趙 壘,李 華,△,韋金兌 ,陳絲宇*

(1. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣東省動(dòng)物分子設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,生命科學(xué)與工程學(xué)院,廣東 佛山 528200; 2. 廣東天農(nóng)食品集團(tuán)股份有限公司,廣東 清遠(yuǎn) 511500)

中國(guó)是全球禽類消費(fèi)第一大國(guó),黃羽肉雞未來的市場(chǎng)潛力巨大。人畜共患病的安全隱患和新型冠狀肺炎疫情等公共衛(wèi)生安全事件的發(fā)生,促使全國(guó)各地對(duì)活禽市場(chǎng)加強(qiáng)管制,為防止活禽群體傳播疾病,國(guó)務(wù)院已下達(dá)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)升級(jí)改造通知,活禽市場(chǎng)正被逐步取消,黃羽肉雞從活禽上市到冰鮮上市的轉(zhuǎn)型已是大勢(shì)所趨。加之國(guó)民對(duì)食品安全的重視,以及慢速型黃羽肉雞烹飪方式主要為整雞等因素,黃羽肉雞屠宰后胴體的正品率和美觀度要求越來越高。因此,減少黃羽肉雞在養(yǎng)殖時(shí)期、屠宰過程、加工環(huán)節(jié)及物流運(yùn)輸?shù)碾伢w損傷將有助于提升其胴體完整度、美觀程度以及在市場(chǎng)中的經(jīng)濟(jì)收益。

近幾十年,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開展了大量的白羽肉雞胴體損傷的相關(guān)研究。誘發(fā)白羽肉雞胴體損傷的因素主要包括:雞與雞、雞與設(shè)施之間的物理接觸,裝載與運(yùn)輸?shù)炔僮鬟^程中的人為因素[1-4],過高的飼養(yǎng)密度以及舍內(nèi)不適宜的溫度和濕度等[5-6]。為應(yīng)對(duì)以上因素,可通過科學(xué)試驗(yàn)和有效管理,將以上誘因引發(fā)肉雞胴體損傷的發(fā)生率降到最低[7]。

但目前,有關(guān)黃羽肉雞屠宰后胴體損傷的研究還相對(duì)較少。黃羽肉雞胴體損傷除了與上述肉雞相同的誘因外,其警覺性高和野性強(qiáng)的特性是主要誘因。一般認(rèn)為,爭(zhēng)斗、啄羽或互相踩踏會(huì)引起胴體損傷,這與動(dòng)物恐懼(警覺)、焦慮、應(yīng)激和好斗性等密切相關(guān)[2,8]。也就是說,警覺性高、野性強(qiáng)和易焦慮會(huì)直接影響黃羽肉雞對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性從而造成胴體損傷。針對(duì)上述問題,本文旨在總結(jié)誘發(fā)黃羽肉雞胴體損傷的主要行為因素,進(jìn)而提出針對(duì)性的改善措施,為黃羽肉雞的冰鮮市場(chǎng)轉(zhuǎn)型及提高經(jīng)濟(jì)效益奠定理論基礎(chǔ)。

1 社會(huì)恐懼誘發(fā)黃羽肉雞屠宰胴體損傷

1.1 馴化黃羽肉雞有助于降低社會(huì)恐懼

紅原雞被認(rèn)為是家雞的祖先,其性格膽小警覺、領(lǐng)域意識(shí)強(qiáng)且好斗,因此不易被獵取。為提高野雞對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)性以及生產(chǎn)性能,可對(duì)其進(jìn)行馴化[9]。馴化是通過條件反射建立的,在馴化過程中動(dòng)物具有典型的行為變化,可以使其直接接觸人類且不害怕人類,變得“溫順”,在長(zhǎng)期適應(yīng)下形成可遺傳的穩(wěn)定性狀[10]。而家雞的成功馴化往往是通過降低其恐懼性實(shí)現(xiàn)的[11-12]。有研究表明,馴化使得對(duì)外界刺激低恐懼家雞的大腦體積減小[13],而小腦體積增大[14]。同時(shí)具有低恐懼特征的表型進(jìn)化涉及表觀遺傳因素,其DNA甲基化程度受馴化影響[15-16]。此外,固定在家雞中的TSHR-Gly558Arg是一個(gè)負(fù)責(zé)馴化的基因座[17],分析其基因頻率的變化有助于解析馴化家雞的進(jìn)化時(shí)間與方向?？偟膩碚f,馴化黃羽肉雞的遺傳機(jī)制有待進(jìn)一步解析,探究如何進(jìn)一步正確地馴化將有利于降低黃羽肉雞由于社會(huì)恐懼誘發(fā)的胴體損傷。

