武玉珍，馮睿芝，張峰

（1.晉中學院 生物科學與技術(shù)學院，山西 晉中030600；2.復旦大學 生物醫(yī)學研究院，上海 200032；3.山西大學 生命科學院，山西 太原 030006）

褐馬雞（Crossoptilonmantchuricum），屬鳥綱Aves，雞形目Galliformes，雉科Phasianidae，馬雞屬Crossoptilon。中國特有珍稀鳥類，國家一級保護動物，1994年被世界自然聯(lián)盟（IUCN）列為瀕危級（Endangered，EN）。目前只在我國華北部分地區(qū)分布，由于黃河與太行山的自然地理分隔，褐馬雞的棲息地被分割成三塊孤立的區(qū)域，形成了三個相對獨立的褐馬雞種群，即河北小五臺山與北京東靈山的東部種群、山西呂梁山的中部種群、陜西黃龍山的西部種群。長期以來對于褐馬雞的研究主要集中在普通生物學和生態(tài)學方面，對褐馬雞機體礦物元素含量、分布及相關性的研究則較少。動物機體內(nèi)礦物元素含量較低，但它是機體重要的組成成分，廣泛參與了許多生命代謝活動，具有非常重要的生理功能，對機體的生命活動有重要的影響［1－2］。鳥類卵殼、羽毛中礦物元素的含量與機體各器官中的含量具有一定的相關關系［3］。鳥類卵殼和羽毛中的礦物元素含量的研究，可以反映鳥類在野生生活狀態(tài)下的生長發(fā)育、繁殖免疫及其營養(yǎng)健康狀況，也可作為鳥類生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量評價依據(jù)［4］。

作者曾對褐馬雞羽毛及不同器官中10種元素的含量和分布做了一些研究［5－6］，其他相關的研究也有少量報道［7－10］，但是對褐馬雞卵殼、羽毛中礦物元素的含量與機體各器官中含量的相關性研究還少見報道。本文通過對龐泉溝國家自然保護區(qū)褐馬雞孵化后的卵殼、羽毛及不同器官中Fe、K、Zn、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、Pb、Cd等10種元素的含量測定和比較分析，探索卵殼和羽毛的礦物元素的含量與機體器官中含量的相關關系。野生鳥類活動靈便、飛翔迅速、不易接近，難以對其機體進行直接的檢測研究，通過測定鳥類的卵殼與羽毛中礦物元素含量來推斷和評估野生鳥類種群的營養(yǎng)健康和環(huán)境狀況，不失為一條方便簡捷的研究途徑和野生動物研究方法。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

褐馬雞卵殼20份、羽毛20份均由山西龐泉溝國家自然保護區(qū)繁育場提供。10種元素的標準溶液（100 μg／m L）由國家標準溶液（NCS）稀釋而成，實驗用水選用去離子水［5］。

1.2 實驗方法

采用原子吸收光譜法（AAS）和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES），所有樣品經(jīng)過稱量與干法消化后定容，進行10種元素的測試。測量儀器主要采用日立-Z5000原子吸收光譜儀和法國JY138電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。其中，Mo、Zn、Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、等7種元素用ICP-AES測定，K、Cd、Pb等3種元素是由AAS測定。每個元素取3個樣品，進行平行測定，3次測定的平均值用以分析研究，褐馬雞卵殼和羽毛的測定結(jié)果見表1［11］，不同組織器官中所含的相同礦物元素見文獻11。

表1 褐馬雞卵殼、羽毛中10種礦物元素的測定結(jié)果Table 1 Determination results of 10 elements in feathers and egg shells μg／g干重

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用非參數(shù)檢驗法（Mann-whitreyUtest）對卵殼、羽毛和機體器官的礦物元素含量進行顯著性差異分析，采用兩個獨立樣本檢驗法（WilcoxonWtest對褐馬雞卵殼、羽毛與各器官礦物元素含量進行差異性分析（表2、表3）；采用Pearson相關系數(shù)對卵殼、羽毛及各器官中所含的10種元素進行兩變量關聯(lián)性分析（表4）。

2 結(jié)果及分析

2.1 褐馬雞卵殼、羽毛中10種礦物元素的測定結(jié)果

從表1可以看出：10種元素在羽毛和卵殼中的分布含量差別非常明顯，除了未檢出的Cd以外，只有Pb元素的含量接近，這與羽毛和卵殼具有不同的生物功能有關。褐馬雞卵殼中各種元素的分布規(guī)律：K＞Fe＞Mo＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Zn；褐馬雞羽毛中各種元素的分布規(guī)律：Fe＞Zn＞K＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Mo。

2.2 卵殼、羽毛與各器官間礦物元素含量的顯著性檢驗

應用兩個獨立樣本檢驗方法，分別以卵殼、羽毛為分組變量，各個器官中礦物元素含量為檢驗變量，分析卵殼、羽毛與各個器官礦物元素含量的差異。

表2 褐馬雞卵殼與不同組織器官所含礦物元素的比較Table 2 Compared results of elements in egg shells vs.internal organs

