徐建雄，上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院教授，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)學(xué)科帶頭人。現(xiàn)兼任中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì)理事、上海市畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)常務(wù)理事兼副秘書(shū)長(zhǎng)等。近年來(lái)，著重從事氧化應(yīng)激和營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)研究，對(duì)仔豬斷奶應(yīng)激機(jī)理、腸道發(fā)育及其調(diào)控技術(shù)有深入的研究。主持和參加了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目等十幾項(xiàng)，獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)和技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)7項(xiàng)，上海市優(yōu)秀發(fā)明一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；發(fā)表論文70余篇，獲國(guó)家發(fā)明專利8項(xiàng)。

各位同行，非常高興有機(jī)會(huì)在這里與大家交流有關(guān)豬的養(yǎng)殖方面的信息以及我們的研究進(jìn)展。大家都很清楚目前我們國(guó)家母豬的生產(chǎn)力、仔豬存活率跟國(guó)外相比差距是巨大的。10年前我們討論的主題不會(huì)是母豬，而是仔豬，那時(shí)仔豬問(wèn)題是一個(gè)非常熱門(mén)的話題。今天不一樣，我們知道飼養(yǎng)好豬，要從母豬開(kāi)始然后才是仔豬，所以重視仔豬營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，要關(guān)注母豬的生殖營(yíng)養(yǎng)。

這張圖（圖1）很漂亮，這是2個(gè)銹斑，一個(gè)是銅銹，一個(gè)是鐵銹，它是氧化以后的結(jié)果。自然界中有氧就會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激。這是一個(gè)新鮮的蘋(píng)果，半小時(shí)以后就成這樣，為什么？氧化了。所以氧化在自然界中是無(wú)處不在的。動(dòng)物又是怎么樣，其實(shí)在醫(yī)學(xué)上、實(shí)驗(yàn)中就有大量的研究。人本身也會(huì)產(chǎn)生大量的ROS，ROS是活性氧自由基，所以就會(huì)發(fā)生氧化應(yīng)激。妊娠期能量需要量大，高能量代謝產(chǎn)生超量的ROS，這樣會(huì)使動(dòng)物產(chǎn)生氧化應(yīng)激。這樣的研究在10年前、20年前都已經(jīng)有研究。

豬會(huì)是怎樣的呢？大概在幾年前也有這樣的研究，高產(chǎn)母豬在妊娠期會(huì)誘發(fā)氧化應(yīng)激，在懷孕后期和泌乳期氧化應(yīng)激更為嚴(yán)重，直到斷奶21～28日齡恢復(fù)，體內(nèi)抗氧化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在妊娠110 d降到最低，那個(gè)時(shí)候氧化應(yīng)激更嚴(yán)重。

這是試驗(yàn)應(yīng)激情況，這張片子可能不是很清楚，大家一看就知道這是一個(gè)DNA實(shí)驗(yàn)，0說(shuō)明DNA的損傷只有5 %，Ⅰ說(shuō)明DNA損傷 20 %，Ⅱ說(shuō)明DNA損傷40 %，Ⅲ說(shuō)明DNA損傷60 %（圖2）。DNA損傷會(huì)有損基因功能的表達(dá)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎么樣，在妊娠30 d，血液中淋巴細(xì)胞的損傷大概在20 %，損傷還算比較小。當(dāng)然損傷是無(wú)處不在的，就算它是一個(gè)健康的機(jī)體也會(huì)有損傷。如果到妊娠60 d、90 d、110 d，損傷在40 %以上，妊娠期的不同時(shí)期損傷也在提高。

