(山西省太原市省畜牧獸醫(yī)學校,太原 030024)
高溫對標準化豬舍仔豬血液理化指標的影響
王旭貞
(山西省太原市省畜牧獸醫(yī)學校,太原 030024)
文內(nèi)研究了高溫環(huán)境條件時標準化豬舍仔豬血液生理生化指標與其對生產(chǎn)性能的影響。60頭仔豬分為兩組,分別飼養(yǎng)于標準化豬舍與普通豬舍中,于第1、2、4、7、10、15天14:00點采血,分別對CK(磷酸肌酸激酶)、LDH(乳酸脫氫酶)、ALP(堿性磷酸酶)、AST(谷草轉(zhuǎn)氨酶)、ALT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)、T3(3,5,3’—三碘甲酰原氨酸)、T4(3,5,3’,5’—四碘甲酰原氨酸)、INS(胰島素)、COR(皮質(zhì)醇)等進行測定。結(jié)果顯示:標準化豬舍仔豬和普通豬舍仔豬血液ALT、AST、ALP、LDH均有升高趨勢,但標準化豬舍組顯著低于普通豬舍組;標準化豬舍組CK明顯低于普通豬舍組;普通豬舍組仔豬血液中Ca2+、P在第15天有下降趨勢,k+第2天有下降趨勢,但在整個試驗期與標準化豬舍組比較都無顯著差異;Mg2+、C1在整個試驗過程變化未出現(xiàn)變化規(guī)律;普通豬舍豬血液中T4在第10天和第15天與標準化組差異極顯著;普通豬舍組中仔豬血液中COR有明顯變化,第1天普通豬舍組與標準化豬舍組相比試驗豬血漿中COR有上升趨勢,以后逐步下降并低于標準化豬舍組。標準化豬舍組與普通豬舍組相比日采食量提高10.2%,但差異不顯著(P>0.05),日增重提高38.1%(P<0.01),料重比下降20.2%(P<0.01)。與普通豬舍相比,標準化豬舍能減輕高溫環(huán)境對肌肉,肝細胞的損傷;普通豬舍中仔豬血液中Ca2+,P有下降趨勢,K+有下降趨勢,但差異不顯著;標準化豬舍減輕高溫對腎上腺皮質(zhì)的損傷;標準化豬舍組提高了飼料轉(zhuǎn)化率,說明標準化豬舍與普通豬舍相比可以減少高溫環(huán)境對豬的負面影響,提高豬的生產(chǎn)性能,降低料重比,提高經(jīng)濟效益。
標準化豬舍;仔豬;高溫;血液理化指標
血液是動物機體營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物運輸?shù)妮d體,也是機體實現(xiàn)體液調(diào)節(jié)的途徑,血液生理生化指標是反映機體全身或局部代謝變化和組織正常生理功能較為敏感的指標[1]。因此,研究在高溫環(huán)境條件下標準化豬舍與普通豬舍的豬只血液理化指標的變化規(guī)律,對大力推廣標準化豬舍養(yǎng)豬具有重要的意義。本試驗研究在高溫環(huán)境條件下標準化豬舍豬只血漿中激素、酶、無機離子的動態(tài)變化,探討標準化豬舍對豬的代謝,電解質(zhì)平衡,內(nèi)分泌機能的影響,為標準化豬舍的推廣提供科學的理論依據(jù)。
1.1 試驗材料
1.1.1 試驗動物
兩組參試豬均選當?shù)囟拧灵L×大三元雜交豬,由太原某種豬廠購買,斷奶日齡為33 d,斷奶體重平均7.7 kg,兩組差異不顯著。
1.1.2 試驗日糧
參照NRC標準,為5~20 kg體重階段配制全價日糧。
1.1.3 試驗場地
試驗在太谷縣城村進行,分兩組:標準化豬舍組和普通豬舍組。
標準化豬舍組比普通豬舍組更有利于溫度、濕度、光照和通風等的人工控制,且布局合理,通風采光良好,豬舍保持清潔、干燥。在夏季溫度高達35 ℃時,舍內(nèi)溫度可保持在25 ℃以下。
普通豬舍組為傳統(tǒng)式豬舍,豬床面積每間平均8 m2,圍墻高1.3~1.5 m,厚30 cm,未設專門的出糞口和飼養(yǎng)管理操作走廊,食槽簡陋。豬舍均采用磚、水泥、土木結(jié)構(gòu),也沒有專門的通風降溫設施,在夏季試驗期間,豬舍內(nèi)溫度大約在28~38 ℃之間。
1.2 試驗方法
1.2.1 動物飼養(yǎng)
選擇60頭體重接近(平均7.7 kg)、品種一致的健康三元雜交閹公豬,按體重相近,遺傳基礎相似的原則,隨即分成兩組,即為普通豬舍組和標準化豬舍組,每組各30頭,其分組情況見表1。
表1 高溫環(huán)境下試驗分組
飼養(yǎng)試驗分預試期和試驗期。預試期:適應期7 d,試驗前試豬均作單聯(lián)豬瘟、豬副傷寒免疫注射。飼養(yǎng)密度為0.6頭/m2,離豬背高10 cm處,早、中、晚平均溫度分別為28 ℃(±3 ℃)35.4 ℃(±2 ℃)和30.9 ℃(±2 ℃)。試驗期為15 d。
