妊娠后期热应激对新生仔猪肠道发育的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

“热应激”是指动物机体处于高温环境时所作出的非特异性生理反应的总和。由于猪自身汗腺不发达、皮下脂肪厚以及生产过程中长期对生长速度和瘦肉率的定向选育导致了猪对高温特别敏感^[1]。研究表明，母猪在夏季高温环境中更容易发生热应激，当舍内温度到达25~30℃时，母猪机体就会通过各种方式来维持体内的热量、水分、电解质和血液流速^[2-3]。母猪繁殖性能是衡量猪场经济效益的重要指标，夏季高温会激活母猪下丘脑-垂体-肾上腺轴，促进促肾上腺皮质激素（acth）分泌对抗热应激。但acth的分泌会影响下丘脑释放促性腺激素释放激素（gnrh），进而抑制垂体前叶分泌促卵泡素（fsh）和促黄体素（lh），使母猪排卵减少、抑制黄体生成及孕酮的分泌，大大增加了胚胎早期死亡和流产的概率。此外，acth水平的升高会诱发卵巢囊肿，使母猪性机能减退。同时，热应激还会抑制甲状腺的功能，导致母猪体热调节失衡，酶的活性和代谢过程发生紊乱，对卵子以及胚胎的发育产生不良作用，降低母猪的繁殖性能^[4]。由此看来，热应激对母猪繁殖性能损害严重，伴随着全球气候变暖和养猪业高度集约化养殖模式对猪环境适应能力的削弱，热应激已经成为制约养猪业发展的重要因素之一，对其经济效益造成严重影响^[5]。

在猪场管理中，妊娠母猪的饲养管理是猪场的生产命脉，妊娠母猪夏季的饲养管理就尤为重要^[6]。母猪妊娠初期的8 d内和胚胎附着期的11～20 d对温度十分敏感，高温会导致胚胎的早期死亡。而在妊娠100d左右时如果长期受到热辐射和高温传导刺激就会使母猪流产。因此母猪妊娠初期的20 d和妊娠后期的30 d都是饲养管理的关键^[7]。母猪妊娠期间如果发生热应激，会出现采食量下降、直肠和乳腺温度上升、呼吸速率加快等反应^[8]。为了降低产热，母猪会增加睡觉与坐直的时间，减少采食与活动的时间，这导致母猪体组成的改变，脂肪肌肉率增加^[9]。除此之外，热应激使母猪妊娠期缩短，降低仔猪初生重也已被证实^[10]。热应激造成的负面作用还会影响妊娠母猪的下一代。johnson的两项研究结果表明妊娠热应激改变了子宫内热应激（iuhs）仔猪的体温调节设定点，使iuhs仔猪的基础体温升高了0.3℃。而且iuhs仔猪会在脂肪增长期较没有受到子宫内热应激（iutn）仔猪沉积更多的脂肪^[11-12]。不仅如此，热应激还会影响后代的繁殖性能。safranski等人的研究结果显示iuhs母猪的窝产仔数有所减少，尽管这一差异并不显著；wiegert报道了iuhs母猪乳汁中乳糖含量升高、乳蛋白与固体含量下降。bernhard用同窝出生的iuhs公猪与iutn公猪进行比较，发现iuhs公猪的精子数量与精子质量都有所下降。

肠道是动物消化与吸收的主要器官，也是机体最大的免疫器官，肠道发育的状态对个体出生后的成长及健康具有重要意义。肠道生长发育对生命早期的环境较为敏感，会受到营养水平和应激因素的影响^[13]。哺乳动物尤其是猪的肠道发育是一个高度有组织性的过程，分为五个阶段，其中前两个阶段发生在妊娠时期。第一阶段内胚层形成初期的肠管，第二阶段肠上皮细胞增殖分化，初期绒毛与绒毛之间开始有大量的细胞增殖，隐窝开始发育。这两个阶段对肠道的生长发育及终生功能具有重大的影响，尤其是妊娠90天至分娩阶段，这几周肠道不仅可以达到最大生长发育潜能，并且对消化与吸收功能的成熟非常重要^[14]。肠道黏膜屏障由微生物屏障、化学屏障、机械屏障和免疫屏障构成^[15]。有研究表明，肠道是机体应激时器官功能障碍的中心。猪在热应激中为了保证心脑等重要器官的血液供应以及外周循环蒸发和非蒸发散热的需要，胃肠道的血流量会明显减少，血液重新扩散到外周组织进行辐射散热，流向肠上皮组织的血液、氧气和营养物质减少，小肠绒毛微循环供血不足，最终导致上皮细胞病理性凋亡、坏死、从绒毛上端脱落，造成肠道黏膜结构损伤、通透性增加，黏膜免疫功能下降，菌群失衡，最终导致肠道黏膜屏障受损^[16-17]。

2. 研究的基本内容和问题

（1）研究目标

目前，关于母猪妊娠后期热应激对子代影响的研究更多集中在代谢水平，但是关于子代肠道发育水平的研究少。本试验通过比较妊娠后期热应激母猪后代与热中性母猪后代血清应激激素含量，空肠屏障功能相关基因表达和凋亡基因变化。旨在探究妊娠后期母猪发生热应激是否会对子代肠道发育的水平产生影响，对实际生产中仔猪的培育有着重要意义。

3. 研究的方法与方案

（1）研究方法

本研究采用控制变量法。参考妊娠母猪适宜的环境温度确定热应激处理组与热中性处理组的温度范围，以温度作为唯一变量，控制其他环境因素、人为因素等保持较高的一致性。在选取妊娠母猪时，挑选受孕时间、身体条件相似的初产母猪作为实验对象。分娩后在两组中选择妊娠长度、产仔数相近的母猪，随机挑选其后代一公一母两头仔猪采集血清样本和肠道组织样本，避免性别因素对实验结果造成影响。

4. 研究创新点

热应激的初步研究主要集中于母猪哺乳期。在妊娠阶段，最初的20天和妊娠后期的30天是母猪对环境温度最为敏感的阶段，在此阶段发生热应激的母猪死胎率和流产的风险都大大增高。目前有关母猪妊娠后期热应激的研究更多地集中在母猪热应激表现以及后代代谢水平和繁殖性能上的差异，有关肠道发育的研究却很少。本研究通过比较妊娠后期热应激母猪后代的血清应激激素含量、空肠屏障功能相关基因及凋亡基因表达量的变化，旨在分析妊娠后期热应激对其后代肠道发育的影响，这也为筛选出可缓解母猪热应激的营养物质提供了理论依据。

5. 研究计划与进展

2018.7-8 查阅文献，制定实验计划

2018.9-10 进行动物实验，对妊娠85d母猪进行热应激处理与对照组处理