氨气对肉鸡健康的影响及应对措施

孙永波 邢 焕 栾素军 王 亚 萨仁娜 张宏福

(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)

氨气对肉鸡健康的影响及应对措施

孙永波 邢 焕 栾素军 王 亚 萨仁娜*张宏福

(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)

氨气是鸡舍内危害最大的气体，长期氨气应激不利于肉鸡的健康生长。加强对肉鸡舍氨气浓度的监测，研究氨气对肉鸡健康的影响以及减排措施对指导鸡舍氨气浓度的合理调控和健康养殖的发展具有重要意义。本文主要通过综述舍内氨气的来源，氨气对肉鸡生长性能、屠宰性能和肉品质、免疫功能、呼吸道、繁殖性能、福利等方面的影响以及舍内氨气的监测和减排措施，为深入研究氨气对肉鸡健康影响的作用机制以及合理调控肉鸡舍内氨气浓度提供参考。

氨气；肉鸡；危害；减排

随着肉鸡养殖集约化和规模化的发展，环境对肉鸡健康的影响越来越突出。在高密度密闭舍饲条件下，肉鸡舍内会产生大量有毒有害气体，其中氨气危害最大[1]。有研究报道，肉鸡在1～3周龄舍内氨气浓度应不超过13 mg/kg，在4～6周龄应不超过20 mg/kg[2]。我国行业标准中规定雏鸡舍氨气浓度不能超过10 mg/m3，成鸡舍内的氨气浓度不能超过15 mg/m3[3]，然而在肉鸡养殖实践过程中，鸡舍内氨气浓度经常出现超标现象[4]，养殖后期达到50 mg/kg，甚至更高[5]。鸡对氨气的敏感性高，氨气强烈刺激肉鸡的眼睛，导致其觅食困难，影响鸡群生长性能以及代谢机能[6-7]；降低抗氧化能力[8]，损伤肝脏和小肠黏膜[9-10]，影响体温的调节[11]；氨气从呼吸道进入肺泡诱导多种呼吸道疾病的发生，经肺泡进入血液危害机体免疫系统[12]；此外，氨气易附于肉鸡的呼吸道以及消化道黏膜上，减弱肉鸡对细菌以及病毒等有害物的抵抗能力，给养殖业造成了严重的经济损失。因此，了解氨气对肉鸡健康的影响，降低舍内氨气含量，对于肉鸡健康养殖的发展具有重要意义。本文通过总结和分析氨气的来源、危害以及减排措施，为深入研究氨气的作用机理以及生产健康优质鸡肉提供理论依据。

1 舍内氨气的来源

欧洲环境署研究报道，92%的氨气排放来自农业生产活动，其中80%来自畜牧业[13]。肉鸡体内时刻都在产生氨气，大部分由器官组织代谢活动产生，少部分由肠道微生物分解产生[14]。研究报道，家禽饲粮中大约67%的氮被排出体外，仅33%的氮进入到组织或蛋中[6]。1～42日龄，每只肉鸡的粪氮和挥发性氨氮总产量为每天0.37 g，最高可达每天0.78 g[15]。张晓迪等[16]研究发现，1～42日龄，白羽肉鸡平均每只鸡排放氨气2 778 mg，平均氨气排放率为每天每只66 mg。禽舍内氨气的来源主要包括以下方面：1)家禽的氮代谢主要通过氨基酸降解以及嘌呤核苷酸代谢生成尿酸，而相当数量的这些尿酸被排到动物胃肠道，在微生物脲酶的催化作用下，水解生成氨；2)家禽消化道短，营养物质消化率低，未消化的蛋白质、氨基酸等含氮营养物质以粪便形式排出，在各种微生物的作用下分解产生氨气；3)舍内饲料残渣和垫料等堆积发酵含氮有机物分解产生氨气[17]；此外，肉鸡饲养密度过高，鸡舍通风不良，湿度过高等多种因素均导致舍内氨气浓度升高[18]。

