張少帥 刁華杰,2 張敏紅* 馮京海 周 瑩 李 萌,2 厲秀梅

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，哈爾濱150030)

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風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞生理、內(nèi)分泌和免疫指標(biāo)的影響

張少帥1刁華杰1,2張敏紅1*馮京海1周 瑩1李 萌1,2厲秀梅1

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，哈爾濱150030)

本試驗(yàn)旨在研究不同風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞生理、內(nèi)分泌和免疫指標(biāo)的影響。選取42日齡體重相近、健康的愛(ài)拔益加肉仔公雞150羽，隨機(jī)分成15個(gè)處理，每個(gè)處理10羽，每羽雞作為1個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)動(dòng)物放在環(huán)控艙中(溫度21 ℃，相對(duì)濕度60%)，每次試驗(yàn)處理前從中隨機(jī)挑選10羽，放置在另一個(gè)由本實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的縱向通風(fēng)試驗(yàn)環(huán)控艙中。每次處理分6 h適應(yīng)期(自由采食與飲水)和6 h試驗(yàn)期(禁食禁水)，適應(yīng)期溫濕度與試驗(yàn)前一致。試驗(yàn)期將環(huán)控艙的溫濕度調(diào)至試驗(yàn)要求(相對(duì)濕度保持不變)，風(fēng)速由縱向通風(fēng)實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)采用3×5因子設(shè)計(jì)，試驗(yàn)溫度分3個(gè)水平：26、29和32 ℃；風(fēng)速分為5個(gè)水平：0、0.5、1.0、1.5和2.0 m/s。各試驗(yàn)處理?xiàng)l件在第1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，第2～6小時(shí)分別采集數(shù)據(jù)。結(jié)果表明：1)風(fēng)速和偏熱處理的交互作用顯著影響肉仔雞體核溫度(Tc)、呼吸頻率(Fr)、皮膚溫度(Ts)以及血清三碘甲腺原氨酸(T3)和皮質(zhì)酮含量(P<0.05)。與0風(fēng)速相比，在26 ℃偏熱溫度下，1.0 m/s及以上風(fēng)速顯著降低肉仔雞Tc(P<0.05)，2.0 m/s風(fēng)速顯著降低肉仔雞Fr(P<0.05)，1.5 m/s及以上風(fēng)速顯著降低肉仔雞耳葉皮溫(Tes)(P<0.05)，1.0 m/s及以上風(fēng)速顯著降低肉仔雞雞冠皮溫(Tcs)和小腿皮溫(Tss)(P<0.05)；29 ℃偏熱溫度下，1.0 m/s及以上風(fēng)速顯著降低肉仔雞Tc、Tes、Tcs和Tss(P<0.05)；32 ℃偏熱溫度下，1.0 m/s及以上風(fēng)速顯著降低肉仔雞Tc和Fr(P<0.05)，0.5 m/s及以上風(fēng)速顯著降低肉仔雞Tes、Tcs和Tss(P<0.05)；較高偏熱和無(wú)風(fēng)(32 ℃+0風(fēng)速)或較高偏熱和低風(fēng)(32 ℃+0.5 m/s風(fēng)速)下肉仔雞Tc、Ts、Fr較高，血清T3含量較低，應(yīng)激程度較大。2)偏熱處理下，低風(fēng)速(0.5 m/s)會(huì)加重肉仔雞熱負(fù)荷，風(fēng)速對(duì)肉仔雞免疫指標(biāo)影響較小，最適風(fēng)速為1.5 m/s?？傊?，偏熱處理下風(fēng)速不同程度影響肉仔雞生理、內(nèi)分泌和免疫指標(biāo)。

風(fēng)速；急性偏熱；肉仔雞；生理；內(nèi)分泌；免疫

最早開(kāi)始研究通風(fēng)對(duì)于家禽的影響要追溯到20世紀(jì)60年代[1-2]。在20世紀(jì)末，通風(fēng)已經(jīng)在家禽生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用[3]。諸多試驗(yàn)證實(shí)了風(fēng)速可以提高家禽生產(chǎn)性能[4-6]。風(fēng)速同樣影響家禽的生理指標(biāo)。Furlan等[7]在研究不同風(fēng)速和處理時(shí)間對(duì)36～42日齡肉雞體表溫度和直腸溫度的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，處理時(shí)間顯著影響肉雞腿部皮溫和體溫，且處理前10 min下降最快；4.5 m/s以下的風(fēng)速不會(huì)影響頭部和背部溫度。而Yahav等[8]在研究不同模式溫度(恒溫20 ℃；變溫35/25 ℃、30/20 ℃)和風(fēng)速(0.8～3.0 m/s)對(duì)火雞影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，其體溫均維持在正常溫度范圍，這可能跟火雞較強(qiáng)的耐熱力和不同的處理方式有關(guān)。在Yahav等[4]另一項(xiàng)研究中，在高溫環(huán)境下[(35±1.0) ℃，相對(duì)濕度(RH)(60±2.5)%]，最適宜的風(fēng)速為2.0 m/s，此時(shí)體溫最低，過(guò)高(3.0 m/s)或過(guò)低(0.8 m/s)都會(huì)升高體溫。

