馮昊南，王柯蓉，喬冰珂，王梟鴻，綦 才，劉安芳，唐 雪

（西南大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，重慶 402460）

1 家禽胚胎發(fā)育后期的生理特點(diǎn)

胚胎發(fā)育后期是家禽生理變化最重要的時(shí)期，由于臨近出殼，胚胎的機(jī)體活動頻繁，需要供給大量的能量，然而卵黃中營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)能力早已達(dá)到極限，能量物質(zhì)尤為缺乏，因此，胚胎在這一階段主要依靠糖代謝來進(jìn)行供能[1]。此時(shí)，肝臟的糖異生作用加強(qiáng)，大量動員羊水和胸肌中的蛋白質(zhì)，為胚胎后期的活動提供能量[2]。胸肌中的蛋白質(zhì)降解導(dǎo)致胸肌萎縮，影響家禽生長潛力的發(fā)揮及生產(chǎn)性能。由于代謝的程序化，胚胎發(fā)育后期營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏可能對家禽造成長期且不可逆的影響[3]。胚蛋注射技術(shù)能夠?qū)⑼庠葱誀I養(yǎng)物質(zhì)注射到胚蛋中，使家禽胚胎發(fā)育后期營養(yǎng)物質(zhì)缺乏的情況得到改善，促進(jìn)家禽在胚胎期及出殼后的生長發(fā)育[4-9]。

2 胚蛋注射技術(shù)的應(yīng)用及研究進(jìn)展

胚蛋注射又名胚蛋給養(yǎng)，即向胚蛋中補(bǔ)充外源性的營養(yǎng)物質(zhì)，以此來促進(jìn)家禽在胚胎期及出殼后的生長發(fā)育。該技術(shù)來源于獸醫(yī)上的胚蛋接種技術(shù)，獸醫(yī)上主要利用此技術(shù)來進(jìn)行免疫。美國科學(xué)家Uni 借鑒胚蛋接種技術(shù)建立胚蛋注射技術(shù)[10]。也有報(bào)道稱胚蛋注射技術(shù)最早是由Al-Murrani 在其1982年的研究中首先應(yīng)用[11]。

2.1 注射部位與注射時(shí)間

胚蛋注射的部位有羊膜腔、卵白、卵黃囊、尿囊、尿囊血管和氣室，營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)以上部位注射進(jìn)入胚蛋后，均可不同程度地被胚胎吸收和利用，促進(jìn)胚胎發(fā)育和生長[12]。不同的注射部位，不同的家禽種類，其最佳的注射時(shí)間也有所不同，注射液的性質(zhì)和生理作用可能同樣影響著最佳注射時(shí)間。以雞為例，卵白注射一般在卵白被尿囊絨毛膜覆蓋之前進(jìn)行，即2～9胚齡；卵黃囊注射應(yīng)在18 胚齡之前；尿囊注射應(yīng)在19 胚齡之前；尿囊血管注射多在10～17 胚齡；氣室注射在3～18 胚齡為宜；羊膜腔是離胚胎最近的腔室，注射到羊膜腔中的外源物質(zhì)，利用效率高，目前關(guān)于胚蛋注射的研究，大多使用羊膜腔注射，注射時(shí)間多為孵化后期（以孵化約第18 天進(jìn)行注射最為常見），因?yàn)樵诜趸笃冢仪菖咛タ赏ㄟ^口腔來吞食羊膜腔中的羊水，以此來吸收注射到羊膜腔的外源物質(zhì)，外源物質(zhì)通過口腔進(jìn)入消化道，進(jìn)而促進(jìn)家禽胚胎的生長發(fā)育及改善雛禽出殼后的生長發(fā)育效果，激發(fā)其生長潛力，但羊膜腔注射可能會使胚胎產(chǎn)生較大的應(yīng)激，在一定程度上影響其推廣和應(yīng)用[13-15]。