1.2 社會(huì)恐懼影響黃羽肉雞對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性

恐懼是動(dòng)物面對(duì)危險(xiǎn)或新奇環(huán)境時(shí)發(fā)出的本能反應(yīng)。禽類在恐懼狀態(tài)下會(huì)做出躲避動(dòng)作,容易傷到翅膀或骨骼[18]?？謶中袨檠泳徤L(zhǎng)速度和性成熟,降低產(chǎn)蛋率、提高死淘率[19],引發(fā)啄癖或羽毛損傷[20-22]。研究表明,除了物理因素及營(yíng)養(yǎng)因素以外,恐懼性高的肉仔雞易引起跛足或足部不健[23-24]。雞在恐懼狀態(tài)下不僅繁殖與生產(chǎn)性能降低,甚至?xí)ㄟ^在卵中沉積激素致使后代產(chǎn)生異常行為[25]。行為學(xué)觀察往往能第一時(shí)間感知?jiǎng)游锏纳硇臓顟B(tài),從而評(píng)判其應(yīng)對(duì)所處環(huán)境的適應(yīng)性[26-27]?；\養(yǎng)空間狹小使得雞只的自然行為受到抑制[28],而誘發(fā)恐懼、自殘行為(焦慮性啄羽、啄趾)和踩踏行為[29],從而提高屠宰后胴體的損傷率。疼痛相關(guān)的恐懼介導(dǎo)慢性疼痛綜合征的產(chǎn)生[30],不利于傷口的治愈,從而降低高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)效益。通過營(yíng)造低氣壓環(huán)境可致雞缺氧昏迷,能大幅度避免雞被束縛時(shí)恐懼、痛苦等心理的產(chǎn)生[31]。

雞是研究恐懼反應(yīng)的模式動(dòng)物,主要采用肌肉強(qiáng)直(tonic immobility,TI)測(cè)試、開放空間(open field, OF)試驗(yàn)、新事物(novelty object, NO)試驗(yàn)等方法評(píng)定其恐懼程度[32]。在大腦皮層中,古紋狀體受損將導(dǎo)致雞TI時(shí)間延長(zhǎng)[33];視覺和聽覺皮層輸出恐懼反應(yīng)相關(guān)信號(hào)[34-35];內(nèi)側(cè)前額葉皮層(mPFC)與杏仁核通過theta振蕩實(shí)現(xiàn)信息交互。丘腦是感覺的高級(jí)中樞,在各種恐懼回路中接收、傳遞信息[36-37];丘腦室旁核(PVT)與杏仁核中央核(CeA)構(gòu)成的通路對(duì)建立恐懼記憶和表達(dá)恐懼反應(yīng)有重要作用[38]。在杏仁核中,基底外側(cè)杏仁核(BLA)通過激活ERK2形成恐懼記憶[39];CeA是恐懼反應(yīng)主要的輸出部位,參與調(diào)節(jié)條件性恐懼的回路[40]。由此可見,家雞恐懼反應(yīng)的信號(hào)接收、轉(zhuǎn)換、整合與輸出依賴丘腦、杏仁核和大腦皮層多個(gè)腦區(qū)的中樞調(diào)控作用。同時(shí),海馬區(qū)與恐懼記憶的形成與鞏固有關(guān)[41-42]。概而言之,丘腦和皮層收集的信號(hào)協(xié)同杏仁核和海馬區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并調(diào)控機(jī)體做出相應(yīng)的行為。此外,敲除影響杏仁核的NRXN1a基因(突觸前細(xì)胞粘附蛋白基因)[43]與減少海馬區(qū)腺苷A1受體[44]可以減輕恐懼,這些研究結(jié)果為改良黃羽肉雞恐懼行為提供理論基礎(chǔ)與改善措施。另一方面,神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)[45]和消化、神經(jīng)系統(tǒng)中的腦腸肽[46-47]與恐懼、應(yīng)激特性息息相關(guān),其協(xié)同下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA-axis)中特定的腎上腺素能可共同引發(fā)恐懼[48]。因此,黃羽肉雞恐懼行為的中樞調(diào)控機(jī)制除了受大腦皮層、杏仁核、海馬區(qū)、丘腦多個(gè)腦區(qū)的調(diào)節(jié)以外,還與腦腸軸、HPA-axis的直接和反饋調(diào)節(jié)及二者之間的互作調(diào)控有關(guān)。