1.2.2 豬舍內(nèi)溫度控制
標準化豬舍組豬舍內(nèi)溫度保持在20~25 ℃,濕度在60%;普通豬舍組豬舍內(nèi)溫度在28~38 ℃變化,相對濕度為60%。
1.2.3 樣品采集
于試驗第1、2、4、7、10、15天每天14:00從每只豬靜脈血管抽取10 mL血液,置于15 mL含有肝素鈉的塑料試管中,4 000 r/min離心15 min,取上清夜置于離心管中,-20 ℃冷凍保存?zhèn)錅y。
1.2.4 測試指標與方法
無機離子:血漿中K+、Mg2+、Cl-、Ca2+、P,用Dympus-Au600全自動生化分析儀測定。
血液酶:1)ALT /GPT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶):酶連續(xù)測定法。
2)AST/GPT(谷草轉(zhuǎn)氨酶):酶連續(xù)測定法。
3)ALP/AKP(堿性磷酸酶):酶連續(xù)測定法。
4)LDHL/LDH(乳酸脫氫酶):比色法。
5)CK(磷酸肌酸激酶):酶連續(xù)測定法。
血液激素:T3、T4、INS、COR;T3放射免疫分析試劑盒,T4放射免疫分析試劑盒,皮質(zhì)醇激素放射免疫分析試劑盒;電子天平;γ-計數(shù)儀,放射免疫法。
用SAS軟件分析血液生化指標。P<0.05為差異顯著標準,P<0.01為差異極顯著標準。
3.1 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿酶含量的影響
3.1.1 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿ALT的影響
結(jié)果表明,標準化豬舍與普通豬舍相比,標準化豬舍組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量明顯低于普通豬舍組。經(jīng)統(tǒng)計學分析第10天標準化豬舍組和普通豬舍組差異顯著,第15天,差異極顯著。普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較,第10天和第15天ALT顯著高于處理前4天(P<0.05),見表2。
表2 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬谷丙轉(zhuǎn)氨酶的影響 IU/L
3.1.2 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿AST的影響
結(jié)果表明,普通豬舍與標準化豬舍中的豬相比,普通豬舍組的AST含量隨時間的延長明顯升高。經(jīng)統(tǒng)計學分析第10天標準化豬舍組和普通豬舍組差異顯著(P<0.05),第15天差異極顯著(P<0.01)。普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較,第10天和第15天血漿谷草轉(zhuǎn)氨酶顯著高于處理前4天(P<0.05)見表3。
3.1.3 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿ALP的影響
普通豬舍與標準化豬舍中的豬相比,豬血漿ALP有顯著下降趨勢,第15天與標準化豬舍組比較,顯著差異(P<0.05)。普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較差異不顯著,見表4。
表3 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬AST指標的影響 IU/L
表4 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬ALP指標的影響 IU/L
3.1.4 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿乳酸脫氫酶的影響
普通豬舍與標準化豬舍的豬對比:普通豬舍組豬血液中LDH有明顯升高趨勢,整個試驗期為差異顯著。普通豬舍組內(nèi)不同時間點相比較,第15天LDH顯著高于處理前7天(P<0.05),見表5。
3.1.5 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿磷酸肌酸激酶的影響
