麴毒对猪只繁殖之影响
戈定军
台糖畜研所
以往在营养需要、饲养标准等,对猪只繁殖的影响研究颇多,但是在繁殖上仍然有些问题,是因为营养上的不平衡所造成。甚至,饲料中含有抗营养成份,亦会影响到猪的繁殖能力。直到近百年来,很多母猪在繁殖上的不正常现象,经证实是由饲料所造成。当然,其中有很多是在试验状况下发生,因此,抗营养成份及其作用机制,仍有些和设定之试验状况相互混淆而不清楚。譬如 1971 年及 1974 年分别有研究报告指出,当给予母猪蚕豆後对第一胎的初生仔数、初乳成份及乳量等都有不利的影响。但是此一说法,在 1975 及 1977 年 Etienne 及其共同研究人员所发表的报告认为,在怀孕女猪、初产母猪之哺乳期却并不如此。在 1992 年 Buron 及 Gatel 以较长期的、大数目母猪的研究试验结果亦不同意此一说法。只有在饲料中少数的抗营养成份,经证实会影响到母猪的繁殖性能。主要的是一种霉菌毒素 Zearalenone ( F 2 毒素 ),及来自油菜籽的 Glucosinonolates,的确会影响到母猪的繁殖性能。在本省使用玉米为猪只饲料之主要原料,其可能造成之影响不能不加以了解,现仅将 Zearalenone ( F 2毒素 ) 对猪只繁殖方面的影响说明如下:
Zearalenone ( F 2 毒素 ) 为一种霉菌毒素,是由不同族的 Fusarium 真菌所造成。这种真菌主要是感染於直立作物,特别是玉米,但是其他谷物如大麦,也同样的会被其感染。这种真菌通常在谷物标准储存条件下会不再存在,但是在收获之後,如湿度仍然很高的话,真菌就会依然存在,而且产生 F 2 毒素。在实际状况中,如果玉米是倒伏情况下收获,而且其後又成堆的放置,或是乾燥前在高湿度的情况下预贮,即都会发现有这种毒素存在。
Mirocha 及 Christensen ( 1974 ) 指出,在家畜中,猪对 F 2 毒素可能是最为敏感的了,其主要徵状在於有动情的徵象。第一篇田间报告认为 Zearalenone 和动情素的受纳器结合的,为 1928 年 Mc Nutt 等人,以性尚未成熟的猪只饲以含 F 2 毒素的饲料,他们观察到女猪外阴红肿,而且阴道松脱;小公猪睾丸萎缩及直肠松脱;且不论公猪或女猪,其乳头都变大等,过度发情的徵象。这些猪可能因松脱的器官受感染或出血而死亡。但是一般言之,只要不再给予被污染的饲料,几天後这些徵状即会逐渐消失。
对於性已成熟女猪或母猪而言,亦有几个现象要加以说明,包括不能正当的回到发情周期,流产、胚或胎的死亡,死产,弱仔或劈腿仔等的增加。总之以长时间来观之,这些效应似乎又因其他一些原因混淆而无法成立。其中因为在太多影响繁殖性能的变异因素中,有些结果因其所发生的动物头数太少,而不能作明显的定论。因此 Nelson 等在 1966 年,用 4 头怀孕女猪为给予对照饲料,而另外分别以饲料原料中含受 Fusarium 霉菌污染 25、50 及 100%的玉米,其结果饲以含 50%受污染玉米的这些女猪都流产。尤有甚者,有时结果远超出了起初试验所设计的。有些未列入测定的霉菌,亦常常存在於饲料中。亦有许多发生类似状况的例子,乃因饲料中除受 Fusarium 以外,如同时存在者有 Aspergillus 或青霉菌 Penicillium 等霉菌所污染。此外 Fusarium 除了产生 F 2 霉菌毒素外,同时亦产生类似 T 2 的毒素,而 T 2 毒素将导致不孕,如在猪只怀孕的後期给予时,於 48 小时内引发流产。另外亦不能排除在霉菌毒素间,可能相互间有协同效应存在。
过度发情
在性尚未成熟或性成熟前的女猪,给予曾在自然状况下受污染,或添加了结晶的 F 2 毒素之饲料,都会发生过度发情的现象。甚至给予些微的量即会有此现象。此一现象通常在 3 ~ 7 天内出现,停止给予受污染饲料後需 7 到 14 天消退。但这种过度发情的猪却看不见站立反应的发情。除了表现於外在的发情徵象,女猪的子宫变大很多,卵巢萎缩,阴道上皮细胞增厚。另外 Kurtz 等 1969 年报告,观察到 10 周龄大的女猪,给予雌素二醇 ( Oestradio ),结晶的 F 2 ( 每天 25 mg ) 或以 Fusarium 霉菌处理的玉米,亦都有相似的组织学变化。但性周期中的母猪及怀孕或哺乳中的母猪不像性成熟前的女猪,都未见到过度发情的外部徵象,这可能对已经性成熟的母猪较性成熟前的女猪,需较高剂量的 F 2 毒素才能引起过度发情徵象。1982 年 Long 等报告四头给予高剂量 ( 64 ppm ) 的母猪只有两头有过度发情现象。