國(guó)內(nèi)開(kāi)展風(fēng)速對(duì)家禽體熱調(diào)節(jié)等方面的研究較晚。目前僅有陶秀萍[9]對(duì)溫濕風(fēng)進(jìn)行了初步的研究，并得出了肉雞溫濕風(fēng)指數(shù)模型，探究了風(fēng)速對(duì)肉雞生理生化的影響。不過(guò)其研究的試驗(yàn)條件為高溫(35、38和41 ℃)和低風(fēng)(0、0.7和1.2 m/s)，并沒(méi)有探究偏熱溫度(26～32 ℃)和較高風(fēng)速(2.0 m/s)對(duì)肉雞的影響。而風(fēng)速對(duì)于家禽免疫功能等方面的研究也尚未見(jiàn)報(bào)道。

“偏熱環(huán)境”尚無(wú)確切的定義，本課題組通過(guò)對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能、生理、行為、體熱調(diào)節(jié)、腸道菌群等方面初步的研究發(fā)現(xiàn)[10-14]，其具備以下特點(diǎn)：環(huán)境溫度尚未達(dá)到傳統(tǒng)意義上熱應(yīng)激范圍，一般認(rèn)為是26～32 ℃，此時(shí)機(jī)體的某些生理機(jī)能等受到一定程度影響，但還未造成較深的機(jī)體損傷。且隨著偏熱溫度的增加，不利影響也在進(jìn)一步加重。在夏季實(shí)際生產(chǎn)中，往往會(huì)發(fā)生溫度驟然上升，超過(guò)舒適溫度區(qū)，此時(shí)風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，根據(jù)上升的幅度進(jìn)行逐級(jí)調(diào)節(jié)，偏熱溫度和風(fēng)速調(diào)節(jié)會(huì)同時(shí)存在，并對(duì)家禽的生產(chǎn)和生理等各方面產(chǎn)生影響。

因此，本試驗(yàn)擬以肉仔雞為試驗(yàn)動(dòng)物，探究風(fēng)速和偏熱處理對(duì)其生理、內(nèi)分泌和免疫指標(biāo)的影響，以期為實(shí)際生產(chǎn)中環(huán)境調(diào)控、精細(xì)化和舒適化養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

選取體重相近、健康的42日齡愛(ài)拔益加肉仔雞公雞150羽，體重為(2 706±88) g，隨機(jī)分為15個(gè)處理，每個(gè)處理10羽，每羽作為1個(gè)重復(fù)。處理前所有試驗(yàn)雞在環(huán)控艙(21 ℃+60% RH)中飼養(yǎng)。

飼養(yǎng)管理：試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室昌平試驗(yàn)基地人工氣候試驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行，溫度、濕度自動(dòng)控制(精度:±1 ℃、±7%)，光照時(shí)間為24 h。所用飼糧參照NRC(1994)配制(表1)。試驗(yàn)期間，肉仔雞自由采食與飲水。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 Premix provided the following per kg of the diet：VA 10 000 IU,VD33 400 IU,VE 16 IU,VK32.0 mg,VB12.0 mg,VB26.4 mg,VB62.0 mg,VB120.012 mg,泛酸鈣 pantothenic acid calcium 10 mg,煙酸 nicotinic acid 26 mg,葉酸 folic acid 1 mg,生物素 biotin 0.1 mg,膽堿 choline 500 mg,Zn(ZnSO4·7H2O) 40 mg,Fe (FeSO4·7H2O) 80 mg,Cu(CuSO4·5H2O) 8 mg,Mn(MnSO4·H2O) 80 mg,I(KI) 0.35 mg,Se(Na2SeO3) 0.15 mg。

2)計(jì)算值 Calculated values。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每次試驗(yàn)處理前從環(huán)控艙中隨機(jī)挑選10羽，放置在另一環(huán)控艙——本實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的縱向通風(fēng)試驗(yàn)艙(可實(shí)現(xiàn)0～3 m/s內(nèi)的任意風(fēng)速值，其中在0～2 m/s內(nèi)精確度達(dá)到±0.10 m/s，在2～3 m/s內(nèi)精度達(dá)到±0.15 m/s)中，有效飼養(yǎng)面積為1 m2，每次處理分6 h適應(yīng)期(自由采食與飲水)和6 h試驗(yàn)期(禁食禁水)。適應(yīng)期溫濕度與試驗(yàn)前一致。試驗(yàn)期將環(huán)控艙的溫濕度調(diào)至試驗(yàn)要求(RH保持不變)，風(fēng)速的試驗(yàn)要求由縱向通風(fēng)試驗(yàn)艙實(shí)現(xiàn)。