表3 褐馬雞羽毛與不同組織器官所含礦物元素的比較Table 3 Compared results of elements in feathers vs.internal organs

從表2、表3的分析結(jié)果來看，褐馬雞的卵殼、羽毛和各器官的礦物元素含量無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3 卵殼、羽毛與各器官間礦物元素含量的相關性

應用Pearson相關系數(shù)對卵殼、羽毛及各器官中所含的10種元素進行兩變量關聯(lián)性分析（見表4）。

從表4可以看出：褐馬雞卵殼中所含的10種元素與肝臟、心臟、胃、肌肉正相關關系不顯著（P＞0.05），而與脾、胰臟、腎臟、肺及骨骼等其他機體器官的相關系數(shù)較大，呈極顯著（P＜0.01）。褐馬雞羽毛與機體各器官（除腎臟）所含10種元素的相關系數(shù)都為正相關，且大多呈顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）正相關。

表4 褐馬雞羽毛、卵殼以及各器官之間的相關關系Table 4 Correlation of elements in feathers，egg shells and internal organs

3 討論

礦物元素與動植物生長發(fā)育有著密切的關系，對此許多學者進行了多方面的研究。礦物元素是人類和動物重要的營養(yǎng)物質(zhì)［12］，并影響人類與動物的健康與疾病［13－14］、生殖和繁育［15－16］、生態(tài)與環(huán)境［17－19］等方面。關于頭發(fā)與人類健康與疾病方面［20－22］取得了許多重要成果并在醫(yī)療上得到廣泛應用，其中以測定幼兒頭發(fā)微量元素含量來診斷幼兒體內(nèi)是否缺乏Ca、Fe和Zn等微量元素，已成為常規(guī)健康診療方法，大量的補鈣、鐵、鋅制劑以及富硒、有機鍺產(chǎn)品已經(jīng)走入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。而關于野生動物羽毛、卵殼微量元素與機體健康疾病的相關性研究方面，目前較少。

礦物元素的研究對國家畜牧、牧草、飼養(yǎng)、飼料、醫(yī)療、保健、中草藥、蔬菜、茶葉等行業(yè)具有重要的意義，對環(huán)境評價、野生動物馴養(yǎng)保護也有重要的理論指導意義。目前褐馬雞的人工飼養(yǎng)普遍存在繁殖率較低的問題，可能與飼料中某些特定元素含量不足成分有關［23］。特別是褐馬雞的人工飼養(yǎng)繁育，常常會出現(xiàn)受精率低、孵化率低、成活率低以及生活力差、體質(zhì)下降等退化現(xiàn)象［24］，這些問題與褐馬雞或種群的遺傳基因有關，也與人工飼養(yǎng)方式、飼料成分等因素有關。

褐馬雞卵殼、羽毛中礦物元素的含量與機體各器官中礦物元素的含量無顯著差異（表2，表3），卵殼、羽毛中所含礦物元素的含量與機體器官所含元素的含量為正相關，并且大多呈顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.01）正相關（表4）。也就是說褐馬雞卵殼及羽毛中礦物元素的含量基本上可以反映出機體器官中的礦物元素的含量。我們可以通過測定采集到的野生環(huán)境下褐馬雞卵殼或羽毛中的礦物元素，推測褐馬雞機體組織器官礦物元素的含量，以此來評估褐馬雞特定種群的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及個體生長發(fā)育、營養(yǎng)健康和生殖繁育狀況。這種方法不干擾野生褐馬雞的生活與繁殖，不危害種群的生存狀態(tài)，采樣簡便易行，節(jié)省時間和費用，同時又解決了褐馬雞研究取樣難的問題。

龐泉溝是褐馬雞的主要分布區(qū)，也是我國第一個以保護褐馬雞為主的國家級自然保護區(qū)，優(yōu)越的自然生態(tài)環(huán)境非常適合野生褐馬雞的生長、發(fā)育和繁衍后代。本實驗所取實驗樣本均取自龐泉溝自然保護區(qū)，褐馬雞卵殼、羽毛樣本容易取得，而褐馬雞機體器官的樣本較難取得，開展本實驗所取得的褐馬雞卵殼、羽毛和機體器官中礦物元素的含量、分布等基本數(shù)據(jù)以及各種元素含量的正常范圍數(shù)值，可以作為褐馬雞生態(tài)環(huán)境的標準模式范本，對不同區(qū)域褐馬雞的人工飼養(yǎng)與研究具有重要的參考價值，本實驗所提供的研究思路和方法具有一定的推廣和借鑒作用。

致謝：山西省自然保護區(qū)管理站張龍勝研究員、山西龐泉溝國家自然保護區(qū)武建勇高級工程師等在樣品采集中提供了諸多幫助，特此致謝。

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