蘆 燕 任延銘 王 安＊

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所,哈爾濱 150030;2.黑龍江省獸藥飼料監(jiān)察所,哈爾濱 150009)

寒冷是冬季家禽生長(zhǎng)發(fā)育的主要限制因素之一。環(huán)境低溫使禽類生理機(jī)能發(fā)生改變,導(dǎo)致促生長(zhǎng)激素軸、促性腺軸的分泌受到抑制,這些內(nèi)分泌反應(yīng)使能量分配從生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向維持體溫恒定,從而引起禽類生長(zhǎng)緩慢、性發(fā)育延遲,嚴(yán)重制約了北方養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[1-2]。國(guó)內(nèi)外對(duì)應(yīng)激研究較多,但對(duì)環(huán)境低溫方面的研究卻較少,有研究表明,環(huán)境低溫能影響甲狀腺的分泌活動(dòng),影響激素分泌水平[3-4]。而許多維生素具有緩解環(huán)境低溫應(yīng)激傷害的作用,能夠參與機(jī)體的冷適應(yīng)過(guò)程,從而提高畜禽的抵抗力,有助于生產(chǎn)性能的改善。其中,核黃素參與機(jī)體的能量代謝過(guò)程,能提高動(dòng)物冷適應(yīng)能力[5],但在環(huán)境低溫應(yīng)激下,調(diào)節(jié)蛋鴨激素分泌作用方面的研究報(bào)道卻很少。本試驗(yàn)通過(guò)研究環(huán)境溫度和飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨激素分泌的影響,旨在探討低溫及飼糧中添加核黃素對(duì)機(jī)體激素分泌的影響,為豐富和完善補(bǔ)充核黃素提高機(jī)體耐寒力的促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物、飼糧及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用兩因素有重復(fù)完全交叉設(shè)計(jì),溫度設(shè) 2個(gè)水平,分別為適溫[(18±1)℃,T1]和低溫[(2±1)℃,T2];核黃素設(shè) 3個(gè)水平,在基礎(chǔ)飼糧中分別以低、中、高 3個(gè)水平添加核黃素,添加水平分別為 4、16和 32 mg/kg。試驗(yàn)共設(shè) 6個(gè)處理,分別為適溫低核黃素組、適溫中核黃素組、適溫高核黃素組、低溫低核黃素組、低溫中核黃素組和低溫高核黃素組。選用健康 12周齡金定鴨(母)144只,平均分配到 6個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè) 6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù) 4只,各處理試驗(yàn)鴨初始體重經(jīng)方差分析差異不顯著(P＞0.05)。試驗(yàn)參考美國(guó) NRC(1998)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中蛋鴨營(yíng)養(yǎng)需要配制玉米 -豆粕型基礎(chǔ)飼糧,基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表 1。試驗(yàn)期 42 d(12～17周齡),正式試驗(yàn)開始前預(yù)飼1周。

1.2 飼養(yǎng)管理及樣品采集

試驗(yàn)采用人工給料,自由采食和飲水。試驗(yàn)過(guò)程中按正常的免疫程序進(jìn)行免疫(鴨瘟和鴨肝炎)。試驗(yàn)至第 17周末時(shí),從各重復(fù)中抽取 1只接近平均體重的試驗(yàn)鴨,用一次性注射器進(jìn)行翅靜脈采血 5m L/只,采血一次性完成。將血樣緩慢注入離心管中,先在 37℃下凝固 2 h,然后以4 000 r/min離心 10 m in,制備血清并轉(zhuǎn)移到 EP管中,貯存在 -20℃冰箱中備用。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

生長(zhǎng)性能指標(biāo)的測(cè)定。末體重：在飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束日(17周齡末),試?guó)喴灾貜?fù)為單位進(jìn)行空腹稱重,并記錄。平均日增重[ADG,g/(只?d)]：在試驗(yàn)開始時(shí)稱試?guó)喅跏贾?結(jié)合末體重計(jì)算試?guó)喨贏DG。平均日采食量[ADFI,g/(只?d)]：隔周統(tǒng)計(jì) 1次試?guó)喓牧狭?余料回收,計(jì)算全期ADFI。料重比(F/G)：即 ADFI/ADG。

血清激素含量的測(cè)定。生長(zhǎng)激素(GH)、胰島素(Ins)、三碘甲腺原氨酸(T3)、胰島素樣生長(zhǎng)因子 -Ⅰ(IGF-Ⅰ)和甲狀腺素(T4)含量采用放射免疫分析法測(cè)得,試劑盒由北京九鼎生物有限公司和南京建成生物研究所提供;卵泡刺激素(FSH)、促黃體生成激素(LH)、孕酮(P4)、雌二醇(E2)和皮質(zhì)醇(Cort)含量采用放射免疫分析法測(cè)得,試劑盒由南京建成生物研究所提供。儀器為國(guó)產(chǎn)(湖北襄樊)JHS-7#型固定閃爍探頭和 FH-408自動(dòng)定標(biāo)儀。

