妊娠早期饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸对母羊早期胚胎存活及相关血液指标的影响

doi:10.11686/cyxb2020107

草业学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (6): 170-179.DOI: 10.11686/cyxb2020107

妊娠早期饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸对母羊早期胚胎存活及相关血液指标的影响

蔡元¹(), 罗玉柱²(), 臧荣鑫¹, 李春阳¹, 扎西英派¹

^1.西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃兰州 730030
^2.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州 730070

收稿日期:2020-03-12 修回日期:2020-06-29 出版日期:2021-05-21 发布日期:2021-05-21
通讯作者: 罗玉柱
作者简介:Corresponding author. E-mail： luoyz@gsau.edu.cn
蔡元（1976-），男，甘肃武威人，副教授，硕士。E-mail： 413432905@qq.com
基金资助:
“十三五”国家重点研发计划课题(2017YFD0501904);中央高校基本科研业务费专项资金项目(31920190043);中央高校基本科研业务费专项资金项目(31920190208-02);甘肃农业大学课题(GSAU-ZL-2015-031);兰州市科技计划项目(2016-3-91)

Effect of N-carbamylglutamate supplementation during early pregnancy on early embryonic survival and blood indexes in ewes

Yuan CAI¹(), Yu-zhu LUO²(), Rong-xin ZANG¹, Chun-yang LI¹, Ying-pai ZHAXI¹

^1.Life Science and Engineering College of Northwest Minzu University，Lanzhou 730030，China
^2.College of Animal Science and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China

Received:2020-03-12 Revised:2020-06-29 Online:2021-05-21 Published:2021-05-21
Contact: Yu-zhu LUO

摘要/Abstract

摘要：

本试验旨在研究妊娠早期饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸（NCG）对母羊胚胎存活及相关血液指标的影响，并对其作用机制进行初步探讨。选择发情正常、健康状况良好的湖羊50只，随机分为2组（对照组和NCG试验组），每组25只母羊，自配种当天开始给母羊分别饲喂基础饲粮（对照组）和基础饲粮+0.11%NCG（NCG组），饲喂期38 d。测定妊娠第19和38天母羊血浆游离氨基酸、总一氧化氮合酶（TNOS）、内皮型一氧化氮合酶（eNOS）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、一氧化氮（NO）、雌二醇、孕酮的浓度；38 d时每组各屠宰7只妊娠母羊，测定妊娠母羊的黄体数和活胎儿数等指标。结果显示，与对照组相比，妊娠第38天时，NCG组每只母羊总胎儿数增加了79.72%（P<0.05），活胎儿数增加了79.72%（P<0.05），胎儿形成指数增加了0.26（P<0.05），胎水体积增加了72.89%（P<0.05），活胎儿总重提高了71.13% （P<0.05）；NCG组妊娠第19天的甘氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、精氨酸、NO、iNOS、eNOS和孕酮的浓度显著高于对照组（P<0.05），NCG组妊娠第19天的瓜氨酸和脯氨酸极显著高于对照组（P<0.01）；NCG组妊娠第38天的精氨酸、脯氨酸和NO显著高于对照组（P<0.05），NCG组妊娠第38天的iNOS和eNOS的浓度极显著高于对照组（P<0.01）。由此，妊娠早期饲粮中添加NCG提高了胚胎和胎儿的存活，增加了妊娠母羊第38天的总胎儿数和活胎儿数，改善了母羊的繁殖性能，其作用机制可能是NCG促进了母羊内源性精氨酸的合成，提高了母羊血浆精氨酸、NO和孕酮含量，改善了子宫内环境和营养供给，使之有利于胚胎着床和妊娠维持。

关键词: N-氨甲酰谷氨酸, 母羊, 胚胎存活, 精氨酸, 一氧化氮

Abstract:

