zearalenone ( ppm ) |
母豬頭數 | 活胎兒數 |
0 5 15 30 60 90 |
5 5 5 5 3 3 |
10.2±1.5 10.3±1.5 6.5±0.9 8.6±1.6 0 0 |
母豬在懷孕前三分之一期後,就已發現無胚胎存在,但是依其在血中助孕素的濃度,仍可證明有永久黃體存在。這可能要質疑到底是由於胚胎數少,或是由於胚胎死亡而造成的子宮內無胚,或者是 F–2 的影響使受孕及受精作用受划傷害的原故。胚胎死亡在某些例子中有之,在配種後 40 天時,胎盤仍然存在,但卻沒有活的胎兒。女豬在配種後第 7 到第 10 天給予含 1 ppm 之 F–2 的飼糧,然後收集其胚胎,Long 等 1992 年發現在第 9 天以前胚的發育未見受影響,在第 11 天漸漸發現有退化現象,在第 13 天於伸展期的胚泡開始退化。在另方面,女豬在配種後給予 4 ppm 的 F–2,將導致未能受精而成假懷孕,和性成熟給予 F–2 但並未配種的女豬相似有假懷孕現象。
1982 年 Long 等報告認為,Zearalenone 作用在使因子宮角未孕所分泌的解黃體素作用失效,因此使黃體持續存在,並可使其在僅有非常少的胚胎數時,亦使之懷孕維持下去。因此,可以解釋為何每胎仔數減少,配種母豬空胎,相關受孕率降低,受精能力差,胚胎死亡率增高的現象了。
F–2 影響到胚胎成活率的確切機制至今尚不完全明瞭。在豬而言,懷孕的基礎,靠胚及子宮兩者之間複雜的關係,相互密切配合才能得以完成。曾經假設餵飼 F–2 會改變子宮內膜的分泌活動,1982 年 Etienne 及 Jemmali 報告在女豬懷孕 80 天時飼以 F–2 時,其子宮的長度未變,子宮的重量減輕 ( 表 三 ),這可假設是其子宮壁比對照組女豬者要薄了。在第 9 天到 13 天以 1 ppm 之 F–2 用量,並未發現子宮內膜在外形上的變化。1982 年 Long 等及 1984 年 Long 及 Diekman 報告,大約懷孕 40 天,女豬飼以含 F–2 劑量 60 ppm 的飼料,其生殖道的整體外觀及組織學觀察,與對照組的女豬相似。
表 三 在懷孕期間 Zearalenone 之採食量對子宮發育的影響
懷孕日糧 | 對照 | 污染 |
子宮長度 ( cm ) 子宮重量 ( g ) |
353 2405 |
308 1915 |
在女豬於其懷孕初期,每天給予含 108 mg 的 F–2 飼料 4 到 5 天,在配種後一個月以組織學的觀點來看,其生殖的組織仍維持在繁殖週期狀態。而在相同的另一試驗,則發現在處理後子宮腫大,對胚胎的空間沒有影響,子宮內助孕素的濃度及動情素 ( Oestradiol - 17B ) 濃度亦無影響,但是鈣、鎂、鋅等的含量,和對照組比較變化則很大。至於試驗豬血清中,某些分泌素濃度的變化亦記錄下來,動情素 ( Oestradiol - 17B ) 降低,即使是黃體仍然存在,但助孕素濃度亦降低。補充助孕素亦不能中和 Zearalenone 所造成的傷害作用。在某些情況下亦可見到,處理幾天後激黃體素 ( LH ) 潮湧減少,而且催乳激素 ( prolactin ) 濃度降低,當然這些並不能確認就是造成胚胎死亡的原因,但至少可說是與胚胎有所關連。
對胎兒體重的影響
