維生素和礦物質(zhì)對犬受孕的影響

程占軍 王尚軍 周 衛(wèi)

維生素和礦物質(zhì)對犬受孕的影響

程占軍 王尚軍 周 衛(wèi)

維生素和礦物質(zhì)是犬不可缺少的物質(zhì)，在機體中發(fā)揮重要作用。維生素和礦物質(zhì)在生殖過程中所起的作用也越來越受到重視。

一、維生素

維生素是維持犬正常生命活動所必需的一類低分子有機化合物，是許多酶的輔酶或輔基的組成成分，起著調(diào)節(jié)免疫力和控制代謝的作用，此外還具有抗氧化、抗自由基、抗凋亡和抗衰老等多方面的功能。目前證實很多維生素還與生殖功能相關(guān)。

（一）維生素A

維生素A又名視黃醇，是一個具有脂環(huán)的不飽和一元醇，它參與胚胎的正常發(fā)育，并維持機體多種生理活動。對嚙齒類動物維生素A缺乏或過多癥的研究表明，維生素A是公犬生殖系統(tǒng)發(fā)育和維持正常所必需的物質(zhì)。研究表明維生素A在精子發(fā)生中起重要作用。犬精子膜上含有豐富的不飽和脂肪酸，極易被氧化，進而影響精子功能，導(dǎo)致不育?；钚匝跄軐?dǎo)致精子膜脂質(zhì)過氧化損傷，影響其運動能力，使精子中段畸形和精卵融合障礙。維生素A是一種抗氧化劑，它可阻斷脂質(zhì)過氧化，從而保護精子。需注意的是有研究顯示維生素A抗氧化作用有劑量依賴性，補充濃度過高的維生素A(如胡蘿卜素)反而會使細胞抗氧化作用降低 。維生素A缺乏還可以導(dǎo)致生精停滯。此外，維生素A在胚胎發(fā)育中也起到重要作用。低、中等劑量的維生素A對胎兒有保護作用。母體維生素A供應(yīng)不足時，胎兒發(fā)育不良，嚴重的維生素A供應(yīng)不足則可導(dǎo)致胎兒流產(chǎn)或吸收，甚至不孕。這些現(xiàn)象均提示維生素A與生殖功能密切相關(guān)。

（二）維生素B

維生素B，又稱鈷胺素，是一組紅色類咕啉化合物的總稱。維生素B是維持機體正常代謝所必需的低分子有機化合物。維生素B與生殖功能的相關(guān)性研究較少。維生素B缺乏的犬妊娠率降低，早期流產(chǎn)風(fēng)險增加。另一方面大量攝入維生素B可導(dǎo)致神經(jīng)損害和生殖系統(tǒng)損害，精子數(shù)量和精子存活率減少、活力降低、畸形率增高，但不影響雄激素的分泌。維生素B缺乏主要與神經(jīng)管畸形、早期妊娠流產(chǎn)等不良妊娠結(jié)局的發(fā)生有關(guān),也可降低卵巢對超促排卵的反應(yīng)。

（三）維生素C

維生素C又稱抗壞血酸，既可參與氧化反應(yīng)，又不失還原的作用。維生素C是輔酶的組成部分，在犬體內(nèi)參與許多重要的代謝或反應(yīng)，也是生育過程中一種必要的生化物質(zhì)。它對精子有保護作用，精漿內(nèi)的濃度是血液的10倍，從而可以保護精子免受自由基，如活性氧的損傷，防止精子DNA過氧化損傷。補充維生素C可提高精子活力，減少畸形精子率 。體外實驗還表明，維生素C與卵母細胞和胚胎的發(fā)育有關(guān)。它可促進卵泡破裂，減少卵丘細胞凋亡，提高囊胚發(fā)育率 。

（四）維生素D

維生素D的主要功能是調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣、磷代謝，維持血鈣和血磷的水平，以及牙齒和骨骼的正常生長發(fā)育，它也與生殖功能相關(guān)。其缺乏或受體突變可出現(xiàn)性腺功能不全，母犬子宮發(fā)育不良，卵泡生成受損，公犬睪丸發(fā)育不良，精子數(shù)目和活力下降。維生素D受體廣泛存在于母犬和公犬生殖系統(tǒng)中，可能參與調(diào)節(jié)精子細胞內(nèi)鈣離子的含量，降低甘油三酯，增加脂肪酶活性，激活絲裂原活化蛋白激酶和糖原合成酶激酶3等信號通路，從而影響精子存活和獲能。

