■李 敏 崔亚利陈宝江胡 满
(1.河北农业大学动物医学学院,河北保定 071000;2.河北农业大学动物科技学院,河北保定 071000)
肌醇(环己醇)广泛分布于各种天然动植物及微生物的组织中[1],主要在动物的肝脏、肾脏、大脑和睾丸[2-3]等部位合成,是生物生长所必需的物质。肌醇最早是在肌肉组织中被提取出来的,故命名为肌醇[4],它属于维生素B族物质,具有生物素与维生素B的类似作用。肌醇作为生物营养促生长剂在饲料工业中得到广泛地应用,尤其是在水产饲料中[1]。在食品工业中肌醇常作为营养强化剂被推广使用,但是肌醇在毛用动物饲料中的应用研究很少。獭兔,是一种典型的皮毛用兔,獭兔的皮张是很好的工业皮料,如何提高獭兔的皮毛质量一直是人们所关注的热点。肌醇作为维生素类物质,与大多数水溶性维生素不同,在体内不是以辅酶的形式参与代谢,而是作为体内活性组织的组成部分发挥多种生理功能[5]。如促进细胞生长,参与蛋白质的生物合成;促进肝脏脂肪代谢,降低血液中胆固醇含量;作为细胞膜的组成成分之一,在膜磷脂平衡中扮演着重要的角色[4];促进健康毛发的生长,防止脱发。但是肌醇对毛用动物皮毛生长及毛囊发育影响的研究很少。本试验通过在饲料中添加肌醇,研究肌醇对生长獭兔毛囊发育的影响,为以后肌醇在獭兔养殖中的应用提供试验基础。
选取同期断奶40日龄小兔120只,公母各半,随机分为4组,每组30只,每笼3只,常规饲养,预试期7 d,试验时间为3个月。试验期对照组和试验1组、试验2组、试验3组饲粮中分别添加肌醇量为0、25、50、75 mg/kg。
分别在试验开始后的第30、60、90 d,每组随机各选取6只健康獭兔,颈静脉放血处死,去除预定部位的被毛后,分别取肩部、腹部、背中部和臀部皮肤(约1 cm2)展平并固定在吸水纸(防止皮样卷曲)上,固定于多聚甲醛中。
常规制作厚为7 μm的石蜡切片,H-E染色,测定单位体表面积(mm2)初级毛囊以及次级毛囊的数量。每组兔子每个部位分别选取4张切片,每张皮肤切片随机连续选取3个视野拍照,用ImageJ软件对每个视野内的初级毛囊和次级毛囊进行计数,计算初级毛囊密度和次级毛囊密度(个/mm2)以及次级毛囊和初级毛囊的比值(S/P值)。
试验数据结果用“平均值±标准差”来表示,试验结果用SPSS 16.0进行描述性统计与方差分析。
表1 獭兔不同月龄毛囊密度(个/mm2)
从表1中可以看出,腹部和臀部皮肤的初级毛囊密度随着月龄的增加极显著减小(P<0.01),背中部皮肤4月龄初级毛囊密度与2、3月龄比较极显著降低(P<0.01),肩部皮肤3月龄与4月龄的初级毛囊密与2月龄比较极显著降低(P<0.01)。
从2月龄到3月龄时,腹部次级毛囊密度极显著降低(P<0.01),臀部次级毛囊显著降低(P<0.05);肩部次级毛囊密度极显著增加(P<0.01),背中部次级毛囊密度显著增加(P<0.05)。从3月龄到4月龄,除腹部次级毛囊密度极显著增加外(P<0.01),肩部、背中部和臀部皮肤次级毛囊密度没有显著变化(P>0.05)。
皮肤各个部位的次级毛囊与初级毛囊的比值随着月龄的增加而不断增大。腹部、臀部和背中部皮肤的S/P值,从2月龄到3月龄差异不显著(P>0.05),从3月龄到4月龄S/P值极显著增加(P<0.01);而肩部皮肤的S/P值3月龄与2月龄的差异极显著(P<0.01),与4月龄的差异不显著(P>0.05)。
