Задержка внутриутробного развития (ЗВУР) является серьезной проблемой в разведении свиней, затрагивая до 25% поросят с генетическим фоном дюрок, гемпшир, ландрас и йоркшир (имеющих размер живорожденного помета 10–13) и ~30% поросят от плодовитых свиноматок со средним размером живорожденного помета у свиноматок ~18. Из-за отсутствия надлежащего вмешательства в питание поросята с ЗВУР выбраковываются при рождении на большинстве свиноводческих ферм, что представляет собой серьезную потерю для мировой свиноводческой отрасли и вызывает обеспокоенность по поводу благополучия животных.
Глицин имеет самую высокую скорость накопления среди всех аминокислот как у плодов млекопитающих, так и у новорожденных. Таким образом, диетические потребности растущих животных в глицине особенно высоки. Это согласуется с многочисленными ролями глицина в клеточной сигнализации, метаболизме (например, синтезе креатина и глутатиона (GSH) и функциями, включая активацию механистической мишени рапамицина (MTOR) сигнального пути в клетках).
Глицин традиционно классифицируется как «незаменимая в питании аминокислота» для млекопитающих, включая людей и свиней, поскольку он может быть синтезирован из серина, треонина, холина и 4-гидроксипролина тканеспецифичным образом. Однако новые данные указывают на то, что глицин из молока свиноматки обеспечивает только 20% потребности поросят-сосунков и что синтез de novo может быть недостаточным для их максимального роста.
Задержка внутриутробного развития (ЗВУР), определяемая как масса плода или при рождении менее двух стандартных отклонений ниже средней массы тела для породы и гестационного возраста, является значительной проблемой у млекопитающих, включая свиней. Средняя масса тела живорожденных поросят при рождении составляет 1,4 кг для потомства свиноматок йоркшир × ландрас, скрещенных с хряками дюрок × гемпшир; масса тела при рождении <1,1 кг считается ЗВУР.
До 25% живорожденных поросят с генетическим фоном дюрок, гемпшир, ландрас и йоркшир (с размером помета 10–13) страдают от ЗВУР. У большего количества новорожденных поросят (например, ~30% всех живорожденных поросят) от плодовитых маток со средним размером живорожденного помета свиноматок ~18 может наблюдаться ЗВУР.
ЗВУР отрицательно влияет на постнатальную выживаемость, рост, развитие, состав тела, эффективность кормления, здоровье и продуктивность потомства по сравнению с однопометниками с нормальным весом при рождении. Таким образом, поросята с ЗВУР часто выбраковываются при рождении, что приводит не только к значительным потерям для свиноводческой отрасли, но и к проблемам с благополучием животных. Очевидно, что для новорожденных с ЗУВР должны быть разработаны специальные средства питания.
Исследователи из Техасского университета A&M в ходе эксперимента установили оптимальную дозу глицина для поросят с ЗВУР с целью повысить их показатели роста и товарного веса, чтобы избежать отбраковки.
Поросята были потомством самок свиней породы йоркшир × ландрас (опор 1–4), скрещенных с хряками породы дюрок. Среднее количество живорожденных поросят составило 12 на помет. В течение всего периода лактации свиноматки имели свободный доступ к питьевой воде, а также к рациону на основе кукурузной и соевой муки, который в достаточной степени обеспечивал всеми питательными веществами.
Вес при рождении всех новорожденных поросят (возраст 0 дней) регистрировали сразу после опороса. Всего было отобрано 56 поросят с ЗВУР (вес при рождении < 1,1 кг; 0,83 ± 0,02 кг, среднее значение ± SEM, n = 56) из 14 пометов, что дало 4 поросенка ЗВУР/помет, которые были случайным образом распределены в одну из четырех групп лечения (14 поросят/группу) для получения перорального введения 0 (контроль), 0,2, 0,4 или 0,8 г глицина/кг массы тела/день. Все поросята с ЗВУР демонстрировали характеристики крутого дельфинообразного лба и выпученных глаз. Все животные содержались в Центре свиноводства Техасского университета A&M. Поросята получали глицин два раза в день, L-аланин использовался в качестве изонитрогенного контроля.
Результаты показывают, что поросята с задержкой внутриутробного роста (ЗВУР) имеют очевидно сниженную способность синтезировать глицин: эндогенный синтез глицина недостаточен для удовлетворения потребностей поросят с ЗВУР в период подсоса и пероральное добавление глицина этим ослабленным новорожденным может улучшить их показатели роста.
Результаты этого исследования показывают, что пероральное введение глицина (0,2, 0,4 и 0,8 г/кг массы тела в день) поросятам с ЗВУР, выращенным свиноматками, увеличило доступность глицина, глутатиона (основного антиоксиданта) и креатина (необходимого для энергетического обмена в мышцах и мозге) в тканях, а также производительность роста, при этом снизив концентрацию аммиака, мочевины и оксидантов в плазме. Добавка глицина не повлияла на циркулирующие уровни кортизола, инсулина, гормона роста или инсулиноподобного фактора роста I, но стимулировала синтез белка в тканях (включая скелетные мышцы).
Новым и важным выводом из этой работы является то, что пероральное введение глицина (0,2–0,8 г/кг массы тела/день) поросятам с ЗВУР усиливает их рост, при этом доза 0,4 г глицина/кг массы тела/день является наиболее экономически эффективной.
Кроме того, пероральное введение лейцина (1,4 г/кг и 2,1 г/кг массы тела дважды в день) 7-дневным поросятам с ЗВУР до отъема в течение 2 недель снизило скорость их роста, а добавление высоких доз молочного белка вызвало гибель поросят, вероятно, из-за токсичности аммиака.
Напротив, эти ослабленные новорожденные отреагировали на пероральное введение глицина улучшением массы тела и прироста безжировой ткани. Возможно, что большая часть дополнительного глицина используется для синтеза белка во всем организме, и, следовательно, только небольшое количество глицина окисляется с образованием аммиака у поросят. Это согласуется с относительно низкой скоростью окисления глицина во всем организме до CO2 у поросят. Следовательно, не было никаких доказательств токсичности у свиней с ЗВУР, получавших диетические добавки до 0,8 г/кг массы тела в день.
В этом отношении глицин может иметь преимущество перед лейцином или белком в качестве пищевой добавки для поросят с ЗВУР, хотя обе аминокислоты могут активировать сигнализацию клеток MTOR и синтез белка в скелетных мышцах.
Поросята переносили глицин без каких-либо побочных эффектов от дополнительных доз. Эти результаты подчеркивают функциональную роль глицина в питании и обмене веществ и подтверждают мнение о том, что эндогенный синтез глицина у поросят недостаточен для их максимального роста. Очевидно, что глицин является условно незаменимой аминокислотой, которая способствует росту и развитию поросят, особенно поросят с ЗВУР, в период до отъема.
По статье группы авторов (Шэнди Ху, Дэвид В. Лонг, Фуллер В. Базер, Роберт К. Бургхардт, Грегори А. Джонсон, Гояо Ву), опубликованной в журнале Animals 2025 на портале www.mdpi.com. doi.org/10.3390/ani15131855