鐘 光 邵 丹 胡 艷 施壽榮 宋志剛 童海兵*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學院家禽研究所,揚州 225125;2.山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,泰安 271018;3.農(nóng)業(yè)部飼料和飼料添加劑有效性試驗機構(gòu),揚州 225125)
高溫環(huán)境是影響動物生產(chǎn)、繁殖的重要因素之一,會造成細胞和組織損傷,使器官發(fā)育受阻,機體抗氧化功能降低,而血液指標會隨著組織細胞機能和新陳代謝而變化,研究中常用血清生化指標反映機體營養(yǎng)代謝情況。近年來許多學者報道了熱應激對血糖、血脂和載脂蛋白等生理生化指標的影響[1]。因此著眼于熱應激對血液指標的影響,是探索熱應激對機體損傷機理的基礎[2]。國內(nèi)外對熱應激進行了大量的研究。Sun等[3]研究表明,熱應激會使血液指標發(fā)生改變,影響機體脂肪代謝,劉梅等[4]試驗也表明,急性熱應激能提高肉仔雞血清中甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的含量,激活脂肪酸合成相關酶,造成脂肪沉積。黃毅[5]研究表明,熱應激能夠降低肝臟中過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性,破壞機體的氧化還原平衡。Jin等[6]和Zhang等[7]研究則表明,熱應激能降低機體的抗氧化功能,而隨著熱應激時間的延長,機體會逐步建立新的氧化還原平衡。我國黃羽肉雞主要以農(nóng)戶地面散養(yǎng)為主,環(huán)境控制差,夏季極易產(chǎn)生熱應激,而當前研究主要以白羽肉雞、羅斯308等商品肉雞為主,對黃羽肉雞熱應激的研究較少。因此,本試驗旨在研究持續(xù)熱應激對黃羽肉雞生長性能、器官指數(shù)、血清生化指標和抗氧化功能的影響,為尋找緩解規(guī)?;S羽肉雞養(yǎng)殖過程中熱應激損傷的方法提供思路。
隨機選取體重相近、體況健康的35日齡中速型“優(yōu)麻”黃羽肉雞192只,隨機分為常溫組(normal group)和持續(xù)熱應激組(persistent heat stress group),每組8個重復,每個重復12只雞。2組均飼喂基礎飼糧。常溫組溫度為26 ℃,持續(xù)熱應激組給予34 ℃持續(xù)熱應激,相對濕度均為55%左右。試驗期14 d。分別在熱應激3、7、14 d后采集樣品。
試驗在中國農(nóng)業(yè)科學院家禽研究所試驗基地開展,采用3層籠養(yǎng),雞籠規(guī)格為120 cm×80 cm×60 cm(長×寬×高),按照黃羽肉雞飼養(yǎng)標準飼養(yǎng),并使用北京庫藍科技有限公司生產(chǎn)的動物營養(yǎng)與代謝環(huán)控倉進行試驗。黃羽肉雞購自揚州立華畜禽有限公司,基礎飼糧按照我國《雞飼養(yǎng)標準》(NY/T 33—2004)配制,基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
1.3.1 生長性能
試驗開始時統(tǒng)計每個重復的體重,每次喂料時稱料重,采集樣品前統(tǒng)計每個重復的體重和剩余料重,計算持續(xù)熱應激1~14 d的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.3.2 器官指數(shù)
分別于熱應激3、7、14 d后從每個重復中隨機選取2只雞,稱重后宰殺,打開腹部皮膚,用游標卡尺測量腹部脂肪帶寬度,測量兩端和中間3處并取平均值,分離肝臟、脾臟、胸肌和腓腸肌并稱重。計算器官指數(shù)。
1.3.3 血清生化指標
分別于熱應激3、7、14 d后從每個重復中隨機選取2只雞,翅下靜脈采血并置于促凝管中,靜置、離心,分離血清并置于-20 ℃保存。用UniCel DxC 800 Synchron全自動生化分析系統(tǒng)(Beckman Coulter,美國)測定血清中葡萄糖(GLU)、尿酸(UA)、尿素氮(UN)、TG、總膽固醇(T-CHO)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和鈣離子(Ca2+)的含量,試劑盒購自中山標佳生物科技有限公司。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1)微量元素為每千克飼糧提供 The microelements provided the following per kg of the diet:Mn 12.13 mg,F(xiàn)e 78.18 mg,Cu 9.26 mg,Zn 25.44 mg,Se 0.04 mg。2)維生素為每千克飼糧提供 The vitamins provided the following per kg of the diet:胡蘿卜素 carotene 0.06 mg,VE 13.88 mg,VB12.93 mg,VB21.56 mg,VB31.16 mg,煙酸 nicotinic acid 1.12 mg,VB67.74 mg,生物素 biotin 0.15 mg,葉酸 folic acid 0.32 mg,VB120.15 mg。3)代謝能為計算值,其余為實測值。ME was a calculated value, while the others were measured values.