兔皮肤横切,显微镜观察并计数,不同月龄獭兔4个部位的皮肤初级毛囊密度的变化情况见表2。獭兔2月龄时,各试验组背中部、臀部皮肤的初级毛囊数与对照组比较极显著降低(P<0.01)。试验3组背中部皮肤的初级毛囊密度显著低于试验1组和试验2组(P<0.05);试验2组臀部皮肤的初级毛囊密度极显著低于试验1组和试验3组(P<0.01)。腹部皮肤的初级毛囊,试验1组与对照组相比显著降低(P<0.05),肩部皮肤的初级毛囊,试验1组和试验2组与对照组比较极显著降低(P<0.01)。
表2 饲粮中肌醇水平对初级毛囊密度的影响(个/mm2)
3月龄獭兔,各试验组背中部和臀部皮肤初级毛囊密度与对照组比较极显著降低(P<0.01)。腹部皮肤初级毛囊密度,试验3组与对照组比较极显著增加(P<0.01)。肩部皮肤初级毛囊密度,试验1组与对照组比较,极显著降低(P<0.01)。
4月龄獭兔(见图1),背中部皮肤初级毛囊密度,与对照组相比,试验2组初级毛囊密显著增加(P<0.05)。臀部皮肤初级毛囊密度各组之间差异不显著(P>0.05)。肩部皮肤初级毛囊密度,试验1组与对照组比较差异不显著(P>0.05),试验2组和试验3组与对照组比较极显著降低(P<0.01)。腹部皮肤初级毛囊密度,试验3组初与对照组比较极显著增加(P<0.01),试验1组与对照组比较显著增加(P<0.05)。
图1 獭兔4月龄皮肤横切面
由表3可见,2月龄獭兔背中部次级毛囊密度,试验1组、试验2组与对照组比较极显著增加(P<0.01),试验3组次级毛囊密度极显著低于对照组(P<0.01)。臀部皮肤次级毛囊密度,试验1组和试验3组与对照组比较极显著降低(P<0.01)。肩部皮肤次级毛囊密度,试验1组与对照组比较显著降低(P<0.05)。腹部皮肤次级毛囊密度,试验2组与对照组比较极显著降低(P<0.01)。
表3 饲粮中肌醇水平对次级毛囊密度的影响(个/mm2)
3月龄獭兔,肩部和臀部皮肤次级毛囊密度,试验1组与对照组比较极显著减小(P<0.01),试验3组毛囊密度与对照组比较显著降低(P<0.05)。腹部皮肤次级毛囊密度,试验3组与对照组比较极显著增加(P<0.01),试验1组毛囊密度与对照组比较显著增加(P<0.05)。背中部皮肤次级毛囊密度,试验2组与对照组比较极显著增加(P<0.01),试验3组与对照组比较显著增加(P<0.05)。
4月龄獭兔(见图1),肩部皮肤次级毛囊密度,3个试验组与对照组比较均极显著降低(P<0.01)。腹部皮肤,试验2组和试验3组与对照组相比有所增加,但是不显著(P>0.05),试验1组与对照组比较显著降低(P<0.05)。背中部皮肤次,试验2组和试验3组与对照组比较极显著增加(P<0.01),试验1组与对照组比较显著增加(P<0.05)。臀部皮肤,试验2组和3组与对照组比较极显著增加(P<0.01)。
从表4可见,2月龄獭兔肩部和臀部皮肤,试验2组较对照组S/P值极显著增大;腹部皮肤试验1组与对照组相比S/P值显著增大(P<0.05),试验2组和3组较对照组S/P值极显著降低(P<0.01);背中部皮肤各个试验组相对于对照组S/P值均极显著增大(P<0.01)。
表4 饲粮中肌醇水平对不同月龄獭兔S/P值的影响
3月龄獭兔,腹部皮肤S/P值变化各组间差异不显著(P>0.05);背中部皮肤各试验组较对照组S/P值极显著增大(P<0.01);肩部皮肤各试验组之间S/P值差异不显著(P>0.05),与对照组比较均极显著降低(P<0.01)。臀部皮肤试验2组与对照组比较S/P值显著增加(P<0.05)。
