持续高温对生长猪血清生化指标及肌肉营养物质含量的影响

刘圈炜 卢庆萍 张宏福* 杨 琳 刘胜军

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京100193;2.海南省农业科学院畜牧兽医研究所,海口571100;3.华南农业大学动物科学学院,广州 510642）

随着全球气候温室效应的不断加剧以及高度集约化动物生产的发展,热应激日益成为动物生产十分关注的问题。在我国,大部分养殖场的畜禽舍结构和环境控制设备比较简陋,易受到环境变化的影响,尤其夏季的高温高湿气候所致的热应激现象更为常见。当动物产热总量（包括环境和代谢产热）超过其散热能力时,便会出现热应激,体温升高,行为紊乱,甚至损伤生理机能[1]。因此,热应激是影响动物健康和福利的重要因素之一。猪无汗腺,对高温异常敏感,极易发生热应激。血液是运输动物机体营养物质和代谢废弃物的载体,也是机体实现体液调节的途径,所以血液的生理生化指标是反映高温条件下机体全身或局部代谢变化和组织正常生理功能的较为敏感的指标[2]。环境温度对动物生长发育的影响最大,适宜的温度可使动物发挥最大的生产力潜能,而一旦长期或大范围高于适宜温度时,动物便处于热应激状态,引发一系列生理生化指标的变化,进而导致动物肌肉营养物质含量也发生改变,肉品品质下降[3]。但目前有关持续高温对生长猪血清生化指标及肌肉营养物质含量的研究鲜有报道。因此,本试验选取30～60 kg生长猪作为试验动物,研究持续高温对生长猪血清生化指标以及肌肉营养物质含量的影响,为生产实践防御热应激提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计与动物分组

选取9头初始体重（30.00±1.16）kg、品种一致的健康二元杂交（长×大）阉公猪,随机分到3个处理中,分别在3个人工环境气候舱中饲养:1） 33AL组（高温试验组）,33℃持续高温,自由采食; 2）23AL组（适温自由采食组）,23℃适温,自由采食;3）23PF组（适温限制饲喂组）,23℃适温,限制饲喂,饲喂量同高温实验组。每组设3个重复,每个重复1头猪,单笼饲养。3个舱的相对湿度控制在（60±5）%,光照14 h,强度50 lx,舱内持续均匀通风。自由饮水,试验持续21 d。

1.2 试验饲粮

采用常规玉米-豆粕型饲粮,参照NRC （1998）[4]30～60 kg生长猪营养需要推荐量配制,其组成及营养水平见表1。

表1 饲粮组成及营养水平（风干基础）Table 1 Composition and nutrient levels of the diet （air-dry basis）%

1.3 试验方法

1.3.1 血清生理生化指标的测定

于试验第1天15:00,第2、4、7、14、21天08:00从每只猪前腔静脉抽取10 m L血液,4 000 r/m in离心15 min（4℃）,分离血清,-20℃冰箱保存,用于测定血清生化指标。用试剂盒测定各组血清总蛋白（total p rotein,TP）、白蛋白（album in,ALB）、球蛋白（globulin,GLB）、葡萄糖（glucose,GLU）、尿素氮（urea nitrogen,UN）、总胆固醇（total cho lesterin,TCHOL）、甘油三脂（triacyl glycerol,TG）含量。以上试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.3.2 肌肉营养物质含量的测定

饲养试验结束后立即屠宰所有试验猪,宰前禁食24 h,自由饮水。按常规方法屠宰后去皮,取左半胴体第1～2腰椎处背最长肌100 g,-20℃冰箱保存,用于测定背最长肌干物质、粗蛋白质和肌内脂肪含量。

1.4 数据处理

数据以平均值±标准差表示。采用SAS 8.20统计软件中GLM程序进行数据分析,差异显著者进行Duncan氏多重比较。

2 结 果

2.1 持续高温对生长猪血清生化指标的影响

2.1.1 持续高温对生长猪血清总蛋白含量的影响

持续高温对生长猪血清总蛋白含量的影响结果如表2所示。由表2可知,33AL组生长猪血清总蛋白含量在试验第21天极显著低于23AL组（P＜0.01）,第2天显著低于23AL组（P＜0.05）;33AL组生长猪血清总蛋白含量在试验第21天也极显著低于23PF组（P＜0.01）。