表 1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用 SAS 8.2中 ANOVA模塊進(jìn)行兩因素有重復(fù)方差分析,用 Duncan氏法進(jìn)行多重比較。表中所有數(shù)據(jù)均為平均值 ±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié) 果

2.1 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨生長(zhǎng)性能的影響

由表 2可知,低溫對(duì)蛋鴨末體重、ADG沒(méi)有顯著影響(P＞0.05),但顯著或極顯著提高了 F/G(P＜0.05)和 ADFI(P＜0.01)。飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨 ADFI沒(méi)有顯著影響(P＞0.05);但隨著飼糧核黃素添加水平的升高,末體重和 ADG逐漸升高,F/G逐漸降低,且高水平核黃素組均顯著優(yōu)于低水平核黃素組(P＜0.05)。環(huán)境溫度與飼糧核黃素水平之間雖在蛋鴨末體重和 ADG上未表現(xiàn)出互作效應(yīng)(P＞0.05),但在 F/G(P＜0.05)和 ADFI(P＜0.01)上卻極顯著或顯著地表現(xiàn)出了互作效應(yīng)。

表 2 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of ribo flavin supplementation on grow th performance of laying ducks at low ambient temperatures

2.2 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨血清生長(zhǎng)相關(guān)激素含量的影響

由表 3可知,低溫對(duì)蛋鴨血清 T4、Ins和IGF-Ⅰ含量沒(méi)有顯著影響(P＞0.05),但極顯著提高了 T3含量(P＜0.01),極顯著降低了 GH含量(P＜0.01)。飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨血清 T3和 T4含量有顯著影響(P＜0.05),隨著飼糧核黃素添加水平的升高 T3含量先升高后降低,且中、高核黃素水平組顯著高于低核黃素水平組(P＜0.05),而前二者之間沒(méi)有顯著差異(P＞0.05);隨著飼糧核黃素添加水平的升高 T4含量先降低后升高,且低、中核黃素水平組顯著低于高核黃素水平組(P＜0.05),而前二者之間沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨血清GH、Ins和 IGF-Ⅰ含量均有極顯著影響 (P＜0.01),隨著飼糧核黃素添加水平的升高 GH、Ins和 IGF-Ⅰ含量均逐漸升高,且各水平間 GH和IGF-Ⅰ含量均差異極顯著(P＜0.01),低、中核黃素水平組 Ins含量極顯著低于高核黃素水平組(P＜0.01),而前二者之間沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。環(huán)境溫度與飼糧核黃素水平之間雖在蛋鴨血清 T4含量上未表現(xiàn)出互作效應(yīng)(P＞0.05),但在 T3(P＜0.05)、GH(P＜0.01)、Ins(P＜0.01)和IGF-Ⅰ含量(P＜0.01)上卻顯著或極顯著地表現(xiàn)出了互作效應(yīng)。

表 3 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨血清 T3、T4、GH、Ins和 IGF-Ⅰ含量的影響Table 3 Effects of riboflavin supp lementation on the contents of T3,T4,GH,Ins,and IGF-Ⅰin serum o f laying ducks at low ambient temperatures

2.3 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨血清性激素及皮質(zhì)醇含量的影響

由表 4可知,低溫對(duì)蛋鴨血清 LH、P4和 Cort含量沒(méi)有顯著影響(P＞0.05),但極顯著降低了FSH和 E2含量(P＜0.01)。飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨血清 FSH、LH和 Cort含量有極顯著影響(P＜0.01),對(duì) E2含量沒(méi)有顯著影響(P＞0.05),對(duì) P4含量有顯著影響(P＜0.05)。隨著飼糧核黃素添加水平的升高蛋鴨血清 FSH含量先升高后降低,且各處理間差異極顯著(P＜0.01);LH含量也是先升高后降低,且低、高核黃素水平組極顯著低于中核黃素水平組(P＜0.01),而前二者之間沒(méi)有顯著差異(P＞0.05);P4含量逐漸升高,且高核黃素水平組顯著高于低核黃素水平組(P＜0.05),而低、中核黃素水平組及中、高核黃素水平組間均沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。環(huán)境溫度與飼糧核黃素水平之間在蛋鴨血清 FSH、LH和 Cort含量上極顯著地表現(xiàn)出了互作效應(yīng)(P＜0.01),而在 E2和P4含量上未表現(xiàn)出互作效應(yīng)(P＞0.05)。

3 討 論

3.1 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨相關(guān)激素的影響及與生長(zhǎng)性能的關(guān)系