普通豬舍組與標準化豬舍組的豬相比:普通豬舍組豬血液中CK有明顯升高趨勢,在第2、4、7天差異顯著,在第10天和第15天則差異極顯著,見表6。
3.2 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿無機離子含量的影響
3.2.1高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿Ca2+、P含量的影響
高溫條件下,普通豬舍與標準化豬舍的豬相比,普通豬舍第15天豬血漿中Ca2+有下降趨勢,血漿中P也有明顯下降趨勢。但是在普通豬舍與標準化豬舍相比都無顯著差異。普通豬舍不同時間點比較未出現(xiàn)顯著差異,見表7、表8。
3.2.2 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿K+含量的影響
表5 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬LDH指標的影響 IU/L
表6 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬CK指標的影響 IU/L
表7 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿Ca2+的影響 mmol/L
表8 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿P的影響 mmol/L
表9 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬K+指標的影響 mmol/L
表10 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬Mg2+指標的影響 mmol/L
表11 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬Cl-指標的影響 mmol/L
表12 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬COR指標的影響 IU/L
表13 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿T3含量的影響
表14 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿T4含量的影響
表15 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿胰島素含量的影響
本試驗結(jié)果顯示,普通豬舍與標準化豬舍的豬相比,普通豬舍第2天豬血漿中K+有下降趨勢。標準化豬舍內(nèi)不同時間點比較未出現(xiàn)顯著差異,見表9。
3.2.3 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿Mg2+和Cl-含量的影響
結(jié)果表明,普通豬舍與標準化豬舍的豬相比,普通豬舍組豬血液中Mg2+和Cl-無明顯變化,整個試驗期差異不顯著。普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較各指標沒有出現(xiàn)明顯的變化規(guī)律,見表10、表11。
3.3 高溫環(huán)境條件標準化豬舍仔豬血漿激素含量的影響
3.3.1 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿皮質(zhì)醇含量的影響
本試驗結(jié)果顯示,高溫環(huán)境條件下,普通豬舍與標準化豬舍組相比,普通豬舍組在第1天試驗豬血漿中COR有上升趨勢。普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較,發(fā)現(xiàn)第7天至第15天與第1天比較有顯著降低,見表12。
3.3.2 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬血漿T3、T4和胰島素含量的影響
結(jié)果表明,普通豬舍組與標準化豬舍組的豬相比:豬血液中T3在第1天升高為差異顯著,第10天和第15天為差異極顯著。普通豬舍組與標準化豬舍組的豬相比,普通豬舍豬血液中T4在第10天和第15天為差異極顯著。普通豬舍組與標準化豬舍組的豬相比,普通豬舍豬血液中INS沒有顯著變化。見表13、表14、表15。
