现代肉用禽类生长速度不断加快，生产周期进一步缩短。肉鸡和肉鸭的孵化期已接近整个生命周期的40%，并且今后的肉禽上市日龄可能会继续缩短，因此，禽类孵化期内的营养显得尤为重要。随着孵化技术和胚蛋注射技术的发展，家禽早期的营养调控研究被提前到胚胎发育时期，卵内给养成为一种有应用前景可供选择的新方法。卵内给养(in ovo feeding)，也称胚蛋给养或超前期营养，是将外源物质注射到家禽孵化阶段的胚蛋中，以达到促进生长发育的目的。近几年，国内外营养学家开展了大量的卵内给养研究，早期给养的营养物质范围也在不断探索和扩大之中。本综述结合肉禽胚胎发育期的营养需求、发育特点及研究实例介绍卵内给养对肉禽生长的影响，主要关注于肠道、肌肉、骨骼和免疫系统的发育。

与哺乳动物不同，家禽的胚胎发育过程大部分与母体分离，胚胎发育期需要的营养必须来源于种蛋内的营养物质。在家禽孵化后期，胚胎小肠和肝脏的快速发育、肺呼吸和破壳活动等都需要消耗大量的能量，而由于种蛋内的能量储备不足，从孵化后期到进食前雏禽一直处于能量紧缺状态^[1]。早期研究发现，鸡胚胎中肝糖原含量由孵化第18.5天的19.0 mg/g下降到出壳当天的1.6 mg/g^[2]，最近Kornasio等^[3]通过研究也发现火鸡孵化后期胚胎中肌糖原含量有下降趋势，出壳后延迟36 h饲喂会使肝糖原和肌糖原都明显减少。上述研究均表明孵化后期家禽胚胎能量消耗增加，导致糖原分解，从孵化后期到幼雏出壳采食饲料之前能量储备存在缺口。

孵化期间能量不足可导致骨骼肌大量降解，肌肉中的蛋白质动员为糖异生提供氨基酸底物^[4]。许佳^[5]观察到鸭出壳当天胸肌重显著低于孵化22 d和孵化25 d时，胸肌蛋白质含量也显著低于孵化22 d时的水平。有研究表明，孵化后期禽类胸肌中肌纤维束横截面积和肌纤维横截面积显著下降，到采食后骨骼肌才恢复生长^[3]，说明骨骼肌蛋白质的降解导致了肌纤维萎缩，不利于雏鸡的早期发育。

孵化后期胚胎营养供应能力和尿囊的氧供应能力已达到极限^[1]，能量入不敷出，再加之新生雏禽肠道发育不完全，不能充分利用采食的饲粮的营养物质，导致肠道系统发育减缓，矿物质吸收不足，限制了骨骼系统发育^[6]。孵化后期营养缺乏会抑制肉禽生长潜能的发挥，并可导致胚胎死亡率上升、出壳时弱雏比例增加等不良后果。

综上，家禽胚胎发育后期能量储备不足，导致蛋白质降解、肠道骨骼等系统发育受限，进而导致胚胎和幼雏死亡率升高。因此，寻找一种新的手段对孵化期间的胚胎进行营养干预，以便提高其能量储备、促进家禽个体及系统生长、减少死亡率，是早期营养研究的新的突破点。

卵内给养技术是鸡胚接种技术的拓展，鸡胚接种技术经过近30年的发展已经比较成熟，自动胚胎注射系统已经广泛应用于马立克氏、法氏囊接种等方面。由于自动化接种效率的提高，降低了出壳后接种工作的复杂性和必要性，该技术被成功推广到了欧洲、亚洲和中东市场^[7]。此外，鸡胚接种技术的发展也在刺激其他养禽业效仿肉鸡养殖业，促进了禽胚接种技术的快速普及。

