鐘 光 , 朱沛霽 , 賈代漢 , 齊玉凱 , 施壽榮
(1.江蘇立華牧業(yè)股份有限公司,江蘇常州 231000;2.中國農(nóng)業(yè)科學院家禽研究所,江蘇揚州 225125)
動物在高溫環(huán)境下極易發(fā)生熱應激, 從而造成機體采食下降,生產(chǎn)性能降低,組織器官的正常發(fā)育也受到不同程度的損傷, 如免疫器官的發(fā)育被抑制、腸道絨毛高度降低等,對畜禽生產(chǎn)和繁殖帶來不利影響 (Toghyani 等,2012;Mckee,Sams,1997)。 為緩解熱應激損傷,各種措施被不斷的研究和利用。從營養(yǎng)學角度著手,是一種緩解乃至解決熱應激的兼顧經(jīng)濟性和便利性的措施。 研究表明,元素硒有緩解熱應激的作用。給予熱應激狀態(tài)下的AA 肉雞0.2 mg/kg 的硒元素, 發(fā)現(xiàn)其體重、采食量和飼料轉化率顯著提高 (Ai Wakeel 等,2017;Habibian 等,2015;Niu 等,2009)。 也有研究表明, 給予熱應激狀態(tài)下母豬0.4 mg/kg 的硒元素,發(fā)現(xiàn)添加組母豬的體溫調節(jié)能力、泌乳性能和產(chǎn)仔重顯著提高, 背膘重和負增重顯著降低(Liu等,2017)。黃羽肉雞是華東、華南地區(qū)廣泛分布的配套系,出欄量大,但當前對其抗熱應激添加劑的相關報道較少。 其次, 黃羽肉雞體型較白羽肉雞小,生長速度慢,生理特點與白羽肉雞等商品雞也可能存在差異, 因此研究黃羽肉雞的抗熱應激添加劑, 對其生產(chǎn)有著重要的指導作用。 硒作為GSH-Px 的重要組成部分, 其本身或許也有較強的抗氧化功能。本試驗在飼糧中添加0.3 mg/kg 的硒,研究其對熱應激下黃羽肉雞生產(chǎn)性能、血液指標、器官和腸道發(fā)育的作用,為黃羽肉雞規(guī)模化生產(chǎn)中緩解熱應激損傷提供一定的指導作用。
1.1 試驗材料 黃羽肉雞(中速型,“優(yōu)黃”系列,揚州立華畜禽有限公司提供,江蘇?。?,亞硒酸鈉(Na2SeO3,純度>96%,Se 含量為 45.66%,購買自江蘇易實生物科技有限公司)。
1.2 試驗設計 選擇體重相近、 健康的32 d 雄性黃羽肉雞180只,隨機分為常溫組(CN)、熱應激組(HS)和硒添加組(HS+Se),每組 6個重復,每重復10只雞。 常溫組和熱應激組飼喂基礎飼糧,硒添加組在基礎飼糧中添加0.3 mg/kg 的硒。常溫組環(huán)境為26 ℃,熱應激組和硒添加組環(huán)境溫度為35 ℃,試驗設計和溫度處理見表1。
表 1 試驗設計與處理
1.3 飼養(yǎng)管理 試驗共14 d, 采用三層籠養(yǎng),雞籠規(guī)格為120 cm×80 cm,保證飼養(yǎng)密度在0.1 m2/只左右。 使用北京庫藍科技有限公司生產(chǎn)的動物營養(yǎng)代謝環(huán)控倉控制溫度, 濕度在55% ~60%。為避免高溫環(huán)境(35 ℃)降低肉雞采食量造成硒元素的攝入不足, 正式試驗前7 d 開始飼喂對應的試驗飼糧。 自由采食和飲水,24 h 光照,其他管理措施同黃羽肉雞飼養(yǎng)標準。 配制飼糧時, 按照0.30 mg/kg 的硒(Se)添加量及其試驗用亞硒酸鈉的純度(96%),在飼糧中添加0.70 mg/kg 的亞硒酸鈉(Na2SeO3)。 基礎飼糧按照我國《雞飼養(yǎng)標準》(NY/T33-2004)進行配制并制粒,基礎飼糧組成與營養(yǎng)水平見表2。
表2 基礎飼糧組成與營養(yǎng)水平(風干基礎)
1.4 采樣指標和方法
1.4.1 生產(chǎn)性能 每日喂料時稱料重, 試驗結束時統(tǒng)計每個重復的余料重, 試驗開始和采樣前統(tǒng)計每個重復的體重(BW),計算32 ~45 d 的平均日增重(ADG),平均日采食量(ADFI),料重比(F/G)和死淘率。
1.4.2 血液指標 熱應激14 d,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,靜置離心并分離血清。 采用UniCel DxC 800 Synchron 全自動生化分析系統(tǒng) (Beckman Coulter,美國)測定血清中丙氨酸轉氨酶(ALT,又稱谷丙轉氨酶)、天冬氨酸轉氨酶(AST,又稱谷草轉氨酶)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)的活力和內毒素(RSE)的含量。 試劑盒購買自中山標佳生物科技有限公司(中國廣東)。
