鸡是卵生动物,在环境和营养的作用下,种鸡通过卵黄等途径来调控种蛋的物质组成[1],进而对后代产生影响。连接种蛋与子代之间的桥梁是胚胎[2],鸡胚胎发育所需的营养来自于卵黄,而卵黄中脂类是胚胎发育过程中组织器官、生长发育所需脂类物质的代谢库[3]。脂肪和胆固醇是脂类物质的重要组成成分,其含量过少会影响胚胎的存活和发育,因此能够通过种鸡的饲粮组成来影响种蛋的物质组成从而改变胚胎中的脂类物质。种鸡营养限制能够直接影响胚胎的发育,Zuidhof等[4]报道,饲粮能量限饲能够调控胚胎的生长发育。张圆圆[5]研究表明,肉种母鸡产蛋期采食量限饲显著降低了13胚龄胚胎血清胆固醇和甘油三酯含量。Woollett[6]报道,胆固醇是胚胎发育所必需的,母体胆固醇含量能够影响胎儿的代谢以及固醇类物质的积累。李勇等[7]报道,种鸡饲粮能量和蛋白质的摄入水平能直接影响肉仔鸡体脂肪的沉积。田博等[8]报道,饲喂低能量饲粮显著提高了35周龄肉种母鸡蛋黄胆固醇含量。本课题组牛树鹏等[9]报道,肉种母鸡产蛋中期能量限饲显著提高了13和17胚龄蛋黄胆固醇含量,但肉种母鸡能量限饲对产蛋后期的蛋黄以及组织中脂类物质代谢的研究鲜有报道。为此,本试验旨在通过对产蛋后期肉种母鸡进行能量限饲处理,研究是否会对其胚胎期蛋黄及组织中脂类代谢相关指标产生影响,为进一步研究母体效应以及子代的肉质改善和脂肪代谢提供理论依据。
本试验采用单因子试验设计,选用270羽20周龄的爱拔益加(AA)肉种母鸡,随机分为3组,每组6个重复,每个重复15羽,在产蛋率达到5%时进行能量处理,并于产蛋后期第60周开始进行人工授精并按肉种母鸡分组收集种蛋(每组150枚)后孵化。按照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)[10]肉鸡营养需要配制玉米-豆粕型基础饲粮,肉种母鸡产蛋后期饲粮组成及营养水平见表1。对照组饲喂基础饲粮,试验组饲粮代谢能水平分别为对照组的80%和70%,各组除能量水平外,其他各营养水平都相同。
![]() | 表1 肉种母鸡产蛋后期饲粮组成及营养水平(风干基 Table 1 Composition and nutrient levels of broiler breeder diets during the late laying period (air-dry basis) % |
肉种母鸡在3层金属笼中饲养,每笼1只,每天08:00定量投料,参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004),各组均限饲并且各阶段每日饲喂量相同,全期自由饮水。日常的光照采用人工给光与自然光照相结合方式,每天光照不能超过17 h。鸡舍温度范围控制在20 ℃左右,湿度控制在55%左右,并且定期进行鸡舍的防疫消毒。
于产蛋后期第60周进行人工授精并按肉种母鸡分组收集种蛋(每组150枚)后孵化。将收集的种蛋分组编号,钝端朝上放入盘内摆放。孵化采用FT-ZF10孵化机进行变温孵化,每2 h翻蛋1次,并在孵化的第6天照蛋。孵化机内温度设置规律为:1~6胚龄为38.4 ℃,7~12胚龄为38.1 ℃,13~18胚龄为37.2 ℃,19~21胚龄为36.9 ℃。孵化器湿度范围控制在60%~75%。
取12、14、16、18、20胚龄的胚蛋(每日每组20枚),钝端打开,用镊子剖开卵黄囊膜,将蛋内的蛋黄吸出,将蛋黄制成1%的组织匀浆准备待测,取出胚胎,用分析天平称取胚胎的重量。取14、16、18、20、21胚龄的胚胎,分离胸肌、腿肌及肝脏,将组织研磨制成10%的组织匀浆并离心(3 000 r/min,15 min),取上清液,-20 ℃保存。