This study aimed to investigate the effect of N-carbamylglutamate （NCG） supplementation on early embryonic survival and blood indexes in ewes， and to explore its mechanism. Fifty ewes with normal estrus and good health were randomly divided into two groups （Control group and NCG group）， with 25 ewes per group. From the day of mating， the ewes in the Control group were fed on a basic diet and those in the NCG group were fed on a diet containing 0.11% NCG for 38 days. The plasma amino acids， total nitric oxide synthase （TNOS）， endothelial nitric oxide synthetase （eNOS）， inducible nitric oxide synthase （iNOS）， nitric oxide （NO）， estradiol， and progesterone concentrations were measured on days 19 and 38 of gestation. Seven ewes in each group were killed on day 38 of gestation to obtain uterine samples， and the corpora lutea， total fetus， and other indexes were measured and recorded. On day 38 of gestation， compared with the Control group， the NCG group showed higher values for the total number of fetuses （79.72% increase； P<0.05） and live fetuses （79.72% increase； P<0.05）， fetus formation index （0.26 increase； P<0.05）， fetal water volume （72.89% increase； P<0.05）， and total live fetal weight （71.13% increase； P<0.05）. On day 19 of gestation， the concentrations of glycine， methionine， lysine， arginine， NO， iNOS， eNOS， and progesterone in plasma were significantly higher in the NCG group than in the Control group （P<0.05）， and the contents of citrulline and proline in plasma were very significantly higher in the NCG group than in the Control group （P<0.01）. On day 38 of gestation， the concentrations of arginine， proline， and NO in plasma were significantly higher in the NCG group than in the Control group （P<0.05）， and the concentrations of iNOS and eNOS in plasma were very significantly higher in the NCG group than in the Control group （P<0.01）. The results show that NCG supplementation in the early stage of pregnancy can enhance embryonic and fetal survival， increase the number of total and live fetuses on day 38 of gestation， and improve the reproductive performance of ewes. The potential mechanism is that supplemented NCG promotes endogenous arginine synthesis in ewes and increases the plasma concentrations of arginine， NO， and progesterone. This improves the intrauterine environment and nutrient supply， which are beneficial for embryo implantation and the maintenance of pregnancy in ewes.

Key words: N-carbamylglutamate, ewes, embryonic survival, arginine, NO

蔡元, 罗玉柱, 臧荣鑫, 李春阳, 扎西英派. 妊娠早期饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸对母羊早期胚胎存活及相关血液指标的影响[J]. 草业学报, 2021, 30(6): 170-179.

Yuan CAI, Yu-zhu LUO, Rong-xin ZANG, Chun-yang LI, Ying-pai ZHAXI. Effect of N-carbamylglutamate supplementation during early pregnancy on early embryonic survival and blood indexes in ewes[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2021, 30(6): 170-179.

图/表 10

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项目 Items	含量Content （%）	营养水平Nutrient levels²⁾	含量Content
玉米Corn	9.84	消化能Digestible energy （MJ·kg^-1）	10.98
小麦麸Wheat bran	2.53	粗蛋白Crude protein （%）	16.08
豆粕 Soybean meal	4.26	钙Ca （%）	1.30
食盐 Salt	0.08	总磷Total phosphorus （TP,%）	0.34
预混料Premix¹⁾	0.39
小苏打 NaHCO₃	0.08
磷酸氢钙 CaHPO₄	0.08
苜蓿草 Alfalfa	44.86
青贮Whole corn silage	37.88
合计Total	100.00

项目 Items	含量Content （%）	营养水平Nutrient levels²⁾	含量Content
玉米Corn	9.84	消化能Digestible energy （MJ·kg^-1）	10.98
小麦麸Wheat bran	2.53	粗蛋白Crude protein （%）	16.08
豆粕 Soybean meal	4.26	钙Ca （%）	1.30
食盐 Salt	0.08	总磷Total phosphorus （TP,%）	0.34
预混料Premix¹⁾	0.39
小苏打 NaHCO₃	0.08
磷酸氢钙 CaHPO₄	0.08
苜蓿草 Alfalfa	44.86
青贮Whole corn silage	37.88
合计Total	100.00

项目Items	对照组Control	NCG
配种体重Body weight at breeding (kg)	40.67±1.38	40.39±1.65
妊娠38天体重Body weight on day 38 of gestation (kg)	41.09±1.43	43.17±1.70
受胎率Pregnancy rate （%）	85.71(18/21)	90.91(20/22)
总胎儿数Total fetus (No.)	1.43±0.20b	2.57±0.43a
活胎儿数Live fetus (No.)	1.43±0.20b	2.57±0.43a
胎儿形成指数（胎儿/黄体）Fetus formation index	0.60±0.07b	0.86±0.09a
黄体数Corpora lutea (No.)	2.14±0.14	2.86±0.26
子宫重Uterine weight (g)	243.75±18.01	320.44±43.22
胎水体积Fetal water volume (L)	92.55±9.05b	160.01±26.44a
胎盘数Placental number (No.)	69.86±4.93	66.90±2.49
胎盘面积Placental area （cm²）	0.85±0.05	0.78±0.08