2 社會(huì)等級(jí)誘發(fā)黃羽肉雞胴體損傷

2.1 社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)誘發(fā)黃羽肉雞胴體損傷

家雞群體存在的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)決定其在爭(zhēng)奪地盤、飲食、求偶,鞏固統(tǒng)治地位(社會(huì)等級(jí))上的優(yōu)勢(shì)。處于統(tǒng)治地位的家雞,會(huì)用喙啄地位較低的個(gè)體,來鞏固它的社會(huì)地位。社會(huì)等級(jí)的建立有助于維持群體結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定、種群整體的健康,對(duì)個(gè)體的繁殖和社會(huì)行為等有重要影響,是社會(huì)性動(dòng)物社群組織中最重要的屬性之一。如果群體中有多個(gè)公雞存在,則公雞之間形成一個(gè)優(yōu)勢(shì)等級(jí),最高級(jí)別的公雞占主導(dǎo)地位,擁有領(lǐng)土和打鳴的優(yōu)先權(quán)[49-51]。社會(huì)等級(jí)的位次差異通過在行為學(xué)上的相互協(xié)作與促進(jìn),構(gòu)建了群體的穩(wěn)定與發(fā)展。毫無疑問,社會(huì)等級(jí)的建立有利于避開群體間不必要的爭(zhēng)斗和搶占資源等行為,從而促進(jìn)群體的穩(wěn)定發(fā)展和長(zhǎng)期利益。因此,通過行為學(xué)的觀察,探討其穩(wěn)定社會(huì)群體的構(gòu)建,有助于減少黃羽肉雞爭(zhēng)斗誘發(fā)的屠宰胴體損傷。

行為學(xué)的差異往往與其內(nèi)在分子調(diào)控機(jī)制有關(guān)。研究表明,胎盤加速序列1(Placental-accelerated sequences,PAS1)是哺乳動(dòng)物社會(huì)等級(jí)制度可遺傳的重要候選基因,它影響哺乳動(dòng)物從獨(dú)行進(jìn)化到群居這一重要的生物學(xué)特性[52]。家禽的社會(huì)等級(jí)制度是否可遺傳尚不清晰,但前人的研究表明建立社會(huì)等級(jí)制度的爭(zhēng)斗行為可遺傳[53],且與大腦杏仁核和海馬組織單胺氧化酶(Monoamine oxidase-A, MAO-A)[54]、含受體2的Sortilin相關(guān)VPS10結(jié)構(gòu)域(Sortilin-related VPS10 domain containing receptor 2, SORCS2)基因[55]以及神經(jīng)遞質(zhì)5-HT相關(guān)[56]。因此,解析黃羽肉雞建立社會(huì)等級(jí)中產(chǎn)生的爭(zhēng)斗行為,與其相關(guān)基因(PAS1、MAO-A、SORCS2)的mRNA表達(dá)量和神經(jīng)遞質(zhì)5-HT水平的內(nèi)在聯(lián)系,有利于闡釋社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)誘發(fā)黃羽肉雞屠宰胴體損傷行為的分子機(jī)制。