4月龄獭兔,肩部皮肤试验2组S/P值极显著增大(P<0.01),试验1组和对照组相比S/P值显著降低(P<0.05)。背中部和臀部皮肤,试验3组S/P与对照组比较极显著增大(P<0.01),试验2组与对照组比较S/P值显著增加(P<0.05)。腹部皮肤试验1组和试验3组较对照组S/P值极显著减小(P<0.01)。
獭兔以其独特的被毛风格深受人们的喜爱,被毛密度是獭兔皮张质量的重要指标之一,而獭兔被毛密度是由毛囊密度决定的[6]。根据发生时间以及形态结构特征,毛囊可分为初级毛囊和次级毛囊。初级毛囊的直径相对较大,毛球深陷真皮内;次级毛囊直径较细,分布较浅,毛球位于真皮的浅层。毛囊作为产毛动物皮肤的重要组织结构,其遗传力与被毛特征的遗传相关性中等偏高,增加毛囊大小、深度和密度等成为提高被毛重量的途径[7],因动物出生后不再有新的毛囊发生[8]。
动物出生后,虽然皮肤结构已基本发育完全,但真皮内的毛囊会继续生长发育。人们对力克斯兔皮肤毛囊密度变化的研究结果不尽相同。有研究结果表明,力克斯兔出生后1、2、5、6月龄时皮肤毛囊密度无显著性差异[9]。张自强等研究结果显示,力克斯兔出生后15 d到出生后60 d,背部初级毛囊密度和次级毛囊密度均在逐渐增加,但次级毛囊密度的增长速度大于初级毛囊,出生90 d时初级毛囊密度降低,次级毛囊密度增高,毛囊发育趋于稳定[10]。本研究结果显示,獭兔单位面积初级毛囊密度从2月龄到4月龄显著减少(P<0.05)。次级毛囊密度的变化,不同部位变化规律不同。结合S/P值的变化,腹部、臀部和背中部皮肤次级毛囊密度从3月龄到4月龄时增长很快,而肩部皮肤次级毛囊密度3月龄时增长最快,与张自强等研究结果一致。这可能是由于獭兔不同月龄皮肤面积增加速度不同[11],不同部位皮肤面积增长速度也不同。对济宁青山羊的研究显示,1~5月龄,随着年龄的增长,毛囊群中次级毛囊的数量稍有增加(P>0.05),而初级毛囊的数量稍有下降(P>0.05)[12],本结果变化趋势与上述研究一致。
毛囊位于富含脂肪细胞的真皮内。研究表明,真皮内脂肪细胞的更新动力学与毛的生长周期同步,毛囊细胞和脂肪细胞之间存在相互作用。真皮内成熟的脂肪细胞表达骨形态发生蛋白2(BMP2)、表皮生长因子(EGF)、游离脂肪酸(FFAs)等因子[13],而这些因子参与了毛囊的形态发生和发育[14]。真皮脂肪组织作为毛囊发育必需的微环境,脂肪细胞系细胞与毛的生长密切相关[15]。研究证实,毛囊生长周期与脂肪细胞层厚度的变化一致[16]。据此推测,肌醇很可能通过调节脂代谢,改变皮肤真皮脂肪层,影响毛囊发育。在本试验中,饲料中添加50 mg/kg肌醇后,试验2组2~4月龄背中部和臀部S/P值显著增加。对次级毛囊密度的测定结果也显示,与对照组比较试验2组2~4月龄的背中部和臀部密度显著增加。2~3月龄背中部和臀部初级毛囊密度显著降低(P<0.05),这可能是由于2~4月龄獭兔生长速度较快,皮面积显著增加[11]导致初级毛囊密度下降,因此,50 mg/kg肌醇的添加量能显著促进2~3月龄獭兔背中部和臀部皮面积的增加,而且2~4月龄次级毛囊密度的增加超过相应皮面积的增加。但是50 mg/kg肌醇的添加量对2~4月龄腹部皮面积的增加没有显著影响。
饲粮中添加50 mg/kg肌醇可以显著增加2~4月龄獭兔背中部和臀部次级毛囊密度,显著降低2~3月龄背中部和臀部初级毛囊密度,S/P值显著增加。