2. 山东农业大学动物科技学院, 泰安 271018;
3. 农业部饲料和饲料添加剂有效性试验机构, 扬州 225125
2. College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai'an 271018, China;
3. Institute of Effective Evaluation of Feed and Feed Additive, Ministry of Agriculture, Yangzhou 225125, China
高温环境是影响动物生产、繁殖的重要因素之一，会造成细胞和组织损伤，使器官发育受阻，机体抗氧化功能降低，而血液指标会随着组织细胞机能和新陈代谢而变化，研究中常用血清生化指标反映机体营养代谢情况。近年来许多学者报道了热应激对血糖、血脂和载脂蛋白等生理生化指标的影响[1]。因此着眼于热应激对血液指标的影响，是探索热应激对机体损伤机理的基础[2]。国内外对热应激进行了大量的研究。Sun等[3]研究表明，热应激会使血液指标发生改变，影响机体脂肪代谢，刘梅等[4]试验也表明，急性热应激能提高肉仔鸡血清中甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量，激活脂肪酸合成相关酶，造成脂肪沉积。黄毅[5]研究表明，热应激能够降低肝脏中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，破坏机体的氧化还原平衡。Jin等[6]和Zhang等[7]研究则表明，热应激能降低机体的抗氧化功能，而随着热应激时间的延长，机体会逐步建立新的氧化还原平衡。我国黄羽肉鸡主要以农户地面散养为主，环境控制差，夏季极易产生热应激，而当前研究主要以白羽肉鸡、罗斯308等商品肉鸡为主，对黄羽肉鸡热应激的研究较少。因此，本试验旨在研究持续热应激对黄羽肉鸡生长性能、器官指数、血清生化指标和抗氧化功能的影响，为寻找缓解规模化黄羽肉鸡养殖过程中热应激损伤的方法提供思路。
1 材料与方法 1.1 试验设计随机选取体重相近、体况健康的35日龄中速型“优麻”黄羽肉鸡192只，随机分为常温组(normal group)和持续热应激组(persistent heat stress group)，每组8个重复，每个重复12只鸡。2组均饲喂基础饲粮。常温组温度为26 ℃，持续热应激组给予34 ℃持续热应激，相对湿度均为55%左右。试验期14 d。分别在热应激3、7、14 d后采集样品。
1.2 饲养管理试验在中国农业科学院家禽研究所试验基地开展，采用3层笼养，鸡笼规格为120 cm×80 cm×60 cm(长×宽×高)，按照黄羽肉鸡饲养标准饲养，并使用北京库蓝科技有限公司生产的动物营养与代谢环控仓进行试验。黄羽肉鸡购自扬州立华畜禽有限公司，基础饲粮按照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制，基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
试验开始时统计每个重复的体重，每次喂料时称料重，采集样品前统计每个重复的体重和剩余料重，计算持续热应激1~14 d的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.3.2 器官指数分别于热应激3、7、14 d后从每个重复中随机选取2只鸡，称重后宰杀，打开腹部皮肤，用游标卡尺测量腹部脂肪带宽度，测量两端和中间3处并取平均值，分离肝脏、脾脏、胸肌和腓肠肌并称重。计算器官指数。
1.3.3 血清生化指标分别于热应激3、7、14 d后从每个重复中随机选取2只鸡，翅下静脉采血并置于促凝管中，静置、离心，分离血清并置于-20 ℃保存。用UniCel DxC 800 Synchron全自动生化分析系统(Beckman Coulter，美国)测定血清中葡萄糖(GLU)、尿酸(UA)、尿素氮(UN)、TG、总胆固醇(T-CHO)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和钙离子(Ca2+)的含量，试剂盒购自中山标佳生物科技有限公司。
1.3.4 血清抗氧化酶活性分别于热应激3、7、14 d后从每个重复中随机选取2只鸡，翅下静脉采血并置于促凝管中，静置、离心，分离血清并置于-20 ℃保存。测定血清中CAT、SOD、GSH-Px活性和一氧化氮(NO)含量，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.3.5 肝脏抗氧化酶活性分别于热应激3、7、14 d后从每个重复中随机选取2只鸡，在肝脏相同部位取少量样品置于冻存管中，进行匀浆和稀释等前处理，测定肝脏中CAT、SOD、GSH-Px活性和NO含量，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.4 数据分析数据经Excel 2013进行统计和简单处理后，使用SPSS 20.0软件的t检验进行分析，并进行平均值比较，结果以平均值±标准差表示，并以P < 0.05作为显著差异，以0.05≤P < 0.10作为有差异趋势。