项目Items	对照组Control	NCG
配种体重Body weight at breeding (kg)	40.67±1.38	40.39±1.65
妊娠38天体重Body weight on day 38 of gestation (kg)	41.09±1.43	43.17±1.70
受胎率Pregnancy rate （%）	85.71(18/21)	90.91(20/22)
总胎儿数Total fetus (No.)	1.43±0.20b	2.57±0.43a
活胎儿数Live fetus (No.)	1.43±0.20b	2.57±0.43a
胎儿形成指数（胎儿/黄体）Fetus formation index	0.60±0.07b	0.86±0.09a
黄体数Corpora lutea (No.)	2.14±0.14	2.86±0.26
子宫重Uterine weight (g)	243.75±18.01	320.44±43.22
胎水体积Fetal water volume (L)	92.55±9.05b	160.01±26.44a
胎盘数Placental number (No.)	69.86±4.93	66.90±2.49
胎盘面积Placental area （cm²）	0.85±0.05	0.78±0.08

项目Items	对照组Control	NCG
活胎儿总重Total viable fetal weight (g)	4.26±0.58b	7.29±1.11a
活胎儿平均重Average weight of live fetus (g)	2.98±0.16	2.84±0.14
胎儿体长Length of fetus （cm）	3.13±0.06	2.97±0.11
胎儿体高Height of fetus （cm）	1.20±0.02	1.26±0.23

妊娠早期饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸对母羊早期胚胎存活及相关血液指标的影响

Effect of N-carbamylglutamate supplementation during early pregnancy on early embryonic survival and blood indexes in ewes

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项目 Items	妊娠天数 Days of gestation
	19 d		38 d
	对照组Control	NCG	对照组Control	NCG
天冬氨酸 Aspartic acid	13.81±1.64	10.05±0.86	13.62±1.12	11.93±1.01
苏氨酸 Threonine	40.72±6.39	62.55±8.42	47.75±7.37	59.61±6.32
丝氨酸 Serine	83.50±5.13	91.71±5.88	105.98±5.61	121.21±10.87
天冬酰胺 Asparagine	41.82±2.79	39.08±1.77	40.30±5.08	50.14±1.53
谷氨酸 Glutamic acid	192.18±6.02A	130.33±6.72B	152.42±9.08	150.21±13.79
甘氨酸 Glycine	475.89±15.95b	570.30±30.65a	622.09±7.88	659.05±22.49
丙氨酸 Alanine	262.38±16.25	301.38±12.96	246.66±16.11	270.94±16.00
瓜氨酸 Citrulline	153.62±11.83B	200.71±16.69A	150.42±14.28	170.03±12.40
缬氨酸 Valine	206.79±6.76	189.93±6.09	179.58±8.76	184.27±5.68
蛋氨酸 Methionine	27.06±1.51b	31.42±1.25a	28.82±0.67	29.15±0.93
异亮氨酸 Isoleucine	91.96±2.83	90.72±3.60	87.77±3.76	87.96±2.51
亮氨酸 Leucine	145.51±4.36	149.70±4.11	141.22±5.99	137.22±4.15
酪氨酸 Tyrosine	71.54±5.72	64.71±4.53	67.06±4.22	68.44±2.91
苯丙氨酸 Phenylalanine	70.45±3.18	65.76±2.07	50.40±3.42	54.33±2.35
组氨酸 Histidine	54.55±1.82	57.61±1.48	57.77±3.07	59.54±1.18
色氨酸 Tryptophan	303.40±13.60	294.83±6.22	320.35±15.86	361.66±15.36
鸟氨酸 Ornithine	56.28±5.41	65.92±4.63	72.64±12.03	61.88±5.55
赖氨酸 Lysine	91.23±9.01b	128.34±10.30a	87.13±12.36	95.86±13.53
精氨酸 Arginine	123.26±17.65b	167.20±14.38a	118.19±8.70b	142.68±6.82a
脯氨酸Proline	92.18±4.75B	112.92±4.64A	104.83±4.96b	117.89±3.36a