若依 1984 及 1986 年 Long 及 Diekman 的報告指出,女豬飼餵含高量 F–2 的飼糧亦不會影響胎兒體重。然這試驗僅僅在懷孕第 16 天之前,給予 4 到 13 天被 F–2 污染的飼料,而且試驗的豬隻頭數太少,每組只有四頭懷孕女豬,其結果無法達到顯著程度。而且試驗豬是配種後第 30 或 40 天時就屠宰了,胎兒尚未達快速成長期。在快速成長期裡,生長速率的差異可能才能顯現出來。相對的 1982 年 Etienne 及 Jemmali 發現當母豬給以含 4 ppm 的日糧,在懷孕 80 天時胎兒體重減輕了 24%,而且其不整齊的情形增加 ( 圖 1 )。同樣的,1986 年 Young 及 King 指出女豬在懷孕期間給予含 3 ppm 的日糧,當 F–2 量增加時,仔豬的初生體重有趨於減輕的趨向 ( 1.42、1.30、1.21 及 1.05 公斤,相對之 F–2 量為 0、3、6 及 9 ppm )。若再依 1982 年 Etienne 及 Jemmali 報告,女豬飼以受污染的日糧,其胎兒的紅血球計數亦減少,胎盤重低降了 33%,因此推論在女豬及其胎兒間營養的交換降低 ( 表 四 ),但是真正的原因尚未知。
表 四 在懷孕期間 Zearalenone 之採食量對配種後 80 天胎兒及胎盤之發育
懷 孕 日 糧 | 對 照 | 污 染 |
胎盤重量 ( g ) 胎兒重 ( g ) 胎兒紅血球計數 ( ×106/mm3 ) |
190 423 4.06 |
127 323 3.62 |
在哺乳期的影響
在對哺乳期的影響方面之報告很少,母豬在哺乳的第 14 到 28 天,給予含 10 ppm 之 F–2 的日糧,其仔豬並未受到影響。當母豬在懷孕及哺乳時均給以含 F–2 的日糧,則其仔豬在初生至 14 日齡間的死亡率有增加的趨向。仔豬 14 日齡的體重雖不受影響,但當給以含高量 ( 4.8 ppm ) 的 F–2 飼糧者,其雌性仔豬的子宮及陰道則比較重。哺乳母豬在第 8 天起給予含 40 ppm 的 F–2 飼糧,其仔豬在 21 日齡時即發現有陰部腫大的現象,這推測可能是因為仔豬在子宮,或經由乳液,受到 F–2 或是 F–2 代謝產物的影響。但在 1982 年 Etienne 及 Jemmali 報告在乳液中亦未檢測到 F–2 的代謝物。無論怎麼說,在母豬飼以 Zearalenone 的日糧,或是注射 Zearalenone,在其有些乳液的樣品中,可以發現 F–2 及 α–及β–Zearalenone 毒素,即使在乳中並沒有每次都能檢測到代謝物,但是在於乳液中仍可能有微量存在,使得吮食的仔豬引發了發情的徵象。
結 語
給與母豬含有 F–2 毒素的飼糧,在其生殖功能上引發諸多狀況,在性成熟前即使是低劑量,亦可使其排卵期間延長,離乳至發情的間距延長。在配種前,當劑量超過 3 ppm,有些女豬由於黃體的持續維持,及子宮角過度被刺激而不再發情,生殖道呈現假懷孕的現象,所有的這些現象,可能是與 Zearalenone 作用於卵巢階層的動情素作用有關。而這些影響在將受污染的飼糧撤換,替以未受污染的飼糧後一到兩星期,又可逐漸恢復。在配種後,當 F–2 量超過 4 ppm 時,胚胎存活率降低,胚的發育亦受到損傷。這其間的機制及過程尚不完全明瞭,雖曾以子宮內的內分泌,或胎兒的內分泌來加以解釋,但尚未找到確切的證據。甚至亦不太清楚是否受血清中某些內分泌濃度的影響,使胚胎存活率受到左右。無論如何,所有 Zearalenone 所造成的影響,都和其採食的量有關。當採食 Zearalenone 量加大時,受影響的動物數目及程度亦隨之加大。因此,在經濟觀點上言之,豬群的繁殖效率:如母豬的不孕或產能降低等,受到 F–2 的影響極大。
當將以上所述的種種問題都加以綜合考量時,就會注意到飼料原料是否受到 Zearalenone 污染,並找出其污染原,使養豬生產管道中最重要的一環—繁殖所受到的影響及損失,降到最低點。
中國畜牧雜誌第五十四冊合訂本
1995年七月號至1995年十二月號
第 27 卷 (95) 第 11 期 ( 9 ~ 16 )
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