為了滿足母豬在不同繁殖周期的需要，母豬體內(nèi)的激素水平和生理代謝會隨著生理階段發(fā)生變化。然而，當(dāng)母豬自身發(fā)生病理性改變以及攝入日糧營養(yǎng)成分或濃度有變化時，將會影響激素的生成、分泌及其功能的發(fā)揮。胰島素是體內(nèi)具有重要生理作用的激素，不僅可以調(diào)節(jié)糖脂代謝，還對母豬的繁殖性能起著重要的作用，需要從營養(yǎng)方面適時予以調(diào)控。
胰島素是由胰臟內(nèi)的胰島β細(xì)胞受內(nèi)源性或外源性物質(zhì)如胰高血糖素、葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸等的刺激而分泌的一種蛋白質(zhì)激素。IGF-1主要來自于肝臟，是一類既具有促進(jìn)細(xì)胞分化和增殖活性又具有胰島素樣作用的多肽，主要以結(jié)合蛋白的形式存在。IGF-1與胰島素原（胰島素的前體物質(zhì)）有約60%的結(jié)構(gòu)同源性，同時，IGF-1受體與胰島素受體也是有約60%的同源性，故胰島素和IGF-1與彼此的受體間存在交叉性結(jié)合。胰島素水平的升高可以降低血漿及組織中IGF結(jié)合蛋白的合成，從而提高IGF-1的活性。另一方面，IGF-1可促進(jìn)胰島不斷分泌胰島素，起到調(diào)節(jié)糖脂類代謝的作用。在對糖尿病人的治療過程中，IGF-1可有效提高胰島的敏感性，以恢復(fù)人體本身對糖類代謝的功能。2. 胰島素與IGF-1對母豬繁殖性能的調(diào)控2.1.1調(diào)節(jié)母豬性腺發(fā)育胰島素與雌激素的互作，具有調(diào)節(jié)母豬性成熟的功能。在生長期抑制性腺發(fā)育，隨著日齡的增長，胰島素能夠通過促進(jìn)顆粒細(xì)胞增殖，直接促進(jìn)卵泡的生成和發(fā)育；還可通過刺激顆粒細(xì)胞合成IGF-1，間接促進(jìn)卵泡的生成和發(fā)育。
圖1 胰島素對性腺發(fā)育的調(diào)節(jié)胰島素可以通過血腦屏障，直接作用于下丘腦，將能量代謝狀況的信息傳遞至下丘腦。胰島素及其受體存在于下丘腦正中隆起處，促性腺釋放激素（GnRH）分泌神經(jīng)元的附近，參與GnRH的釋放并增加其釋放頻率，并能通過改變垂體前葉對GnRH的敏感性，而刺激促黃體生成素（LH）和促卵泡素（FSH）的分泌。另外，還可以通過促進(jìn)IGF-1影響GnRH的分泌，從而調(diào)節(jié)卵巢功能。在豬卵泡發(fā)育過程中，胰島素有促進(jìn)顆粒細(xì)胞增殖和雌激素分泌的功能。IGF-1是體內(nèi)非常重要的細(xì)胞有絲分裂促進(jìn)劑。在小鼠胚胎體外培養(yǎng)試驗(yàn)中，在培養(yǎng)液中加入外源IGF-1，可增加胚胎蛋白的合成，加速胚胎發(fā)育。促進(jìn)組織細(xì)胞對葡萄糖的攝取和利用，促進(jìn)糖原合成，抑制糖異生，降低血糖；促進(jìn)脂肪酸合成和脂肪貯存，減少脂肪分解；促進(jìn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞，以及蛋白質(zhì)合成的各個環(huán)節(jié)以增加蛋白質(zhì)合成。總的作用是促進(jìn)合成代謝。
圖2 胰島素對糖脂的代謝調(diào)節(jié)在母豬妊娠前期和中期，母豬胰島素的分泌量和敏感性增加，促進(jìn)了母豬蛋白及脂質(zhì)沉淀。到妊娠后期，母豬胰島素敏感性降低，脂肪組織分解增多，促進(jìn)養(yǎng)分向肝臟和胎盤轉(zhuǎn)移，以滿足胎兒快速生長的營養(yǎng)需要。胰島素在心臟收縮力和血管張力的調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用。