（五）維生素E

維生素E是體內(nèi)具有廣泛生理功能的重要脂溶性維生素，也是一種有效的抗氧化劑。維生素E可通過清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的形成等保護細胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而對抗生殖系統(tǒng)的氧化應(yīng)激損害，保護精子免受損傷，提高胚囊的發(fā)育率。在動物模型實驗中，缺乏維生素E會影響生殖系統(tǒng)功能，如不易受精，易發(fā)生習(xí)慣性流產(chǎn)和不孕癥。補充維生素E可以提高精子的活力。此外，維生素E可以有效地緩解某些毒物，如二嗯英和氯化汞等對生殖系統(tǒng)的毒性作用。維生素E缺乏與自然流產(chǎn)密切相關(guān)。正常妊娠過程中，血漿各種脂蛋白含量升高，脂類過氧化水平增加，如抗氧化劑缺乏，使體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除失去平衡，過多的自由基對生物大分子產(chǎn)生毒性作用，導(dǎo)致核酸斷裂、堿基改變，胚胎發(fā)育不良或畸形，最終流產(chǎn)。在犬胚胎期和生長期，維生素E嚴重缺乏會導(dǎo)致仔犬神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育畸形，出現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)和功能損害。補充適量的維生素E可改善孕期母體健康，降低出生缺陷、早產(chǎn)及低體重的發(fā)生率。

（六）葉酸

葉酸屬于維生素B族，是合成犬DNA的必需維生素，并與細胞分化、倍增及其功能密切相關(guān)。研究表明葉酸與公犬、母犬不育均有關(guān)。葉酸缺乏可影響精子生成，甚至導(dǎo)致不育。補充葉酸后可改善精液質(zhì)量，增加精液的密度和活力，降低精原細胞的比例。同型半胱氨酸濃度與卵泡成熟度呈負相關(guān)，而接受體外受精治療的患者補充葉酸后，卵泡液中同型半胱氨酸濃度顯著降低 。另有研究顯示，卵泡液和精液中同型半胱氨酸的濃度與取卵后第3天的胚胎質(zhì)量相關(guān)，但是否與妊娠率相關(guān)仍有待證實。此外，紅細胞內(nèi)的葉酸是早期妊娠的保護因素。葉酸缺乏還可導(dǎo)致胎兒發(fā)育異常，如出現(xiàn)神經(jīng)管畸形。血清葉酸水平低者更易出現(xiàn)早期流產(chǎn)。

二、礦物質(zhì)

礦物質(zhì)是指犬內(nèi)除碳、氫、氧、氮以外的其他元素。在這些元素中已發(fā)現(xiàn)有2O種是犬必需的。有些礦物質(zhì)與生殖，特別是公犬生殖有關(guān)，目前研究最深入的是鋅和硒。

（一）鋅

鋅是犬必需的微量元素，是體內(nèi)200多種酶的組成成分。它與公犬生殖系統(tǒng)及精子發(fā)生過程中的一系列酶活性密切相關(guān)，參與性腺的發(fā)育及精子的生成、成熟、獲能和頂體反應(yīng)過程，從而影響生殖功能。鋅對精子的作用包括：1. 精子在射出過程中吸收精漿內(nèi)的鋅并與細胞核染色質(zhì)的硫基結(jié)合，可使染色質(zhì)免于過早解聚，促進精卵結(jié)合而有利于受精。2. 鋅可通過超氧物歧化酶清除自由基，抑制細胞膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，保證精子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能正常。3. 鋅與其氧化物可抑制精子的酵解和氧化過程，從而使精子存活能力增強，因此精液中的鋅含量是影響精子數(shù)量和質(zhì)量的一個重要因素，有研究顯示精液中鋅的水平與精子數(shù)目和形態(tài)相關(guān)。鋅的作用可能與其阻止氧化應(yīng)激、細胞凋亡和DNA碎片形成有關(guān) ，鋅還可以阻止熱效應(yīng)對精子的損傷，長期服用可提高子代質(zhì)量 。此外，鋅也是間質(zhì)細胞合成雄激素的必要前提，并可影響促性腺激素的釋放，進而影響性腺發(fā)育和睪丸的生精功能，甚至性功能。母犬缺鋅時，垂體合成與分泌的卵泡刺激素和黃體生成素減少，卵泡的生長、成熟及排出受到影響，從而影響母犬生殖健康。

