褪黑素是哺乳动物松果体产生的一种激素。当哺乳动物处于黑暗中时，褪黑素分泌活动加强；转于光亮环境时则停止分泌。褪黑素具有增强免疫、抗氧化、抗衰老、提高动物繁殖力等作用。然而，褪黑素对母猪生殖系统和在妊娠期发挥的作用机制一直不清。中国农业大学动物科技学院刘国世教授团队开展的崔胜教授主持的国家重点基础研究发展计划（973）项目“猪繁殖力的生理学及相关遗传调控机理”的研究，最终揭示了这一作用的机制。

    该项研究率先发现，细胞的“能量工厂”线粒体也可以合成褪黑素。它不仅只在大脑中的松果体内合成，在卵巢、子宫等生殖器官中也能合成分泌。

    在动物繁殖中，褪黑素作为一种重要的生殖激素，直接或间接调控生殖激素的分泌、卵泡发育、卵母细胞成熟、胚胎发育及早期妊娠等，还能参与季节性发情动物发情周期的调控。刘国世教授说，卵母细胞中线粒体合成的褪黑素，可使线粒体在卵母细胞能维持正常排布状态，保证了线粒体持续供能水平，降低 DNA 氧化损伤，抑制卵母细胞的凋亡。

    研究表明，在成熟液中添加一定浓度的褪黑素，能促进猪卵母细胞成熟，提高胚胎的质量。热应激会造成猪卵母细胞胞内氧化损伤，降低卵母细胞成熟质量及胚胎发育效率。而褪黑素却能缓解氧化应激，促进成熟相关基因的表达，实现对热应激条件下猪卵母细胞体外成熟的保护。研究认为，在猪的早期妊娠阶段，褪黑素通过其受体发挥作用，增加子宫腺密度和面积，并促进子宫内膜发育，让子宫以更好的状态等待胚胎的到来，进一步促进胎儿的发育。

    科学实验证实，发情前小鼠口服褪黑素，胎鼠的数量和产仔数均增加1.4个；在妊娠期多胎动物的饲料或饮水中添加褪黑素，可提高多胎动物的产仔数，小鼠的平均窝产仔数可提高0.48-1.38只，也能缓解由于延长光照造成的产仔数下降。

    刘国世说，褪黑素可通过改善黄体功能促进母猪妊娠，而在猪的黄体组织中也能合成褪黑素。褪黑素能增强黄体细胞免疫功能，促进线粒体功能合孕酮分泌，让母猪子宫维持在一个适合孕育胎儿发育的环境，最后生出健康的“猪宝宝”。

    此项研究的另一个发现是，在猪饲料中添加褪黑素，可以提高配种后孕酮的含量，使母猪产仔数提高1.16头和初生窝重增加1.3公斤，断奶时体重也有提高。

    近年来，母猪繁殖效率低制约了我国养猪业快速发展，其主要表现为繁殖母猪出现发情障碍、排卵率降低、流产等，使得全国的生猪存栏量同比下降1.5%左右，约为4.2亿头。研究人员称，这项已经获得国家发明专利的研究成果，可以提高猪的受精卵质量以及后续胚胎的发育效率。