試驗(yàn)采用3×5因子設(shè)計(jì)，試驗(yàn)溫度分3個(gè)水平：26、29和32 ℃；風(fēng)速分為5個(gè)水平：0、0.5、1.0、1.5和2.0 m/s。具體試驗(yàn)處理如表2所示。

表2 試驗(yàn)處理

以上處理為連續(xù)進(jìn)行，每個(gè)處理用時(shí)12 h，15個(gè)處理共計(jì)7.5 d完成。各處理?xiàng)l件在1 h內(nèi)實(shí)現(xiàn)，第2～6小時(shí)分別采集數(shù)據(jù)。采用德圖多功能測(cè)量?jī)x(Testo 435-2)和德圖熱敏風(fēng)速探頭(測(cè)量范圍：0～20.00 m/s，-20～70 ℃，0～100% RH；測(cè)量精度：0.03 m/s，±0.3 ℃，±2% RH；分辨率：0.01 m/s，0.1 ℃，0.1% RH)對(duì)試驗(yàn)期間溫濕風(fēng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.2.2 樣品采集與測(cè)定

1.2.2.1 生理指標(biāo)

體核溫度(core body temperature，Tc)：適應(yīng)期開(kāi)始時(shí)每處理隨機(jī)選取5羽肉仔雞，飼喂微型溫度數(shù)據(jù)記錄儀DS1922L(分辨率0.062 5 ℃，精度±0.05 ℃)，在體內(nèi)適應(yīng)6 h。試驗(yàn)期開(kāi)始，待達(dá)到處理?xiàng)l件后，每隔5 min記錄1次(試驗(yàn)前用軟件進(jìn)行設(shè)置)，即連續(xù)記錄試驗(yàn)期第2～3小時(shí)內(nèi)的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)束后處死取出記錄儀，用軟件導(dǎo)出所記錄的數(shù)據(jù)。

呼吸頻率(respiratory frequency，F(xiàn)r)：采用Canon EOS 550D攝像模式進(jìn)行拍攝，后期人工數(shù)出數(shù)據(jù)并記錄。在試驗(yàn)期第3～4小時(shí)內(nèi)，每隔10 min采集1次，每次測(cè)量每只雞1 min的呼吸次數(shù)，共采集6次，每次隨機(jī)選取其中5只雞。注：29 ℃+0.5 m/s處理時(shí)，相機(jī)存儲(chǔ)卡損壞，僅記錄部分?jǐn)?shù)據(jù)，因此結(jié)果作為參考。

皮膚溫度(skin temperature，Ts)：采集時(shí)間為試驗(yàn)期第3～4小時(shí)內(nèi)。使用熱紅外成像儀(InfReC H2640，熱分辨率0.03 ℃、精度±1%)對(duì)肉仔雞頭部的側(cè)面和小腿垂直拍攝，拍攝距離為0.5 m，每隔3 min拍攝1次，連續(xù)拍攝1 h，每只雞拍攝20次。通過(guò)軟件分析，記錄每張照片中雞頭部側(cè)面臉耳葉、雞冠和小腿平均皮溫[耳葉皮溫(earlobe skin temperature，Tes)；雞冠皮溫(comb skin temperature，Tcs)；小腿皮溫(shank skin temperature，Tss)]，取20個(gè)數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其中每個(gè)處理中5只雞作為1個(gè)拍攝循環(huán)。紅外拍攝見(jiàn)圖1。

1.2.2.2 血清生化指標(biāo)

試驗(yàn)期第4～5小時(shí)，隨機(jī)選取每個(gè)處理中5只雞進(jìn)行翅靜脈采血，3 000 r/min離心10 min取上清液，迅速放入液氮中冷凍，后放入-80 ℃冰箱進(jìn)行保存。檢測(cè)指標(biāo)為血清三碘甲腺原氨酸(3,5,3′-triiodothyronine,T3)、甲狀腺素(又稱四碘甲腺原氨酸，3,5,3′,5′-tetraiodothyronine,T4)和皮質(zhì)酮(cortisol,CORT)。以上檢測(cè)所用試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所，采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)測(cè)定法，具體操作按照使用說(shuō)明書，所用酶標(biāo)儀為美國(guó)寶特公司生產(chǎn)，型號(hào)為Power Wave XS2。

1.2.2.3 免疫指標(biāo)

