曹玉娟
摘 ?要:早期適時(shí)適度營(yíng)養(yǎng)限制有助于家禽后期補(bǔ)償生長(zhǎng),且這種模式在家禽生產(chǎn)上是可行的。揭示家禽補(bǔ)償性生長(zhǎng)機(jī)制,不僅有助于豐富禽類生理學(xué)理論,更有利于找到調(diào)控其生理調(diào)控位點(diǎn)的的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控方案,達(dá)到優(yōu)化家禽飼養(yǎng)模式。
關(guān)鍵詞:家禽;補(bǔ)償生長(zhǎng);機(jī)制
中圖分類號(hào):S831.2 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? 文章編號(hào):1673-1085(2019)10-0053-03
補(bǔ)償生長(zhǎng)是機(jī)體進(jìn)行自我營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的一個(gè)生長(zhǎng)現(xiàn)象。盧德勛[1]指出補(bǔ)償生長(zhǎng)是動(dòng)物在經(jīng)受相當(dāng)長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)限制(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)采食量不足導(dǎo)致采食量低于消耗量或者是深層次的營(yíng)養(yǎng)障礙)后動(dòng)物以較高速度生長(zhǎng)以獲得補(bǔ)償性提高的現(xiàn)象。換而言之,營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)時(shí)動(dòng)物會(huì)表現(xiàn)出快速非正常生長(zhǎng),試圖在自我調(diào)控機(jī)制下恢復(fù)與其生理日齡相對(duì)應(yīng)的體重體型大小,即為補(bǔ)償生長(zhǎng)[2]。為了更好觀察限飼后補(bǔ)償生長(zhǎng)的潛力,我們選用Hornick等[3]提出的補(bǔ)償生長(zhǎng)指數(shù)來(lái)衡量補(bǔ)償生長(zhǎng)效應(yīng)。
補(bǔ)償生長(zhǎng)指數(shù)的計(jì)算公式為:
補(bǔ)償生長(zhǎng)指數(shù)(CGI)=(A-B)/A
式中,A為未限制飼養(yǎng)的動(dòng)物體重與限制飼養(yǎng)后的動(dòng)物體重之差占未限制飼養(yǎng)的動(dòng)物體重的百分比,B為限飼動(dòng)物經(jīng)補(bǔ)償生長(zhǎng)后的體重與正常生長(zhǎng)動(dòng)物的體重之差占正常生長(zhǎng)動(dòng)物的體重的百分比。
當(dāng)補(bǔ)償生長(zhǎng)指數(shù)小于0%,即負(fù)補(bǔ)償性生長(zhǎng),即恢復(fù)養(yǎng)分后動(dòng)物仍表現(xiàn)了出生長(zhǎng)速率降低的生長(zhǎng)現(xiàn)象;當(dāng)補(bǔ)償指數(shù)為0%即零補(bǔ)償生長(zhǎng),即恢復(fù)養(yǎng)分后動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)速率與未受限制飼喂的同齡動(dòng)物的生長(zhǎng)速率無(wú)差異;當(dāng)補(bǔ)償指數(shù)介于0%與100%之間即部分補(bǔ)償生長(zhǎng),即恢復(fù)養(yǎng)分后動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)速率雖然出現(xiàn)了加快,但這種趕超生長(zhǎng)現(xiàn)象并沒有使動(dòng)物機(jī)體的體重接近未限制飼喂的同齡動(dòng)物的體重;當(dāng)補(bǔ)償指數(shù)大于100%即超補(bǔ)償生長(zhǎng)[4]。目前大多數(shù)研究結(jié)果表明,補(bǔ)償指數(shù)介于50%~100%。
補(bǔ)償生長(zhǎng)的的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜,很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行過(guò)研究,但迄今仍無(wú)定論。因此有必要對(duì)以往的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究概況進(jìn)行歸納總結(jié)。
1 ?補(bǔ)償生長(zhǎng)的發(fā)生機(jī)制
1.1 ?消化代償假說(shuō) ?動(dòng)物在恢復(fù)期要呈現(xiàn)加速生長(zhǎng),那么在營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)期要么提高采食量,要么提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率,而無(wú)論是提高采食量或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率都離不開消化道的代償生理變化。
張彩霞等[5]研究發(fā)現(xiàn)能量限飼后肉仔雞腸道長(zhǎng)度顯著減短。消化道呈現(xiàn)的生理性差異是適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)限制的表現(xiàn),是動(dòng)物適應(yīng)饑餓脅迫的生理對(duì)策,有助于后期補(bǔ)償生長(zhǎng)效應(yīng)發(fā)揮。Susbilla等[6]研究發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)限制結(jié)束時(shí)肉仔雞消化道空重顯著增加,有助于肉仔雞在營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)期充分發(fā)揮其補(bǔ)償生長(zhǎng)效應(yīng)。Yamauchia等[7]認(rèn)為腸道重量增加其實(shí)質(zhì)是腸壁細(xì)胞數(shù)量的增加,腸壁細(xì)胞數(shù)量增加有助于提高消化吸收能力。Palo等[8]研究發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)限飼造成消化吸收系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)和消化酶發(fā)生一些過(guò)渡性變化。
