CN110214869A - 一种促进公猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种促进公猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂及制备方法，通过精胺、亚精胺、β‑羟基‑β‑甲基丁酸、氮‑氨甲酰谷氨酸、胍基乙酸、辅酶Q10与玉米芯混合，加乙酰乙酸、丙酮酸和三酰甘油搅拌混合，制粒风干；取三酰甘油酯加入至丙酮中作为包衣液；进行包衣处理，制得微囊化包被颗粒；将谷氨酸、天门冬氨酸、葡萄糖、乳酸、棕榈酸、溶血性磷脂、花生四烯酸、原儿茶酸、25‑羟维生素D3逐级混合，加入制得的微囊化包被颗粒，加入玉米淀粉混合。本发明添加剂能有效促进公猪睾丸精源干细胞、支持细胞和间质细胞的增殖分化，促进睾丸的生精小管发育和睾丸的发育，进而提高公猪生殖细胞的生精能力，改善公猪精液品质和繁殖寿命。

Description

一种促进公猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂及制备方法
技术领域
本发明属于动物饲料技术领域，具体涉及一种促进公猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂及制备方法。
背景技术
众所周知，种公猪精液品质的好坏直接影响着整个猪场的繁殖力，公猪的生产性能，直接关系到猪场的生产效益和经济效益。睾丸是雄性最主要的性腺，分泌性激素并产生精子。睾丸的发育实质上是睾丸通过一系列分化增殖最后成熟并产生精子的过程。主要包括间质细胞和生精细管的发育。生精细管的结构主要由支持细胞、生殖细胞和管周细胞等组成。在人类和其他雄性哺乳动物中，如公牛，公羊，公猪，睾丸发育受阻往往妨碍其繁殖性。出生后的发育过程中，睾丸发育主要发生在睾丸的生精小管，包括支持细胞和生殖细胞，以及间质细胞的增殖。在猪上，睾丸发育主要有两个阶段，第一个阶段在出生到1月龄之间，支持细胞数目增加了约6倍。第二个发生在3到4个月龄之间，或者在青春期之前(四到五个月龄)，支持细胞数目增加80％左右。因此在生命的早期阶段，睾丸的发育显得至关重要，睾丸发育的好坏极大地影响成年雄性繁殖性能。
营养作为一种促进睾丸生殖细胞发育的重要因素，与公猪繁殖性能和种用年限直接相关。营养水平能够影响公猪日增重、影响睾丸中各种生精细胞，包括支持细胞、间质细胞数量及生精小管直径，最终影响睾丸重量和睾丸发育。因此，目前公猪睾丸发育过程中的营养需要显得十分重要，这直接影响种公猪后续繁殖能力的发挥。
精子发生是一个高度协调、有序进行的过程，生精细胞尤其是精原干细胞的自我更新与分化是正常精子发生的基础，而初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞是形成精子不同时期的呈现。精子发生是一个复杂而又高度协调的过程，为了保持生精细胞群体数量的稳定，需要维持自我更新与分化的动态平衡。如果生殖细胞尤其是干细胞增殖过强，将导致其过度积累，干扰正常精子发生；相反如果自我更新不足，精原细胞将会耗竭。在睾丸发育过程中，营养水平对睾丸生殖细胞的增殖和分化有着重要影响，其中精胺、亚精胺、β-羟基-β甲基丁酸和氮-氨甲酰谷氨酸等，作为生殖细胞的重要营养来源，在精子生成中具有重要的营养生理调节作用。
作为睾丸重要的组成部分支持细胞在此过程中发挥着核心作用。支持细胞的增殖与粘附功能是其发挥作用的基础，未成熟的支持细胞通过不断的分裂增殖，保持生精小管内自身数量的平衡，维持限定数量的生精细胞，从而决定雄性生精能力。另一方面，支持细胞与相邻细胞间的粘附连接是细胞间进行物质交流与信息传递的桥梁，同时为精子发生提供免疫屏障。支持细胞与睾丸正常发育以及性成熟后雄性生育力密不可分。前期项目研究显示，氨基酸和脂肪酸，尤其是不饱和脂肪酸作为支持细胞增殖分化的重要营养来源和调节物质，对支持细胞的增殖分化发挥重要作用。哺乳动物睾丸组织及精子中含有大量的多不饱和脂肪酸，许多研究都表明睾丸中的脂肪酸组成直接影响精子中的脂肪酸含量与精液品质。
