曹 偉 譯自 International Poultry Production,Vol.24,№2:11~12賈良梁 ?!×_靜如 制圖表
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熱應(yīng)激對(duì)家禽性能不良影響的解決方案
曹偉 譯自 International Poultry Production,Vol.24,№2:11~12
賈良梁 校羅靜如 制圖表
在家禽生產(chǎn)中,熱應(yīng)激(Heat Stress,HS)是全球范圍內(nèi)最為關(guān)注的問題之一。熱應(yīng)激會(huì)對(duì)家禽的生產(chǎn)性能造成負(fù)面影響,如降低生長速度、產(chǎn)蛋率和產(chǎn)品安全性等。近最,International Poultry Production雜志就該問題與Muhammad Umar Sohail進(jìn)行了討論。
Muhammad曾在美國農(nóng)業(yè)部從事項(xiàng)目研究,并獲得了巴基斯坦拉合爾獸醫(yī)與動(dòng)物科學(xué)大學(xué)(University of Veterinary and Animal Sciences,Lahore)的博士學(xué)位,目前在巴基斯坦費(fèi)薩拉巴德政府學(xué)院大學(xué)(Government College University Faisalabad)擔(dān)任生理學(xué)副教授。
問:熱應(yīng)激是許多國家都面臨的重大問題。預(yù)計(jì)僅美國家禽業(yè),每年因熱應(yīng)激造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)1.25億美元~1.65億美元。您覺得亞洲的熱應(yīng)激情況如何?
答:亞洲是最大的禽肉(占世界總產(chǎn)量的30 %以上)和禽蛋產(chǎn)品生產(chǎn)地。近年來,發(fā)展中國家的類肉禽蛋產(chǎn)量的增長比例高于發(fā)達(dá)國家。
經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Cooperation and Development,OECD)的數(shù)據(jù)顯示,這一增幅在未來幾年甚至?xí)?,如印度、巴基斯坦和孟加拉國,他們的禽肉產(chǎn)量在2015年到2023年間增長將超過50 %。如您所知,亞洲橫跨氣候炎熱潮濕的熱帶和亞熱帶,而現(xiàn)代家禽父母代品系主要由歐洲和美國培育,通常不能很好地適應(yīng)亞洲的氣候。我們沒有關(guān)于由熱應(yīng)激導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失的精確統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但一般認(rèn)為,熱應(yīng)激在亞洲造成的后果更為嚴(yán)重。
問:熱應(yīng)激是多數(shù)家禽生產(chǎn)者共同面臨的問題,但是它是如何影響家禽生產(chǎn)的?
答:家禽沒有汗腺,且皮膚覆蓋著羽毛。在炎熱潮濕氣候中,這兩個(gè)因素都會(huì)對(duì)家禽的生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良的影響。在我們已發(fā)表的兩項(xiàng)針對(duì)肉雞進(jìn)行的研究中,我們發(fā)現(xiàn),在慢性熱應(yīng)激狀態(tài)下,肉雞體重下降了33 %(表1),死亡率急劇增加了4.5個(gè)百分點(diǎn);處于周期性熱應(yīng)激下的肉雞,增重減少了22 %。對(duì)蛋雞和種公雞進(jìn)行的研究,也得到了相似的結(jié)果。
問:如何解釋熱應(yīng)激期間代謝率的下降?
答:代謝率下降是機(jī)體對(duì)環(huán)境溫度升高作出應(yīng)對(duì)的一種生理適應(yīng)。為應(yīng)對(duì)熱應(yīng)激,雞體內(nèi)多種神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制被激活。而基礎(chǔ)代謝率是由家禽血漿中T3(三碘甲腺原氨酸)濃度決定的,正如Sohail等的研究報(bào)道(2010年),T3水平下降會(huì)減少代謝性產(chǎn)熱,從而緩解熱應(yīng)激。
與此類似,生殖激素分泌量發(fā)生變化表示在神經(jīng)內(nèi)分泌通路中導(dǎo)致與應(yīng)激引發(fā)的繁殖性能降低的最終后果。
Rozenboim等(2007年)報(bào)道了應(yīng)激導(dǎo)致蛋雞產(chǎn)蛋量、卵巢重量、血漿孕酮水平、睪酮和17β-雌二醇的降低。
問:從出殼開始就處于熱應(yīng)激狀態(tài)下的肉雞與突然處于熱應(yīng)激下的雞在適應(yīng)性上有什么差異?