3.4 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬生產(chǎn)性能的影響
經(jīng)過15 d的試驗觀測,標準化豬舍組與普通豬舍組相比日采食量提高10.2%,但差異不顯著,日增重提高38.1%,料重比下降20.2%,說明標準化豬舍組提高了飼料轉(zhuǎn)化率,見表16。
4.1 熱應激對標準化豬舍仔豬血液酶的影響
4.1.1 熱應激條件對標準化豬舍仔豬磷酸肌酸激酶(CK)的影響
CK是一種器官特異性酶,在骨骼肌含量最高,它能催化三磷酸腺苷中的高能磷酸鍵使之轉(zhuǎn)移到肌酸分子上,生成磷酸肌酸而使能量貯存。在本試驗中,高溫環(huán)境條件下,普通豬舍與標準化豬舍的豬比較,血漿CK呈現(xiàn)增加的趨勢,這可能與熱應激條件下肌肉組織有所損傷有關。Malcolm在肉仔雞應激試驗中也有類似報道。Janezic[2]、Presuhn[3]、韓博等觀察到,豬應激前后CK可上升1.5~13.0倍[4]。本試驗結(jié)果與上述3位學者的報道相一致,從而說明標準化豬舍可以在一定程度上減少熱應激對肌肉組織的損傷。
表16 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬生產(chǎn)性能的影響
4.1.2 高溫環(huán)境條件對標準化豬舍仔豬乳酸脫氫酶(LDH)的影響
LDH是糖代謝的糖酵解過程中催化丙酮酸向乳酸轉(zhuǎn)化的酶,在高溫環(huán)境下由于熱應激導致動物呼吸功能障礙,使有效換氣降低,造成乏氧性缺氧,糖代謝的無氧酵解加強。在熱應激時LDH的升高可能是糖代謝途徑中有氧氧化向無氧酵解方向轉(zhuǎn)移的結(jié)果[5]。本試驗結(jié)果顯示,普通豬舍組的LDH活性比標準化豬舍組明顯升高,說明普通豬舍組熱應激期間出現(xiàn)呼吸功能障礙,造成機體缺氧,糖酵解作用加強,導致飼料轉(zhuǎn)化率降低和各個系統(tǒng)負擔加重,不利于豬的生長并使豬的抵抗力降低。而標準化豬舍的適宜環(huán)境避免了以上不利因素對機體反應,體現(xiàn)出其在養(yǎng)殖上的優(yōu)勢。
4.1.3 熱應激對標準化豬舍仔豬谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)的影響
AST存在于多種組織中,血清AST來源最多的組織是心肌,其次是肝臟和骨骼肌。高溫使AST顯著升高,可能是由于高溫時熱應激使心肌收縮力加強,血液循環(huán)加速,心肌細胞代謝加強,從而使心肌更新或受損加快所致[6]。本試驗結(jié)果表明,普通豬舍組的AST含量隨時間的推移明顯升高,熱處理第10天后標準化豬舍組和普通豬舍組差異顯著,普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較,第10天和第15天AST顯著高于處理前4天。本試驗說明豬在標準化豬舍條件下能減輕熱應激狀態(tài)下造成心肌損傷。
4.1.4 熱應激對標準化豬舍仔豬谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)的影響
ALT存在于多種組織中,是肝臟組織的特異性酶,因此以肝臟中含量最高。其在血清中的含量與肝細胞的完整性密切相關。本試驗結(jié)果表明,在高溫環(huán)境條件下,普通豬舍組與標準化豬舍組相比,普通豬舍組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量明顯升高。經(jīng)統(tǒng)計學分析,熱處理第10天普通豬舍組和標準化豬舍組差異顯著,第15天差異極顯著。普通豬舍組內(nèi)不同時間點比較,第10天和第15天ALT顯著高于前4天。
4.2 熱應激對標準化豬舍仔豬血液無機離子的影響
環(huán)境溫度的變化可激發(fā)腎上腺素等內(nèi)分泌腺的活動;體液及細胞內(nèi)的pH、滲透壓的代償性調(diào)節(jié)可以引起礦物質(zhì)含量的改變。本試驗中,普通豬舍組在熱應激狀態(tài)下與標準化豬舍組相比,血漿k+、血漿Ca2+、血漿P都有下降趨勢,但是本次試驗血漿Mg2+和Cl-變化未出現(xiàn)明顯規(guī)律[7]。