（二）硒

硒是犬維持生命所必需的基本營養(yǎng)元素之一，目前發(fā)現(xiàn)硒缺乏對公犬生殖能力的影響非常顯著，低硒動物的繁殖能力下降。硒缺乏血清睪酮含量顯著降低；精子數(shù)量顯著減少、畸形率顯著增高；曲細精管萎縮，管腔內(nèi)精子數(shù)明顯減少，并出現(xiàn)空腔；睪丸各級生精細胞變薄、數(shù)量減少、結(jié)構(gòu)紊亂，生精過程受到輕度抑制 。另一項研究顯示補充硒可改善精液質(zhì)量 。

目前認為硒對精子的影響主要通過含硒蛋白質(zhì)而發(fā)揮作用。硒蛋白磷脂氫過氧化物谷胱甘肽過氧化物酶是精子中段線粒體膜的一種結(jié)構(gòu)蛋白，它可以保護細胞免受損傷，在精子的成熟過程中發(fā)揮重要作用；而硒蛋白精核谷胱甘肽過氧化物酶可影響精子染色質(zhì)凝聚。最近研究顯示，硒缺乏和硒過量可激活氧化應(yīng)激，引起DNA損傷、細胞凋亡增加，生育力降低，推測可能與熱休克蛋白7O的降調(diào)節(jié)相關(guān)。低硒可能抑制腺垂體釋放促黃體生成激素，或作用于下丘腦的促性腺激素釋放激素，從而抑制促黃體生成激素的釋放，影響排卵，降低母犬動物的繁殖能力 。硒缺乏受孕率顯著降低，死胎數(shù)、著床前丟失率、著床后丟失率增高，胎仔體重顯著降低。

（三）錳

錳是維持正常生殖功能所必需的微量元素，錳缺乏也是引起公犬不育的原因之一。動物實驗表明，錳缺乏可干擾精子成熟，曲細精管出現(xiàn)退行性變，導(dǎo)致精子數(shù)量減少，使動物不育。錳嚴重缺乏不僅使精子數(shù)量降低，影響精子的活動力，而且還可導(dǎo)致性功能障礙、性欲減退。錳缺乏表現(xiàn)為陰道開放延遲，發(fā)情期不正常，排卵障礙，產(chǎn)仔少且死亡率高。但研究表明，攝入大劑量錳亦可損傷生殖功能，使公犬精子減少、活力降低 。

（四）銅

銅可干擾公犬和母犬生殖功能。它直接影響垂體促性腺激素的釋放，以及促甲狀腺素、腎上腺皮質(zhì)激素和兒茶酚胺的合成，抑制精子的氧化酵解過程，降低精子活力。正常公犬和不育公犬精液中銅離子含量有明顯差異。不育公犬精漿中的銅含量較高，可抑制精子活力，且精子的存活率也明顯受到影響，使精子穿透宮頸黏液的能力顯著降低。銅還可干擾母犬生殖功能。氧化銅可減少子宮頸分泌物的黏稠度，影響精子穿透宮頸黏液。銅離子可抑制分泌期子宮內(nèi)膜細胞中堿性磷酸酶、碳酸酐酶及透明質(zhì)酸酶的活性，提高增殖期子宮內(nèi)膜細胞中酸性磷酸酶的活性，干擾孕卵著床。銅還能干擾卵巢排卵，促使花生四烯酸轉(zhuǎn)變?yōu)榍傲邢偎谾 ，改變輸卵管縱形和環(huán)形平滑肌收縮的振幅和頻率。

綜上所述，多種維生素和礦物質(zhì)是維持正常生殖功能的重要物質(zhì)，缺乏和過量都可能導(dǎo)致不良后果。一項前瞻性研究顯示規(guī)律補充多種維生素可減少因排卵障礙導(dǎo)致的不孕。匈牙利曾進行一項前瞻性隨機雙盲對照試驗，給不孕者補充多種營養(yǎng)素(含l2種維生素、4種礦物質(zhì)和3種微量元素)，并觀察14個月，結(jié)果其妊娠率顯著高于安慰劑組(含維生素C及3種微量元素)，獲得妊娠時間也明顯縮短，說明補充多種維生素及礦物質(zhì)對妊娠有益。

（作者單位：程占軍，公安部南京警犬研究所，210012；王尚軍，內(nèi)蒙古公安廳警犬基地，010000；周衛(wèi)，山西省公安廳警犬基地，030000）

（編輯：李 冰）