血清蛋白、溶菌酶和細(xì)胞因子：總蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法，白蛋白含量測(cè)定采用溴甲酚綠比色法，兩者差值為球蛋白含量。血清溶菌酶采用光學(xué)法測(cè)定。細(xì)胞因子測(cè)定采用ELISA法。以上測(cè)定的試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件中一般線性模型(GLM)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行雙因素方差分析，采用 Duncan氏法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示，P<0.05為差異顯著。

圖1 使用紅外成像儀對(duì)肉仔雞頭部平均皮溫的采集

2 結(jié)果與分析

2.1 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞生理指標(biāo)的影響

由表3可知，溫度和風(fēng)速的交互作用顯著影響Tc、Fr、Tes、Tcs和Tss(P<0.05)。在26 ℃偏熱溫度下，與0風(fēng)速相比，風(fēng)速要達(dá)到1.0 m/s才會(huì)顯著降低Tc(P<0.05)，2.0 m/s高風(fēng)速下呼吸率才會(huì)顯著下降(P<0.05)，1.5 m/s及以上風(fēng)速下肉仔雞Tes顯著降低(P<0.05)，1.0 m/s及以上風(fēng)速下肉仔雞Tcs和Tss顯著降低(P<0.05)。29 ℃偏熱溫度下，與0風(fēng)速相比，1.0 m/s及以上風(fēng)速使得肉仔雞Tc、Tes、Tcs和Tss顯著降低(P<0.05)。32 ℃偏熱溫度下，與0風(fēng)速相比，1.0 m/s及以上風(fēng)速使肉仔雞Tc和Fr顯著降低(P<0.05)，除0.5 m/s風(fēng)速使肉仔雞Tes顯著升高(P<0.05)外，0.5 m/s及以上風(fēng)速使肉仔雞Tes、Tcs和Tss顯著降低(P<0.05)。另，29 ℃+0.5 m/s處理下，由于相機(jī)存儲(chǔ)卡損壞，數(shù)據(jù)不全，導(dǎo)致肉仔雞Fr偏低，試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅作為參考。

2.2 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞內(nèi)分泌指標(biāo)的影響

由表4可知，溫度和風(fēng)速的交互作用顯著影響肉仔雞血清T3和CORT含量(P<0.05)。溫度顯著影響肉仔雞血清CORT含量(P<0.05)。相比于26和29 ℃，32 ℃偏熱處理下，血清CORT含量顯著升高(P<0.05)。

2.3 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞免疫指標(biāo)的影響

由表5、表6可知，溫度和風(fēng)速及兩者交互作用對(duì)肉仔雞血清總蛋白、白蛋白和球蛋白及溶菌酶含量無(wú)顯著影響(P>0.05)。風(fēng)速顯著影響肉仔雞血清白細(xì)胞介素(IL)-1β的含量(P<0.05)，與0風(fēng)速相比，高風(fēng)(2.0和1.5 m/s)下血清IL-1β含量顯著降低(P<0.05)。溫度和溫度于風(fēng)速兩者交互作用對(duì)肉仔雞血清IL-1β、IL-6含量無(wú)顯著影響(P>0.05)。

3 討 論

3.1 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞生理指標(biāo)的影響

肉仔雞Tc、Ts和Fr是評(píng)價(jià)高溫環(huán)境對(duì)生理機(jī)能影響最為基礎(chǔ)和常見(jiàn)的指標(biāo)，能夠直觀準(zhǔn)確地反映機(jī)體的熱生理狀態(tài)和舒適程度，尤其在評(píng)價(jià)熱應(yīng)激對(duì)肉仔雞體熱平衡時(shí)，是重要的生理指標(biāo)。

前人大多單獨(dú)考慮溫度和風(fēng)速各自對(duì)于家禽生理功能的影響。諸多研究表明高溫會(huì)升高家禽的Tc、Fr和Ts。Lacey等[15]和Yanagi等[16]先后研究了急性熱應(yīng)激處理對(duì)肉雞Tc的影響，發(fā)現(xiàn)高溫會(huì)顯著升高Tc，而且溫度越高，Tc上升的程度越高。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，家禽的Fr升高，體內(nèi)過(guò)多的熱量會(huì)通過(guò)蒸發(fā)(潛熱)散熱來(lái)維持機(jī)體熱平衡。有研究表明急性高溫?zé)釕?yīng)激會(huì)加快家禽的Fr[17]。有報(bào)道稱，35 ℃的急性高溫會(huì)使得雞的Fr從19次/min迅速升至188次/min[18]。研究表明，環(huán)境溫度的升高會(huì)引起肉仔雞身體不同部位Ts的上升，如雞冠、面部、脖、翅、腿、趾和腳蹼具有不同程度地升高[19]。進(jìn)一步地研究發(fā)現(xiàn)，裸露無(wú)羽區(qū)Ts的變化比覆羽區(qū)更加敏感[20]，主要集中在頭部和腿腳部。同時(shí)張少帥等[11]研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于21 ℃，偏熱處理(26和31 ℃)下，肉仔雞臉部及小腿的Ts顯著升高。不同的風(fēng)速同時(shí)影響家禽的Tc、Fr和Ts。然而Furlan等[7]的結(jié)論不一樣，報(bào)道稱29 ℃下，低于4.5 m/s的風(fēng)速不會(huì)影響頭部溫度，2.0 m/s風(fēng)速時(shí)，腿部溫度才開(kāi)始下降。Yahav等[4]研究指出，肉雞在高溫環(huán)境下[(35±1.0) ℃，(60±2.5)% RH)]，最適宜的風(fēng)速為2.0 m/s，此時(shí)體溫最低。