2 氨气对肉鸡健康的影响

2.1对生长性能的影响

动物血液中氨气浓度过高会影响脑神经和肌肉细胞的新陈代谢，导致氨中毒，抑制采食中枢；另外，高浓度氨会加剧机体肝脏等器官解毒，消耗大量的能量，进而降低肉鸡的生长性能[19]。高浓度的氨气会降低肉鸡的体增重、采食量及饲料转化率。研究报道，52 mg/kg的氨气显著降低21日龄肉鸡的饲料转化率，80 mg/kg的氨气显著降低42日龄肉鸡的平均日增重和平均日采食量[2]。李聪等[20]研究报道，随着鸡舍内氨气浓度的升高，肉鸡的平均日增重和平均日采食量降低。Charles等[21]研究报道，102 mg/kg的高浓度氨气持续处理1周，显著降低肉鸡的平均日采食量和平均日增重。李东卫等[22]研究报道，80 mg/kg氨气显著降低肉鸡的平均日增重和平均日采食量。Miles等[23]研究发现，0、25、50、75 mg/kg氨气处理肉鸡28 d，50和75 mg/kg组的肉仔鸡体重量显著低于对照组。综上，氨气应激能够降低肉鸡的生长性能，不利于肉鸡的健康生长。

2.2对屠宰性能和肉品质的影响

氨气应激可以在不同程度上降低肉鸡屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率；氨气应激显著升高了腿肌中饱和脂肪酸含量，降低了不饱和脂肪酸含量以及多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值[24]。鸡舍高浓度氨气影响肉鸡的肉品质，研究发现，随着舍内氨气浓度的升高影响逐渐增强，并且具有时间累加效应[25]。高浓度的氨气使胸肌水疱发生，降低胴体评分等级[26]，增加胸肌滴水损失和剪切力，增加胸肌的亮度(L*)值和黄度(b*)值，降低了红度(a*)值[27]。高通量测序表明，25 mg/kg氨气导致胸肌重96个基因下调和67个基因上调[28]。李聪等[20]研究报道，氨气显著升高肉鸡胸肌的滴水损失，但是胸肌pH、肉色的影响都未达显著水平；同时随氨气浓度的升高，腹脂率提高，表明高氨对肉鸡脂肪沉积有一定的影响。周风珍[29]研究发现，50 mL/m3氨气处理2周后，肉鸡胸肌pH显著降低，肉色L*值显著增加。以上研究表明，氨气刺激能够降低肉鸡的屠宰性能和肉品质。

2.3对免疫功能和血液生理指标的影响

在氨气应激条件下，肉鸡产生大量的球蛋白来进行防御，但是，随着氨气应激时间的延长，动物机体的免疫功能逐渐下降[30]。胃肠道内氨和舍内环境氨共同作用影响肉鸡的免疫功能，有研究报道，氨气浓度达到15 mg/kg时明显降低动物的抵抗力[31]。氨气经肺泡进入血液，与血红蛋白结合，使血红素变为正铁血红素，降低血红蛋白的携氧能力，使机体抵抗力下降[32]。氨气应激影响血液中细胞因子的含量，损害肉鸡的免疫功能[19]。有研究报道，高浓度氨气显著降低肉鸡血液中溶菌酶活性以及自然杀伤细胞杀伤活性[33]。李聪[34]研究发现，50 mg/kg氨气显著降低42日龄肉鸡血清中白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)含量。氨气应激显著降低肉鸡血浆谷胱甘肽过氧化物酶活性，显著增加血浆丙二醛含量和谷氨酸丙酮酸转氨酶活性[35]。Zhang等[9]研究报道，75 mg/kg氨气导致肉鸡肝脏脂类合成、氨基酸分解、氧化应激和肝损伤相关蛋白上调21个，能量代谢、细胞骨架结构、免疫及炎症反应和解毒功能相关蛋白下调17个。宋弋等[2]研究报道，氨气通过肺泡进入血液，部分能够进入肝脏转化为尿酸，但是大部分存留在血液中，导致血氨浓度升高。张西雷[36]报道，舍内高浓度(770 mg/kg)氨气显著升高肉鸡血氨水平、血清总蛋白、球蛋白以及尿素氮含量；显著提高肉鸡血液中乳酸脱氢酶、肌酸激酶和碱性磷酸酶的活性。有研究报道，血液中红细胞数量、红细胞压积和红细胞平均体积随着氨气浓度的增加而升高[37]。氨气显著升高了血清中与脂肪代谢有关的激素三碘甲腺原氨酸(T3)和四碘甲腺原氨酸(T4)含量，进而影响肉鸡的脂肪代谢[38]。