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[5]	辛夏青, 魏小红, 韩厅, 岳凯, 赵颖. 外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究[J]. 草业学报, 2018, 27(10): 105-112.
[6]	张昌吉, 李成, 张勇, 郭武君, 张利平, 滚双宝. 甘肃高山细毛羊妊娠母羊营养需要量估测[J]. 草业学报, 2017, 26(6): 168-175.
[7]	刘建新, 王金成, 刘秀丽. 外源NO对镧胁迫下燕麦幼苗活性氧代谢和矿质元素含量的影响[J]. 草业学报, 2017, 26(5): 135-143.
[8]	吴旭红, 吕成敏, 冯晶旻. 外源一氧化氮(NO)对低温胁迫下南瓜幼苗氧化损伤的保护效应[J]. 草业学报, 2016, 25(12): 161-169.
[9]	弋钦,魏小红,强旭,赵颖,丁春发. NO介导的Ca²⁺信号在干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及抗氧化酶中的传导作用研究[J]. 草业学报, 2016, 25(11): 57-65.
[10]	刘建新, 王金成, 王瑞娟, 贾海燕. 外源一氧化氮提高裸燕麦幼苗的耐碱性[J]. 草业学报, 2015, 24(8): 110-117.
[11]	赵萌,魏小红. 吸胀冷害下外源NO对紫花苜蓿种子萌发及抗氧化性的影响[J]. 草业学报, 2015, 24(4): 87-94.
[12]	王晓娟,李州,彭燕. NO参与Spd诱导白三叶抗氧化酶活性及其基因表达[J]. 草业学报, 2015, 24(4): 140-147.
[13]	刘文瑜, 杨宏伟, 魏小红, 刘博, 王高强, 吴伟涛. 外源NO调控盐胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发生理特性及抗氧化酶的研究[J]. 草业学报, 2015, 24(2): 85-95.
[14]	刘建新,王金成,王瑞娟,贾海燕. 外源一氧化氮对渗透胁迫下黑麦草幼苗光合和生物发光特性的影响[J]. 草业学报, 2013, 22(1): 210-216.
[15]	王宏博,郭江鹏,李发弟,郝正里,阎萍. 不同营养水平对滩×寒杂种母羊繁殖性能的影响[J]. 草业学报, 2011, 20(6): 254-263.

项目 Items	妊娠天数 Days of gestation
	19 d		38 d
	对照组Control	NCG	对照组Control	NCG
一氧化氮NO (μmol·L^-1)	7.10±0.41b	8.58±0.72a	7.40±0.47b	8.74±0.24a
总一氧化氮合酶TNOS （U·mL^-1）	15.15±0.74	14.68±0.69	16.63±0.62	17.16±0.62
诱导型一氧化氮合酶iNOS （U·mL^-1）	7.68±0.38b	9.02±0.41a	7.05±0.53B	11.61±0.38A
内皮型一氧化氮合酶eNOS （ng·mL^-1）	10.71±0.39b	12.16±0.44a	10.23±0.44B	12.46±0.51A

项目 Items	妊娠天数 Days of gestation
	19 d		38 d
	对照组Control	NCG	对照组Control	NCG
一氧化氮NO (μmol·L^-1)	7.10±0.41b	8.58±0.72a	7.40±0.47b	8.74±0.24a
总一氧化氮合酶TNOS （U·mL^-1）	15.15±0.74	14.68±0.69	16.63±0.62	17.16±0.62
诱导型一氧化氮合酶iNOS （U·mL^-1）	7.68±0.38b	9.02±0.41a	7.05±0.53B	11.61±0.38A
内皮型一氧化氮合酶eNOS （ng·mL^-1）	10.71±0.39b	12.16±0.44a	10.23±0.44B	12.46±0.51A

项目 Items	妊娠天数Days of gestation
	19 d		38 d
	对照组Control	NCG	对照组Control	NCG
雌二醇Estradiol (pg·mL^-1)	18.72±0.82	21.34±1.18	21.17±0.96	24.00±1.11
孕酮Progesterone (ng·mL^-1)	3.90±0.14B	4.79±0.12A	4.20±0.13	4.61±0.19

项目 Items	妊娠天数Days of gestation
	19 d		38 d
	对照组Control	NCG	对照组Control	NCG
雌二醇Estradiol (pg·mL^-1)	18.72±0.82	21.34±1.18	21.17±0.96	24.00±1.11
孕酮Progesterone (ng·mL^-1)	3.90±0.14B	4.79±0.12A	4.20±0.13	4.61±0.19