2.2 注射物質(zhì)種類及其作用效果

目前已有的研究報(bào)道中，用于胚蛋注射的外源物質(zhì)主要可以分為5 大類：碳水化合物、氨基酸、維生素、生長激素和其他類型的注射物[19-20]。注射液的體積（mL）可按蛋重（g）的1.6%計(jì)算，注射液的滲透壓在400～600 mOsm 最佳，注射液的溫度盡可能與注入部位的溫度相近，一般要求注射前要將注射液預(yù)熱至孵化溫度[17]。

2.2.1 碳水化合物

目前已有多種碳水化合物應(yīng)用于胚蛋注射的技術(shù)，但注射效果存在著較大的爭議，爭議的焦點(diǎn)在于注射碳水化合物對孵化率的影響。有研究報(bào)道，胚蛋注射碳水化合物普遍會降低孵化率[16-18]。但也有研究認(rèn)為，胚蛋注射碳水化合物對孵化率并無顯著影響[19-20]。董信陽的研究則表明，胚蛋注射碳水化合物可顯著提升孵化率，也可能顯著降低孵化率，影響孵化率的關(guān)鍵則在于碳水化合物的濃度[21]。事實(shí)上，碳水化合物種類繁多，其理化性質(zhì)也存在一定的差異，同時(shí)，前人研究中所使用的注射液濃度、注射劑量、注射方法、注射時(shí)間、試驗(yàn)動物等都存在著差異，因此并不能從較為單一的角度來判斷胚蛋注射碳水化合物對孵化率的影響。

雖然胚蛋注射碳水化合物可能會對孵化率產(chǎn)生不良影響，但其對于幼禽的有益作用仍不容忽視。目前的研究普遍認(rèn)為，胚蛋注射碳水化合物能夠提高家禽胚胎的能量儲備，提高出殼重，并減少胸肌蛋白質(zhì)的動員；同時(shí)，碳水化合物能通過刺激腸上皮細(xì)胞增殖，增加絨毛表面積，提高相關(guān)酶的活性和上調(diào)消化吸收相關(guān)基因的表達(dá)量來促進(jìn)腸道的發(fā)育，改善出雛品質(zhì)。

2.2.2 氨基酸

胚蛋注射氨基酸的注射效果同樣存在爭議，有研究等認(rèn)為胚蛋注射氨基酸并未對家禽的發(fā)育產(chǎn)生有益作用，相反還可能大幅降低孵化率。但隨著研究的深入，已有越來越多的研究證明了胚蛋注射氨基酸的可靠性。李震洋等研究表明，胚蛋注射氨基酸對家禽有多方面益處，是一種能夠提高養(yǎng)殖效益的技術(shù)手段[22]。部分用于胚蛋注射的氨基酸類營養(yǎng)劑及注射效果見附表[2,13,17-18,20,23-28]。

2.2.3 維生素

維生素是人和動物營養(yǎng)、生長所必需的某些少量化合物，在機(jī)體內(nèi)含量極微，對機(jī)體代謝和健康的作用極大。在家禽胚胎發(fā)育的早期和中期，卵內(nèi)的脂類被氧化用于供能。氧化過程伴隨著大量自由基的產(chǎn)生，導(dǎo)致細(xì)胞損傷，尤其是細(xì)胞膜中多不飽和脂肪酸的降解。維生素可抵消自由基的負(fù)面影響，從而保護(hù)胚胎免受損害[29]。維生素對胚胎發(fā)育有積極作用，已開始被應(yīng)用于胚蛋注射中。Kucharskagaca 等報(bào)道表明，外源維生素的攝入有助于禽類的生長，并且能調(diào)節(jié)肉雞的抵抗力[14]。Goel 等研究證明，胚蛋注射VB1、VB2、VE 可提高雛雞法氏囊的重量，注射VA、VB6、VE 可提高雛雞的胸腺重量，且能獲得更好的體液免疫[30]。胚蛋注射VB6可提高雛雞的孵化率，但注射VE和VB1會引起部分胚胎在孵化前死亡，但卻提高了雛雞14和28 日齡的體重[31]。Selim 等報(bào)道，胚蛋注射維生素A 和維生素C 能夠提高鴨的體重和飼料轉(zhuǎn)化率，并且這種對體重的提高并不是短期的或者是暫時(shí)的，其能提高鴨的最終體重[32]。Salary 等研究表明，胚蛋注射VE 30 mg 可提高雞對禽流感、傳染性支氣管炎和雞瘟等疾病的抵抗力[33]。Nowaczewski等研究表明，胚蛋注射維生素C 能提高鴨的孵化率，但不能改善雞的孵化率[34]。