蛋黄粗脂肪(ether extract,EE)含量采用索氏抽提法进行测定;在UV-2401PC紫外可见分光光度计上测定蛋黄胆固醇含量,试剂盒购自北京北化康泰临床试剂有限公司;在Parr-6300氧弹量热仪上测定蛋黄的总能(gross energy,GE);在UV-2401PC紫外可见分光光度计上测定胚胎组织中胆固醇含量,试剂盒购自北京北化康泰临床试剂有限公司;胸肌EE含量采用索氏抽提法测定。
试验所得数据均采用SAS 9.1软件的one-way ANVOA程序进行方差分析,并利用Duncan氏法对各胚龄的3组数据进行多重比较,结果以平均值±标准差表示,显著水平为P<0.05。
由表2可知,12、14、16、18胚龄各组胚胎重量均差异不显著(P>0.05);20胚龄时,70%能量组胚胎重量显著低于对照组(P<0.05),而80%能量组与对照组差异不显著(P>0.05)。
![]() | 表2 肉种母鸡能量限饲对产蛋后期胚胎重量的影响 Table 2 Effects of energy restriction on embryo weight during the late laying period in broiler breeders g |
由表3可知,除12、14胚龄外,对照组蛋黄EE和GE含量均显著高于试验组(P<0.05)。80%能量组18、20胚龄的蛋黄GE含量及20胚龄的蛋黄胆固醇含量显著高于70%能量组(P<0.05)。与对照组相比,70%能量组各胚龄蛋黄胆固醇含量显著降低(P<0.05),而80%能量组各胚龄蛋黄胆固醇含量无显著变化(P>0.05)。
![]() | 表3 肉种母鸡能量限饲对产蛋后期胚胎蛋黄相关脂类代谢指标的影响 Table 3 Effects of energy restriction on the indexes related to lipid metabolism in embryonic yolk during the late laying period in broiler breeders |
由表4可知,与对照组相比,各试验组14胚龄胸肌胆固醇含量以及16、18、20胚龄肝脏胆固醇含量显著降低(P<0.05);70%能量组16胚龄胸肌和腿肌胆固醇含量显著低于其他2组(P<0.05);80%能量组20胚龄腿肌胆固醇以及21胚龄胸肌和肝脏胆固醇含量显著高于其他2组(P<0.05)。
![]() | 表4 肉种母鸡能量限饲对产蛋后期胚胎组织中胆固醇含量的影响
Table 4 Effects of energy restriction on cholesterol content in embryonic tissues during the late laying period in broiler breeders mg/g
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由表5可知,各试验组14、16、18胚龄胸肌EE含量差异不显著(P>0.05),80%能量组20胚龄与对照组相比有升高的趋势,但差异不显著(P>0.05),80%能量组21胚龄胸肌EE含量显著高于其他2组(P<0.05)。