普通豬舍組在高溫環(huán)境條件下,初期會引起機體的呼吸中樞興奮,呼吸加快加深,使體內(nèi)CO2排出過多,導致了呼吸性堿中毒的發(fā)生。此時腎小管的保酸和排k+增多,細胞外的K+與細胞內(nèi)H+交換,導致體液k+含量下降??赡茉蚴窃谡麄€熱應激過程中機體在前期表現(xiàn)以呼吸性堿中毒為主,隨時間的延長表現(xiàn)為呼吸性堿中毒和呼吸性酸中毒的混合型酸堿平衡失調(diào)[8]。本試驗的血漿中電解質(zhì)的變化反映了酸堿平衡的變化過程;血漿Ca+、P、Mg2+、Cl-在整個試驗過程中無顯著變化。此結(jié)果可能與日變高溫方式、高溫程度以及豬對高溫應激的適應有關。
4.3 熱應激對標準化豬舍仔豬血液激素的影響
4.3.1 熱應激對標準化豬舍仔豬血液T3、T4的影響
甲狀腺激素的作用主要是增強組織代謝。根據(jù)體溫調(diào)節(jié)原理,環(huán)境溫度升高,甲狀腺素分泌減少,則機體產(chǎn)熱量下降;環(huán)境溫度降低,則甲狀腺素分泌增加,則機體產(chǎn)熱量增加。因此甲狀腺激素對維持動物體溫恒定有重要作用[9]。Sugahara等曾報道,仔豬飼養(yǎng)于33 ℃的環(huán)境條件下,比飼養(yǎng)在23 ℃的環(huán)境中甲狀腺的重量減輕18.4 μg/kg。Yousef研究結(jié)果,熱應激對甲狀腺活動的影響,至少要經(jīng)過60 h才變得顯著。動物由炎熱環(huán)境回到等熱區(qū)的環(huán)境溫度之后,經(jīng)過108 h甲狀腺活動才能恢復到正常水平。本試驗中,普通豬舍組豬血液中T3在第1天升高與標準化組比較差異顯著,與Westra等試驗報道相符合。當外界溫度超過等熱區(qū)的上限溫度時,可使動物體內(nèi)的甲狀腺素分泌量顯著降低。第10天和第15天下降與標準化組相比差異顯著,可能與動物在熱應激的期初階段,甲狀腺所起作用較小,但在適應之后具有重要作用;普通豬舍組與標準化組的豬比較,普通豬舍組血液中T4在第10天和第15天與標準化組差異極顯著[10]。
4.3.2 熱應激對標準化豬舍仔豬血液皮質(zhì)醇的影響
Alvarez等則報道高溫下至少經(jīng)9 d才引起糖皮質(zhì)醇激素的顯著下降。本次試驗的結(jié)果表明,高溫環(huán)境條件下,普通豬舍組在第1天與標準化豬舍組相比豬血漿中COR濃度呈上升趨勢;但普通豬舍組內(nèi)不同的時間點測定結(jié)果,第7天至第15天比第1天顯著降低,與其試驗結(jié)果一致。但也有人認為當動物生活于中等熱應激或持久熱應激的環(huán)境中時,血清皮質(zhì)醇含量變化不顯著[11]。
4.3.3 熱應激對標準化豬舍仔豬血液胰島素濃度的影響
本試驗得出,標準化豬舍組與普通豬舍組豬血漿胰島素含量無顯著差異,這一結(jié)果與張敏紅研究的持續(xù)日變高溫所得結(jié)果一致;張敏紅在整個試驗期血漿胰島素含量變化不明顯,說明高溫不影響豬血漿胰島素濃度。也與Achmdia等用綿羊做的試驗結(jié)果相符合。
4.4 熱應激對標準化豬舍仔豬生產(chǎn)性能的影響
標準化豬舍組與普通豬舍組相比日采食量提高10.2%,但差異不顯著,日增重提高38.1%,料重比下降20.2%,說明標準化豬舍組提高了飼料轉(zhuǎn)化率。本試驗結(jié)果表明標準化豬舍與普通豬舍組相比可以減少高溫環(huán)境對豬的不利影響,提高豬的生產(chǎn)性能,降低料重比,提高經(jīng)濟收益[12]。
1)在高溫環(huán)境條件下,普通豬舍組豬體的谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量明顯高于標準化豬舍組,可說明標準化豬舍環(huán)境有利于減輕熱應激過程中高溫對肌肉、肝細胞的損傷。
2)在熱應激條件下,普通豬舍組仔豬血液中Ca2+、P有下降趨勢,K+亦呈現(xiàn)下降的趨勢,但是在持續(xù)高溫開始至試驗結(jié)束,標準化豬舍組與普通豬舍組相比都無顯著差異。Mg2+、Cl-在整個試驗過程中的變化未出現(xiàn)一定規(guī)律。
3)在熱應激條件下,普通豬舍組仔豬血液中的皮質(zhì)醇在試驗初期有所升高,但隨著時間的延長而有所降低。
4)在熱應激條件下,標準化豬舍與較之普通豬舍可以減少高溫環(huán)境對豬的不利影響,從而可提高豬的生產(chǎn)性能,降低料重比,提高經(jīng)濟效益。
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