除了注射液的种类、渗透压等因素会影响卵内给养效果，注射方法如注射时间、注射位点的选择、注射剂量以及消毒措施等都会对给养后孵化率和出雏后的生长性能产生影响。结合胚胎在不同孵化阶段发育的生理特征，Uni等^[8]深入研究了家禽孵化后期(肉鸡为孵化第17.5天，火鸡为孵化第23天)的羊膜腔注射的方法，并申请了技术专利。研究结果表明，经卵内给养蛋白质或碳水化合物组的肉鸡出壳重可提高3%~7%，其提高幅度与注射液的组分和种禽的年龄有关^{[9, 10]}。调研文献发现注射的部位除羊膜腔之外，胚蛋的气室、卵白、卵黄囊、尿囊均可作为有效注射部位，营养物质经以上部位给养后均可不同程度地被胚胎吸收和利用，具有促进胚胎发育及后期生长的作用^{[11, 12, 13, 14]}。相比于羊膜腔注射操作要求高，且容易出现机械损伤，通过气室注射的外源物质由于渗透作用被胚胎吸收利用，可最大限度地降低因注射液体对胚胎产生的应激，而且使用注射疫苗用连续注射器操作更为简单、方便、效率高。笔者通过试验发现，在孵化1~4 d时气室过小，不宜操作；而鸡胚在孵化后期尿囊绒毛膜开始萎缩，渗透作用开始减弱^[7]，故孵化第15天以后注射到气室内会降低应用效果，选择气室注射的较佳时间是孵化7~14 d。此外，卵内给养液的剂量对孵化率有所影响。笔者发现肉鸡胚胎气室给养0.5~1.5 mL不影响孵化率。Zhai等^[15]研究不同碳水化合物稀释液的羊膜腔给养剂量，发现果糖或蔗糖的注射液剂量不超过0.4 mL，葡萄糖、麦芽糖或糊精注射液的剂量不超过0.7 mL时，可保证孵化率在90%以上同时促进肉鸡生长和营养素吸收。

如前所述，家禽孵化后期能量处于紧缺状态，卵内给养碳水化合物、氨基酸可增加胚胎的能量储备，改善体内糖代谢能力。Dong等^[16]向孵化第14.5天的鸽胚羊膜腔注射200 μL 2.5%麦芽糖和2.5%蔗糖混合液，结果表明注射组比对照组提高了胸肌糖原含量和血液中葡萄糖含量，并改善了鸽子孵化率和生长期的生产性能。卵内给养碳水化合物可以提供糖类物质作为直接的能量来源，补充孵化后期胚胎快速生长消耗的大量能量。唐阿纳·木杉^[17]向肉鸭胚蛋注射精氨酸或碳水化合物+精氨酸组出壳时肝糖原含量比对照组分别提高了187.85%和249.42%，并得出卵内注射碳水化合物和精氨酸可为胚胎的快速生长提供能量和蛋白质储备从而改善雏鸭生长性能的结论。氨基酸作为糖异生底物，可以通过提高糖异生效率增加孵化后期肝糖原储备，维持机体能量正平衡。新生幼雏利用体内的残余卵黄维持生命，卵内给养提高新生雏禽能量储备，缓解出壳后采食延时的应激，降低幼雏早期死亡率。

小肠的功能发育需要营养供应，营养供给越充足，小肠就越可能尽早发育成熟^[18]。Foye等^[19]研究报道，通过卵内注射碳水化合物、氨基酸等营养物质可以使注射后48 h肠道发育显著加速，以至出壳时鸡的肠道形态结构与功能达到对照组出壳后2日龄水平。碳水化合物可以作为二糖酶的特异性底物直接促进二糖酶的活性，Cheled-Shoval等^[20]向肉鸡胚胎给养甘露寡糖发现出壳时雏鸡肠道蔗糖酶和氨基肽酶活性比对照组分别提高了36%和44%。类似试验表明，卵内注射碳水化合物可通过刺激肠上皮细胞增殖，增加肠绒毛表面积，提高刷状缘水解酶活性，上调消化吸收相关基因的mRNA表达水平，促进了鸽孵化后期小肠的发育和出壳时小肠功能的成熟^[21]。由此可见，卵内给养不仅促进了小肠的形态发育，还提高了肠道内消化酶的分泌，从而增强了肠道的消化吸收能力。