體內(nèi)有兩種主要抗氧化物，一個(gè)是α-tocopherol（生育酚），在妊娠110 d的時(shí)候，α-tocopherol跟另外一個(gè)抗氧化物的濃度會(huì)降低到最低水平，說(shuō)明這種損傷跟抗氧化是有關(guān)系的。恰恰在這個(gè)時(shí)候飼料中抗氧化劑的供給是不夠的。我們選擇不同的母豬在不同的生理階段，采樣測(cè)定了一些指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，母豬體內(nèi)確實(shí)發(fā)生了氧化應(yīng)激引起的氧化現(xiàn)象。氧化應(yīng)激是指機(jī)體在遭受各種有害刺激時(shí)，體內(nèi)高活性分子如活性氧自由基和活性氮自由基產(chǎn)生過(guò)多，氧化程度超出氧化物的清除，氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡，從而導(dǎo)致組織損傷。氧化應(yīng)激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用，并被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個(gè)重要因素。這一點(diǎn)在人的醫(yī)學(xué)上研究的比較多。許許多多的疾病在某種程度上都?xì)w因于自由基的失衡，包括糖尿病、心血管疾病等，多少都有它的作用。氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致氧化損傷。由于體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)失衡了，不能清除體內(nèi)過(guò)多的自由基，就會(huì)引起氧化損傷，導(dǎo)致體內(nèi)的氧化還原狀態(tài)失衡。氧化應(yīng)激是自由基引起的，自由基含有一個(gè)或一個(gè)以上不配對(duì)電子，能獨(dú)立存在的原子或原子團(tuán)。如果是異裂會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)離子，如果是均裂就產(chǎn)生自由基。所以一般體內(nèi)的自由基只有氧自由基、脂性自由基、氮自由基。氧自由基也有不同的狀態(tài)，如羥自由基（OH-）、超氧陰離子自由基（O2-），體內(nèi)有許許多多的自由基，它不是一種，而是有許多種。體內(nèi)大概95 %以上都是氧自由基，所以我們稱為活性氧自由基（ROS）。人在體內(nèi)利用的氧大概有1 %～ 3 %轉(zhuǎn)化為O2-，可由動(dòng)物體內(nèi)的呼吸鏈產(chǎn)生。OH-也是自由基中非常重要的一種，它的半衰期非常短，約10-9 s。所以對(duì)自由基的研究非常困難，非常不容易測(cè)。

自由基的種類：超氧陰離子（O2-）、氫過(guò)氧基（HO2）、過(guò)氧化氫（H2O2）、羥自由基（HO）、氧有機(jī)自由基（RO）、有機(jī)過(guò)氧基（ROO）、R-氫過(guò)氧化物（ROOH）。

自由基的產(chǎn)生：內(nèi)源性自由基和外源性自由基。

內(nèi)源性自由基是如何產(chǎn)生？有以下幾種：

一是胞液中酶促反應(yīng)產(chǎn)生（圖3），這是產(chǎn)生自由基的主要來(lái)源。

線粒體在傳遞電子過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種自由基。質(zhì)膜中的還原型輔酶Ⅱ氧化酶促使NADPH氧化為NADP+，同時(shí)可使O2還原為O2-·。還有一些其他的反應(yīng)，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中細(xì)胞色素P450的反應(yīng)。

一些外源性因素的刺激會(huì)產(chǎn)生更多的自由基，如輻射、吸煙與飲酒、不安全的食物、農(nóng)藥、抗生素、殺蟲(chóng)劑和污染的空氣都是產(chǎn)生自由的因素。

物理因素：

①X射線→水射解→H·+OH· +O2 O2-·

②光離R· +O2 O2-· +R

光激發(fā)+O2 O2-·

化學(xué)因素：

無(wú)機(jī)：M++O2→M2++O2-·

有機(jī)：RH+O2→R·+O2-·+H+ +O2 O2-· +R

自由基的性質(zhì)特點(diǎn)，含有未配對(duì)的電子，不穩(wěn)定，壽命短，它的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，氧化能力強(qiáng)，能持續(xù)進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一個(gè)初級(jí)的自由基在體內(nèi)進(jìn)行連鎖反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生很多的自由基。如果不把源頭切除，自由基的影響就將是深遠(yuǎn)的。

自由基有哪些生物學(xué)作用？首先參與重要生物活性物質(zhì)的合成，其次是解毒作用，最后參與機(jī)體免疫系統(tǒng)的防御作用。所以體內(nèi)要保持一定濃度的自由基。當(dāng)然自由基也有對(duì)機(jī)體損傷的作用，如脂質(zhì)過(guò)氧化作用、蛋白質(zhì)過(guò)氧化作用、糖基化氧化作用、含氮活性小分子的作用和自由基對(duì)核酸和染色體的損傷。自由基在體內(nèi)有好的也有不好的，我們希望它保持平衡，所以體內(nèi)會(huì)有抗氧化防御系統(tǒng)，來(lái)保持氧化與抗氧化平衡，如抗氧酶、脂溶性抗氧化物質(zhì)、水溶性抗氧化物質(zhì)和蛋白質(zhì)抗氧化物質(zhì)。動(dòng)物靠這些系統(tǒng)來(lái)保證自由基在體內(nèi)的穩(wěn)恒。如果自由基過(guò)多或過(guò)少，那么會(huì)產(chǎn)生不平衡，就會(huì)引起氧化應(yīng)激，氧化應(yīng)激就會(huì)引起氧化損傷。所以正常情況下，動(dòng)物體內(nèi)的自由基是處于不斷產(chǎn)生與清除的動(dòng)態(tài)平衡。

