郭天宇 ,王江水,李凯旋,王 倩,占秀安
(浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310029)
在肉鸡的养殖生产中,环境温度是影响肉鸡生长最重要的因素之一,温度过高或过低都会增加肉鸡维持能量需要,降低生产性能[1]。在当前的集约化饲养中,高温对肉鸡养殖效益的影响日益突出,热应激使肉鸡饲料利用率降低,死亡率升高[2-3]。据报道,美国每年因热应激造成的家禽生产损失达1.25亿~1.65亿美元,肉鸡损失约5 200万美元[4]。同时,高温环境下,家禽由于全身覆盖羽毛且没有汗腺,散热困难,极易发生热应激并诱导氧化应激,对机体产生严重危害[5]。此前对适宜温度的探索主要集中于环控舱的试验研究,本试验通过规模实地养殖试验进一步验证,探索肉鸡生长后期的适宜环境温度,同时以夏季肉鸡生产中普遍出现的高温为热应激源,研究热应激对肉鸡生产性能和消化及相关生理生化指标的影响,旨在为生产实践提供理论依据。
1.1 试验材料 试验动物为29 日龄岭南黄羽肉鸡,试验所用4台挂式空调为格力KFR-32GW/(32592)FNhAa-A3型号,使用年限相同,试验饲粮参照黄羽肉鸡营养需要(NY/T 33-2004)配制,基础饲粮组成及营养成分见表1。
1.2 试验设计与饲养管理 试验采用单因素随机试验设计,将840只29日龄健康岭南黄羽肉鸡随机分为4组,每组含3个重复,每重复70只(公、母各半),试验期28 d。选用4间处于同一水平位置的40 m2左右鸡舍,统一将空调安装在鸡舍墙壁中央位置,分别设定并维持舍内实际温度20、25、28、30℃ 24 h恒定。饲养试验开始之前对鸡舍进行全面消毒、冲洗(包括鸡舍的地面、墙壁、料筒和饮水器)。饲养密度为7只/m2,24 h光照(每鸡舍2只相同3 w灯泡),采用50%木屑+50%稻壳地面平养模式,保证垫料厚度相同,自由采食和充足饮水,保持鸡舍卫生,空调通风。在每个鸡舍正中央距离地面10 cm处放置同款干湿球温度计和水银温度计,每日 06:00、10:00、14:00、18:00、22:00记录鸡舍温度、湿度及鸡的死亡淘汰情况,并对空调进行定期清理。
表1 基础饲粮配方及营养成分(风干基础)
饲养试验结束后,每重复选择体重基本一致的公鸡3只,进行屠宰试验,常规采血,制备血清样品,-20℃保存;断颈处死后,解剖同取肝大叶、胸大肌、十二指肠内容物,速冻后于-80℃保存,取十二指肠中段1 cm于4%甲醛中固定。
1.3 指标测定与方法
1.3.1 生产性能指标 分重复统计29 d和56 d体重、29~56 d耗料量、死亡鸡数及其重量、分组分重复计算采食量、日增重、耗料增重比及死亡率。
1.3.2 十二指肠结构及消化酶活力 十二指肠内容物中胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活力均用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定;十二指肠肠段制成切片后,在光镜下观察统计其绒毛高度、隐窝深度,计算绒毛高度/隐窝深度。
1.3.3 血清和组织中热应激相关指标 血清促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质酮(Cort)水平,血清肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活力,肝脏、胸肌中热应激蛋白(HSP70)含量均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定,试剂配制和操作步骤按说明书进行。
1.3.4 血清和肝脏抗氧化相关指标 血清和肝脏中总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力、丙二醛(MDA)含量均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定,试剂配制和操作步骤按说明书进行。
1.4 统计分析 数据采用SPSS 16.0软件的单因素方差法进行显著性分析,差异显著则进行Duncan's多重比较分析,对肉鸡日增重及耗料增重比的回归分析采用Excle 2015进行,结果用平均值±标准误表示。
2.1 鸡舍实际温度统计 图1为20、25、28、30℃组肉鸡29~56 日龄的实际舍内在06:00、10:00、14:00、18:00、22:00时的测定温度所统计的日均温度,其与设定温度变化幅度均不超过0.2℃。
图1 各组日均温度记录
2.2 环境温度对黄羽肉鸡生产性能的影响 通过对不同温度下肉鸡生产性能的回归分析发现,日增重对温度的二次回归方程为Y=-0.077X2+3.319 7X+4.013 1,R2=0.992 9,日增重最大值时温度为21.6℃;耗料增重比对温度的二次回归方程为Y=0.005 8X2-0.266 2X+5.975 2,R2=0.994 6,耗料增重比最小值时温度为22.9℃。
由表2可见,随着环境温度升高,肉鸡的生产性能整体逐渐降低。20℃和25℃组、28℃和30℃组组间日增重、采食量、耗料增重比均无显著差异(P>0.05)。同比30℃组,20℃组生产性能所有指标更佳(P<0.05),25℃组的耗料增重比和死亡率均显著降低(P<0.05)。
表2 环境温度对肉鸡29~56 d生产性能的影响