营养素的供应及动物对营养素的消化和吸收对肌肉的生长起决定作用。卵内给养不仅可以促进家禽体重的增加，还能够提高胸肌重和胸肌率。试验表明卵内给养葡萄糖和蔗糖混合液可使肉鸡21日龄时胸肉率显著提高5.47%^[22]，本研究团队马友彪等^[23]向孵化第17.5天的鸡胚羊膜腔注射羟甲基丁酸(HMB)，结果显示在21日龄时注射组的胸肌率和腿肌率较对照组显著提高了2.4%和6.4%。胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)对肌肉发育有特异性的效果，通过卵内给养不仅可以影响鸭胚体重、肌肉重^[24]，而且显著提高了肌纤维直径和横切面积^[25]。肉鸭胚胎卵内注射IGF-Ⅰ可以上调胸肌和腿肌中成肌调控因子(MRF4)和肌细胞生成素(MyoG)的mRNA表达水平，进而诱导成肌细胞的分化，进一步诱导肌纤维肥大和增生并最终影响肌肉发育^[24]。许佳^[5]证实了胚蛋注射二糖可以抑制泛素蛋白酶体途径和自噬溶酶体途径关键基因的表达，缓解肌肉蛋白质的降解。此外，肉禽出壳后第1周对肌肉组织的发育至关重要，有研究指出火鸡出壳当天和1日龄时肌肉卫星细胞核分裂能力最高，1周龄后显著降低，而肌纤维的总体积受肌纤维总数量限制^[26]。可见卵内给养可有效促进肌肉卫星细胞增殖发育，提高肉禽最终肌肉产量。

现代肉禽品系培育时追求高的生产性能，却降低了其抗病能力。维生素、微量元素、脂类及蛋白质在调节细胞免疫和体液免疫过程中发挥关键作用，营养素不足或过量都可对免疫机能产生不利影响，从而使机体易受病原感染^[27]。卵内给养能够提高家禽免疫功能，降低幼禽死亡率。Gore等^[28]观察到向孵化25 d的火鸡胚蛋羊膜腔中注射维生素E，增强了火鸡抗绵羊红细胞抗体和巨噬细胞反应，并改善了孵化后幼雏质量。近期研究向胚胎卵黄囊给养苏氨酸具有促进雏鸡白细胞介素-2(IL-2)和白细胞介素-12(IL-12)基因的表达^[29]，改善出雏后生长和体液免疫反应^[30]。此外，免疫系统的成熟需要大量的细胞增殖和凋亡，所需能量来源于葡萄糖代谢。卵内给养葡萄糖可改变胚胎的能量状况，促进胸腺中幼稚型T淋巴细胞发育，能够促进孵化后幼雏生长并维持更好的体液免疫反应^[31]。葡萄糖可能增加特定营养因子的合成，有助于雏鸡的免疫系统早期发育，最终影响肉仔鸡的生产性能。Bakyaraj等^[32]的研究表明，种蛋中注射氨基酸和微量元素均可调节肉鸡出雏后的细胞免疫。以上研究表明卵内给养能够改善雏禽的免疫机能，免疫调节剂在卵内给养配方的应用逐渐成为研究的热点。