1.2 ?營(yíng)養(yǎng)重分配假說(shuō) ?經(jīng)歷營(yíng)養(yǎng)限制動(dòng)物在補(bǔ)償生長(zhǎng)階段會(huì)大幅度、快速沉積蛋白質(zhì)和脂肪。改善補(bǔ)償生長(zhǎng)階段動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重分配的可能機(jī)制:一是早期營(yíng)養(yǎng)限制降低相對(duì)日齡體重,由此降低維持能量需要;二是提高補(bǔ)償階段日糧能量沉積為體蛋白及體脂效率。
限制飼喂會(huì)導(dǎo)致家禽產(chǎn)生耐饑餓的適應(yīng)性,即家禽在限飼期所產(chǎn)生的較低能量的維持需要(即限飼效果)會(huì)繼續(xù)持續(xù)一段時(shí)間,一旦恢復(fù)自由采食,家禽的營(yíng)養(yǎng)攝入是會(huì)超過(guò)其營(yíng)養(yǎng)消耗的,表現(xiàn)出快速生長(zhǎng)。Shadnoush等[9]認(rèn)為經(jīng)歷營(yíng)養(yǎng)限制的動(dòng)物內(nèi)臟重量的減少,在補(bǔ)償階段前期會(huì)表現(xiàn)出較低能量維持需要,這就使得營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)階段有相對(duì)較高比例的能量和蛋白被用于生長(zhǎng)需要,動(dòng)物會(huì)表現(xiàn)出更高生長(zhǎng)速度。在營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)期,家禽表現(xiàn)出了營(yíng)養(yǎng)重分配,但在重分配的方向上存在爭(zhēng)議,可能原因是觀察時(shí)期不一樣和遺傳基礎(chǔ)不一樣等原因。Lovatto等[10]研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償期體重增加主要是來(lái)自于體組織里的水分沉積。Roark等[11]研究認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)期主要是蛋白質(zhì)的沉積。Boekholt等[12]研究發(fā)現(xiàn),限制因子去除后肉仔雞更偏向選擇能量沉積為脂肪的路徑,肉仔雞體內(nèi)多余能量沉積為脂肪的效率(0.86)要高于沉積為蛋白質(zhì)效率(0.66)。
1.3 ?內(nèi)分泌調(diào)控假說(shuō) ?飼糧營(yíng)養(yǎng)水平是通過(guò)血漿生長(zhǎng)激素(growth hormone,GH)、甲狀腺激素(thyroxin,TH)等調(diào)控動(dòng)物生長(zhǎng)。Li等[13]研究發(fā)現(xiàn)肉雞胰島素濃度在營(yíng)養(yǎng)限制階段顯著下降,而在在補(bǔ)償生長(zhǎng)前期階段,肉雞胰島素濃度又顯著回升。胰島素水平上升降低生長(zhǎng)軸對(duì)GH的抵抗,使得血漿中GH水平升高,升高的GH會(huì)抑制脂肪沉積、促進(jìn)脂肪分解,脂肪代謝產(chǎn)生脂肪酸和胰島素進(jìn)而又促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成,這正好解釋補(bǔ)償生長(zhǎng)前期階段主要是肌肉和蛋白質(zhì)的沉積,驗(yàn)證補(bǔ)償生長(zhǎng)的發(fā)生機(jī)制——營(yíng)養(yǎng)重分配假說(shuō)。在家禽生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,甲狀腺激素扮演著重要角色,它在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育、組織分化、能量代謝和物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)中是不可或缺的。Hornick等[14]和Smith等[15]認(rèn)為血清中的甲狀腺激素水平與蛋白質(zhì)合成及能量代謝具有相關(guān)聯(lián)系。Tare等[16]研究營(yíng)養(yǎng)限制期激素水平變化時(shí)發(fā)現(xiàn),動(dòng)物在營(yíng)養(yǎng)限制階段糖皮質(zhì)激素、胰高血糖素水平增高,營(yíng)養(yǎng)限制期的激素水平的變化與動(dòng)物受免疫原刺激時(shí)激素水平變化一致。這就意味著營(yíng)養(yǎng)限制可改變動(dòng)物免疫機(jī)能。限飼后補(bǔ)償,激素水平存在一定變化,也存在很大爭(zhēng)議??赡茉颍阂皇羌に厮阶兓强焖俚那沂遣▌?dòng)的;二是采血操作、血樣儲(chǔ)存時(shí)間存在一定差異,致使影響激素水平。
2 ?應(yīng)用前景
影響補(bǔ)償生長(zhǎng)效應(yīng)取得的因素很多,如營(yíng)養(yǎng)限飼開始時(shí)間、營(yíng)養(yǎng)限飼持續(xù)時(shí)間、營(yíng)養(yǎng)限飼強(qiáng)度、補(bǔ)償階段的營(yíng)養(yǎng)條件、補(bǔ)償持續(xù)時(shí)間等。補(bǔ)償生長(zhǎng)效應(yīng)的取得來(lái)自于這些影響因素的組合,且這些影響因素的輕重緩急因具體施行條件而定。實(shí)踐證明,早期適時(shí)適度營(yíng)養(yǎng)限制有助于家禽后期補(bǔ)償生長(zhǎng),且這種模式在家禽生產(chǎn)上是可行的,有助于充分發(fā)揮家禽補(bǔ)償生長(zhǎng)潛力,既能節(jié)省飼料又能提高生產(chǎn)效益。結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究概況,補(bǔ)償生長(zhǎng)發(fā)生機(jī)制可歸納為消化代償假說(shuō)、營(yíng)養(yǎng)重分配假說(shuō)和內(nèi)分泌調(diào)控假說(shuō)。揭示禽類適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)限制的補(bǔ)償性生長(zhǎng)機(jī)制,有助于豐富禽類生理學(xué)理論,甚至對(duì)重新思考家禽營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)具有一定的理論與現(xiàn)實(shí)意義。今后研究主要是找到調(diào)控家禽(限飼-補(bǔ)償生長(zhǎng)現(xiàn)象)的生理調(diào)控位點(diǎn)或營(yíng)養(yǎng)調(diào)控方案,達(dá)到對(duì)動(dòng)物健康生長(zhǎng)及胴體質(zhì)量等調(diào)控。