2 结果 2.1 持续热应激对黄羽肉鸡生长性能的影响由表 3可知，热应激1~14 d，持续热应激组的体重、平均日增重和平均日采食量显著低于常温组(P < 0.05)，料重比显著高于常温组(P < 0.05)。
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表 2 持续热应激对黄羽肉鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of persistent heat stress on growth performance of yellow-feathered broilers |
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表 3 持续热应激对黄羽肉鸡器官指数的影响 Table 3 Effects of persistent heat stress on organ indices of yellow-feathered broilers |
由表 3可知，热应激3 d，持续热应激组的脾脏指数显著低于常温组(P < 0.05)。
2.3 持续热应激对黄羽肉鸡血清生化指标的影响由表 4可知，热应激3 d，持续热应激组的血清中UA、TG和Ca2+含量显著低于常温组(P < 0.05)。热应激7 d，持续热应激组的血清中T- CHO和HDL含量显著高于常温组(P < 0.05)，血清中TG含量显著低于常温组(P < 0.05)。热应激14 d，持续热应激组的血清中GLU和TG含量显著高于常温组(P < 0.05)，血清中T-CHO含量有高于常温组的趋势(P=0.098)。
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表 4 持续热应激对黄羽肉鸡血清生化指标的影响 Table 4 Effects of persistent heat stress on serum biochemical indices of yellow-feathered broilers |
由表 5可知，热应激3 d，持续热应激组的血清中CAT活性有低于常温组的趋势(P=0.065)。热应激7 d，持续热应激组的血清中CAT、SOD活性和NO含量显著低于常温组(P < 0.05)。
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表 5 持续热应激对黄羽肉鸡血清抗氧化功能的影响 Table 5 Effects of persistent heat stress on serum antioxidant function of yellow-feathered broilers |
由表 6可知，热应激3 d，持续热应激组的肝脏中GSH-Px活性和NO含量显著低于常温组(P < 0.05)，肝脏中SOD活性有低于常温组的趋势(P=0.060)。热应激7 d，持续热应激组的肝脏中NO含量显著高于常温组(P < 0.05)，肝脏中CAT活性有高于常温组的趋势(P=0.072)。
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表 6 持续热应激对黄羽肉鸡肝脏抗氧化功能的影响 Table 6 Effects of persistent heat stress on liver antioxidant function of yellow-feathered broilers |
大量试验已经证实，充足的采食量是动物生存和更好发挥生产潜力的必要保证。而热应激会降低采食量，导致机体的生理机能会发生改变，并随应激强度的加强，机体代谢发生紊乱，体重下降甚至出现负增长，免疫功能降低，甚至会导致死亡[8]。Deng等[9]和Lin等[10]研究表明，采食量下降是热应激降低生长性能的根源，并直接导致机体的体重、饲料利用率、产蛋量和蛋品质下降，从而降低机体的生长性能。Sohail等[11]研究也表明，热应激能够显著降低42日龄肉仔鸡的体重和饲料利用效率，给生产带来不利影响。本试验结果表明，热应激14 d后，黄羽肉鸡的平均日增重、平均日采食量显著降低，料重比显著升高，说明持续热应激降低了黄羽肉鸡的采食、生长和饲料利用效率，从而降低了生长性能，这与前人研究结果一致。