2.2 环境温度对黄羽肉鸡消化功能的影响 由表3可知,20℃和25℃组间的胰蛋白酶和脂肪酶活力、绒毛高度/隐窝深度均无显著差异(P>0.05),但皆显著高于28℃和30℃组(P<0.01)。28℃组脂肪酶活力、绒毛高度/隐窝深度均显著高于30℃组(P<0.05)。各组的淀粉酶活力皆无显著差异(P>0.05)。
表3 环境温度对黄羽肉鸡消化功能的影响
2.3 环境温度对黄羽肉鸡血清和组织生化指标的影响由表4可见,随着环温升高,血清Cort和ACTH水平、血清CK和LDH活力、肝脏和胸肌HSP70含量均逐渐升高。同比20℃组,30℃组血清Cort和ACTH水平、血清CK和LDH活力、肝脏和胸肌HSP70含量均显著升高(P<0.05)。20℃和25℃组所有指标均无显著差异(P>0.05),28℃和30℃组除了血清Cort外其余指标均无显著差异(P>0.05)。
表4 环境温度对黄羽肉鸡血清和组织生化指标的影响
2.4 环境温度对黄羽肉鸡抗氧化功能的影响 由表5可见,随着环温升高,血清和肝脏T-AOC水平、血清GSH-Px和肝脏T-SOD活力均逐渐降低,血清和肝脏MDA水平皆逐渐升高。20℃和25℃组中血清和肝脏T-AOC水平、血清GSH-Px和肝脏T-SOD活力均显著高于30℃组(P<0.05),血清和肝脏MDA水平均显著低于30℃组(P<0.05)。各组间血清T-SOD和肝脏GSH-Px活力、血清和肝脏CAT活力均无显著差异(P>0.05)。
表5 环境温度对黄羽肉鸡抗氧化功能的影响
3.1 环境温度对黄羽肉鸡生产性能的影响 温度是影响肉鸡生长发育最重要的环境因素,高温或低温都会降低肉鸡的生产性能[6]。由于实际生产中肉鸡遭遇热应激比较普遍,故温度对肉鸡生产性能影响的研究多集中于高温环境。前人研究表明,环境温度过高可引起肉鸡热应激,造成肉鸡采食量、日增重等生产性能指标显著下降[7]。肉鸡持续35℃热暴露7 d,日增重显著降低[8]。将21日龄肉鸡分别饲养于20、25、30、35℃条件下,肉鸡采食量、体重和饲料利用率在30℃、35℃组均有下降,而15℃和20℃组间没有差别[9]。本试验中,30℃组肉鸡的日增重、耗料增重比、死亡率均显著差于20℃和25℃组,同前人研究结果相似,说明30℃高温降低了肉鸡的饲料转化效率,减少了日采食量,从而导致生产性能显著下降。同时,环境温度对日增重及耗料增重比影响的二次回归分析表明,日增重和耗料增重比分别在21.6℃、22.9℃达到最优值,且R2>0.99,因此判断在20℃以上的环境温度中,21.6~22.9℃可能是黄羽肉鸡生长后期的最适温度,但由于本试验未探索20℃以下生产性能随环境温度的变化,因此21.6~22.9℃是否为黄羽肉鸡生长后期的最适温度仍待验证。
3.2 环境温度对黄羽肉鸡消化功能的影响 本试验中,30℃组的十二指肠胰蛋白酶和脂肪酶活力、绒毛高度/隐窝深度均显著低于20℃和25℃组,这与前人研究结果一致。Al-Fataftah等[10]报道,热应激肉鸡十二指肠和回肠的绒毛高度、绒毛表面积和吸收区上皮细胞面积显著减低。余进[11]研究指出,热应激肉鸡空肠绒毛高度降低,隐窝深度增加,且绒毛高度/隐窝深度显著降低。马爱平[12]研究表明,27~33℃高温使肉仔鸡十二指肠胰蛋白酶活性显著降低。由于肉鸡没有汗腺,皮肤蒸发散热有限,环境得热和自身产热远大于蒸发散热,造成机体热调节失败,体内热量积蓄导致体温升高[13],使得消化酶活性降低。热应激下,肠道组织容易缺血缺氧,肠道细胞遭受氧化应激,引起细胞凋亡,从而损伤肠道发育[14]。
3.3 环境温度对黄羽肉鸡血清和组织生化指标的影响热应激导致机体细胞膜通透性升高,促进细胞内酶释放进入血液,造成血液中酶活力升高。多数研究发现热应激造成血浆CK和LDH等活力升高[15]。热应激时,应激信号刺激导致下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴兴奋,促进了Cort的分泌。因此,肉鸡血液中Cort含量变化可作为应激反应的重要标志[16]。孙培明[17]研究发现,在肉鸡遭受热应激时,HSP70会大量产生,从而提高机体的热耐受,对机体的恢复起到重要作用。本试验中,30℃组较25℃组血清CK活力和Cort水平显著增高,较20℃和25℃组肝脏和胸肌HSP70含量极显著增加,说明30℃环境引起了肉鸡的热应激反应,造成机体激素分泌及其相关代谢失调。
3.4 环境温度对黄羽肉鸡抗氧化功能的影响 当环境温度过高时,机体遭受热应激,体内细胞氧化自由基及其活性衍生物(称活性氧,ROS)急剧增加,ROS数量超过抗氧化体系还原能力,从而造成机体氧化应激。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[18]。MDA是氧自由基引发的机体脂质过氧化的终产物[19]。多数学者研究发现,热应激可造成血浆和肝脏中MDA含量显著升高[20-21]。另有研究表明,热应激会显著降低肝脏GSH-Px活力[22]。本试验中,30℃组血清T-AOC水平和GSH-Px活力较20℃和25℃组显著降低,MDA含量明显升高。30℃组肝脏T-AOC水平和T-SOD活力较20℃组均显著下降,这与前人的研究结果相一致,说明30℃高温已经引起肉鸡的热应激,显著降低了机体的抗氧化功能,28℃环境对机体的应激损伤并不明显。
在本试验条件下,黄羽肉鸡生长后期的适宜环境温度为20~25℃,30℃环境对肉鸡造成热应激,影响其消化和抗氧化功能,降低肉鸡的生产性能。