2.4对呼吸系统的影响

呼吸系统对氨气的刺激较为敏感，氨气经气管到达动物肺部，长时间处于氨气刺激下，气管和肺部组织会发生病变甚至坏死，严重时造成细支气管的上皮层堵塞、水肿、肺不张、出血和肺泡气肿，导致呼吸机能紊乱[39]。李聪[34]研究发现，随着氨气浓度升高，肉鸡气管组织中紧密连接蛋白-1(claudin-1)和黏蛋白-2(MUC2)表达量皆显著降低，气管组织细胞半胱天冬酶-3(caspase-3)的表达量显著升高，表明氨气应激破坏了肉鸡气管组织的黏膜屏障作用，诱导肉鸡气管组织细胞发生调亡。有研究报道，氨气应激导致肉鸡气管上皮细胞脱落坏死和出血，肺脏明显出血和淤血，并且气管损伤和肺部损伤的程度随着氨气浓度的升高而增加[40-41]。

2.5对繁殖性能的影响

高浓度的氨气会危害动物的繁殖机能，对胚胎发育造成危害[42-43]。氨气应激使得蛋鸡的产蛋性能下降，且随着氨气浓度的增高，影响越显著[44]。研究报道，当氨气浓度达到23.4 mg/m3时，氨气浓度每增加1 mg/m3，产蛋率下降0.81%[45]；在50～80 mg/kg的环境中饲养8周，产蛋量下降9%，100 mg/kg饲养10周，产蛋率由81%降低至68%[46]；当氨气浓度达到200 mg/kg时，显著降低蛋鸡的产蛋量[47]。以上研究表明，氨气应激能够降低蛋鸡的产蛋量，损害繁殖性能。

2.6对福利的影响

氨气对动物的损害程度取决于空气中氨气的浓度和与接触氨气时间的长短。长期氨气刺激影响肉鸡的福利。当鸡舍内氨气浓度达到25 mg/kg时，鸡的气囊炎发病率增加；当达到50 mg/kg时，鸡的眼睛角膜炎和结膜炎发病率增加[48]。李东卫等[22]研究报道，50 mg/kg氨气显著降低肉鸡的趴卧持续时间，80 mg/kg氨气极显著降低肉鸡趴卧持续时间。孟丽辉等[49]研究报道，氨气显著影响了肉鸡的脚垫评分、跗关节评分及步态评分，随着舍内氨气浓度的升高，肉鸡羽毛污损、脚垫感染以及跛行等状况的发生率及严重程度加大。25 mg/kg氨气显著降低蛋鸡觅食、休息以及整理羽毛的行为频率[12]。Wathes[50]研究报道，舍内氨气超过50 mg/kg导致肉鸡跛行明显，加剧跗关节或脚垫处的皮肤损伤及炎症，福利水平降低。王忠等[37]研究报道，氨气浓度低于40 mg/kg不会导致肉鸡腹水征的发生，而80 mg/kg的氨气会诱发腹水征。

3 应对措施

3.1加强饲养管理和环境监测

研究发现，畜禽舍内氨气浓度与舍内温度、湿度密切相关[51]。Ferguson等[52]研究发现，湿度较高导致舍内垫料氨气释放量增加。Wheeler等[53]发现垫料重复使用的鸡舍氨气排放量显著高于使用新鲜垫料的鸡舍。因此，保持畜禽舍内清洁及时清除舍内粪便，更换新鲜垫料，控制适宜的温度和湿度，合理的通风换气，能够有效降低舍内氨气浓度。此外，对肉鸡舍内氨气浓度进行监测，了解舍内氨气变化情况，才能及时地调控舍内氨气状况。目前，采用现代化的鸡舍环境监测系统结合多种环境指标传感器，进行肉鸡舍环境多点连续监测，能够实时监测舍内温度、湿度和氨气等多种环境指标，并实现数据自动分析处理和超阈值自动报警，为鸡舍管理提供科学的方法，提高管理效率[54-55]。彭占武等[56]设计基于ZigBee的无线环境监测系统，能够对鸡舍内温度、湿度、氨气等环境参数进行监测，养殖户可通过互联网随时随地查看鸡舍内环境的实时数据。