其作用機(jī)理是：通過激活內(nèi)皮一氧化氮酶，促使血管內(nèi)皮產(chǎn)生一氧化氮，并擴(kuò)散到管腔及血管平滑肌細(xì)胞，從而誘導(dǎo)血管舒張。另外，可通過促進(jìn)IGF-1的分泌，間接舒張血管，降低血管阻力。這對于母豬妊娠期胎盤功能的發(fā)揮以及保證胎兒健康的生長發(fā)育至關(guān)重要。（在《豬胎盤結(jié)構(gòu)與功能的營養(yǎng)調(diào)控策略》文章中有詳細(xì)論述）2.3對泌乳母豬生產(chǎn)性能的調(diào)控豬的采食行為受到飽腹感和饑餓感的調(diào)節(jié)。在豬的下丘腦中，有控制食欲的神經(jīng)中樞，分為飽腹中樞和攝食中樞兩部分，血液中葡萄糖和游離脂肪酸的濃度是刺激這兩個中樞的物質(zhì)。采食后血液中的葡萄糖濃度增加時，飽腹中樞受到刺激而興奮，產(chǎn)生飽腹感，抑制豬繼續(xù)采食。當(dāng)血液中葡萄糖濃度減少時，機(jī)體動員脂肪分解來供應(yīng)能量，這樣血液中的游離脂肪酸濃度增加，刺激攝食中樞，產(chǎn)生饑餓感。胰島素是機(jī)體內(nèi)唯一降低血糖濃度的激素，那么通過促進(jìn)胰島素的合成與分泌、增加胰島素敏感性，就能及時降低采食后血糖濃度，而促進(jìn)采食量的提高。胰島素參與調(diào)控泌乳過程。在母豬泌乳高峰期，胰島素可以進(jìn)入乳腺，促進(jìn)乳腺攝取營養(yǎng)物質(zhì)。胰島素可抑制脂肪酸從脂肪組織中動員，從而減少泌乳期母豬的背膘損失和防止哺乳仔豬脂肪性腹瀉。3. 調(diào)節(jié)胰島素分泌的營養(yǎng)策略通過不同的機(jī)理，刺激胰島β細(xì)胞分泌胰島素，從而提高血清中胰島素的濃度，但胰島素濃度高有時并不必然會降低血糖濃度。提高能量濃度和日糧能量來源中淀粉與油脂的比例，都能提高進(jìn)食后血液中胰島素濃度變化曲線下面積，以及血液中IGF-1的濃度。在相同日糧及日采食量的情況下，飼喂次數(shù)越少，進(jìn)食后產(chǎn)生的胰島素峰值會越高。血糖濃度是影響胰島素的產(chǎn)生與分泌最重要的因素。日糧中添加葡萄糖、蔗糖等單糖或雙糖以及快消化淀粉，均有利于血糖濃度的快速上升，提高胰島素分泌量及敏感性。而脂肪、蛋白質(zhì)和纖維等來源的能量，血糖濃度上升較慢。這就是配種前短期優(yōu)飼和哺乳期需要用高含量單糖、雙糖或快消化淀粉的理論依據(jù)之一。精氨酸是一種強(qiáng)激素促分泌素,可通過調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞功能而提高胰島素的合成與分泌。D-核糖可刺激胰島β細(xì)胞分泌胰島素，顯著提高血清中胰島素水平。血液中D-核糖濃度升高后，在短時間內(nèi)降低血糖含量，隨著時間推移降糖作用減小，因此不會出現(xiàn)低血糖現(xiàn)象。這對于泌乳階段母豬而言，既可以提高胰島素敏感性，減輕胰島素抵抗作用，又不會因血糖含量降低而影響乳汁合成。酵母水解物富含核苷酸，在體內(nèi)經(jīng)過代謝后可產(chǎn)生部分D-核糖。胰島β細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，是觸發(fā)胰島素的囊泡釋放胰島素的重要因素。3-羥基丁酸（HB）可以顯著提高胰島β細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，從而促進(jìn)胰島素的分泌。圖3 葡萄糖進(jìn)入胰島β細(xì)胞引起的生理反應(yīng)長鏈脂肪酸（如亞油酸）通過與細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合，對胰島β細(xì)胞電壓依賴性K+電流及Ca2+電流產(chǎn)生影響，從而促進(jìn)胰島素的分泌。
4.母豬胰島素抵抗的危害及營養(yǎng)調(diào)控策略（下一期文章單獨(dú)論述）