![]() | 表5 肉种母鸡能量限饲对产蛋后期胚胎胸肌中EE含量的影响 Table 5 Effects of energy restriction on EE content of embryonic breast muscle during the late laying period in broiler breeders % |
母体效应对后代的生长发育具有长期的影响[11]。发育中的胚胎和刚孵出雏鸡的生长和发育完全依赖于种蛋中沉积的营养[12]。因此母体营养状态的变化可以改变种蛋中营养物质的沉积,进而影响胚胎的生长发育。而胚胎的重量就受到母体饲粮组成、蛋重等因素的影响。张圆圆[5]报道,肉种母鸡采食量限饲显著降低了高脂系7、9、11、13、15胚龄的蛋重。蛋重量在一定程度上决定了鸡胚在发育过程中可吸收营养物质的量,进而影响胚胎的发育。但是目前关于肉种母鸡能量限饲对胚胎重量的影响还鲜有报道。本试验中,能量限饲显著降低了产蛋后期70%能量组20胚龄胚胎的重量,这可能是因为肉种母鸡能量限饲降低了蛋中所沉积的营养物质的含量,从而影响了胚胎营养的吸收与利用效率,使胚胎出现延迟的发育现象,最终造成在相同胚龄上各组胚胎发育状况的差异。70%能量组由于限饲强度过大以及限饲周期过长,使得胚胎发育不完善,导致胚胎重量显著降低。
蛋黄是胚胎发育时期重要的营养物质来源,鸡胚胎发育90%的能量都来自蛋黄中的脂类物质[13]。蛋黄脂类物质的沉积会受到种鸡饲粮组成的影响,田博等[8]报道,肉种母鸡能量限饲显著降低了产蛋中期35周龄70%和50%能量组蛋黄EE含量,这与本试验结果相似。蛋黄中的脂类物质在孵化期的后7 d将被动员,吸收到胚胎组织当中[14]。而脂肪是胚胎发育的主要能源物质,蛋黄EE从孵化开始就被分解利用,主要的消耗在12~21胚龄。随着胚龄的增加蛋黄EE含量呈不断下降趋势,尤以14~21胚龄下降最明显,这与牛树鹏等[9]研究肉种母鸡产蛋中期20%能量限饲对蛋黄中EE含量的影响相符,推测是由于该阶段胚体吸收和利用卵黄中脂类迅速引起的。本试验中70%能量组蛋黄EE含量不同程度地低于80%能量组,可能是由于70%能量组限饲强度大,胚胎快速发育导致机体需要消耗更多的脂肪来满足自身能量的需求。而80%能量组在12和14胚龄蛋黄EE含量与对照组差异不显著,这与牛树鹏等[9]的研究一致,从16胚龄开始能量限饲显著降低了蛋黄EE含量。说明随着胚龄的增加,能量限饲对蛋黄中EE含量也产生了母体效应;受能量限制的影响,同胚龄蛋黄EE含量随着饲粮能量的降低呈下降的趋势。
一枚受精蛋,伴随着它离开母体时就拥有了提供胚胎发育所需的物质和能量的能力。胚胎发育过程中物质与能量的利用和转化都是在封闭的蛋壳中进行,而蛋黄中的脂质物质是能量的重要来源,因此蛋黄的脂类物质与蛋黄GE密切相关。邹发生等[15]报道,胚胎时期蛋黄GE随着胚龄增大而减少,这与本试验结果相同。由于胚胎发育后期脂类物质代谢旺盛,需要消耗更多的脂肪来满足机体的需求,脂肪含量减少因而GE也随之降低。本试验表明能量限饲会降低产蛋后期蛋黄GE含量,通过饲喂低能量饲粮肉种母鸡的种蛋在胚胎期蛋黄GE的变化发生改变,从而可能影响会到胚胎,并将这种母体效应传递给子代。
鸡胚胎组织中的胆固醇大多数都由蛋黄提供。而胆固醇作为蛋黄中脂质物质的组成之一,与鸡胚发育关系密切[12]。Hargis[16]提出,胆固醇对于卵黄的形成很重要,若蛋黄脂质中胆固醇的沉积量不足,则会影响胚胎的存活。随着胚胎的发育,蛋黄中的胆固醇含量不断减少,其中主要在6~9胚龄和15~21胚龄被分解利用,这2个阶段的利用量占孵化期的97.04%[17]。Jiang等[18]报道,饲粮中添加胆固醇可以增加种蛋中蛋黄胆固醇含量。田博等[8]研究表明,以对照组能量70%和50%的饲粮饲喂40周龄肉种母鸡可以显著降低蛋黄胆固醇含量。在本试验中,产蛋后期80%能量组蛋黄胆固醇含量与对照组差异不显著,但显著高于70%能量组,说明70%能量限饲可以显著降低蛋黄胆固醇含量,这与田博等[8]的研究结果相似。