1.3.4 血清抗氧化酶活性
分別于熱應激3、7、14 d后從每個重復中隨機選取2只雞,翅下靜脈采血并置于促凝管中,靜置、離心,分離血清并置于-20 ℃保存。測定血清中CAT、SOD、GSH-Px活性和一氧化氮(NO)含量,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.3.5 肝臟抗氧化酶活性
分別于熱應激3、7、14 d后從每個重復中隨機選取2只雞,在肝臟相同部位取少量樣品置于凍存管中,進行勻漿和稀釋等前處理,測定肝臟中CAT、SOD、GSH-Px活性和NO含量,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2013進行統(tǒng)計和簡單處理后,使用SPSS 20.0軟件的t檢驗進行分析,并進行平均值比較,結(jié)果以平均值±標準差表示,并以P<0.05作為顯著差異,以0.05≤P<0.10作為有差異趨勢。
由表3可知,熱應激1~14 d,持續(xù)熱應激組的體重、平均日增重和平均日采食量顯著低于常溫組(P<0.05),料重比顯著高于常溫組(P<0.05)。
表2 持續(xù)熱應激對黃羽肉雞生長性能的影響
同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.
由表3可知,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組的脾臟指數(shù)顯著低于常溫組(P<0.05)。
表3 持續(xù)熱應激對黃羽肉雞器官指數(shù)的影響
由表4可知,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組的血清中UA、TG和Ca2+含量顯著低于常溫組(P<0.05)。熱應激7 d,持續(xù)熱應激組的血清中T-CHO和HDL含量顯著高于常溫組(P<0.05),血清中TG含量顯著低于常溫組(P<0.05)。熱應激14 d,持續(xù)熱應激組的血清中GLU和TG含量顯著高于常溫組(P<0.05),血清中T-CHO含量有高于常溫組的趨勢(P=0.098)。
表4 持續(xù)熱應激對黃羽肉雞血清生化指標的影響
由表5可知,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組的血清中CAT活性有低于常溫組的趨勢(P=0.065)。熱應激7 d,持續(xù)熱應激組的血清中CAT、SOD活性和NO含量顯著低于常溫組(P<0.05)。
由表6可知,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組的肝臟中GSH-Px活性和NO含量顯著低于常溫組(P<0.05),肝臟中SOD活性有低于常溫組的趨勢(P=0.060)。熱應激7 d,持續(xù)熱應激組的肝臟中NO含量顯著高于常溫組(P<0.05),肝臟中CAT活性有高于常溫組的趨勢(P=0.072)。
大量試驗已經(jīng)證實,充足的采食量是動物生存和更好發(fā)揮生產(chǎn)潛力的必要保證。而熱應激會降低采食量,導致機體的生理機能會發(fā)生改變,并隨應激強度的加強,機體代謝發(fā)生紊亂,體重下降甚至出現(xiàn)負增長,免疫功能降低,甚至會導致死亡[8]。Deng等[9]和Lin等[10]研究表明,采食量下降是熱應激降低生長性能的根源,并直接導致機體的體重、飼料利用率、產(chǎn)蛋量和蛋品質(zhì)下降,從而降低機體的生長性能。Sohail等[11]研究也表明,熱應激能夠顯著降低42日齡肉仔雞的體重和
飼料利用效率,給生產(chǎn)帶來不利影響。本試驗結(jié)果表明,熱應激14 d后,黃羽肉雞的平均日增重、平均日采食量顯著降低,料重比顯著升高,說明持續(xù)熱應激降低了黃羽肉雞的采食、生長和飼料利用效率,從而降低了生長性能,這與前人研究結(jié)果一致。
表5 持續(xù)熱應激對黃羽肉雞血清抗氧化功能的影響