禽类早期骨骼的生长依赖充足的营养供应^[33]，研究表明维生素A、维生素D、维生素C、维生素K以及大多数B族维生素都是骨骼发育所必需的营养物质，含硫氨基酸及其代谢含硫物、维生素缺乏均会导致腿病或骨胶原异常^[34]。卵黄是胚胎发育所需矿物质的主要来源，通过卵内注射可以显著提高卵黄中的矿物质含量，有助于缓解孵化后期矿物质供应不足对胚胎发育的限制。Yair等^[35]报道了向孵化第17天鸡胚中注射矿物质[铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)]和维生素(维生素A、维生素D、维生素E)能够增加骨密度和骨矿物质含量以及提高胫骨断裂强度。Bello等^[36]报道羊膜腔给养25-羟胆钙化醇可较注射液(疫苗稀释液)对照组提高雄性肉仔鸡28日龄的胫骨断裂强度。目前关于卵内给养对家禽骨骼影响的研究在国外已逐步开展，而国内却几乎没有，该方向可能是未来卵内营养研究的热点之一。

孵化率是影响家禽产业尤其是孵化场效益的关键因素，保证孵化率不受损失也是卵内给养在将来能够被广泛应用的前提。目前报道的关于卵内给养对肉禽的孵化率影响的结果并不一致。Nowaczewski等^[37]在探究鸡和鸭种蛋中注射维生素C对孵化率的影响时发现，8 mg的维生素C可显著提高种鸭蛋的孵化率。Bottje等^[38]向孵化至25日龄的火鸡胚蛋注射含75 μg/mL碘化酪蛋白、18%的麦芽糊精和10%的马铃薯淀粉糊精混合液，发现其能够提高孵化率、出雏体重，促进火鸡早期发育。然而，Zhai等^[39]研究表明，在孵化第17或18天给养左旋肉碱并不影响鸡孵化率、卵黄囊重量和生长期体重。甚至，在Coskun等^[40]试验中，向孵化第16天的鸡胚注射DL-蛋氨酸组与对照组的初生体重与种蛋重的比例分别为72.70%和70.04%，而孵化率分别为84.74%和90.29%，表明卵内给养有利于胚胎发育却牺牲了一部分孵化率。笔者认为很多因素都会影响孵化率，一方面由于亲代的营养水平和产蛋日龄不同，导致种蛋所含营养的变化会影响孵化率；另一方面因素包括注射液的种类、体积和渗透压，注射时间、注射位点的选择以及消毒措施等，此外，注射操作是否严格按照操作规程也会造成试验结果不一致。目前针对卵内给养对孵化率影响的系统研究比较少，这也将是未来几年内卵内给养技术研究的重点。