表3 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞生理指標(biāo)的影響

表4 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞內(nèi)分泌指標(biāo)的影響

續(xù)表4項(xiàng)目Items三碘甲腺原氨酸T3/(nmol/L)甲狀腺素T4/(nmol/L)皮質(zhì)酮CORT/(ng/L)29℃02.43def128.1774.11abcd0.5m/s2.96bcd123.1361.01de1.0m/s2.74cde130.3370.63bcde1.5m/s2.83cd125.0875.09abcd2.0m/s2.77cde144.4760.84de32℃01.77g138.8086.49ab0.5m/s2.26ef143.3077.08abcd1.0m/s2.07fg153.0278.66abcd1.5m/s1.55g162.8963.69cde2.0m/s2.70cde152.0389.15a標(biāo)準(zhǔn)誤SEM0.163.112.64溫度T/℃263.33a146.0367.89b292.73b130.6967.98b322.07c148.8980.07a風(fēng)速AV/(m/s)02.44b139.0469.940.52.54b136.1367.531.02.74ab145.1973.941.52.68ab148.2670.612.03.03a143.0078.18P值P-value溫度T<0.00010.08800.0193風(fēng)速AV0.01190.88790.3859交互作用Interaction0.00600.91030.0363

表5 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞血清總蛋白、白蛋白和球蛋白含量的影響

續(xù)表5項(xiàng)目Items總蛋白Totalprotein白蛋白Albumin球蛋白Globulin標(biāo)準(zhǔn)誤SEM2.142.312.40溫度T/℃2695.0271.7123.312997.5069.8627.6532101.5576.0125.54風(fēng)速AV/(m/s)091.7465.5826.160.5100.3376.7623.571.0101.1570.0231.131.596.8676.7620.672.0102.0377.4624.57P值P-value溫度T0.27520.55380.3586風(fēng)速AV0.27480.17990.3019交互作用Interaction0.06000.17380.0670

表6 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞血清溶菌酶、IL-1β和IL-6含量的影響

Table 6 Effects of air velocity and moderate ambient temperatures on contents of lysozyme, IL-1β and IL-6 in serum of broilers

項(xiàng)目Items溶菌酶Lysozyme/(μg/mL)白介素-1βIL-1β/(ng/L)白介素-6IL-6/(ng/L)26℃01.3081.94abc14.120.5m/s1.6275.04abc13.691.0m/s1.6079.80abc16.331.5m/s1.4270.33bc14.462.0m/s1.7082.95abc13.9429℃01.5887.34a13.630.5m/s1.3785.97a17.161.0m/s1.3185.66ab14.601.5m/s1.4977.88abc15.462.0m/s1.5668.11c15.9932℃01.3290.88a14.610.5m/s1.5468.34c16.511.0m/s1.4682.39abc16.711.5m/s1.5469.74bc16.382.0m/s1.4770.19bc15.59標(biāo)準(zhǔn)誤SEM0.031.980.30溫度T/℃261.5377.8415.92291.4780.4415.36321.4674.7115.92風(fēng)速AV/(m/s)01.4185.86a14.120.51.5176.55ab15.791.01.4782.85ab15.881.51.4672.65b15.262.01.5873.05b15.18

續(xù)表6項(xiàng)目Items溶菌酶Lysozyme/(μg/mL)白介素-1βIL-1β/(ng/L)白介素-6IL-6/(ng/L)P值P-value溫度T0.60660.44180.3714風(fēng)速AV0.42580.02570.6671交互作用Interaction0.21700.30180.8979