參考文獻(xiàn):
[1] ?盧德勛.系統(tǒng)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)導(dǎo)論[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004:111-113.
[2] ?Chen H,Kendra M,Bolt A B.A general model for ontogenetic growth under food restriction[J].Proceeding of the Royal Society of London Series B-Biological Sciences,2011,278(1720):2881-2890.
[3] ?Hornick J L,Van Eenaeme C,Gerard O,et al.Mechanisms of reduced and compensatory growth[J].Domestic Animal Endocrinology,2000,19(2):121-132.
[4] ?Lippens M,Huyghebaert G,Groote G D.The efficiency of nitrogen retention during compensatory growth of food-restricted broilers[J].British Poultry Science,2002,43(5 Suppl):669-676.
[5] ?張彩霞,陳文,黃艷群,等.限飼對(duì)哈巴德肉雞腸道結(jié)構(gòu)的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(4):677-682.
[6] ?Susbilla, J. P., T. L. Frankel, et al.Weight of internal organs and carcase yield of early food restricted broilers broilers[J].British Poultry Science,1994,35(5): 677-685.
[7] ?Yamauchia K.,S. Iidaa,Y. Isshiki.Post-hatching developmental changes in the ultrastructure of the duodenal absorptive epithelial cells in 1, 10 and 60‐d‐old chickens, with special reference to mitochondria[J].British Poultry Science,1992,33(3):475-488.
[8] ?Palo P E,Sell J L,Piquer F J,et al.Effect of early nutrient restriction on broiler chickens.1.Performance and development of the gastrointestinal tract[J].Poultry science,1995,74(1):88-101.
[9] ?Shadnoush G R,Alikhani M,Rahmani H R,et al.Effects of Restricted Feeding and Re-Feeding in Growing Lambs:Intake,Growth and Body Organs Development[J].Journal of Animal and Veterinary Advances,2011,10(3):15-20.
[10] Lovatto,P.A.,D.Sauvant,et al.Effects ?of feed restriction and subsequent refeeding on energy utilization in growing pigs[J].Journal Animal Science,2006,84(12): 3329-3336.
[11] ?Roark,A.M.,K.A.Bjorndal, et al.Compensatory responses to food restriction in juvenile green turtles (Chelonia mydas)[J].Ecology,2009, 90(9): 2524-2534.
[12] ?Boekholt H A, Grinten P van der,Schreurs V V,et al.Effect of dietary energy restriction on retention of protein,fat and energy in broiler chickens[J].British Poultry Science,1994,35(4):603-614.
[13] ?Li Y,Yuan L,Yang X,et al.Effect of early feed restriction on myofibre types and expression of growth-related genes in the gastrocnemius muscle of crossbred broiler chickens[J].British Journal Nutrition,2007,98(2):310-319.
[14] ?Hornick,J.L.,C.Van Eenaeme,et al.Mechanisms of reduced and compensatory growth[J].Domestic Animal Endocrinology, 2000,19:121-132.
[15] ?Smith, J. W., A. T. Evans,et al.Thyroid hormones, brain function and cognition: A brief[J]. Neuroscience and Bio-behavioral Reviews,2002,26:45-60.
[16] ?Tare M,Miller S L,Wallace E M,et al.Glucocorticoid treatment does not alter early cardiac adaptations to growth restriction in preterm sheep fetuses[J].International Journal of Obstetrics and Gynaecology,2012,119(8):906-914.