表2 持续高温对生长猪血清总蛋白含量的影响Tab le 2 Ef fects of constant high ambient temperature on serum TP level o f growing pigs g/L

2.1.2 持续高温对生长猪血清白蛋白含量的影响

持续高温对生长猪血清白蛋白含量的影响结果见表3。从表3可以看出,第1、2、4、7、14天33A L组生长猪血清白蛋白含量与23AL组间差异不显著（P＞0.05）;33AL组生长猪血清白蛋白含量在试验第21天显著低于23PF组（P＜0.05）。

表3 持续高温对生长猪血清白蛋白含量的影响Tab le 3 Ef fect o f constant high ambient tem perature on serum ALB leve lo f grow ing pigs g/L

2.1.3 持续高温对生长猪血清球蛋白含量的影响

持续高温对生长猪血清球蛋白含量的影响结果见表4。由表4可知,33AL组生长猪血清球蛋白含量在试验第21天也显著低于23AL组（P＜0.05）;而与23PF组间差异不显著（P＞0.05）。

表4 持续高温对生长猪血清球蛋白含量的影响Table 4 Ef fect of constan thigh ambient temperature on serum GLB levelof grow ing pigs g/L

2.1.4 持续高温对生长猪血清葡萄糖含量的影响

持续高温对生长猪血清葡萄糖含量的影响结果如表5所示。从表5可以看出,33A L组生长猪血清葡萄糖含量在试验第2天显著低于23AL组（P＜0.05）;而与23PF组间未达到显著差异的水平（P＞0.05）。

表5 持续高温对生长猪血清葡萄糖含量的影响Table 5 Ef fec t of constant high ambient temperature on serum GLU level of growing pigs mmo l/L

2.1.5 持续高温对生长猪血清尿素氮含量的影响

持续高温对生长猪血清尿素氮含量的影响结果如表6所示。由表6可知,33A L组生长猪血清尿素氮含量与23AL组、23PF组之间均差异不显著（P＞0.05）。

表6 持续高温对生长猪血清尿素氮含量的影响Table 6 Effect of constant high ambien t tem perature on serum UN level o f growing pigs mmo l/L

2.1.6 持续高温对生长猪血清总胆固醇含量的影响

持续高温对生长猪血清总胆固醇含量的影响结果见表7。从表7可以看出,33AL组生长猪血清总胆固醇含量在试验第1、2、4天均显著低于23AL组（P＜0.05）;在试验第4天也显著低于23PF组（P＜0.05）。

表7 持续高温对生长猪血清总胆固醇含量的影响Table 7 Effect of constant high ambient temperature on serum TCHOL level of growing pigs mmo l/L

2.1.7 持续高温对生长猪血清甘油三酯含量的影响

持续高温对生长猪血清甘油三酯含量的影响结果见表8。由表8可知,33AL组生长猪血清甘油三酯含量在试验第1天显著低于23AL组（P＜0.05）;与23PF组未达到显著差异的水平（P＞0.05）。

表8 持续高温对生长猪血清甘油三酯含量的影响Tab le 8 Ef fect of constant high am bient tem perature on serum TG level o f grow ing pigs mmo l/L

2.2 持续高温对生长猪背最长肌干物质、粗蛋白质及肌内脂肪含量的影响

持续高温对生长猪背最长肌干物质、粗蛋白质及肌内脂肪含量的影响结果见表9。从表9可以看出,与23AL组相比,33AL组生长猪背最长肌干物质、肌内脂肪含量较低（P＞0.05）,而粗蛋白质含量略高（P＞0.05）;33AL组生长猪肉中干物质、粗蛋白质及肌内脂肪含量均低于23PF组（P＞0.05）。

表9 持续高温对生长猪背最长肌干物质、粗蛋白质及肌内脂肪含量的影响Table 9 Ef fects of constant high ambient temperature on DM,CP and IMF con tents o f longissimus dorsi muscle in growing pigs%

3 讨 论

3.1 持续高温对生长猪血清生化指标的影响

3.1.1 持续高温对生长猪血清蛋白含量的影响

血清总蛋白、白蛋白和球蛋白浓度是衡量蛋白质营养的重要指标之一。热应激可导致动物机体免疫抵制,使血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量降低[5]。Nazi等[6]试验报道,遭受热应激的绵羊血清总蛋白含量比处于冷应激下的绵羊要低。通过对肉鸡的研究表明,热应激能使血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量显著下降[7]。本试验发现,持续高温降低了生长猪血清蛋白质水平。这是因为动物处于应激时,体内皮质醇分泌增多,皮质醇能使蛋白分解代谢加强,从而使血清蛋白质含量降低[8]。