本試驗(yàn)結(jié)合溫度和風(fēng)速2個(gè)因素，分析了兩者對(duì)于家禽Tc、Fr和Ts的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，較高偏熱和無(wú)風(fēng)(32 ℃+0風(fēng)速)或較高偏熱和低風(fēng)(32 ℃+0.5 m/s風(fēng)速)下肉仔雞Tc 、Ts、Fr較高。而較低偏熱溫度(26 ℃)下，肉仔雞對(duì)于風(fēng)速的敏感性較小，風(fēng)速要達(dá)到1.0 m/s才會(huì)顯著降低Tc，2.0 m/s高風(fēng)速下Fr才會(huì)顯著下降。此時(shí)風(fēng)速產(chǎn)生的“風(fēng)冷效應(yīng)”并不明顯。考慮到生產(chǎn)成本的問(wèn)題，并不建議在較低偏熱溫度下開(kāi)啟風(fēng)機(jī)。而隨著偏熱溫度的增加，風(fēng)速對(duì)于肉仔雞的影響逐漸增大。29 ℃偏熱溫度、1.0 m/s風(fēng)速下，肉仔雞Tc顯著降低；32 ℃偏熱溫度、1.0 m/s風(fēng)速下，肉仔雞Tc和Fr顯著降低。而Ts對(duì)于風(fēng)速的的敏感性要高一些，在26和29 ℃偏熱溫度、1.0 m/s風(fēng)速下，肉仔雞Tes、Tcs和Tss顯著降低；隨著偏熱溫度的上升，32 ℃偏熱溫度、0.5 m/s風(fēng)速下，肉仔雞Tcs和Tss顯著降低。偏熱溫度越高，較小的風(fēng)速便會(huì)影響Ts。

出現(xiàn)以上結(jié)果可能跟肉仔雞內(nèi)部體溫調(diào)節(jié)機(jī)制有關(guān)。一般情況下，當(dāng)溫度高于舒適區(qū)時(shí)，家禽首先做出反應(yīng)的是皮膚(最先感知外界溫度的變化)，表皮血流量增大，將機(jī)體內(nèi)部的熱量向表皮擴(kuò)散，此時(shí)Ts會(huì)顯著上升；其次，機(jī)體會(huì)通過(guò)行為進(jìn)行調(diào)節(jié)，伸展，俯臥，擴(kuò)大散熱面，減少活動(dòng)量，同時(shí)Fr會(huì)快速上升，潛熱散熱的比重會(huì)增加；最后，若環(huán)境溫度持續(xù)升高，機(jī)體無(wú)法通過(guò)行為和物理調(diào)節(jié)散失過(guò)多的熱量，就會(huì)引起Tc的升高。本試驗(yàn)選取了雞冠、耳葉和小腿3個(gè)敏感部位進(jìn)行測(cè)量，其中雞冠血管分布較為密集，血流量大，對(duì)于熱量的變化較為敏感；耳葉，俗稱耳垂，是靠近體溫調(diào)節(jié)中樞較近的生理區(qū)域，與頭部溫度有著密切聯(lián)系，一定程度上可以反映機(jī)體溫度；小腿的表面積較大，是熱量快速交換的重要場(chǎng)所。風(fēng)速帶來(lái)的“風(fēng)冷效應(yīng)”會(huì)隨著風(fēng)速的增加而增大，對(duì)流散熱也隨之上升，裸露皮膚表面的熱量被帶走，因此Ts會(huì)隨著風(fēng)速的增加而降低。

同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果表明，在26和32 ℃偏熱溫度、0.5 m/s風(fēng)速下，機(jī)體的Tc和Fr要顯著高于無(wú)風(fēng)和其他風(fēng)速。這似乎與傳統(tǒng)的風(fēng)速散熱理論相違背。這可能是由于機(jī)體呼吸機(jī)制和體溫調(diào)節(jié)機(jī)制的反應(yīng)有一定滯后性，偏熱伴隨著較低風(fēng)速對(duì)機(jī)體施加的熱負(fù)荷量要大于“風(fēng)冷效應(yīng)”。我們猜想，環(huán)境因素所表征的熱負(fù)荷[21]與風(fēng)速的降溫效果之間存在一個(gè)平衡點(diǎn)：在平衡點(diǎn)以下，風(fēng)冷效應(yīng)低于熱負(fù)荷量，機(jī)體為了散發(fā)過(guò)多的熱量Fr加快，但是代謝率也會(huì)增加，體溫反而會(huì)升高；隨著風(fēng)速的增加，風(fēng)冷效應(yīng)高于熱負(fù)荷量，此時(shí)機(jī)體過(guò)多的熱量會(huì)通過(guò)對(duì)流的方式散發(fā)，呼吸率下降，體溫也隨之下降。這一猜想是否正確，能否揭示其中內(nèi)在的機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。然而通過(guò)對(duì)行為學(xué)和糞便代謝組學(xué)等非侵入、無(wú)干擾指標(biāo)的研究可能會(huì)給出一定的答案和解釋。觀察Tc變化發(fā)現(xiàn)，在各偏熱處理下，1.5和2.0 m/s風(fēng)速Tc最小，且2個(gè)風(fēng)速間差異不顯著，而綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益的話，1.5 m/s風(fēng)速可能是偏熱環(huán)境下(26～32 ℃)的適宜風(fēng)速。

