一种胚胎生命素及其在提高动物繁殖性能中的应用

技术领域

本发明涉及动物繁殖技术领域，尤其涉及一种胚胎生命素及其在提高动物繁殖性能中的应用。

背景技术

母猪的繁殖性能对养猪产业的生产效率非常重要，而早期胚胎发育的不理想会显著影响胚胎存活率和妊娠结果，进而对母猪的繁殖性能产生负面影响。早期胚胎的发育不良可能导致早期胚胎死亡率的增加，限制了母猪的繁殖性能。

为了保证母猪早期胚胎的健康发育，提供良好的母体营养环境十分重要。在受孕前和怀孕早期，确保充足和均衡的营养供给对于支持最佳的胚胎发育至关重要。母猪需要获得足够的蛋白质、能量、维生素和矿物质等营养物质，以支持胚胎的正常生长和发育。此外，母猪的饲养管理、环境条件和疾病管理等因素也对胚胎发育及繁殖性能产生影响。

目前，已有部分研究提出了多种和动物胚胎发育相关的营养物质，例如蛋白质、氨基酸、NCG或其他营养素，其有着一定的改善动物繁殖性能的潜力，但是改善程度有限，目前仍需要探索更加显著提高动物繁殖性能的策略或干预方式。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种胚胎生命素及其在提高动物繁殖性能中的应用。通过多种关键性物质间的协同作用，显著提高动物的繁殖性能。

第一方面，本发明提供一种组合物，包括：丁酸或其衍生物、蛋氨酸、NCG和白藜芦醇；

所述丁酸或其衍生物、蛋氨酸、NCG的质量比为(5～15):(2.5～60)：(1～15)；

所述白藜芦醇的质量百分含量为0.01～1％。

丁酸钠作为一种短链脂肪酸，可以被细胞吸收和利用，其对于胚胎发育过程相关的基因表达具有调节作用；蛋氨酸是一种和胚胎发育相关的氨基酸，其对于胚胎发育过程相关蛋白质的合成较为重要，同时还参与维持细胞代谢的正常进行；N-氨甲酰谷氨酸(以下简称NCG)同样参与到胚胎着床期的生理代谢过程中关键基因的表达。本发明复合三者，显著促进胚胎发育阶段关键蛋白的合成，显著促进动物胚胎发育过程中类固醇激素合成、粘附因子分泌和胚胎滋养层发育，进而提高胚胎附植率等多项繁殖性能。

进一步地，所述丁酸或其衍生物、蛋氨酸、NCG的质量比为(8～12)：(4～60)：(2～15)。

在进一步限定的优选范围内，三者能够更好地协同作用，改善母猪的繁殖性能。

进一步地，所述白藜芦醇的质量百分含量为0.02～0.5％。

白藜芦醇具备抗氧化和抗炎等功能，其可以通过特定的信号通路改善卵巢功能，同时还能够提高胚胎发育潜力，本发明在丁酸或其衍生物、蛋氨酸、NCG的基础上进一步复配白藜芦醇，更进一步提升了动物的繁殖性能，但是白藜芦醇的抗炎特性可能会抑制炎症相关的蜕膜过程，导致子宫内膜容受性降低，因而用量也不宜过高。

第二方面，本发明提供一种胚胎生命素，所述胚胎生命素包括所述的组合物。

进一步地，以质量百分含量计，所述胚胎生命素包括丁酸钠0.08～0.12％、蛋氨酸0.04％～0.6％、NCG 0.02～0.15％和白藜芦醇0.02～0.5％。

第三方面，本发明提供一种动物饲料，所述动物饲料包括所述组合物，或所述胚胎生命素。

第四方面，本发明提供所述组合物，或所述胚胎生命素，或所述动物饲料在提高动物的繁殖性能中的应用。

进一步地，所述繁殖性能包括：胚胎附植率、繁殖率、窝产仔数、窝产活仔数或窝重中的一种或多种。

本发明进一步提供所述组合物，或所述胚胎生命素，或所述动物饲料在促进动物胚胎发育过程中类固醇激素合成、粘附因子分泌或胚胎滋养层发育中的应用。

进一步地，所述动物为哺乳动物，优选为大鼠或猪。

本发明具备如下有益效果：

本发明提供了一种可以协同提高早期胚胎存活率和胚胎附植数量的组合物，组合物中的多种关键性成分通过调控子宫内膜的生理代谢过程，促进孕酮合成以及改善胚胎环境等方式协同增效，显著改善了动物的繁殖性能，例如提高了窝产仔数、窝产活仔数和窝重，且提高程度显著，超出了一般营养物质的改善效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的经过胚胎生命素处理后，卵巢类固醇激素合成相关基因的变化示意图。