現(xiàn)代母豬發(fā)生了很多變化，如體成分的變化（瘦肉/脂肪比例提高），成熟體重更大，窩產(chǎn)仔數(shù)更多，仔豬成活率更高，泌乳量更高，對(duì)營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境及管理上的“應(yīng)激因子”更敏感，不同胎次間的“連帶”效應(yīng)更強(qiáng)。

同時(shí)，集約化飼養(yǎng)技術(shù)也加重了母豬氧化應(yīng)激，如適應(yīng)性品種，高產(chǎn)仔數(shù)，飼養(yǎng)方式，限位飼養(yǎng)，疾病，病原菌感染，營(yíng)養(yǎng)（高能量、脂肪），抗生素、藥物、高銅，霉菌毒素，環(huán)境應(yīng)激：溫度（熱應(yīng)激、冷應(yīng)激）和空氣質(zhì)量。特別在生產(chǎn)上追求高產(chǎn)量、高營(yíng)養(yǎng)、高代謝，這樣情況下會(huì)誘發(fā)產(chǎn)生過(guò)量的自由基。

我引用了以下試驗(yàn)，利用不同日齡的金華豬與長(zhǎng)白豬做比較，地方品種血清的總超氧化物岐化酶活性要高一籌。血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶濃度，地方品種金華豬還是高于長(zhǎng)白豬的。同樣過(guò)氧化氫酶也有類似的情況。外來(lái)品種產(chǎn)生血清丙二醛的要多，總的抗氧化能力金華豬要比長(zhǎng)白豬強(qiáng)。

既然我們選擇了外來(lái)品種，就要給它更好的照料，更多的關(guān)注。圖4展示了溫度對(duì)豬血清MDA含量的影響。在常溫下，MDA含量比較低，當(dāng)溫度在16 ℃～40 ℃的變化下，MDA含量顯著增加，高溫和低溫的變化會(huì)產(chǎn)生自由基，對(duì)氧化應(yīng)激有嚴(yán)重的改變。

我們的國(guó)家是一個(gè)地域遼闊，溫度多變的國(guó)家，有的地方溫度很低，有的地方溫度很高，這些都會(huì)對(duì)動(dòng)物具有不利的影響，高溫低溫下人類也會(huì)有不舒適感覺(jué)。集約化飼養(yǎng)會(huì)使氧化應(yīng)激變得更嚴(yán)重，我們選擇了這種養(yǎng)殖方式，就要針對(duì)這種方式的特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施。在這里我給大家提供一些思路，抗氧化應(yīng)激營(yíng)養(yǎng)策略。從本質(zhì)上說(shuō)最好不要從營(yíng)養(yǎng)上來(lái)解決，而是從育種上來(lái)解決，但在幾十年的育種中，機(jī)體的生產(chǎn)性能提高得很快，而機(jī)體的抗氧化能力提高得不快，甚至沒(méi)有提高，育種沒(méi)有解決之前只能靠營(yíng)養(yǎng)去解決。

抗氧化應(yīng)激的營(yíng)養(yǎng)策略首先是消除氧化應(yīng)激源。高溫，可以裝空調(diào)或者用其他方式來(lái)降溫，但是代價(jià)很大；如果空氣不好，我們也可改良；飼料中脂肪太高我們把脂肪降下來(lái)。但許多情況下不能如愿，不是你能辦到的。在正常的生理?xiàng)l件下，母豬在某個(gè)時(shí)期會(huì)產(chǎn)生更多的自由基，前面講過(guò)在妊娠110 d時(shí)母豬體內(nèi)自由基的產(chǎn)生就會(huì)非常大，這時(shí)候我們要采取一些消除自由基的方法，實(shí)際上就是平衡抗氧化與氧化還原，原理很簡(jiǎn)單，但實(shí)踐很困難。體內(nèi)的自由基有幾百種，不同的自由基有不同的性質(zhì)，現(xiàn)在一般采用抗氧化劑來(lái)清除自由基。但用單一的抗氧化劑不可能清除所有的自由基，或者達(dá)到一個(gè)理想的范圍。在這里我列出了一些抗氧化劑，這些氧化劑在實(shí)踐試驗(yàn)中也都用，如N-乙酰半胱氨酸在醫(yī)學(xué)上用的很廣泛，作為一些藥物在使用。