3.2 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞內(nèi)分泌指標(biāo)的影響

T3、T4和CORT是反映家禽熱應(yīng)激狀態(tài)的常用的內(nèi)分泌指標(biāo)。T3和T4是由甲狀腺分泌，CORT是由腎上腺分泌，以上激素均參與蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的代謝過(guò)程，調(diào)節(jié)機(jī)體進(jìn)行產(chǎn)熱。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度和風(fēng)速的交互作用顯著影響肉仔雞血清T3和CORT含量，在各個(gè)偏熱溫度下，風(fēng)速對(duì)上述指標(biāo)的影響并沒(méi)有呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，說(shuō)明偏熱和風(fēng)速對(duì)內(nèi)分泌指標(biāo)影響的復(fù)雜性。不過(guò)我們可以看出大致的趨勢(shì)，較高偏熱會(huì)降低T3含量，升高CORT含量，使得應(yīng)激程度加重。32 ℃+0風(fēng)速處理下肉仔雞血清中T3含量較低，機(jī)體受應(yīng)激程度較大，而26 ℃高風(fēng)速(1.5～2.0 m/s)下T3含量較高，說(shuō)明較低偏熱和高風(fēng)處理下肉仔雞的應(yīng)激狀況較小。有研究表明高溫?zé)釕?yīng)激(>32 ℃)下，血清T3、T4和CORT的分泌會(huì)受到不同程度影響。有報(bào)道稱，35 ℃高溫下雞血液T3含量顯著降低[22]；還有研究發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間和溫度的持續(xù)和上升，血清中T3和T4含量逐漸下降[23]；劉思當(dāng)?shù)萚24]研究發(fā)現(xiàn)，33 ℃高溫處理下肉雞血清CORT含量顯著升高。本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明偏熱和風(fēng)速處理下，糖皮質(zhì)和腎上腺激素的分泌已經(jīng)受到影響，較高偏熱(32 ℃)和無(wú)風(fēng)情況下，機(jī)體能量代謝受到影響。

3.3 風(fēng)速和偏熱處理對(duì)肉仔雞免疫指標(biāo)的影響

動(dòng)物機(jī)體的免疫反應(yīng)主要是通過(guò)識(shí)別和排除抗原性異物，使得體內(nèi)外環(huán)境的保持穩(wěn)定狀態(tài)[25]。家禽的免疫系統(tǒng)包括3個(gè)層面，分別是免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子，共同組成了免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)。良好的免疫功能是機(jī)體健康的前提和保障。有關(guān)風(fēng)速對(duì)于家禽免疫功能等方面的研究未見(jiàn)報(bào)道。

本試驗(yàn)初步探索了風(fēng)速對(duì)肉仔雞免疫性能的影響，發(fā)現(xiàn)偏熱處理2 h和風(fēng)速(0～2.0 m/s)對(duì)血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、溶菌酶和IL-6含量并無(wú)顯著影響，僅有高風(fēng)(2.0和1.5 m/s)比起無(wú)風(fēng)會(huì)顯著降低血清IL-1β的含量。Ostrowski-Meissner等[26]在研究短期熱應(yīng)激對(duì)肉雞生理生化指標(biāo)時(shí)發(fā)現(xiàn)，42 ℃急性處理15 min會(huì)降低血液中總蛋白含量。這可能與溫度處理的強(qiáng)度有關(guān)，說(shuō)明偏熱處理并不顯著影響肉仔雞血液中蛋白的含量。另一方面，處理時(shí)間的長(zhǎng)短也是影響因素之一。劉思當(dāng)?shù)萚24]對(duì)肉仔雞施加高溫高濕處理(32.5～34.5 ℃，80%～90% RH)并在6 h和1、2、3、5、7、10、14、17 d進(jìn)行連續(xù)觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著熱應(yīng)激時(shí)間的增加血清中總蛋白、白蛋白和球蛋白含量逐漸下降。本試驗(yàn)處理時(shí)間為2 h，可能還未對(duì)機(jī)體的免疫性能產(chǎn)生影響。僅有高風(fēng)(2.0和1.5 m/s)會(huì)顯著降低血清IL-1β的含量，說(shuō)明偏熱處理下較高風(fēng)速肉仔雞的炎癥反應(yīng)較輕。而風(fēng)速對(duì)于肉仔雞其他免疫指標(biāo)的影響并不明顯，并沒(méi)有發(fā)揮出較大的作用。一方面可能是上述免疫指標(biāo)對(duì)于風(fēng)速并不敏感所致，另一方面可能是處理的時(shí)間和強(qiáng)度并沒(méi)有引起上述免疫指標(biāo)的變化。