甲狀腺激素為動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所必需,在基礎(chǔ)代謝率和能量代謝中有重要作用,動(dòng)物耐受冷應(yīng)激時(shí),甲狀腺激素的分泌情況是關(guān)鍵因素。環(huán)境溫度和飼糧核黃素水平對(duì)甲狀腺激素影響的報(bào)道不盡相同[2,6-7]。本試驗(yàn)條件下,低溫使蛋鴨血清T3含量升高,但對(duì) T4含量沒(méi)有顯著影響。低溫環(huán)境下蛋鴨血清 T3含量升高,說(shuō)明蛋鴨在減少散熱的同時(shí)會(huì)加強(qiáng)組織氧化代謝活動(dòng)、增加產(chǎn)熱,機(jī)體能量消耗也隨之增加,其生長(zhǎng)速度和效率下降,與該組蛋鴨生長(zhǎng)性能低相吻合。而低溫組和適溫組蛋鴨血清 T4含量相近,說(shuō)明該試驗(yàn)條件下,低溫和適溫下蛋鴨均可產(chǎn)生足夠數(shù)量的 T4。甲狀腺激素可以調(diào)節(jié)核黃素代謝,同時(shí)核黃素又是發(fā)揮甲狀腺激素某些作用所必需的。隨核黃素添加水平的升高,低溫下蛋鴨血清 T3含量先升高后降低、T4含量先降低后升高。因此,在低溫環(huán)境下核黃素添加水平為 16 mg/kg時(shí),T4脫碘生成高活性 T3的能力強(qiáng),對(duì)滿足機(jī)體冷應(yīng)激的需要是有益的。

表 4 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨 FSH、LH、E2、P4和 Cort含量的影響Table 4 Effects o f riboflavin supp lementation on the contents of FSH,LH,E2,P4 and Cort in serum of laying ducks at low ambient temperatures

Ins是由胰島 B細(xì)胞分泌的一種激素,其主要作用是促進(jìn)合成代謝,在肝臟、肌肉和脂肪組織中,控制三大物質(zhì)的代謝和貯存。Ins含量升高可使機(jī)體代謝率增加,糖、蛋白質(zhì)和脂肪的分解代謝加強(qiáng),以增加產(chǎn)熱維持體溫恒定。本研究結(jié)果表明在低溫環(huán)境下血清 Ins含量沒(méi)有顯著變化,但是飼糧核黃素添加水平對(duì)其有極顯著影響,與試?guó)喣w重變化趨勢(shì)基本一致,這可能是核黃素改善了 Ins分泌,從而提高了機(jī)體的冷適應(yīng)能力。

IGF-Ⅰ是生長(zhǎng)軸激素作用的靶效應(yīng)因子,能促進(jìn)細(xì)胞分裂增殖和骨骼生長(zhǎng),此過(guò)程需要 Ins的參與,T3與 IGF-Ⅰ協(xié)同作用可以增強(qiáng) IGF-Ⅰ對(duì)成骨細(xì)胞增殖的刺激作用,對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育起重要調(diào)節(jié)作用,其水平降低可影響蛋鴨生長(zhǎng)發(fā)育和體重[8-9]。GH與禽類相對(duì)生長(zhǎng)率呈正相關(guān)。GH主要通過(guò)直接途徑、IGF-Ⅰ途徑以及下丘腦 -垂體 -甲狀腺軸途徑影響禽類的生長(zhǎng)。Cort主要調(diào)節(jié)體內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝,可加強(qiáng)細(xì)胞的代謝活動(dòng)。本研究結(jié)果顯示,低溫環(huán)境下飼糧核黃素水平低時(shí),蛋鴨血清 GH和 IGF-Ⅰ含量較低,而 Cort含量較高,提高飼糧核黃素添加水平后,GH、IGF-Ⅰ含量均升高,而 Cort含量降低。這與蛋鴨末體重的變化結(jié)果相吻合。這可能是低溫環(huán)境改變了動(dòng)物促生長(zhǎng)激素軸的分泌,這些內(nèi)分泌反應(yīng)使能量分配從生長(zhǎng)發(fā)育轉(zhuǎn)向維持體溫恒定,從而引起動(dòng)物生長(zhǎng)緩慢、器官發(fā)育遲緩。而補(bǔ)充適量核黃素有利于 GH和 IGF-Ⅰ的分泌,從而利于生長(zhǎng);同時(shí)也可通過(guò)增加腎上腺皮質(zhì)束狀帶寬度及束狀帶和髓質(zhì)細(xì)胞數(shù),降低血清 Cort含量,促進(jìn)機(jī)體冷適應(yīng),提高機(jī)體耐寒力,有利于動(dòng)物的生長(zhǎng)。