近些年，许多营养物质已应用于卵内给养的研究中，并取得了巨大的成就，最新的一些研究列于表1，从应用功能角度概括主要包括：致力于提高孵化率和胚胎能量储备的碳水化合物、氨基酸复合物、白蛋白等营养物质；致力于促进某些组特定织发育的精氨酸、HMB、胰岛素样生长因子等；致力于提高雏禽免疫机能的苏氨酸、叶酸等；致力于提高机体抗氧化能力的维生素C、维生素E、亚硒酸钠等；以及促进骨骼发育的微量元素、维生素等。不同的营养物质应用于卵内给养取得的效果略有差异，但都表现出了不同程度的促进肉禽个体发育，达到获得更高的出栏体重的目的。今后还有许多营养物质或补充剂可能被纳入卵内给养的方案中，这项技术的应用有利于挖掘更多适用且高效的卵内给养补剂。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 孵化期卵内给养的相关研究 Table 1 Relative studies on in ovo feeding during embryogenesis 文献来源 References 家禽种类 Types of poultry 注射物 Injections 注射时间 Injection times 注射部位 Injection sites 主要作用效果 Main effects 结果 Results Salmanzadeh[11] 科宝(Cobb)肉鸡 葡萄糖 E7 卵白 提高生 长性能 出雏体重↑， 孵化率↓ Al-Daraji等[12] 鹌鹑 L-精氨酸 E1 气室 出雏体重↑， 胴体组成↑，孵化率↑ Mcgruder等[41] 罗斯(Ross) 肉鸡 电解质(氯化钾、 磷酸钠、柠檬酸钾) E16、E18 羊膜腔 鸡胚水分流失↓， 比重↑，孵化率↓ Shafey等[42] 罗斯肉鸡 左旋肉碱 E17.5 羊膜腔 增加能 量储备 糖原储备↑ Tangara等[43] 北京(Peking) 鸭 碳水化合物、 精氨酸 E23 羊膜腔 肝糖原、肌糖原储备↑， 出雏体重↑ 7日龄体重↑ 师昆景等[44] 肉鸡 L-精氨酸、 L-鸟氨酸 E18 羊膜腔 改善肠 道功能 改善肠道黏膜 形态学结构，隐窝 细胞增生率↑ 邓留坤等[45] 肉鸡 谷氨酰胺 E18 羊膜腔 小肠绒毛高度↑， 隐窝深度↓ Chen等[46] 鸭 麦芽糖、蔗糖、 谷氨酰胺 E23 羊膜腔 促进肌 肉发育 胸肌率↑ Kornasio等[3] 科宝 肉鸡 葡聚糖、 HMB E18 羊膜腔 胸肌重↑， 肌细胞增殖↑ Kadam等[30] 肉鸡 苏氨酸 E14 卵黄囊 提高免 疫机能 免疫器官指数↑， 免疫反应↑ 支丽慧等[47] 萨索(Sasso) 肉鸡 叶酸 E11 卵黄囊 免疫机能↑，改善 肉仔鸡的生产性能 Gaafar等[48] 番鸭 氨基酸复合物 E12 卵黄囊 免疫器官重量↑， 免疫状态↑ Ex表示孵化第x天。↑表示增加，↓表示下降。Ex means x days after hatch. ↑means increase,↓ means decrease.

表1 孵化期卵内给养的相关研究 Table 1 Relative studies on in ovo feeding during embryogenesis

综上所述，通过卵内给养不同营养物质不仅可以促进家禽胚胎及个体快速发育，而且能够加快某些特定组织(肠道、肌肉、骨骼等)的发育，最终达到促进禽类健康和提高肉禽生产性能的目的。然而，卵内给养在10多年前就取得了技术专利，但至今尚未在家禽业广泛采用。诸多因素可能阻碍该技术应用于实际生产中，比如目前还没有最优的注射方法和注射液配方，注射效果的不稳定性以及对孵化率的影响等，这些都亟待研究。

卵内给养要进入生产应用阶段，尚需要在理论和应用上开展多方面的研究。理论研究应集中于胚期和出雏早期生理代谢和外源营养干预对早期营养生理的调控，主要包括：1)阐明肉禽胚期和雏禽期消化系统(消化酶、微生物菌群)、免疫系统、骨骼系统、肌肉系统等的发育规律；2)肉禽胚期和雏禽期对外源营养物质的吸收和代谢；3)卵内给养和早期饲喂调控肉禽生长早期机体各系统发育的机理；4)卵内给养对肉禽孵化率、出雏后生长及整体发育的影响。应用研究方面，集中研究给养技术优化、卵内给养与早期饲喂技术联用等，主要包括：1)探寻卵内给养对种蛋孵化率的影响因素，优化卵内给养方案使其对孵化率的影响最小；2)改造鸡胚疫苗注射系统，将营养液与常规接种的疫苗联合使用，使营养物质的自动化卵内给养更易实现；3)将卵内给养和早期饲喂两种方法联合应用，增强卵内给养的促生长效果。

当前，利用遗传选育、优化饲料配方和改善饲养管理等方法来促进肉禽生长的难度不断加大。探索新的途径来发挥家禽的遗传潜能成为研究的热点领域，卵内给养作为提升现代肉禽整体生产成绩的有效手段必将得到重视和深入研究。

美国密西西比州立大学家禽科学系Wei. Zhai博士在文献分享和文章的布局成篇方面提供了大力支持和帮助，在此表示诚挚的谢意。