对女猪性成熟的影响
由试验资料显示 F 2 对女猪在性成熟方面的影响并无结论。Green 等 1990 年发现,女猪在达 178 日龄前,每天喂饲 10 ppm 的 F 2 毒素,为期 2 周,对达性成熟的日龄或比率都没有影响。Edwards 等在 1987 年报告,自女猪 145 日龄至 193 日龄间给予相同剂量的 F 2 毒素,并於第 193 日龄起开始与公猪接触,直到第一次发情为止,在三个试验中有两个试验,认为女猪显着的有延迟约 10 天成熟的情形。无论怎麽说,在女猪的第一次发情的这个部份,并未受 F 2 的影响。Rainey 等 ( 1990 ) 观察到在两个试验中有一个试验,女猪在 70 日龄时开始,每天给予 2 ppm 的 F 2 毒素,连续 45 天或 90 天,其发情比对照组早。这些差异可能是由於 F 2 剂量的差异,以及开始处理时女猪日龄的不同,以及处理期间的不一样所致。
对发情的影响
发现对性成熟女猪,采食 F 2 後会延长性周期的日数;或者当哺乳时采食者,则增加母猪离乳後至发情的日距。性周期的日数和女猪受影响的比率与 F 2 的剂量有关,当给予 5 或 10 ppm 时可见影响效果,但只有 1 ppm 时则见不到其受影响的效果 ( 表一 )。此外 1990 年 Young 等发现,母猪离乳後至发情所需之日数与其在哺乳期间所采食饲粮中 F 2 量的多少,呈现一直线相关。当 F 2 的量超过 3 ppm,其延迟发情的情形极为严重。有时甚至会使女猪被认为是不发情。在此之前,1982 年 Etienne 及 Jemmali 发现在 33 头女猪给予自然污染的饲粮含有约 3.6 或 4.3 ppm 的 F 2,其中有 15 头自发情後超过 50 天未再发情,而这些猪只在未再发情的阶段,其卵巢没有白体,然黄体却维持着,即可获证实。此外,子宫角呈水肿,其横断面几乎没有空腔。与相同阶段屠宰的对照猪比较,子宫的长度虽没有变化,但是重量几乎为对照组的两倍。Edwards 等 1987 年报告,自饲粮中除去 F 2 後,曾持续的黄体,30 天内可自发性的消退。Flowers 等 1987 年报告,饲以 20 mg 的 F 2,或是每天给予 2 mg 的动情素制剂 ( Oestradio benzoate , EB ),在具正常性周期的女猪,於性周期的第 6 天到第 10 天,或从第 11 天到第 15 天 ( 而非在第 1 天到第 5 天这个阶段 ),亦会发现同样使发情延迟。在机制上言之,F 2 并不是一种固醇类的物质,却具有类似动情素的活动。动情素制剂 ( EB ) 为一种固醇类的动情素,两者都使猪的黄体维持,但其机制却不一样。在剂量变化上,当猪的黄体组织对前列腺素 ( PGF2α ) 敏感时,而 EB 抑制前列腺素 ( PGF2α ) 增加, 但是 F 2 却不然;同样 EB 抑制 LH 的分泌,而 F 2 亦不然。因此推论 F 2 对内分泌的激性腺素,分泌模式没有影响作用。因此,Flowers 等 ( 1987 ) 结论,认为 Zearalenone 可能为直接作用於卵巢层次,而 EB 则对子宫及卵巢两者均有作用。但是,亦有相反的看法,Green 等人 1990 年报告,在性成熟前女猪给予含 10 ppm 的 F 2 饲料,一个星期後血浆中 LH 浓度,自原为 0.42 ng/ml 下降到 0.25 ng/ml,但是 FSH. 则不受影响。至於 LH 分泌脉冲的频度及幅度,在 F 2 组与对照组相似。当以比较高的单一 F 2 剂量 ( 1 mg/kg 体重 ),Diekman 等 1986 年报告在切除卵巢的女猪试验,其 LH 及 FSH 之分泌受到抑制。以上这些在各研究间颇不一致的报告,可能由於 F 2 剂量,女猪性成熟的程度,及使用模式等,其间的差异所致。
表 一 Zearalenone 剂量对动情周期之影响
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 |
繁殖的影响