1.4.3 器官和腸道發(fā)育 熱應激14 d,從每個重復中隨機選取2只雞,稱重并記錄,經(jīng)頸靜脈放血致死,而后打開腹腔,分離心臟、肝臟、胸腺、脾臟、法氏囊并稱重、記錄,計算器官的相對比重。
器官比重/%=器官重/活重×100。
分離整個腸段, 而后懸空剪取空腸和回腸中間約1 cm 腸段并置于4%的甲醛溶液中,快速固定24 h,然后用連續(xù)濃度的乙醇脫水。 標本在二甲苯中清除, 并在56 ℃的熱風爐中放入石蠟中24 h。 石蠟組織塊用切片機 (徠卡手動旋轉切片機,RM-2235 型,德國徠卡微系統(tǒng)有限公司)制備用于橫切片。 在玻片上采集組織切片,脫蠟,蘇木精和伊紅染色,然后分別在光學顯微鏡下(50 倍放大,DM-1000 型,德國徠卡微系統(tǒng)有限公司)檢查組織學特征。 利用Leica X 應用軟件,對每張切片測量絨毛高度和隱窩深度。 絨毛高度是從隱窩-絨毛交界處到絨毛頂?shù)拈L度, 而隱窩深度是從肌肉黏膜到隱窩-絨毛交界處的長度, 因此可以計算絨毛高度:隱窩深度比(V/C)。
1.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2013 進行統(tǒng)計和簡單處理后, 用 SPSS 20.0 軟件的 One-Way-ANOVA 進行單因素方差分析, 均值顯著性分析用 LSD 和 Duncan’s 法進行多重比較,結果以“平均數(shù)±標準誤”表示,并以P <0.05 作為顯著差異水平,同時根據(jù)LSD 的組間顯著性,分別以P1、P2作為“溫度”因素和“硒”因素的顯著性。
2.1 硒對熱應激下黃羽肉雞生產(chǎn)性能的作用由表 3 可知,HS組黃羽肉雞的 45 d BW、32 ~ 45 d ADG、ADFI 顯著低于 CN組(P < 0.05),32 ~ 45 d的料重比和死淘率顯著高于對照組(P <0.05);與HS組相比,HS+Se組45 d 黃羽肉雞的體重顯著提高了 12.3%,32 ~ 45 d 的 ADG 和 ADFI 顯著提高了 112.3%、36.1%(P < 0.05), 料重比顯著降低了 35.6%(P < 0.05)。
表3 硒對熱應激下黃羽肉雞生產(chǎn)性能的作用
2.2 硒對熱應激下黃羽肉雞血液指標的作用由表 4 可知,HS組黃羽肉雞的血清 ALT、AST、LDH、CK 活力和內毒素含量顯著高于 CN組(P <0.05); 與 HS組相比,HS+Se組的 AST、LDH、CK活力和內毒素含量分別顯著降低了38.8%、34.9%、51.5%和 28.5%(P < 0.05)。
表4 硒對熱應激下黃羽肉雞血液指標的作用
2.3 硒對熱應激下黃羽肉雞器官和腸道發(fā)育的作用 由表5 可知,HS組的胸腺比重、脾臟比重和法氏囊比重顯著低于 CN組 (P < 0.05); 與 HS組相比,HS+Se組的胸腺比重、 脾臟比重和法氏囊比重分別顯著提高了56.3%、30.8%和62.5%(P <0.05)。
表5 硒對熱應激下黃羽肉雞器官發(fā)育的作用 %
由表6 可知,HS組空腸和回腸的絨毛高度、絨毛高度/隱窩深度顯著低于對照組 (P <0.05);與HS組相比,HS+Se組的空腸絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度分別顯著提高了9.5%、13.3%(P <0.05),回腸絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度分別顯著提高了 26.4%、75.1%(P < 0.05)。
表6 硒對熱應激下黃羽肉雞腸道發(fā)育的作用
3.1 硒對熱應激下黃羽肉雞生產(chǎn)性能的作用高熱環(huán)境對家禽生長的不良影響已經(jīng)得到大量的研究。 例如,熱應激能夠顯著降低42 日齡的肉仔雞體重和飼料利用效率,給生產(chǎn)帶來不利影響;會改變機體的生理機能,并隨著強度增強,機體代謝發(fā)生紊亂,體重下降甚至發(fā)生負增長,嚴重的會導致死亡 (潘子意等,2020;Sohail 等,2012)。硒緩解熱應激對家禽生產(chǎn)性能的損傷也有研究證實。 研究表明,硒可改善熱應激條件下泰和烏骨雞的生產(chǎn)性能, 適宜的添加水平為0.5 ~0.7 mg/kg,能夠改善熱應激下肉雞的體重、飼料轉化率、 存活率 (許蘭嬌等,2014;Ei-sheikh 等,2006)。 本試驗結果表明,熱應激顯著降低了黃羽肉雞的體重、ADG、ADFI, 顯著升高了料重比和死淘率, 說明本試驗溫度構建的熱應激模型成功。 與熱應激組相比,硒添加組的體重、日增重、日采食量顯著提高,料重比顯著降低,說明飼糧添加0.3 mg/kg 的硒能夠提高熱應激下黃羽肉雞的生產(chǎn)性能, 這與前人研究的結果相一致, 可能是因為硒是三碘甲狀腺原氨酸合成酶的重要輔助因子和活化劑, 能通過活化三碘甲狀腺原氨酸,調控營養(yǎng)物質的吸收和代謝(田金可等,2011)。 此外,與熱應激組相比,硒添加組的死淘率有降低的趨勢, 說明硒有提高熱應激下黃羽肉雞的存活的可能, 這可能與硒的抗氧化作用有關。