3.2 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨性激素的影響

家禽體內(nèi)的生殖激素、細(xì)胞因子和神經(jīng)遞質(zhì)等的水平直接影響其生長(zhǎng)發(fā)育和生殖性能。FSH和 E2在調(diào)控家禽卵泡發(fā)育過(guò)程中起到極其重要的作用[10-11]。FSH是動(dòng)物腦垂體前葉分泌的糖蛋白激素,在雌禽,FSH作用于卵巢,在少量 LH的協(xié)同下,促進(jìn)卵巢上的卵泡發(fā)育并分泌雌激素,是刺激卵泡發(fā)育成熟的最主要激素。E2屬于類固醇激素,類固醇激素主要以 E2的量最大、活性最強(qiáng)。在雌禽,雌激素的功能主要有：維持第二性征;增加血脂和脂肪沉積,為卵泡生長(zhǎng)發(fā)育及排卵后蛋的形成等準(zhǔn)備良好的物質(zhì)基礎(chǔ);刺激輸卵管生長(zhǎng);使恥骨擴(kuò)張等。P4主要由卵巢的黃體細(xì)胞分泌,可刺激腺垂體釋放 FSH和 LH,以加速卵泡成熟和排卵[10]。臨床上測(cè)定血清 P4的含量,對(duì)于評(píng)價(jià)機(jī)體卵巢排卵功能、判斷黃體功能狀態(tài)等具有特殊重要的意義。本研究結(jié)果顯示,低溫極顯著降低了蛋鴨血清 FSH和 E2含量,且低溫低核黃素組最低,低溫下提高飼糧核黃素添加水平其含量逐漸升高。低溫對(duì)蛋鴨血清 LH和 P4含量沒(méi)有顯著影響,但是低溫低核黃素組 LH和 P4含量均較低,且提高核黃素水平后有升高的趨勢(shì)。鴨一般從發(fā)育、成熟到排卵都受下丘腦 -腺垂體 -性腺軸調(diào)控,在性成熟以前,禽體內(nèi) P4的分泌量較少,但以后在 GH的協(xié)同作用下,能促使性器官的發(fā)育,因此,血清 P4含量的降低將會(huì)影響性器官的發(fā)育。其作用是復(fù)雜的,雌激素受體與 GH受體及IGF-Ⅰ受體在中樞互作,進(jìn)而調(diào)節(jié) GH的分泌來(lái)間接影響生殖[12]。

3.3 低溫環(huán)境下飼糧核黃素添加水平對(duì)蛋鴨生長(zhǎng)激素與性激素關(guān)系的影響

禽類的生殖是一個(gè)受激素調(diào)節(jié)的復(fù)雜生物學(xué)過(guò)程,生長(zhǎng)軸激素,特別是 GH和 IGF-Ⅰ對(duì)生殖有重要的調(diào)節(jié)功能。研究表明,GH被稱為“共促性腺激素”,可以影響卵巢 FSH和 LH受體基因 mRNA水平,對(duì)生殖軸起著精細(xì)的調(diào)節(jié)作用,能增加禽類小卵泡的數(shù)目,可見(jiàn) GH對(duì)禽類生殖具有重要作用[13-15]。IGF-Ⅰ能夠顯著刺激卵泡顆粒細(xì)胞和膜細(xì)胞的增殖、分化與分泌,而且 GH和 IGF-Ⅰ還能夠協(xié)同或增強(qiáng) FSH和 LH的生物學(xué)效應(yīng)[16-17]。本研究結(jié)果顯示,低溫環(huán)境下低核黃素水平組蛋鴨血清 GH和 IGF-Ⅰ含量最低,提高飼糧核黃素添加水平后,GH、IGF-Ⅰ含量均升高,且 GH含量與 FSH、E2及 P4含量變化規(guī)律相一致,而 IGF-Ⅰ含量與 LH含量變化規(guī)律相一致。由此可見(jiàn),環(huán)境溫度和飼糧核黃素添加水平既可通過(guò)直接影響性激素分泌改變生殖器官發(fā)育和性成熟期,又可通過(guò)改變生長(zhǎng)軸激素間接作用于生殖器官發(fā)育和性成熟期。

4 結(jié) 論

①低溫影響蛋鴨 ADFI和 F/G及其血清 T3、GH、FSH和 E2的分泌,而對(duì)其末體重和 ADG及血清 T4、Ins、IGF-Ⅰ 、LH、P4和 Cort含量無(wú)顯著影響。

②在低溫環(huán)境下適量增加核黃素的添加量可降低蛋鴨 F/G,提高蛋鴨血清 GH、Ins、IGF-Ⅰ和FSH含量,降低血清 Cort含量,環(huán)境溫度和飼糧核黃素水平之間在蛋鴨 F/G和 ADFI及其血清 T3、GH、IGF-Ⅰ、FSH、LH和 Cort含量上存在互作效應(yīng)。

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