舉一個(gè)例子怎樣來(lái)實(shí)行氧化應(yīng)激與抗氧化的平衡。大豆異黃酮有幾種重要的生物學(xué)作用，對(duì)具有弱雌激素和抗雌激素的生物活性作用。在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如果婦女每天服用30 mg～60 mg大豆異黃酮對(duì)更年期的不適癥非常有效，它能雙向調(diào)節(jié)雌激素以達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)，發(fā)揮機(jī)體的基本作用。研究證明大豆異黃酮還有非常強(qiáng)的抗氧化活性，能抑制和消滅自由基，減輕DNA氧化損傷，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，誘導(dǎo)抗氧化酶基因表達(dá)，增強(qiáng)抗氧化酶活性，在抗氧化中有非常優(yōu)秀的表現(xiàn)。許多研究證明大豆異黃酮有抗氧化能力。

在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，一個(gè)重要的蛋白質(zhì)原料就是豆粕，或者大豆制品。豆粕跟豆粕制品中有非常豐富的大豆異黃酮。但日糧中使用 15 %～20 %甚至更多的豆粕怎么還會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題。研究表明，自然界存在的大豆異黃酮大部分是糖苷型，利用率非常低，大豆異黃酮只有2 %～3 %是苷元型（染料木素、大豆苷元和大豆黃素），97 %～98 %是糖苷型（葡萄糖苷型、乙?；咸烟擒招秃捅；擒招停?。不幸的是，糖苷型大豆異黃酮在體內(nèi)不能直接吸收，須在小腸通過(guò)葡萄糖苷酶水解后才能吸收。對(duì)單胃動(dòng)物來(lái)說(shuō)，在腸道中這種分解比較弱，特別在小腸中更弱。大腸中有豐富的微生物，但是大腸的吸收能力又不夠。在豆粕中糖苷型的大豆異黃酮吸收能力比較低，苷元型吸收率比較高，活性較強(qiáng)。

圖5是大豆異黃酮的結(jié)構(gòu)式，把葡萄糖苷結(jié)構(gòu)切斷成苷元后就能吸收。如果用酶來(lái)分解，代價(jià)太高。用酸來(lái)分解，會(huì)破壞活性，而且酸也不能用于大豆發(fā)酵。最好是用微生物來(lái)分解豆粕，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。不同的微生物在不同條件下對(duì)大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化不一樣。通過(guò)微生物把糖苷型轉(zhuǎn)化為苷元型大豆異黃酮，這是基本思路。高活性大豆異黃酮的發(fā)酵過(guò)程是把糖苷型轉(zhuǎn)化為苷元型，也就是把低活性轉(zhuǎn)化為高活性，這樣抗氧化能力就能提高。我們用這樣的產(chǎn)品在產(chǎn)前80 d飼喂到斷奶，仔豬14 d與21 d的體重、窩重都有顯著增加，增加了20 %。母豬的泌乳量也增加了，母豬的乳成分變化也很顯著。母豬體重增加，免疫球蛋白也有提高。母豬血清促生長(zhǎng)因子、胰島素樣的生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子都有顯著增加。母豬抗氧化能力增加，MDA顯著減少。

總結(jié)，重視繁殖母豬的氧化應(yīng)激；促進(jìn)母豬的氧化-抗氧化平衡；微生物發(fā)酵豆皮提高苷元型大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化；高活性大豆異黃酮發(fā)酵豆皮在母豬日糧中的應(yīng)用；修復(fù)母豬氧化損傷，促進(jìn)機(jī)體代謝；促進(jìn)母豬生殖潛力的發(fā)揮。

希望我們從氧化應(yīng)激來(lái)考慮、分析，對(duì)我們的養(yǎng)殖有所幫助，謝謝大家！