图2是本发明实施例1提供的经过胚胎生命素处理后，子宫内膜粘附因子分泌相关基因的变化示意图。

图3是本发明实施例1提供的经过胚胎生命素处理后，早期胚胎发育相关基因的变化示意图。

图4是本发明实施例1提供的采用实验组和对照组培养基进行胚胎粘附试验后，胚胎粘附率的变化示意图。

图5是本发明实施例2提供的饲喂含胚胎生命素的日粮后早期胚胎存活率和胚胎附植数量的变化示意图。

图6是本发明实施例2提供的饲喂含胚胎生命素的日粮后胚胎附植期大鼠血清中雌激素和孕激素的含量变化示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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

本实施例提供验证胚胎生命素对母猪繁殖相关细胞的作用，具体流程如下：

1、试验材料

本试验使用的猪胚胎滋养层细胞系(Porcine trophectoderm cells，pTc)，猪卵巢颗粒细胞(Porcine ovarian granulosa cells,pGCs),猪子宫内膜上皮细胞(Porcineendometrial epithelial cells，pEECs)均来自中国农业大学动物科学技术学院曾祥芳教授实验室。

2、试验方法

2.1胚胎生命素培养基的配置

将5mL FBS、0.5mL青链霉素混合液加入到50mL离心管中，补充DMEM高糖培养基至50mL，充分混匀，得到含有10％ FBS、100U/mL青霉素和100U/mL链霉素细胞完全培养基。再加入5.5mg丁酸钠、1.86mg蛋氨酸、0.95mg NCG、50μl的10mM白藜芦醇。

胚胎生命素培养基的终浓度为：1mM丁酸钠、0.25mM蛋氨酸、0.1mM NCG、10μM白藜芦醇。

2.2基因表达测定

将pTc细胞、pGCs细胞和pEECs细胞分别接种至6孔板，待细胞融合度达到80％，分别用普通培养基和胚胎生命素培养基培养12h(普通培养基即前述2.1中胚胎生命素培养基去除胚胎生命素组分)，用trizol收取细胞，提取RNA，再用聚合美反转录试剂盒对RNA进行反转录。随后，分别检测三种细胞与繁殖相关的基因表达情况。

2.3黏附试验

将pEECs细胞接种至6孔板，采用培养基培养12h，待细胞融合度达到80％，再将培养基培养12h的pTc细胞计数后(A1)接种到pEECs细胞上，模拟胚胎黏附过程，持续1h。随后轻轻用PBS将未黏附上的pTc细胞吹洗下来，用细胞计数仪进行计数(A2)，计算(A1-A2)/A1*100％得到胚胎粘附率。

3、实验结果

3.1基因表达

为了探究胚胎生命素影响母猪繁殖性能的分子机制，本发明分别从卵巢类固醇激素合成、子宫内膜粘附因子分泌、早期胚胎发育以及胚胎黏附等方面，测定了胚胎生命素对繁殖相关细胞功能基因的表达。

胚胎生命素对卵巢类固醇激素合成的作用结果如图1所示，结果表明，胚胎生命素对猪卵巢颗粒细胞的STAR基因和CYP19A1基因有促进作用，对CYP11A1，CYP17A1,FSHR和LHR均无促进效果。STAR基因和CYP19A1均为雌激素和孕激素合成的关键基因。

胚胎生命素对子宫内膜粘附因子分泌的作用结果如图2所示，结果表明，胚胎生命素对猪子宫内膜上皮细胞的Hoxa10基因和LIF基因有促进作用，其中显著促进了LIF基因的表达，该基因编码白血病抑制剂因子，是胚胎黏附窗口期的重要信号因子。

胚胎生命素对早期胚胎发育的作用结果如图3所示，结果表明，胚胎生命素对猪胚胎滋养层细胞的GATA3基因有促进作用，该基因是滋养层发育的关键基因。同时，胚胎生命素促进了氨基酸转运载体和葡萄糖转运载体LAT1，ASCT2和GLUT4基因的表达。

3.2黏附试验

为了进一步验证胚胎生命素对胚胎附植的影响，本发明采用2.3所示的粘附试验进行检测，实验组和对照组采用不同的培养基，实验组分别采用胚胎生命素培养基(步骤2.1相同)、丁酸钠培养基(将胚胎生命素培养基中的所有胚胎生命素组分换成等质量的丁酸钠)、蛋氨酸培养基(将胚胎生命素培养基中的所有胚胎生命素组分换成等质量的蛋氨酸)、NCG培养基(将胚胎生命素培养基中的所有胚胎生命素组分换成等质量的NGC)、白藜芦醇培养基(将胚胎生命素培养基中的所有胚胎生命素组分换成等质量的白藜芦醇)和对照组(胚胎生命素培养基的基础上去除所有胚胎生命素组分)。