胆固醇参与形成胚胎的细胞膜,是动物机体组织的组成成分和生命活动必需的物质。胆固醇摄入量过多会使血液中胆固醇的浓度升高[19],引起脂类物质的沉积。动物机体内的胆固醇大多数来自于饲粮摄取和自身合成,对于胚胎来说,其营养的摄取主要受蛋内营养物质的影响,而这和种鸡饲粮组成息息相关。Jiang等[18]研究报道,胆固醇代谢在胚胎发育或者出壳后发育的雏鸡中会受到母体饲粮以及自身饲粮的影响,与对照组相比,雏鸡开口料中添加0.5%胆固醇可显著提高其肝脏和心脏的含量。Cha等[20]研究表明,饲粮的能量水平会影响饲粮中添加不同类型脂肪的胆固醇合成。张金伟[21]报道,饲粮中添加淀粉和油脂均能显著提高产蛋鸡肝脏的胆固醇含量。王巍等[22]研究表明,饲粮能量中添加具有降低胆固醇功能的乳酸菌可以显著降低肉鸡胸肌和腿肌组织中的胆固醇含量。目前,关于肉种母鸡能量限饲对胚胎组织中胆固醇含量的影响还鲜有报道。本试验中,母体能量限饲显著降低了产蛋后期各试验组14胚龄胸肌胆固醇含量以及16、18、20胚龄肝脏胆固醇含量,这可能由于肉种母鸡能量限饲改变了种蛋营养物质的沉积,进而导致了胚胎组织中脂类物质沉积量的减少。本试验中80%能量组20胚龄腿肌胆固醇以及21胚龄胸肌和肝脏胆固醇含量均显著高于其他2组,推测是由于能量限饲使胚胎发育后期的胚体对卵黄的脂类物质吸收利用的速度加快,使脂类物质迅速沉积到肌肉和肝脏组织,胆固醇代谢旺盛;也可能与80%能量组胚胎的重量高于70%能量组有关,在孵化期最后1 d 80%能量组胚胎组织中细胞合成速度较高,胆固醇的代谢旺盛。在本试验中,能量限饲对腿肌与胸肌胆固醇含量产生不同的影响,可能与肌肉的不同部位运动性能不同有关。除此之外,提高肌肉中胆固醇含量还有助于改善子代肉品质和肉质风味。
胚胎脂肪含量与蛋黄脂肪含量呈负相关[17]。在孵化期的后7 d,胚胎脂肪含量会发生很大的变化[14]。肉鸡组织中的EE作为脂类物质的重要组成之一,其含量还与肉质风味密切相关,适当地增加肌间脂肪含量对于保持肌肉风味具有重要的意义。李锋[23]报道,肉种母鸡产蛋期限饲显著提高了子代28 d肌肉EE含量。吕荣创等[24]报道,肉种母鸡饲喂低能量饲粮显著提高了子代28 d胸肌EE含量。牛树鹏等[9]报道,肉种母鸡产蛋中期能量限制20%可以显著提高胚胎血清中胆固醇和甘油三酯含量。当机体中除了满足自身生长发育所需的能量外还有剩余时,将以脂肪的形式沉积到肌肉组织中。在本试验中,21胚龄80%能量组显著高于其他2组,推测是由于肉种母鸡能量限饲改变了种蛋中营养物质的沉积,从而影响了胚胎组织的脂类代谢,使脂肪更容易沉积到胚胎胸肌组织中,有助于肉质风味的改善。这也可能与80%能量组胸肌胆固醇含量显著升高有关。
① 肉种母鸡能量限饲显著降低了16、18和20胚龄胚胎的蛋黄EE和GE含量,从而降低了产蛋后期胚胎蛋黄中脂类物质的沉积。
② 肉种母鸡能量限饲显著提高了80%能量组20胚龄腿肌胆固醇含量以及21胚龄胸肌胆固醇和EE含量,为子代肉质的改善打下基础。
③ 肉种母鸡能量限饲对产蛋后期12胚龄以后的胚胎蛋黄及组织脂类代谢产生了母体效应。
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