睾丸间质细胞是合成及分泌雄激素的功能细胞，睾丸间质细胞对雄性的生殖健康和生育能力是必需的。睾丸间质细胞胞体较大，胞浆内含有大量的管状嵴线粒体，为雄激素合成提供主要场所。雄激素睾酮对可促进精子的发生以及维持雄性第二性征的出现；促进雄性生殖器官发育和成熟，并维持其正常生理功能。间质细胞中内存在一系列高度特异性的合成甾体酶系，可将脂类营养物质及调节物质，通过系统代谢转化，用于激素合成和自身的营养需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进公猪睾丸生殖细胞增殖和发育的复合添加剂及其制备方法，以提高公猪生殖细胞的生精能力，改善公猪精液品质和繁殖寿命。
为了实现上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案实现：
一种促进猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂，包括微囊化包被颗粒A、混合颗粒B，所述的微囊化包被颗粒A的质量百分含量为5-10％，所述的混合颗粒B的质量百分含量为90-95％；
其中微囊化包被颗粒A按重量百分含量包括以下组分：精胺2-5％，亚精胺为1-4％，β-羟基-β甲基丁酸1-2.5％、氮-氨甲酰谷氨酸4-8％，胍基乙酸1-6％，丙酮酸0.5-1.5％，玉米芯10-20％，辅酶Q100.05-0.08％，乙酰乙酸0.01-0.08％，三酰甘油酯5-20％，丙酮0.5-3％；
混合颗粒B按重量百分含量包括以下组分：葡萄糖5-10％，乳酸1.5-5％，谷氨酸4-10％，天门冬氨酸5-10％，棕榈酸5-15％，溶血性磷脂0.5-3％，花生四烯酸1-3％，原儿茶酸0.75-3％，25-羟维生素D30.05-0.15％。
本发明所述的复合添加剂用于支持细胞增殖的养分总量为20-35％；用于间质细胞增殖和发育的养分总量为8-20％；用于生精小管和生精细胞增殖的养分总量为14-25％。
在本发明的另一方面，提供了上述复合添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将精胺、亚精胺、β-羟基-β甲基丁酸、氮-氨甲酰谷氨酸、胍基乙酸、辅酶Q10与玉米芯混合均匀，加乙酰乙酸、丙酮酸和三酰甘油继续搅拌混合均匀，摇摆制粒后风干；称取三酰甘油酯加入至丙酮中充分溶解，作为包衣液；在包膜设备中，进行包衣处理，制得微囊化包被颗粒A；
2)将谷氨酸、天门冬氨酸、葡萄糖、乳酸、棕榈酸、溶血性磷脂、花生四烯酸、原儿茶酸、25-羟维生素D3逐级均匀混合，然后加入制得的微囊化包被颗粒A，最后加入玉米淀粉混合均匀。
进一步的，步骤(1)中所述的风干具体为：拉风干燥，进风温度为50-75℃，出风温度为常温。
进一步的，步骤(1)中包衣处理具体为：以流速1-2L/min，进风温度50-60℃，出风温度不超过38℃。
本发明的有益效果为：
本发明制备的促进公猪生殖细胞增殖和发育的复合添加剂能有效促进公猪睾丸精原干细胞、支持细胞和间质细胞的增殖分化，促进睾丸的生精小管发育和睾丸的发育，进而提高公猪生殖细胞的生精能力，改善公猪精液品质和繁殖寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例具体提供了促进公猪睾丸生殖细胞增殖和发育的复合添加剂的制备过程(以下均按物质的重量计算)：
1)微囊化包被颗粒的制备
精胺为3％，亚精胺为2％，β-羟基-β甲基丁酸1.5％、氮-氨甲酰谷氨酸4％，胍基乙酸为2.5％，丙酮酸1％，辅酶Q100.05％、乙酰乙酸0.05％，三酰甘油酯为15％，丙酮为2％，68.9％玉米芯在30-90rpm转速下搅拌20min，混合均匀，然后加入0.5％乙酸钙和6％丙酸钠继续搅拌15分钟混合均匀，摇摆制粒，拉风干燥，进风温度40-60℃，出风温度为常温；称取10％三酰甘油酯，加入到1％丙酮溶液中充分溶解，作为包衣液；在包膜设备中，以流速1-2L/min，进风温度50-60℃，出风温度为常温(不超过40℃)，进行包衣处理，时间3.5h，即得微囊化包被颗粒，产品粒度80％以上过40目筛。
2)公猪睾丸生殖细胞增殖和发育的复合添加剂的制备
分别称取葡萄糖10％，乳酸3％，谷氨酸6％，天门冬氨酸5％，棕榈酸8％，溶血性磷脂2％，花生四烯酸2％，原儿茶酸1.5％，25-羟维生素D30.1％，玉米淀粉为25％，依次加入逐级均匀混合；再添加1中制得的5％微囊化包被颗粒，最后加入32.4％玉米淀粉，混合均匀，制得公猪睾丸生殖细胞增殖和发育的复合添加剂。