有些报告指出,在配种前,当给以高达 10 ppm 之 F 2,对受精、受孕率、排卵率、胚胎数、及胚胎成活率等,并无影响。当在怀孕期给以高达 9 ppm 时,对胚胎及初生仔数并无影响。然而,在另外大多数观察报告,则是在给予高 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 ),认为分娩仔数降低,在某些状况甚至全胎死亡。至於低剂量至 30 ppm ( Long 1984 报告 ),胚胎存活率未受影响,因此认为胚胎的存活率,在受 F 2 毒素的影响时有“ 全或无原则 ”的现象 ( 表二 )。总之依他们报告的结果言立,认为其所影响的程度与 F 2 毒素的剂量有关。且在大多数试验里,当采食尚不及 60 ppm 的 F 2,就会导致初生仔数变少,胚胎存活率降低。相同地,1982 年 Long 等报告,当母猪饲粮中 F 2 剂量从 0 增加到 7、38 及 64 ppm 时,母猪的胚胎完全消失或胚胎数变得出奇的少 ( 1 ~ 3 个胚胎 )。1990 年 Young 等发现,F 2 在饲料中的浓度,和在子宫中胎儿数或胚胎存活数呈一相反的直线相关。此外在时间上,在某一特定时段内亦有影响,四头怀孕猪在第 7 到第 10 天间给予 F 2 毒素,结果只有一头完成怀孕;而同样的,在怀孕的第 2 天到第 6 天,或是第 11 天到第 15 天给予 F 2 毒素则无影响。
表 二 Zearalenone 剂量对怀孕 40 ~ 43 天时之胎儿数
Zearalenone ( ppm ) |
母猪头数 | 活胎儿数 |
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 |
母猪在怀孕前三分之一期後,就已发现无胚胎存在,但是依其在血中助孕素的浓度,仍可证明有永久黄体存在。这可能要质疑到底是由於胚胎数少,或是由於胚胎死亡而造成的子宫内无胚,或者是 F 2 的影响使受孕及受精作用受划伤害的原故。胚胎死亡在某些例子中有之,在配种後 40 天时,胎盘仍然存在,但却没有活的胎儿。女猪在配种後第 7 到第 10 天给予含 1 ppm 之 F 2 的饲粮,然後收集其胚胎,Long 等 1992 年发现在第 9 天以前胚的发育未见受影响,在第 11 天渐渐发现有退化现象,在第 13 天於伸展期的胚泡开始退化。在另方面,女猪在配种後给予 4 ppm 的 F 2,将导致未能受精而成假怀孕,和性成熟给予 F 2 但并未配种的女猪相似有假怀孕现象。
1982 年 Long 等报告认为,Zearalenone 作用在使因子宫角未孕所分泌的解黄体素作用失效,因此使黄体持续存在,并可使其在仅有非常少的胚胎数时,亦使之怀孕维持下去。因此,可以解释为何每胎仔数减少,配种母猪空胎,相关受孕率降低,受精能力差,胚胎死亡率增高的现象了。
F 2 影响到胚胎成活率的确切机制至今尚不完全明了。在猪而言,怀孕的基础,靠胚及子宫两者之间复杂的关系,相互密切配合才能得以完成。曾经假设喂饲 F 2 会改变子宫内膜的分泌活动,1982 年 Etienne 及 Jemmali 报告在女猪怀孕 80 天时饲以 F 2 时,其子宫的长度未变,子宫的重量减轻 ( 表 三 ),这可假设是其子宫壁比对照组女猪者要薄了。在第 9 天到 13 天以 1 ppm 之 F 2 用量,并未发现子宫内膜在外形上的变化。1982 年 Long 等及 1984 年 Long 及 Diekman 报告,大约怀孕 40 天,女猪饲以含 F 2 剂量 60 ppm 的饲料,其生殖道的整体外观及组织学观察,与对照组的女猪相似。
表 三 在怀孕期间 Zearalenone 之采食量对子宫发育的影响
怀孕日粮 | 对照 | 污染 |
子宫长度 ( cm ) 子宫重量 ( g ) |
353 2405 |
308 1915 |
在女猪於其怀孕初期,每天给予含 108 mg 的 F 2 饲料 4 到 5 天,在配种後一个月以组织学的观点来看,其生殖的组织仍维持在繁殖周期状态。而在相同的另一试验,则发现在处理後子宫肿大,对胚胎的空间没有影响,子宫内助孕素的浓度及动情素 ( Oestradiol - 17B ) 浓度亦无影响,但是钙、镁、锌等的含量,和对照组比较变化则很大。至於试验猪血清中,某些分泌素浓度的变化亦记录下来,动情素 ( Oestradiol - 17B ) 降低,即使是黄体仍然存在,但助孕素浓度亦降低。补充助孕素亦不能中和 Zearalenone 所造成的伤害作用。在某些情况下亦可见到,处理几天後激黄体素 ( LH ) 潮涌减少,而且催乳激素 ( prolactin ) 浓度降低,当然这些并不能确认就是造成胚胎死亡的原因,但至少可说是与胚胎有所关连。
