孫詩昂， 李 冰， 鄧亞飛， 李 靜， 熊永潔， 賀紹君

(安徽科技學院 動物科學學院，安徽 鳳陽 233100)

隨著全球氣候的變暖,熱應激已成為影響世界范圍內(nèi)集約化和規(guī)?；仪萆a(chǎn)和福利的主要環(huán)境應激源。我國肉雞飼養(yǎng)方式大多呈籠養(yǎng)或舍養(yǎng),飼養(yǎng)密度較大,通風不良,且肉雞體表幾乎沒有汗腺、體內(nèi)代謝快[1-3],導致肉雞飼養(yǎng)過程中熱應激問題成為主要問題。當肉雞出現(xiàn)熱應激時，免疫功能降低,飼料轉化率降低,存活率急劇下降,生產(chǎn)效益降低[4-5]。

胸肌、腿肌是肉雞胴體重要組成部分,是胴體中最有價值的部分[6],其重量與肉雞的經(jīng)濟價值密切相關,應激會對肉雞肌肉品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響[7]。動物組織中的主要能量基質(zhì)是葡萄糖,它以糖原的形式儲存在肝臟和肌肉中,糖原是一種由葡萄糖分子組成的聚合物[8]。機體能量不足時,糖原可以分解為葡萄糖被線粒體吸收產(chǎn)生ATP。AMP、AMPK廣泛分布于家禽各組織器官內(nèi)。熱應激發(fā)生時動物體內(nèi)的AMP含量會發(fā)生改變,促使AMPK活性發(fā)生變化[9],直接磷酸化參與脂質(zhì)代謝,從能量角度看,熱應激必定影響能量代謝,熱應激會對肉雞體內(nèi)AMP含量及AMPK活性造成影響,進而改變?nèi)怆u體內(nèi)能量代謝水平。通過測定熱應激發(fā)生后肉雞胸肌、腿肌AMP、AMPK含量的變化能反映熱應激對肉雞的危害程度。王繼光等[10]只是在熱應激對肉雞生產(chǎn)性能及下丘腦AMPK磷酸化水平方面做出研究,但關于肉雞胸肌腿肌能量代謝水平和糖原方面并未做出進一步的探索。本試驗旨在研究肉雞熱應激狀態(tài)下體內(nèi)糖原、AMP、AMPK含量變化并分析其變化原因,為尋找緩解熱應激危害相關技術及措施提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

40羽35日齡的健康肉雞,從商業(yè)養(yǎng)殖場共獲得40只1日齡AA肉仔雞(平均體重45 g,公母比例相等)。肉雞飼養(yǎng)分為兩個階段:起始期(1～21 d)和生長期(22～42 d),試驗期間,每天光照23 h,自由采食、飲水。兩階段飼養(yǎng)日糧成分如表1。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平

1.2 試驗儀器

DL-5-B離心機(上海安亭科學儀器廠)；JPT-5天平(上海岑達天平秤有限公司)；BCD-550WB海爾電冰箱(青島海爾電冰箱股份有限公司)；Multiskan Go酶標儀(美國伯騰)。

1.3 試驗設計

選擇40只35日齡健康肉雞,分為4個重復,每重復在一個籠子(長90 cm、寬90 cm、高38 cm)飼養(yǎng),22 ℃下常規(guī)預飼6 d開始實驗。第42天 08:00雞舍溫度升高至31 ℃,16:00降至室溫,濕度控制在60%,第43天選擇同樣升溫程序。在0 h(T1)、8 h(T2)、24 h(T3)、32 h(T4)四個時間點各抽取6只肉雞測定指標。

1.4 樣品制備

選取的試驗動物在相應的四個時間點屠宰放血,每只各取適量相近(0.2～1 g)的一塊胸肌、腿肌存于自封袋中,液氮冷凍放置-80 ℃冰柜中待用。將肌肉研磨使其勻漿化放入離心機3 000 r/min離心10 min。收集上清液,使用考馬斯亮藍法檢測上清液中蛋白質(zhì)含量。

1.5 測定指標及方法

AMP含量及AMPK活性檢測原理:使用AMP試劑盒,AMPK試劑盒(202109238625,96T;202110165492,96T,上海酶聯(lián)生物科技有限公司),采用雙抗體夾心法測定樣品AMP含量及AMPK活性?？捡R斯亮藍試劑盒、糖原的測定按試劑盒說明書測定(202106076458,96T;202108112647,96T,南京建成生物工程研究所)。

1.6 數(shù)據(jù)分析處理

采用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,結果使用“平均值±標準差”表示,并采用單因素方差分析法(LSD法)多重比較。差異顯著用P<0.05表示,差異極顯著用P<0.01表示。

2 結果與分析

2.1 熱應激對肉雞胸肌、腿肌糖原含量的影響

由表2可知,糖原含量胸肌各組無顯著差異(P>0.05),腿肌T2相比T1降低26.00%,差異極顯著(P<0.01),T3與T1相比極顯著升高(P<0.01)。

表2 熱應激對肉雞胸肌、腿肌糖原含量的影響

2.2 熱應激對肉雞胸肌、腿肌AMP含量的影響

由表3可知,AMP含量胸肌T2相比T1升高23.82%,差異極顯著(P<0.01),T3與T1相比顯著升高(P<0.05);腿肌T2相比T1降低17.58%,差異極顯著(P<0.01),T4相比T3差異顯著(P<0.05),T3與T1相比降低24.30%,差異極顯著(P<0.01)。