2.2.4 生長激素

由于激素的廣泛有效性，其已經(jīng)開始被應(yīng)用于胚蛋注射技術(shù)。目前運(yùn)用于胚蛋注射的激素并不多，胰島素樣生長因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）是目前研究的重點(diǎn)。IGF-Ⅰ是一個(gè)70 個(gè)氨基酸的多肽，能夠影響動物機(jī)體內(nèi)細(xì)胞的分化與組織的存活等。這種激素負(fù)責(zé)刺激來自內(nèi)胚層、外胚層和中胚層20 多種細(xì)胞的DNA 合成，同時(shí)還能刺激家禽孵化期肌肉細(xì)胞的增殖和分化。研究表明，在孵化第3天向種雞蛋內(nèi)注射人源IGF-Ⅰ，可顯著提高公雞的體重、胸肌重和心臟重，但這種提高并未體現(xiàn)在母雞上。劉賀賀研究表明，胚蛋注射IGF-Ⅰ能促進(jìn)鴨體重的增長與肌肉發(fā)育[35]。IGF-Ⅰ的作用還體現(xiàn)在對骨骼發(fā)育的影響上，研究表明，胚蛋注射IGF-Ⅰ能夠提高公雞的脛骨和股骨長度，并且能提高股骨的骨骼強(qiáng)度，此外，骨骼中的羥脯氨酸水平能夠得到提高[36]。

附表 胚蛋注射氨基酸類營養(yǎng)劑的部分研究

2.2.5 其他類型注射液

目前的研究中，還有一些其他的物質(zhì)也被應(yīng)用到了胚蛋注射。這些物質(zhì)普遍能夠?qū)ε咛ズ陀浊莸陌l(fā)育產(chǎn)生積極影響。Hajati 等曾將葡萄籽提取物（GSE）應(yīng)用于胚蛋注射技術(shù)，在孵化第18 天向種蛋中注射該物質(zhì)，并顯著提高孵化率[37]。但該物質(zhì)對雛雞的出殼重并無提高，但提高了雛雞的平均日增重和采食量。此外，該物質(zhì)的注射降低回腸中大腸桿菌群中的菌數(shù)量。

L-肉堿曾被應(yīng)用于胚蛋注射中，該物質(zhì)在胚胎發(fā)育中起重要作用，能夠促進(jìn)脂肪酸的?；鶑穆腰S轉(zhuǎn)移到胚胎組織中，但雞胚在孵化時(shí)合成L-肉堿的能力有限，因此該物質(zhì)被應(yīng)用于胚蛋注射中。但目前尚未觀察到胚蛋注射L-肉堿對胚胎和畜禽發(fā)育的促進(jìn)作用，相反，其對胚胎的發(fā)育存在一些負(fù)面影響，如造成胚胎死亡、延長孵化時(shí)間、降低孵化率，但造成這些負(fù)面影響的原因尚不明確[38]。

β-羥基-β-甲基丁酸（HMB）是亮氨酸代謝的一種中間產(chǎn)物，屬于丁酸鹽類物質(zhì)。HMB 在肌肉蛋白質(zhì)代謝中發(fā)揮著重要作用，能增大肌肉體積減少體脂。馬友彪等曾將該物質(zhì)運(yùn)用于胚蛋注射中，并發(fā)現(xiàn)其能提高肉仔雞出殼重，增加衛(wèi)星細(xì)胞有絲分裂活性，促進(jìn)肉仔雞肌肉發(fā)育，加快肉仔雞生長[39]。