3.2 持续热应激对黄羽肉鸡器官指数的影响器官指数是机体系统发育状况的重要指标[12]，并直接影响机体的代谢水平。脾脏是禽类重要的免疫器官，呙于明等[13]研究发现，随热应激时间的延长，机体器官的发育会受到阻碍，免疫器官比重尤其是脾脏比重显著降低。刘思当等[14]也通过试验证明热应激能够降低肉仔鸡的脾脏比重。王超等[15]则研究表明，热应激对小鼠的器官发育无显著影响，并认为出现不同的结果可能与试验动物和试验条件有关。本试验结果表明，热应激3 d，持续热应激组的脾脏指数显著低于常温组，其他时间和器官均未出现显著差异，这表明在本试验条件下，持续热应激对机体的器官发育无显著作用，与前人研究结果不一致，可能是因为试验采用的是黄羽肉鸡，其抗性相对较高，对不良环境的适应能力相对较强所致。
3.3 持续热应激对黄羽肉鸡血清生化指标的影响血清生化指标常用来反映动物体内物质代谢和组织器官机能变化，并广泛应用于研究热应激对机体的影响[16]。常用血清GLU、UA、TG和T-CHO含量等指标反映机体糖、蛋白质和脂肪代谢状况，血清UN含量反映了动物体内氨基酸平衡和蛋白质的代谢情况[17-18]，血清Ca2+含量反映了血液pH的变化，当pH降低时，血液中结合钙解离，Ca2+含量增加。呙于明[19]认为，热应激会促进机体血清GLU含量升高，蛋白质的降解速度增加，从而造成非蛋白氮含量升高，脂肪合成增多并成为主要的能量储存方式。王晓霞等[16]试验表明，热应激能升高血清GLU含量，并认为是糖皮质激素使机体蛋白质分解代谢和糖异生作用加快造成的。本试验结果表明，与常温组相比，热应激3 d，持续热应激组血清TG和Ca2+含量下降；热应激7 d，持续热应激组血清TG含量下降，血清HDL和T-CHO含量上升；热应激14 d，持续热应激组血清TG含量显著升高。这说明在本试验条件下，持续热应激影响了机体的脂肪代谢，但热应激3、7和14 d的血清TG含量出现相反的结果，不能说明持续热应激对脂肪代谢的具体影响，其具体原因仍需要进一步试验。而热应激3 d血清Ca2+含量下降可能是持续热应激造成机体呼吸加快，加速了二氧化碳(CO2)的排出，使血液碳酸-碳酸氢根(H2CO3-HCO3-)平衡右移，造成机体血液pH升高，这与前人研究结果相同。
3.4 持续热应激对黄羽肉鸡血清抗氧化功能的影响热应激条件下，机体会产生过量自由基并通过各类反应破坏氧化还原平衡，使机体的正常秩序及生理代谢发生紊乱，机体自由基的清除主要依靠体内各类抗氧化酶，包括SOD、CAT和GSH-Px等[20-21]。李叶涵等[22]研究表明，热应激显著增加了肉鸡的过氧化程度，使血清丙二醛(MDA)含量增加，血清GSH-Px活性降低，机体的抗氧化功能被破坏。也有研究表明，NO是心血管机能的重要调节性物质，也是一种重要的神经递质，具有广泛的生理功能[23]。热应激发生时，机体的NO可引起血管扩张，介导和调节心肺功能，调节体温[24]。王松波等[25]通过试验证明，热应激会显著降低血清GSH-Px的活性，进而导致血清MDA含量的增加。应激48 h后细胞中MDA含量增加，SOD活性降低[26]。本试验结果表明，热应激3 d，持续热应激组血清CAT活性有低于常温组的趋势，而到热应激7 d时，血清CAT、SOD活性显著低于常温组，说明本试验条件下，持续热应激能够降低血清的抗氧化功能，且随着热应激时间的延长，血清抗氧化酶的活性持续降低，说明持续热应激能随时间的延长进一步加深对机体抗氧化功能的影响，这与前人研究结果相一致。热应激14 d，血清中抗氧化酶的活性未出现显著差异，可能是机体逐步适应热环境并建立了新的氧化还原平衡，机体的抗氧化功能逐渐恢复所致。本试验也发现在热应激7 d时，持续热应激组的血清NO含量显著低于常温组，这与前人研究结果不同，其原因仍需要进一步研究。
3.5 持续热应激对黄羽肉鸡肝脏抗氧化功能的影响本试验结果表明，热应激3 d，持续热应激组的肝脏GSH-Px活性显著低于常温组；热应激7 d，持续热应激组的肝脏NO含量显著高于常温组；而热应激14 d，肝脏抗氧化酶的活性未出现显著差异。这表明在本试验条件下，持续热应激降低了肝脏中的抗氧化酶活性，增加了NO的含量，而随着时间延长，机体可能逐步适应热环境并建立新的氧化还原平衡，因而各种酶活性的差异性消失。这与王斌等[24]和王松波等[25]的研究结果相同，而持续热应激组在热应激3 d，肝脏中NO含量显著低于常温组，这与前人研究结果不同，但与本试验热应激3 d后血清中NO含量的结果相符合，作者认为出现这种现象并非测定误差造成的，可能与试验动物、日龄和其他条件有关，具体原因仍需要进一步试验的验证。
4 结论持续热应激能降低黄羽肉鸡生长性能，影响机体脂肪代谢，降低机体的抗氧化功能。
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