实施例2
为了验证本发明的促进公猪生殖细胞增殖和发育的复合添加剂的应用效果，在四川、广西、广东等部分猪场做了初步应用。
通过在四川农业大学科研基地、公猪站三个猪场，90头杜洛克断奶公猪、45头约克公猪添加实施例1制备的促进公猪生殖细胞增殖和发育的复合添加剂，饲粮配方参照NRC进行配制(根据体重，分为三个阶段进行饲粮配制，玉米50-75％，豆粕10-18％，膨化大豆0-12％，鱼粉2-5％，乳清粉0-10％，蔗糖2％，大豆油1-1.5％、复合多维0.04％，复合氨基酸0.1-0.15％，矿添0.5％，磷酸氢钙0.5-1％，石粉0.45-0.65％，食盐0.3％，重量百分比)，试验组5％(重量百分比)替代对照组5％玉米，其余饲料原料用量相同；对照组和试验组均采用自由采食，饲喂到120日龄，所有饲养管理、免疫程序均按照相同程序进行。
表1本发明对公猪睾丸发育的效果表(数据来自三个猪场，n＝135)
表2本发明对公猪睾丸发育的效果表(数据来自三个猪场，n＝135)
项目 对照组 实验组
支持细胞数/管(个) 30.69 37.04
生殖细胞数/管(个) 77.45 101.88
间质细胞数/间质组织(个) 37.71 44.44
生精细管直径(μm) 154.18 167.87
日产精数量/管 13.52 17.19
P450scc基因表达 100％ 178％
CYP19A基因表达 100％ 236％
PCNA基因表达 100％ 135％
表3本发明对公猪免疫反应的效果表
项目 对照组 实验组
睾酮(nmol/L) 16.90±2.25<sup>b</sup> 23.09±4.43<sup>a</sup>
IL-1α(ng/L) 73.77±2.80<sup>a</sup> 63.74±1.12<sup>b</sup>
TNF-α(ng/L) 231.84±17.00<sup>a</sup> 200.31±11.06<sup>b</sup>
IL-1β(ng/L) 112.05±5.07<sup>a</sup> 78.22±6.88<sup>b</sup>
IgG(g/L) 2.05±0.43<sup>b</sup> 2.57±0.52<sup>a</sup>
如表1～3所示，结果表明，添加本发明的促进公猪生殖细胞增殖和发育的复合添加剂可提高公猪日增重5-8％，公猪的睾丸重量增加7-15％，生精细管直径增加9-15％，支持细胞数量增加20-26％，生殖细胞数量增加22-35％，间质细胞数目增加提高16-22％，同时睾丸中生殖细胞增殖相关基因表达显著提高，降低了血液中促炎性细胞因子的水平，增加了血清中睾酮水平和免疫球蛋白水平，改善了公猪的免疫能力，对饲养条件较差的养猪场的效果更加明显。由此表明，本发明通过改变公猪激素和基因表达，进而促进公猪睾丸发育，增加生殖细胞数量具有十分明显的作用，同时还改善公猪免疫能力和健康状况。
实施例3
通过在约克断奶公猪上使用，试验组配方在对照组的基础上替代对照组中8％的玉米，添加8％(质量百分比)的实施例1制备的复合添加剂。从断奶饲喂到成年，每周检查余料量，详细记录采食量、剩料及污染饲料。根据公猪的膘情做动态的调整采食量，以确保对照组和试验组摄入除复合添加剂以外，其它养分基本一致。公猪自由饮水，并于120日龄阉割部分公猪，收集睾丸进行分析，余下公猪饲养至7月龄开始调教，9月龄开始采精，直到12月龄。环境控制和免疫程序等按照猪场常规制度进行。
表4本发明对公猪睾丸发育的效果表(数据来二个猪场，n＝65)
项目 对照组 实验组
支持细胞数/管(个) 27.16 38.54
生殖细胞数/管(个) 80.37 102.56
间质细胞数/间质组织(个) 35.15 46.38
生精细管直径(μm) 148.26 169.25
表5本发明对公猪成年后精液品质的效果表(数据来二个猪场，n＝65)
项目 对照组 实验组
精液量(ml) 198.67±10.36<sup>b</sup> 243.25±25.32<sup>a</sup>
精子活力(％) 64.37±5.69 73.25±7.38
精子活率(％) 76.15±5.93<sup>b</sup> 86.65±6.41<sup>a</sup>
精子密度(×10<sup>8</sup>spz/ml) 2.17±0.34 2.53±0.54