3.2合理调控饲粮

饲粮组成是影响肉鸡舍内氨气浓度的一个主要原因。利用理想蛋白质技术配制低蛋白饲粮，降低饲粮蛋白质水平，提高蛋白质的利用率，减少氮的排出量。氨气的产生与饲粮中蛋白质含量及消化率有关。研究发现，鸡舍内氨气的主要来源是微生物降解肉鸡排泄物中的氮，而排泄物中的氮99%来自饲粮[15]。研究报道，在肉鸡饲粮中保持必需氨基酸摄入量的同时降低总蛋白质的含量能够减少氮的损失，饲粮蛋白质水平每降低1%，尿氮和粪氮的排出分别减少8%～9%和2%～3%，氨气的排放量减少8.0%～12.5%[57-58]。

3.3合理使用添加剂

通过在饲粮中添加酶制剂、益生菌、植物提取物降低粪中氨气的排放。在饲粮中添加酶制剂能够降低肠道内容物的黏度，提高肠道酶活，提高营养物质的消化率，进而降低粪便中氮含量，减少舍内氨气的产量[59]。益生菌可减少氨及其他有害物质的生成，使肠道中氨含量降低，从而降低氨气的排放量。Hossain等[60]研究报道饲粮中添加0.1%复合益生菌(枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和嗜酸乳酸杆菌)显著减少氨气的排放量。孙瑞锋等[61]研究发现，饲粮中添加0.3%菊糖和0.1%芽孢杆菌能够有效地减少肉鸡排泄物中氨气散发量。丝兰属等植物提取物有较强的吸附能力，可改善肠道内环境，减少氨气的排放量，改善鸡舍空气质量[62-64]。此外，脲酶抑制剂能够抑制肠道内容物或排泄物中微生物脲酶的活性，从而抑制含氮化合物尿酸、尿素等的分解，减少氨气的排放。研究报道，在饲粮中添加脲酶抑制剂能够影响体内氮代谢，有效降低粪尿中氨态氮的分解速度，减少排泄物中总氮的排放量进而降低舍内氨气含量[65-66]。此外，铝盐引起鸡粪中pH的下降和脲酶活性、氮损失的改变，从而控制鸡粪中氨的释放[67]。

3.4排泄物处理

4 小 结

随着肉鸡产业集约化的发展以及遗传育种技术的不断提高，肉鸡的生长性能不断提高，出栏日龄逐渐缩短，但是肉鸡受环境的影响越来越大。本文总结分析了肉鸡舍内氨气的来源、危害和减排措施，但是氨气对肉鸡健康影响的具体作用机制尚不清晰。而且目前多数为评估鸡舍氨气浓度单一因素对肉鸡的影响，而结合温度、湿度等多因素组合效应的研究鲜有报道。因此，深入研究鸡舍内氨气浓度变化，结合多组学等新技术明确氨气对肉鸡健康的影响的作用机理，探索降低舍内氨气的切实有效措施，对我国肉鸡产业的健康发展意义重大。

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*Corresponding author, professor, E-mail: sa6289@126.com

EffectsofAmmoniaonHealthofBroilersandtheCountermeasures

SUN Yongbo XING Huan LUAN Sujun WANG Ya SA Renna*ZHANG Hongfu

(StateKeyLaboratoryofAnimalNutrition,InstituteofAnimalScience,ChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100193,China)

Ammonia is the most harmful gas in the chicken house, and long-term ammonia stress is not conducive to the healthy growth of broiler chickens. It is of great significance to strengthen the monitoring of ammonia concentration in broiler houses and study the effects of ammonia on the health of broilers, and to reduce the emission of ammonia nitrogen for guiding the rational control of the ammonia in broiler houses and the development of healthy breeding. In this paper, we mainly reviewed the effects of ammonia on growth performance, slaughter performance and meat quality, immune functions, respiratory tract, reproductive performance and welfare and other aspects of broilers, and the monitoring and abatement measures of ammonia, aiming to provide a reference for further researches on the mechanism of ammonia affects broiler health and reasonable regulation of ammonia in broiler house.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(11)：3870-3876]

ammonia; broiler; harm; emission reduction

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.11.005

S831.4

A

1006-267X(2017)11-3870-07

2017-04-13

国家重点研发计划(2016YFD0500509)；现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-42)；中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS07)

孙永波(1991—)，男，山东广饶人，硕士研究生，动物营养与饲料科学专业。E-mail: ybsun2014@163.com

*通信作者:萨仁娜，副研究员，硕士生导师，E-mail: sa6289@126.com

(责任编辑 田艳明)