表3 熱應激對肉雞胸肌、腿肌AMP含量的影響

2.3 熱應激對肉雞胸肌、腿肌AMPK含量的影響

由表4可知,AMPK含量胸肌T4相比T1顯著降低(P<0.05);腿肌T2與T1無顯著差異(P>0.05),T4相比T3顯著升高(P<0.05),T4相比T2升高23.77%,差異極顯著(P<0.01)。

表4 熱應激對肉雞胸肌、腿肌AMPK含量的影響

3 討論

3.1 熱應激對肉雞胸肌、腿肌糖原含量的影響

糖原是機體劇烈運動時的能量來源,肝糖原和肌糖原的儲備量會影響到機體的疲勞度[11]。Zhao等[12]研究表明熱應激會導致肌肉中肌糖原的快速分解轉化為乳酸,從而降低肉仔雞肌糖原含量,本試驗中肉雞腿肌第一次熱應激后糖原含量顯著降低,當環(huán)境溫度超出最適溫度后,機體為了維持體溫相對穩(wěn)定,需要能量物質(zhì),糖原通過無氧糖酵解生成乳酸的過程中產(chǎn)生ATP,導致肌肉內(nèi)糖原水平下降。試驗中胸肌與腿肌經(jīng)歷熱應激后糖原含量變化不盡相同,可能是肉雞經(jīng)歷熱應激時,為了維持機體平衡腿肌糖原先酵解產(chǎn)生能量,胸肌糖原在腿肌糖原酵解完之前并不會發(fā)生糖酵解,其中有一個先后順序,T3試驗組腿肌在熱應激恢復16 h后糖原含量仍沒有恢復到肉雞應激前水平,由于肉雞在熱應激狀態(tài)下糖原酵解程度過高,消耗太多,由此恢復16 h后仍未提高至初始水平。次日受到熱應激時腿肌糖原水平無顯著變化,可能是肉雞已經(jīng)適應此溫度,不需要額外的能量來使機體平衡。胸肌在第一次熱應激循環(huán)16 h后糖原含量與熱應激期相比雖沒有顯著差異,但糖原含量升高23.53%,糖原分解有兩種方式,糖酵解與糖異生,糖酵解產(chǎn)生ATP,糖異生產(chǎn)生葡萄糖維持機體血糖濃度的相對穩(wěn)定,肉雞在熱應激過程中腿肌糖異生產(chǎn)生葡萄糖,結束后在糖原合成酶的作用下合成糖原貯存在胸肌與腿肌中,使肉雞胸肌熱應激后糖原含量增高。

3.2 熱應激對肉雞胸肌、腿肌AMP含量的影響

AMP是體現(xiàn)機體能量狀態(tài)的一個重要指標,熱應激使肉雞的能量代謝增加,降低肌肉組織的儲備能量。楊淑霞等[13]研究表明,熱應激導致肉雞ATP含量降低, AMP含量升高,本實驗中胸肌AMP含量在熱應激狀態(tài)下整體呈增加趨勢,腿肌呈下降趨勢,與上述結果略有不同,可能是熱應激狀態(tài)下胸肌與腿肌能量代謝方式不同,胸肌是無氧糖酵解,腿肌是有氧氧化,糖酵解生成ATP較少,AMP升高,有氧氧化生成ATP較多,AMP含量下降。胸肌AMP含量在T3應激恢復期時相比T2有降低趨勢但仍未降至肉雞初始期濃度,因為T3時期試驗雖已經(jīng)恢復到了常溫,但恢復時間過短,機體仍在調(diào)節(jié)期。第二個熱應激循環(huán)AMP含量沒有顯著變化,與第一個熱應激循環(huán)中肉雞受到熱應激AMP含量急劇升高不同,一方面因為在第一個熱應激循環(huán)中肉雞第一次接受到熱應激且是急性熱應激,機體遭受破壞較嚴重,需要大量能量來維持機體平衡;另一方面是肉雞在第二次熱應激時已經(jīng)有所適應,AMP含量并無顯著變化。

3.3 熱應激對肉雞胸肌、腿肌AMPK含量的影響

AMPK是維持細胞能量穩(wěn)態(tài)的能量狀態(tài)傳感器[14]。在Hu等[15]的試驗中,熱應激顯著增加肉雞AMPK濃度,本試驗中AMPK含量腿肌T4與T3相比顯著增高,與上述結果相同,熱應激狀態(tài)下機體能量消耗較多,使細胞能量降低,ATP含量降低,AMP含量升高,AMP與ATP之比增加會激活AMPK通路,使腿肌中AMPK含量升高。第一個熱應激循環(huán)中T2與T1相比肉雞AMPK含量無顯著變化,肉雞在剛接觸到熱應激時雖然機體能量消耗,糖原分解仍需一個過程,沒有及時激活肉雞AMPK通路,使其含量沒有變化,腿肌AMPK含量T4與T2相比顯著增高,由于肉雞在經(jīng)歷過一次熱應激后機體對下一次熱應激已經(jīng)有所準備,維持機體平衡所需ATP含量減少,ATP含量與AMP含量呈反比,AMP含量增多,AMP與ATP比值升高激活AMPK通路較多,使肉雞在第二次熱應激循環(huán)結束后相比第一次熱應激循環(huán)結束AMPK含量增高。

綜上所述,熱應激會對機體產(chǎn)生影響,使肉雞肌肉能量代謝加快,促進糖原酵解產(chǎn)生能量,消耗能量使AMP含量上升,激活AMPK通路,肉雞肌肉糖原含量明顯降低。