3.2 硒對熱應激下黃羽肉雞血液指標的作用研究表明, 高溫環(huán)境造成的熱應激會改變雞血清中某些酶的活性, 例如 ALT、AST、LDH 和 CK等這類正常情況下僅存在于細胞內的酶, 僅在機體的組織和器官受損時才釋放到血液中(Melesse 等,2011;劉小林等,2008)。 因此,它們在血清中的含量是評估組織和器官受損的重要指標,研究中常用谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶來反映肝臟功能情況。 而內毒素是細菌細胞壁分泌的脂多糖,其含量反映了機體的亞健康程度。 有研究報道, 熱應激能夠顯著升高血清中ALT 和AST 活力,增加組織、細胞的通透性,增加血液中的內毒素含量 (Wan 等;2017;Hosseini-vashan等,2016)。 而硒對血液指標的相關研究報道較少,主要關注硒增強機體抗氧化功能的作用。 研究表明, 硒能參與谷胱甘肽過氧化物酶 (GSHPx)的合成,起到清除機體過量自由基、提高機體抗氧化功能的作用(田金可等,2011)。 本試驗結果表明,HS組的 ALT、AST、LDH、CK 活力和內毒素含量顯著高于對照組, 這與前人研究結果一致,表明本試驗的溫度下,熱應激模型構建成功,其次,硒添加組AST、LDH、CK 的活性和內毒素含量顯著低于熱應激組, 說明飼糧中添加0.3 mg/kg 硒元素能顯著降低機體器官和組織的受損程度,這可能與硒的抗氧化功能有關,具體原因有待進一步的驗證。
3.3 硒對熱應激下黃羽肉雞器官和腸道發(fā)育的作用 器官的功能往往與其大小、形態(tài)相關。 常用器官的重量或相對重量來反映器官的發(fā)育情況。 本試驗結果表明,熱應激顯著降低了黃羽肉雞胸腺、脾臟、法氏囊的相對比重,這與“熱應激能造成機體的器官受損,并發(fā)生免疫抑制,從而抑制胸腺、 脾臟、 法氏囊等免疫器官的正常發(fā)育”的研究結果相一致(阮煒珊,2016)。 而與熱應激組相比,硒添加組的胸腺、脾臟、法氏囊比重顯著增加, 說明在本試驗條件下, 飼糧添加0.3 mg/kg 的硒能促進熱應激下黃羽肉雞的免疫器官發(fā)育, 緩解熱應激對黃羽肉雞器官的發(fā)育抑制。 但本試驗未發(fā)現(xiàn)熱應激對黃羽肉雞心臟、肝臟比重的影響,也未發(fā)現(xiàn)硒對黃羽肉雞心臟、肝臟比重的作用。 這可能與試驗天數(shù)和動物品種的不同有關。
腸道是消化吸收的主要場所,空腸主要負責吸收營養(yǎng)物質, 回腸在發(fā)酵中起著至關重要的作用。 黏膜形態(tài)是營養(yǎng)物質吸收的關鍵,反映了腸道整體健康狀況 (Ducatelle 等,2018;Damron等,2005)。 發(fā)生熱應激時,小腸的結構很容易被破壞,包括絨毛高度縮短、破裂、隱窩變深和黏膜上皮細胞脫落等, 這可能是機體在高溫環(huán)境下會產(chǎn)生過量的氧自由基, 從而嚴重破壞腸道黏膜(Yu 等,2010;Tan 等,2010)。 本試驗結果表明, 熱應激顯著降低了空腸和回腸的絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度值, 這與前人研究結果相一致,說明本試驗溫度構建的熱應激模型成功。與熱應激組相比, 硒添加組空腸和回腸的絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度值顯著升高, 說明在本試驗條件下,飼糧中添加0.3 mg/kg 的硒能顯著改善熱應激下黃羽肉雞的腸道黏膜形態(tài),緩解熱應激對腸道黏膜形態(tài)的損傷。
在本試驗條件下,飼糧中添加0.3 mg/kg 的硒能提高熱應激下32 ~45 日齡黃羽肉雞的生產(chǎn)性能、器官和腸道發(fā)育,緩解熱應激對黃羽肉雞生產(chǎn)性能、血液指標、器官和腸道發(fā)育的不良影響。