表6 持續(xù)熱應激對黃羽肉雞肝臟抗氧化功能的影響
器官指數(shù)是機體系統(tǒng)發(fā)育狀況的重要指標[12],并直接影響機體的代謝水平。脾臟是禽類重要的免疫器官,咼于明等[13]研究發(fā)現(xiàn),隨熱應激時間的延長,機體器官的發(fā)育會受到阻礙,免疫器官比重尤其是脾臟比重顯著降低。劉思當?shù)萚14]也通過試驗證明熱應激能夠降低肉仔雞的脾臟比重。王超等[15]則研究表明,熱應激對小鼠的器官發(fā)育無顯著影響,并認為出現(xiàn)不同的結(jié)果可能與試驗動物和試驗條件有關。本試驗結(jié)果表明,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組的脾臟指數(shù)顯著低于常溫組,其他時間和器官均未出現(xiàn)顯著差異,這表明在本試驗條件下,持續(xù)熱應激對機體的器官發(fā)育無顯著作用,與前人研究結(jié)果不一致,可能是因為試驗采用的是黃羽肉雞,其抗性相對較高,對不良環(huán)境的適應能力相對較強所致。
熱應激條件下,機體會產(chǎn)生過量自由基并通過各類反應破壞氧化還原平衡,使機體的正常秩序及生理代謝發(fā)生紊亂,機體自由基的清除主要依靠體內(nèi)各類抗氧化酶,包括SOD、CAT和GSH-Px等[20-21]。李葉涵等[22]研究表明,熱應激顯著增加了肉雞的過氧化程度,使血清丙二醛(MDA)含量增加,血清GSH-Px活性降低,機體的抗氧化功能被破壞。也有研究表明,NO是心血管機能的重要調(diào)節(jié)性物質(zhì),也是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),具有廣泛的生理功能[23]。熱應激發(fā)生時,機體的NO可引起血管擴張,介導和調(diào)節(jié)心肺功能,調(diào)節(jié)體溫[24]。王松波等[25]通過試驗證明,熱應激會顯著降低血清GSH-Px的活性,進而導致血清MDA含量的增加。應激48 h后細胞中MDA含量增加,SOD活性降低[26]。本試驗結(jié)果表明,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組血清CAT活性有低于常溫組的趨勢,而到熱應激7 d時,血清CAT、SOD活性顯著低于常溫組,說明本試驗條件下,持續(xù)熱應激能夠降低血清的抗氧化功能,且隨著熱應激時間的延長,血清抗氧化酶的活性持續(xù)降低,說明持續(xù)熱應激能隨時間的延長進一步加深對機體抗氧化功能的影響,這與前人研究結(jié)果相一致。熱應激14 d,血清中抗氧化酶的活性未出現(xiàn)顯著差異,可能是機體逐步適應熱環(huán)境并建立了新的氧化還原平衡,機體的抗氧化功能逐漸恢復所致。本試驗也發(fā)現(xiàn)在熱應激7 d時,持續(xù)熱應激組的血清NO含量顯著低于常溫組,這與前人研究結(jié)果不同,其原因仍需要進一步研究。
本試驗結(jié)果表明,熱應激3 d,持續(xù)熱應激組的肝臟GSH-Px活性顯著低于常溫組;熱應激7 d,持續(xù)熱應激組的肝臟NO含量顯著高于常溫組;而熱應激14 d,肝臟抗氧化酶的活性未出現(xiàn)顯著差異。這表明在本試驗條件下,持續(xù)熱應激降低了肝臟中的抗氧化酶活性,增加了NO的含量,而隨著時間延長,機體可能逐步適應熱環(huán)境并建立新的氧化還原平衡,因而各種酶活性的差異性消失。這與王斌等[24]和王松波等[25]的研究結(jié)果相同,而持續(xù)熱應激組在熱應激3 d,肝臟中NO含量顯著低于常溫組,這與前人研究結(jié)果不同,但與本試驗熱應激3 d后血清中NO含量的結(jié)果相符合,作者認為出現(xiàn)這種現(xiàn)象并非測定誤差造成的,可能與試驗動物、日齡和其他條件有關,具體原因仍需要進一步試驗的驗證。
持續(xù)熱應激能降低黃羽肉雞生長性能,影響機體脂肪代謝,降低機體的抗氧化功能。