畸形精子率(％) 8.88±0.65 5.86±0.54
顶体完整率(％) 78.67±5.36<sup>b</sup> 85.46±3.58<sup>a</sup>
总精子数(×10<sup>8</sup>spz/次) 431.11±36.79<sup>b</sup> 615.44±49.27<sup>a</sup>
有效总精子数(×10<sup>8</sup>spz/次) 328.29±20.28<sup>b</sup> 533.72±64.12<sup>a</sup>
如表4和表5所示，公猪的睾丸发育，尤其是生殖细胞数量显著提高，精液产量、密度及活力提高，进而提高了公猪成年后精子总数和有效精子数。
实施例4
将实施例1制备的促进公猪睾丸生殖细胞发育复合添加剂以6％(质量百分比)的比例用于1.5岁-2岁公猪后(对照组日粮配方，按质量百分比计算为：玉米79.2％，豆粕12％，氨基酸复合添加剂0.40％，豆油1％，多维及矿物质混合预混剂1.0％，氯化胆碱0.1％，磷酸氢钙2.0％，石粉0.40％，食盐0.4％，实验组配方在对照组基础上用6％实施例1制备的促进公猪睾丸生殖细胞发育复合添加剂替代玉米)。
应用结果显示：本发明使公猪睾丸重量提高了6-10％，睾丸体积增大12-16％，生殖细胞尤其是生精细胞数量提高9-18％，促进了公猪繁殖器官的发育，精子密度提高了6-20％，精子活力提高了8-18％，公猪整体精液产量和有效精子数可增加12-26％，改善了公猪健康状况，公猪的使用年限和繁殖寿命延长了4-8个月，改善了养殖效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种促进猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂，其特征在于，包括微囊化包被颗粒A、混合颗粒B，所述的微囊化包被颗粒A的质量百分含量为5-10％，所述的混合颗粒B的质量百分含量为90-95％；
其中微囊化包被颗粒A按重量百分含量包括以下组分：精胺2-5％，亚精胺为1-4％，β-羟基-β-甲基丁酸1-2.5％，氮-氨甲酰谷氨酸4-8％，胍基乙酸1-6％，辅酶Q100.05-0.08％，丙酮酸0.5-1.5％，玉米芯10-20％，乙酰乙酸0.01-0.08％，三酰甘油酯5-20％，丙酮0.5-3％；
混合颗粒B按重量百分含量包括以下组分：葡萄糖5-10％，乳酸1.5-5％，谷氨酸4-10％，天门冬氨酸5-10％，棕榈酸5-15％，溶血性磷脂0.5-3％，花生四烯酸1-3％，原儿茶酸0.75-3％，25-羟维生素D30.05-0.15％。
2.根据权利要求1所述的一种促进猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂，其特征在于，所述的复合添加剂用于支持细胞增殖的养分总量为20-35％；用于间质细胞增殖和发育的养分总量为8-20％；用于生精小管和生精细胞增殖的养分总量为14-25％。
3.权利要求1所述的促进猪睾丸细胞增殖发育的复合添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将精胺、亚精胺、β-羟基-β-甲基丁酸、氮-氨甲酰谷氨酸、胍基乙酸、辅酶Q10与玉米芯混合均匀，加乙酰乙酸、丙酮酸和三酰甘油继续搅拌混合均匀，摇摆制粒后风干；称取三酰甘油酯加入至丙酮中充分溶解，作为包衣液；在包膜设备中，进行包衣处理，制得微囊化包被颗粒A；
2)将谷氨酸、天门冬氨酸、葡萄糖、乳酸、棕榈酸、溶血性磷脂、花生四烯酸、原儿茶酸、25-羟维生素D3逐级均匀混合，然后加入制得的微囊化包被颗粒A，最后加入玉米淀粉混合均匀。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的风干具体为：拉风干燥，进风温度为50-75℃，出风温度为常温。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中包衣处理具体为：以流速1-2L/min，进风温度50-60℃，出风温度不超过38℃。
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