答:眾所周知,相對(duì)于未采用高溫“飼養(yǎng)”的家禽,從出生起就提供高溫環(huán)境的家禽對(duì)突然的熱應(yīng)激具有更強(qiáng)的耐性,這種現(xiàn)象被稱為馴化。
Moraes等(2003)報(bào)道稱,在胚胎發(fā)育過程中給與高溫“熏陶”,很可能會(huì)誘導(dǎo)后天的熱適應(yīng)能力。
與此類似,Lin等(2005)報(bào)道,家禽的熱耐受性可以通過短暫的早期熱熏陶或者限飼來增強(qiáng)。
在溫帶地區(qū),如歐洲和北美,熱應(yīng)激會(huì)突然發(fā)生,造成的后果比對(duì)熱帶地區(qū)的家禽更嚴(yán)重,對(duì)生產(chǎn)性能的負(fù)面影響也更大。
問:在熱應(yīng)激期間是否有腸道細(xì)菌負(fù)荷增加的證據(jù)?
答:不少研究報(bào)道,在熱應(yīng)激狀態(tài)下腸道微生態(tài)發(fā)生了改變。大量的研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激會(huì)降低雞腸道內(nèi)全部細(xì)菌的多樣性。
Songe等(2014)報(bào)道,在熱應(yīng)激狀態(tài)下,腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量減少,而大腸菌群和產(chǎn)氣莢膜梭菌的活菌數(shù)增多。
同樣,Sirsat等(2011)報(bào)道,在熱應(yīng)激狀態(tài)下,正如通過致病基因表達(dá)水平所觀察到的那樣,鼠傷害沙門氏菌粘附上皮細(xì)胞的能力得到了增強(qiáng)。
問:為應(yīng)對(duì)家禽的熱應(yīng)激,我們必須采用何種類型的營養(yǎng)解決方案?
答:之前,人們普遍認(rèn)為在熱應(yīng)激狀態(tài)下應(yīng)補(bǔ)充維生素和礦物質(zhì),以改善家禽的電解質(zhì)平衡。如今,研究更多地強(qiáng)調(diào)在熱應(yīng)激下應(yīng)平衡家禽腸道的菌群。我們認(rèn)為,微生物在下丘腦-垂體-腎上腺(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal,HPA)軸中發(fā)揮重要作用。它們通過神經(jīng)內(nèi)分泌通過控制著機(jī)體的多種功能。因此,應(yīng)更多地突出益生元和益生菌或單獨(dú)或多種聯(lián)合使用來改善腸道微生態(tài)。
問:您在攻讀博士學(xué)位期間就進(jìn)行了熱應(yīng)激的相關(guān)研究,研究目的是什么?
答:我做了2項(xiàng)肉雞研究和2項(xiàng)肉種雞和蛋雞的實(shí)驗(yàn)性研究。所有這些研究的目的非常一致:首先,我們研究了熱應(yīng)激對(duì)雞的生理狀態(tài)和生長性能的影響;其次,研究益生元和益生菌在應(yīng)對(duì)熱應(yīng)激上的作用。
問:您曾說,您測(cè)試了酵母細(xì)胞壁成分對(duì)熱應(yīng)激狀態(tài)下家禽的影響,為什么要選擇酵母細(xì)胞壁成分?在所有不同的酵母組分中,為什么要選擇Safmannan?
答:酵母細(xì)胞壁組分含有甘露聚糖和β-葡聚糖。有文獻(xiàn)報(bào)道稱,甘露聚糖作為益生元具有雙重功效。
它們能夠通過提供自身的凝集素來防止病原體附著到腸壁上,并通過糞便將病原體排出腸道。其次,微生物發(fā)酵甘露聚糖會(huì)產(chǎn)生短鏈脂肪酸(Short Chain Fatty Acids,SCFA),SCFA對(duì)微生物和免疫有營養(yǎng)作用。
另一方面,β-葡聚糖能夠調(diào)節(jié)家禽的免疫系統(tǒng),促進(jìn)巨噬細(xì)胞的增殖,放大體液免疫和細(xì)胞免疫的反應(yīng)。
當(dāng)時(shí),Safmannan是一款剛剛推出的益生元產(chǎn)品,對(duì)其要求的濃度(至少含20 %甘露聚糖和20 %β-葡聚糖)進(jìn)行檢驗(yàn)很有趣。
問:這些實(shí)驗(yàn)的畜牧學(xué)/生理學(xué)結(jié)果如何?