孫效名將鋅、錳運(yùn)用于胚蛋注射，不僅探究胚蛋注射對肉雞生長發(fā)育的影響，還進(jìn)一步探究胚蛋注射對子代造成的影響，該研究指出，胚蛋注射鋅提高了肉雞脛骨鋅含量和20 胚齡肝臟MT mRNA 表達(dá)水平，并能提高子代后期生長性能和全凈膛率；低鋅肉種雞胚蛋注射鋅提高了種蛋的孵化率；向胚蛋同時(shí)注射鋅和錳提高血漿T3含量和腿肌系水力[40]。

2.3 胚蛋注射方法的發(fā)展

胚蛋注射在10 多年前就已取得技術(shù)專利，但至今未在養(yǎng)禽業(yè)上廣泛應(yīng)用。注射方法的不成熟是阻礙其應(yīng)用于生產(chǎn)的主要因素之一。目前，對于胚蛋注射并沒有一套規(guī)范化的操作流程，大多數(shù)研究者的注射方法都是根據(jù)Uni 等的專利內(nèi)容并結(jié)合實(shí)際情況稍加改動[10]。張曉昀運(yùn)用墨水示蹤法，明確在孵化后期向鴿胚羊膜腔胚蛋注射的注射時(shí)間和進(jìn)針深度，這是對胚蛋注射方法的一次重大優(yōu)化[41]。

目前國內(nèi)的胚蛋注射主要依靠人工操作，而國外已大量使用專用機(jī)器來代替人工操作。相較于人工操作，采用專用機(jī)器進(jìn)行胚蛋注射能夠提高工作效率。國內(nèi)目前已成功研發(fā)出全自動胚蛋接種機(jī)并已投入商用，但并未廣泛應(yīng)用于國內(nèi)有關(guān)胚蛋注射的研究當(dāng)中。

3 展 望

在養(yǎng)禽業(yè)中，獲得優(yōu)質(zhì)幼禽是實(shí)現(xiàn)效益最大化的關(guān)鍵因素，胚蛋注射技術(shù)具有成為獲得優(yōu)質(zhì)幼禽新途徑的潛力。然而胚蛋注射技術(shù)由來已久，目前仍未被普遍應(yīng)用于養(yǎng)禽業(yè)中，究其原因，主要在于3個(gè)方面：注射液配方、注射方法和注射效果。雖然國內(nèi)外進(jìn)行了大量的胚蛋注射方面的研究，但仍未制定出一種普遍認(rèn)可且廣泛應(yīng)用的注射液配方；就注射方法而言，目前缺少一套統(tǒng)一的、規(guī)范的操作流程和操作標(biāo)準(zhǔn)，并且國內(nèi)目前采用的胚蛋注射方法相對落后，主要依靠人工操作，而國外已經(jīng)能夠使用機(jī)器代替人工操作；目前對胚蛋注射的效果還存在較大的爭議，其關(guān)鍵在于胚蛋注射是否能夠?qū)仪莸纳L發(fā)育產(chǎn)生長期或較大的促進(jìn)作用，同時(shí)，這種促進(jìn)作用能否提高養(yǎng)禽業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對此，未來胚蛋注射技術(shù)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)以緊密結(jié)合養(yǎng)禽業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，從注射技術(shù)的改進(jìn)和注射配方的研究入手。對于注射技術(shù)，應(yīng)盡快建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的操作方案，同時(shí)普及機(jī)械化操作，提高工作效率，提高注射精度，并且，明確合適的注射部位和注射時(shí)間。與此同時(shí)，不僅要加快對新型注射液的發(fā)掘，還應(yīng)大力發(fā)展復(fù)合營養(yǎng)液的研發(fā)工作，制定出一種能夠有效促進(jìn)家禽生長發(fā)育，并且保證孵化率的受到養(yǎng)禽業(yè)認(rèn)可的注射液配方。在此基礎(chǔ)上，估算經(jīng)濟(jì)效益，判斷該技術(shù)是否具有應(yīng)用于生產(chǎn)的潛力和價(jià)值。