2.2 社會(huì)等級(jí)相關(guān)的應(yīng)激誘發(fā)黃羽肉雞胴體損傷

加拿大病理生理學(xué)家Hans Selye于1936年提出“應(yīng)激”概念,應(yīng)激在英語(yǔ)中被譯為“緊張、壓力、受迫”,是由應(yīng)激原引起的全身性非特異性反應(yīng)[57]。群體里低社會(huì)等級(jí)的個(gè)體往往易引起應(yīng)激[58]。研究發(fā)現(xiàn),優(yōu)勢(shì)等級(jí)的動(dòng)物通過壓迫低社會(huì)等級(jí)動(dòng)物來建立“威信”,動(dòng)物因長(zhǎng)期受到打壓而引發(fā)慢性應(yīng)激反應(yīng)[59]。當(dāng)已穩(wěn)定的社會(huì)群體中有新個(gè)體入侵,比如生產(chǎn)中的換群、重組群等,會(huì)引起低社會(huì)等級(jí)的個(gè)體易因爭(zhēng)斗失利而產(chǎn)生挫敗消極心理[58]。這些 “挫敗壓力”與長(zhǎng)期處于“被打壓狀態(tài)”往往構(gòu)成引發(fā)動(dòng)物急性或慢性應(yīng)激反應(yīng)的應(yīng)激原。因此,探究黃羽肉雞的社會(huì)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)不僅可以規(guī)避群內(nèi)爭(zhēng)斗直接造成的胴體損傷,還能通過減緩消極心理引起的應(yīng)激反應(yīng)來維持正常行為,從而提高胴體正品率。

現(xiàn)已有報(bào)導(dǎo)證實(shí)了應(yīng)激反應(yīng)與HPA-axis和交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)運(yùn)作緊密相連,糖皮質(zhì)激素和兒茶酚胺類激素主要參與其中[60-62]。HPA-axis由下丘腦室旁核(PVN)、垂體前葉和腎上腺皮質(zhì)組成。研究表明,缺乏PVN促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)的小鼠表現(xiàn)出抗焦慮樣表型[63]。在不同的應(yīng)激環(huán)境下,CRHPVN神經(jīng)元與應(yīng)激的可控性和防御策略關(guān)聯(lián)[64],減少CRHPVN神經(jīng)元介導(dǎo)的焦慮樣行為可助于緩解應(yīng)激。一般來說,機(jī)體內(nèi)的皮質(zhì)酮濃度會(huì)根據(jù)晝夜更替作調(diào)整以維持正常的生理機(jī)能,但在應(yīng)激狀態(tài)和低血糖濃度下,其釋放增加以對(duì)下丘腦和垂體進(jìn)行一系列負(fù)反饋調(diào)節(jié)[65-66],因此,皮質(zhì)酮一般用作檢測(cè)應(yīng)激反應(yīng)程度的生理指標(biāo)與建立應(yīng)激模型。另一方面,腸道微生物對(duì)維持動(dòng)物健康狀態(tài)發(fā)揮著重要作用。腸道微生物群通過調(diào)節(jié)腸道-腦軸對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行調(diào)控[67-69],特定的腸道微生物可以通過介導(dǎo)大腦離散神經(jīng)元回路影響應(yīng)激反應(yīng)和社會(huì)行為[70]。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用腎上腺切除術(shù)、補(bǔ)充糖皮質(zhì)激素受體拮抗劑和抑制皮質(zhì)酮的合成都可有效糾正由腸道微生物引發(fā)的應(yīng)激反應(yīng)。還有研究發(fā)現(xiàn),通過添加膳食纖維補(bǔ)充微生物群代謝物短鏈脂肪酸(SCFA)可以緩解應(yīng)激引起的相關(guān)癥狀[71]。綜上,為解析動(dòng)物的應(yīng)激應(yīng)對(duì)和增強(qiáng)適應(yīng)性行為,推斷可以從HPA-axis、交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)和腸道-腦軸三個(gè)方向進(jìn)行深入研究。