对胎儿体重的影响
若依 1984 及 1986 年 Long 及 Diekman 的报告指出,女猪饲喂含高量 F 2 的饲粮亦不会影响胎儿体重。然这试验仅仅在怀孕第 16 天之前,给予 4 到 13 天被 F 2 污染的饲料,而且试验的猪只头数太少,每组只有四头怀孕女猪,其结果无法达到显着程度。而且试验猪是配种後第 30 或 40 天时就屠宰了,胎儿尚未达快速成长期。在快速成长期里,生长速率的差异可能才能显现出来。相对的 1982 年 Etienne 及 Jemmali 发现当母猪给以含 4 ppm 的日粮,在怀孕 80 天时胎儿体重减轻了 24%,而且其不整齐的情形增加 ( 图 1 )。同样的,1986 年 Young 及 King 指出女猪在怀孕期间给予含 3 ppm 的日粮,当 F 2 量增加时,仔猪的初生体重有趋於减轻的趋向 ( 1.42、1.30、1.21 及 1.05 公斤,相对之 F 2 量为 0、3、6 及 9 ppm )。若再依 1982 年 Etienne 及 Jemmali 报告,女猪饲以受污染的日粮,其胎儿的红血球计数亦减少,胎盘重低降了 33%,因此推论在女猪及其胎儿间营养的交换降低 ( 表 四 ),但是真正的原因尚未知。
表 四 在怀孕期间 Zearalenone 之采食量对配种後 80 天胎儿及胎盘之发育
怀 孕 日 粮 | 对 照 | 污 染 |
胎盘重量 ( g ) 胎儿重 ( g ) 胎儿红血球计数 ( ×106/mm3 ) |
190 423 4.06 |
127 323 3.62 |
在哺乳期的影响
在对哺乳期的影响方面之报告很少,母猪在哺乳的第 14 到 28 天,给予含 10 ppm 之 F 2 的日粮,其仔猪并未受到影响。当母猪在怀孕及哺乳时均给以含 F 2 的日粮,则其仔猪在初生至 14 日龄间的死亡率有增加的趋向。仔猪 14 日龄的体重虽不受影响,但当给以含高量 ( 4.8 ppm ) 的 F 2 饲粮者,其雌性仔猪的子宫及阴道则比较重。哺乳母猪在第 8 天起给予含 40 ppm 的 F 2 饲粮,其仔猪在 21 日龄时即发现有阴部肿大的现象,这推测可能是因为仔猪在子宫,或经由乳液,受到 F 2 或是 F 2 代谢产物的影响。但在 1982 年 Etienne 及 Jemmali 报告在乳液中亦未检测到 F 2 的代谢物。无论怎麽说,在母猪饲以 Zearalenone 的日粮,或是注射 Zearalenone,在其有些乳液的样品中,可以发现 F 2 及 α 及β Zearalenone 毒素,即使在乳中并没有每次都能检测到代谢物,但是在於乳液中仍可能有微量存在,使得吮食的仔猪引发了发情的徵象。
结 语
给与母猪含有 F 2 毒素的饲粮,在其生殖功能上引发诸多状况,在性成熟前即使是低剂量,亦可使其排卵期间延长,离乳至发情的间距延长。在配种前,当剂量超过 3 ppm,有些女猪由於黄体的持续维持,及子宫角过度被刺激而不再发情,生殖道呈现假怀孕的现象,所有的这些现象,可能是与 Zearalenone 作用於卵巢阶层的动情素作用有关。而这些影响在将受污染的饲粮撤换,替以未受污染的饲粮後一到两星期,又可逐渐恢复。在配种後,当 F 2 量超过 4 ppm 时,胚胎存活率降低,胚的发育亦受到损伤。这其间的机制及过程尚不完全明了,虽曾以子宫内的内分泌,或胎儿的内分泌来加以解释,但尚未找到确切的证据。甚至亦不太清楚是否受血清中某些内分泌浓度的影响,使胚胎存活率受到左右。无论如何,所有 Zearalenone 所造成的影响,都和其采食的量有关。当采食 Zearalenone 量加大时,受影响的动物数目及程度亦随之加大。因此,在经济观点上言之,猪群的繁殖效率:如母猪的不孕或产能降低等,受到 F 2 的影响极大。
当将以上所述的种种问题都加以综合考量时,就会注意到饲料原料是否受到 Zearalenone 污染,并找出其污染原,使养猪生产管道中最重要的一环 繁殖所受到的影响及损失,降到最低点。
中国畜牧杂志第五十四册合订本
1995年七月号至1995年十二月号
第 27 卷 (95) 第 11 期 ( 9 ~ 16 )
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