3.1.2 持续高温对生长猪血清葡萄糖含量的影响

正常情况下,血糖含量的变化是机体对糖吸收、运转和代谢动态平衡状态的反映。高温季节会导致动物肾上腺皮质和髓质机能亢进,血浆中糖皮质激素水平大大提高而使动物机体分解代谢加强,糖水平升高,以抵御外界高温对机体造成的压力,因此高温使血糖水平升高[5]。但另有研究认为,血糖在热应激中有不同程度的变化,葡萄糖水平在血清中的动态变化趋势为先升后降[9]。本试验提示,与23AL组相比,33AL组血糖水平在持续高温应激开始后升高,随后下降,又有回升。这可能在于热暴露后,动物肾上腺糖皮质激素含量升高,对机体新陈代谢产生重要影响,刺激肌肉蛋白质、淋巴及结缔组织中糖异生作用,使血糖水平升高[10]。随着热应激时间的延长,机体为了减少自身产热,于是分解糖原产生可利用的能量,增强机体对热应激的抵抗力,使血糖水平降低[11]。另外,热应激又能使甲状腺激素含量降低,此激素与机体代谢密切相关,致使血糖含量下降[12]。但本试验中血糖水平又有所回升的内在因素尚不明确,需进一步研究。

3.1.3 持续高温对生长猪血清尿素氮含量的影响

就血清尿素氮水平而言,研究提示,热应激对其影响不大。Kerr等[13]试验也表明,遭受热应激猪血浆尿素氮水平变化不大。本试验结果与上述报道一致,这提示,持续高温对生长猪血清尿素氮含量未产生显著影响。

3.1.4 持续高温对生长猪血清总胆固醇含量的影响

研究表明,热应激可对动物血清胆固醇含量产生重要影响。Vec︶erek等[14]试验报道,将育肥肉仔鸡暴露于高温环境下,其血清胆固醇含量降低。Zulkifli等[15]研究提示,处于热应激下的家禽,其血清胆固醇水平呈下降趋势。本试验也发现,持续高温可使生长猪血清总胆固醇含量降低,且在试验第1、2和4天达到了显著水平。这可能因为,热应激下动物体总水分含量较高,而醋酸盐含量较低,由于二者是合成胆固醇的主要前体物质[12],致使血清胆固醇水平下降。

3.1.5 持续高温对生长猪血清甘油三酯含量的影响

据报道,热应激还可对机体脂质代谢影响产生一定影响。Christon[16]研究发现,高温提高了猪血浆甘油三酯的水平。本试验却发现,持续高温使生长猪血清甘油三酯含量在第1、2、4和7天降低,与上述报道不一致;第14、21天有所升高,与上述报道相同。这可能与胰岛素活性增强有关,因为热应激可使胰岛素分泌量增加[17],胰岛素有助于调节脂质代谢,从而改善了高血脂状况。随着热应激的持续,动物可能会产生耐热性,对胰岛素产生的作用会有所下降。

3.2 持续高温对生长猪背最长肌营养物质含量的影响

营养物质含量是肌肉品质特性的重要方面,同时,也可从侧面反映畜禽对饲粮营养物质利用并沉积的状况。研究表明,热应激可降低猪肌肉干物质的含量。Kerr等[18]试验提示,与23℃相比,饲养于33℃下的生长猪,其肌肉干物质含量有所减少。本试验结果与其一致。但另据报道,热应激能提高猪肌肉蛋白质的水平。本试验也提示,持续高温可使生长猪肌肉蛋白质含量有所增加,与Lopez等[19]的报道相符。本试验还发现,持续高温降低了生长猪肌内脂肪的含量,这与Lefauche等[20]研究结果一致。

4 结 论

①持续高温可使生长猪血清总蛋白、球蛋白及总胆固醇含量明显下降。

②持续高温能使生长猪背最长肌干物质和肌内脂肪含量有下降趋势,而粗蛋白质含量有升高趋势。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:zhangh f6565@vip.sina.com

（编辑 王智航）