3 環(huán)境豐容降低黃羽肉雞屠宰胴體損傷

環(huán)境豐容即環(huán)境豐富度,是指對(duì)圈養(yǎng)動(dòng)物所處的物理環(huán)境進(jìn)行修飾,改善環(huán)境質(zhì)量,提高其生物學(xué)功能,如生殖成功率和適應(yīng)性等,從而提高其福利水平。通常,環(huán)境豐容被認(rèn)為是一種動(dòng)態(tài)的工作程序,即通過構(gòu)建和改變?nèi)︷B(yǎng)動(dòng)物的生活環(huán)境使其盡可能多地表現(xiàn)出正常行為。近二十多年,歐盟和日本等國(guó)家,在配有棲架、沙浴槽和磨爪器等豐容設(shè)施的富集籠養(yǎng)蛋雞上開展了系列研究。采用富集型雞籠可改善雞的羽毛狀況[72],棲木可改善雞的爪趾狀況[73]和維持正常行為的表達(dá)(如覓食、沙浴、棲息和梳理羽毛等),減少恐懼[72]和競(jìng)爭(zhēng)行為[74]。富集雞籠中蛋雞的行為表達(dá)不受限制,而傳統(tǒng)籠養(yǎng)中蛋雞的假沙浴等異常行為表現(xiàn)比例高[74]?；诖?歐盟已于2012年全面取締蛋雞傳統(tǒng)籠養(yǎng)。和歐盟國(guó)家相比,我國(guó)蛋雞的富集籠養(yǎng)起步較晚,但近十年也得到較為系統(tǒng)的發(fā)展,從產(chǎn)蛋箱位置的選擇、棲架、沙浴和磨爪器等福利設(shè)施的利用[75-77]、社會(huì)等級(jí)關(guān)系[78]和龍骨骨折[79]等方面開展了較為深入的研究。

環(huán)境豐容同樣可以改善快大型肉雞的恐懼[80]和步態(tài)[81-82]。李曉曉等[83]開展了黃羽肉雞對(duì)刺激物顏色和形狀的選擇試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)黃羽肉雞偏好選擇綠色。Bian等[84]發(fā)現(xiàn),在視網(wǎng)膜組織中,綠光通過激活黑視蛋白的表達(dá)從而促進(jìn)生物鐘有關(guān)基因的正向調(diào)節(jié),MT的合成和分泌增加,提示顏色刺激對(duì)黃羽肉雞福利水平的改善作用。由于我國(guó)黃羽肉雞規(guī)模化、集約化的籠養(yǎng)技術(shù)還處于起步階段,鮮見有深入探討環(huán)境豐容對(duì)黃羽肉雞影響的研究。前人對(duì)黃羽肉雞的網(wǎng)上平養(yǎng)給予棲架、沙浴和墊料的豐容環(huán)境,發(fā)現(xiàn)可降低雞啄羽、刻板、攻擊和恐懼行為,提高修飾行為、環(huán)境適應(yīng)性、抗應(yīng)激能力和福利水平[85]。因此,推測(cè)環(huán)境豐容能促進(jìn)棲架、沙浴、覓食和梳理羽毛等自然行為,一定程度上減少了黃羽肉雞的恐懼和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)行為,從而降低胴體損傷。

4 結(jié) 論

黃羽肉雞的胴體損傷除了與物理、人為、環(huán)境因素有關(guān)外,還與其社會(huì)行為相關(guān),主要涉及到警覺性高、好斗強(qiáng)的個(gè)性,因此減少社會(huì)驚恐、社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)與應(yīng)激將有助于減少黃羽肉雞屠宰后的胴體損傷率(圖1)。另外,環(huán)境豐容能一定程度上減少黃羽肉雞的恐懼和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)行為,推測(cè)是未來籠養(yǎng)黃羽肉雞的趨勢(shì),但仍有待進(jìn)一步的探討。

圖1 影響黃羽肉雞屠后胴體損傷的行為因素與改善措施Fig. 1 Behavioral factors affecting the carcass injury of yellow-feathered broilers after slaughter and improvement measures