答:我們發(fā)現(xiàn),與熱應(yīng)激對(duì)照組相比,補(bǔ)充Safmannan后家禽的體重增長了17 %,飼料轉(zhuǎn)化率降低了0.28,死亡率降低了9 %。它還能降低熱應(yīng)激組家禽的皮質(zhì)酮濃度(圖2)。
問:您能解釋皮質(zhì)酮水平的增加與熱應(yīng)激之間的關(guān)系嗎?Safmannan對(duì)這些參數(shù)的作用方式是什么?
答:在應(yīng)激狀態(tài)下機(jī)體釋放的皮質(zhì)酮是其抵御應(yīng)激的防御或內(nèi)環(huán)境平衡系統(tǒng)的一部分,而腎上腺皮質(zhì)釋放皮質(zhì)酮受到下丘腦和垂體的介導(dǎo)。在應(yīng)激狀態(tài)下,下丘腦產(chǎn)生促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(Corticotrophin Releasing Hormone,CRH),從而刺激垂體,進(jìn)而產(chǎn)生促腎上腺皮質(zhì)激素(Adreno Corticotropic Hormone,ACTH)。
ACTH激活腎上腺,產(chǎn)生皮質(zhì)醇——一種起多種代謝作用的重要內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素。此外,目前大量科學(xué)證據(jù)表明,皮質(zhì)醇是多種免疫功能的重要抑制劑。
研究人員還不能說明益生元或Safmannan降低皮質(zhì)酮水平的確切機(jī)制。據(jù)認(rèn)為:微生物與宿主腸腦軸之間的串?dāng)_能夠調(diào)節(jié)腎上腺的活性。
11問:在研究熱應(yīng)激家禽腸道和呼吸道菌群時(shí),您進(jìn)行了更為深入的分析,為什么?
答:熱應(yīng)激能夠通過誘發(fā)氣喘和酸中毒改變呼吸道的生理機(jī)能,這些生理機(jī)制會(huì)影響呼吸道的微生態(tài)環(huán)境。
其次,已有報(bào)道稱,益生菌對(duì)呼吸道感染和免疫力有積極的影響。因此,這些想法促使我去研究應(yīng)激和添加劑對(duì)氣管微生態(tài)的影響。
12問:您的研究結(jié)果如何?
答:我們發(fā)現(xiàn)在這二個(gè)黏膜位置(氣管與盲腸)上,微生物菌種和多樣性之間存在顯著的差異(圖3)。
問:根據(jù)您的經(jīng)驗(yàn),什么是最有效的熱應(yīng)激解決方案?
答:現(xiàn)代肉雞生產(chǎn)行業(yè)正在不斷向氣候炎熱的發(fā)展中國家擴(kuò)張。在這些國家,由于安裝和運(yùn)營成本高以及電力供應(yīng)不能保障等問題,肉雞舍的氣候控制較落后。
研究人員正在積極尋找替代方法,以解決熱應(yīng)激問題。
據(jù)我所知,日糧管理和家禽基因是控制熱應(yīng)激的關(guān)鍵因素。因此,培育可以適應(yīng)高溫的品種應(yīng)該作為一項(xiàng)戰(zhàn)略目標(biāo)。
人們普遍認(rèn)為,利用裸頸基因(Na)和無羽基因(Sc)可以夠緩解熱應(yīng)激。
良好的飼喂方式有助于應(yīng)對(duì)熱應(yīng)激。例如,夏季建議在清晨和傍晚飼喂,從而降低家禽白天的產(chǎn)熱量。
原題名:Solutions to the negative impact of heat stress on poultry performance (英文)
中圖分類號(hào):S815
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C
文章編號(hào):1001-0769(2016)05-0072-04