结果如图4和表2所示，从图4中可以看出，对照组胚胎粘附率为59.8％，胚胎生命素组的胚胎粘附率为71.1％，提升率显著提升，达到18.9％。而对比各实验组的提升率结果如表1所示，从中可以看出胚胎生命素可以显著提升胚胎粘附率，并且效果优于不同组分之和。

表1对照组和不同实验组的胚胎粘附率结果

结果显示胚胎生命素可以显著提升胚胎粘附率，并且效果优于不同组分之和。

以上结果表明了胚胎生命素可能通过促进类固醇激素合成、粘附因子分泌以及胚胎滋养层发育，提高胚胎粘附率，从而提高母猪繁殖性能。

实施例2

本实施例提供胚胎生命素对母鼠繁殖性能的影响，具体流程如下：

1、试验方法

(1)本试验选用健康的8周龄雌性SD初产大鼠，体重180-220g，购于北京华阜康生物科技股份有限公司。适应3天后，将雌性SD大鼠于8:00pm与生育能力正常的同种属雄性SD大鼠按3:1合笼。次日8:00am对雌性大鼠做阴道涂片，显微镜下观察是否有精子存在。若有，则记为妊娠第1天。

将40只妊娠大鼠随机分为2组，分别为对照组和胚胎生命素组，每组20个重复。

胚胎生命素组的大鼠在妊娠1～7天饲喂含有胚胎生命素的清洁级繁殖鼠料的颗粒饲料(以质量百分含量计，包括0.1％丁酸钠、0.6％蛋氨酸、0.1％NCG、0.05％白藜芦醇)，对照组的大鼠在妊娠1～7天饲喂标准的清洁级繁殖鼠料的颗粒饲料。饲料加工在北京华阜康生物科技股份有限公司完成。

(2)样品采集

妊娠第7天，将所有大鼠用戊巴比妥钠麻醉，前腔静脉采血，剖开腹腔，暴露子宫，收集胚胎附植部位组织和卵巢组织，记录胚胎附植数。

(3)血清激素测定

血清雌二醇浓度采用放免测定盒(HY-10029)测定，血清雌二醇浓度采用放免测定盒(HY-10029)测定。

2、结果

(1)生产性能

结果如图5所示，妊娠第七天，对照组SD母鼠的胚胎附植数为12.63个，而胚胎生命素组为14.06个，与对照组相比增加了1.43个，存在显著差异(P<0.01)。这表明妊娠早期饲喂胚胎生命素日粮可显著提高早期胚胎存活率和胚胎附植数。

(2)血清结果

妊娠早期日粮添加胚胎生命素影响了胚胎附植期大鼠血清中雌激素和孕激素的含量。结果如图6所示，妊娠第七天，对照组和胚胎生命素组血清中雌激素含量分别为9.83pg/mL和24.10pg/mL，统计检验差异显著(P<0.05)；对照组和胚胎生命素组血清中孕激素含量分别为12.27ng/mL和26.52ng/mL，统计检验差异极显著(P<0.01)。

实施例3

本实施例验证胚胎生命素对母猪繁殖性能的影响。

1、试验方法

试验选取100头(长×大)二元杂交母猪，根据母猪背膘、胎次和前三胎繁殖性能随机分为5组，每组20头。在妊娠1～28天分别饲喂对照组妊娠早期日粮和实验组妊娠早期日粮，实验组共有4组，分别在对照组日粮的基础上添加丁酸钠、蛋氨酸、NCG和胚胎生命素，添加量以使其最终质量百分含量均为0.46％，胚胎生命素包括0.1％丁酸钠、0.16％蛋氨酸、0.15％NCG和0.05％白藜芦醇，总计同样为0.46％，之后均饲喂相同的妊娠母猪日粮至分娩。日粮营养水平满足《GB/T 39235-2020猪营养需要量_国家标准》中妊娠母猪营养需要，对照组和胚胎生命素组日粮配方见表2。

表2胚胎生命素组日粮组成

2、饲养管理

试验在国家饲料工程技术研究中心丰宁动物试验基地暨中国农业大学丰宁实验站(承德九运农牧有限公司)进行。试验猪饲养在封闭式猪舍内，水泥地面，通风良好，严格按照猪场常规程度进行消毒、驱虫和免疫。所有母猪均饲养在限位栏(2.2×0.65m

3、数据采集

母猪分娩当天记录窝产仔数、窝产活仔数、死胎、木乃伊、仔猪性别、初生重和窝重。

4、结果

试验结果如表1所示，窝产仔数提升率＝(实验组平均窝产仔数-对照组平均窝产仔数)/对照组窝产仔数；窝重提升率＝(实验组平均窝重-对照组平均窝重)/对照组平均窝重。

表3对照组和各实验组的窝产仔数和窝重对比结果

结果显示，与对照组相比，妊娠早期饲喂胚胎生命素日粮的母猪窝产仔数和窝重均显著提升。这说明饲喂胚胎生命素可以有效提高母猪的各项繁殖性能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。