4 結(jié) 論

① 風(fēng)速和偏熱處理的交互作用顯著影響肉仔雞Tc、Ts、Fr以及血清T3和CORT含量。

② 偏熱處理、低風(fēng)速(0.5 m/s)下，肉仔雞熱負(fù)荷會(huì)加重，風(fēng)速對(duì)肉仔雞免疫指標(biāo)影響較小，最適風(fēng)速為1.5 m/s。

③ 偏熱處理下風(fēng)速不同程度影響肉仔雞生理、內(nèi)分泌和免疫指標(biāo)。

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*Corresponding author, professor, E-mail: zmh66@126.com

(責(zé)任編輯 田艷明)

Effects of Air Velocity and Moderate Ambient Temperatures on Physiological, Endocrine and Immune Indices of Broilers

ZHANG Shaoshuai1DIAO Huajie1,2ZHANG Minhong1*FENG Jinghai1ZHOU Ying1LI Meng1,2LI Xiumei1

(1.StateKeyLaboratoryofAnimalNutrition,InstituteofAnimalSciences,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China; 2.CollegeofAnimalScienceandTechnology,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China)

This experiment was conducted to investigate the effects of air velocity and moderate ambient temperatures on physiological, endocrine and immune indices of broiler chickens. One hundred and fifty 42-day-old Arbor Acres male broilers were assigned randomly to fifteen treatments, each treatment contained ten birds and each bird as a replicate. These birds were raised in environment chamber [21 ℃+60% relative humidity (RH)]. Before each treatment, ten selected birds were placed into another environment chamber with tunnel ventilation which made by our laboratory. Each treatment contained 6 h adaptive period (adlibitum) and 6 h test period (no feed or water). Adaptive period and reserved chamber both were 21 ℃+60% RH. Environment chamber set temperature and humidity (60% RH), air velocity was controlled by tunnel ventilation chamber. The 3×5 two factorial design was used, and temperature had three levels as 26, 29 and 31 ℃, while air velocity had five levels as 0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 m/s. Each treatment was achieved within 1 h, and the data was collected from 2 to 6 h. The results showed as follows: 1) interaction of air velocity and temperature significantly affected core body temperature (Tc), respiratory frequency (Fr), skin temperature (Ts), and serum contents of 3,5,3′-triiodothyronine (T3) and cortisol of broilers (P<0.05). Compared with 0 air velocity, under 26 ℃ condition, 1.0 m/s or higher air velocity significantly reduced Tc (P<0.05), 2.0 m/s air velocity significantly reduced Fr (P<0.05), 1.5 m/s or higher air velocity significantly reduced earlobe skin temperature (Tes), and 1.0 m/s or higher air velocity significantly reduced comb skin temperature (Tcs) and shank skin temperature (Tss) (P<0.05) of broilers; under 29 ℃ condition, 1.0 m/s or higher air velocity significantly reduced Tc, Tes, Tcs and Tss (P<0.05) of broilers; under 32 ℃ condition, 1.0 m/s or higher air velocity significantly reduced Tc and Fr (P<0.05), and 0.5 m/s or higher air velocity significantly reduced Tes, Tcs and Tss (P<0.05) of broilers; 32 ℃+0 air velocity and 32 ℃+0.5 m/s air velocity increased Tc, Ts, Fr and reduced T3deeply, which meant broilers were under stress heavily. 2) Under acute moderate temperatures, low air velocity (0.5 m/s) exacerbated heat load, air velocity had no effect on immune indices of broilers, and the best air velocity was 1.5 m/s. In conclusion, air velocity at moderate temperatures affects physiological, endocrine and immune indices of broilers in some degrees.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(1)：69-79]

air velocity; acute moderate temperature; broilers; physiological; endocrine; immune

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.01.009

2016-07-15

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“肉禽舒適環(huán)境的適宜參數(shù)及限值研究”(2016YFD0500509)；國(guó)家“十二五”科技支撐課題“畜禽健康養(yǎng)殖環(huán)境控制關(guān)鍵技術(shù)與集成”(2012BAD39B02)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-IAS07)

張少帥(1991—)，男，河北沙河人，碩士研究生，研究方向?yàn)榧仪轄I(yíng)養(yǎng)與環(huán)境。E-mail： zss9587@126.com

*通信作者：張敏紅，研究員，博士生導(dǎo)師，E-mail： azmh66@126.com

S815

A

1006-267X(2017)01-0069-11