不同湿度对肉鸡生长性能、抗氧化能力和免疫功能的影响

孙永波，王亚，萨仁娜，张宏福



不同湿度对肉鸡生长性能、抗氧化能力和免疫功能的影响

孙永波，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）

【目的】通过模拟高、中、低三种湿度旨在研究舍内不同湿度对肉鸡生长性能、抗氧化能力以及免疫功能的影响，为舍内湿度环境的合理调控提供数据支持，促进肉鸡健康养殖的发展。【方法】采用单因素完全随机设计，选用1日龄健康、体重相近的AA肉公雏270只，随机分成3组：正常湿度组（对照组，60% RH）、低湿组（30% RH）和高湿组（90% RH），每组设6个重复，每个重复15只。试验于2016年2—4月在动物营养学国家重点实验室昌平基地的人工气候舱内进行，舱内配置湿度传感器，24h连续监测舱内湿度，并根据实时监测值进行湿度调节。试验期为42d，1—21日龄为试验前期，22—42日龄为试验后期。肉鸡采用平养笼饲养，自由采食和饮水，24h光照。按照AA肉鸡饲养手册进行日常管理，按照常规程序进行免疫接种。分别在肉鸡21、42日龄时，以重复为单位测定生产性能，同时从每个重复中选取体重相近的 2只肉鸡进行翅静脉采血，然后屠宰，测定血清抗氧化指标和细胞因子含量以及肉鸡的脏器指数。【结果】（1）生长性能：与正常湿度的对照组相比，低湿处理显著降低21日龄和42日龄肉鸡体重（＜0.05），以及平均日增重（＜0.05），而高湿处理组均无显著差异（＞0.05）。（2）抗氧化能力：在肉鸡21日龄和42日龄，低湿组肉鸡血清超氧化物歧化酶（SOD）活性和总抗氧化能力（T-AOC）显著低于正常湿度对照组（＜0.05）。在肉鸡42日龄时，低湿组肉鸡血清丙二醛（MDA）显著高于对照组（＜0.05）；高湿组血清总抗氧化能力（T-AOC）显著低于对照组（＜0.05）。（3）免疫功能：与对照组相比，高湿处理显著升高21日龄肉鸡血清促炎细胞因子IFN-γ和TNF-α含量（＜0.05），而湿度对42日龄肉鸡血清细胞因子含量均无显著影响（＞0.05）。（4）脏器指数：高湿组42日龄肉鸡肺脏指数显著低于对照组（＜0.05）。此外，低湿组42日龄肝脏指数显著大于高湿组（＜0.05）。【结论】长期低湿和高湿环境能够降低肉鸡的生长性能、抗氧化能力和免疫功能，不利于肉鸡的健康生长。在肉鸡养殖过程中通过加湿或除湿及时调节舍内湿度环境，促进肉鸡健康生长。

湿度；抗氧化能力；细胞因子；生产性能；肉鸡

0 引言

【研究意义】随着养殖规模化集约化的发展，环境对畜牧业生产的影响越来越明显。相对湿度（relative humidity，RH）是畜禽舍内环境的重要指标之一，然而在养殖过程中常常被忽略，给养殖生产造成较大的经济损失。湿度过高或过低均会影响畜禽的生长和健康，探明不同湿度对肉鸡生长性能、抗氧化能力和免疫功能的影响，对于合理调控禽舍内湿度，改善肉鸡养殖条件，促进健康养殖具有重要意义。【前人研究进展】畜禽舍湿度是影响畜禽生长与生产性能的因素之一，影响体表水分蒸发和体热调节[1]。有研究表明，环境湿度的改变会导致肉鸡热量的重新分配，肉鸡的表皮温度和体核温度随之发生变化，影响体热调节。LIN等[2-3]研究报道，在环境温度高达35℃时，与35%、60% RH相比，85% RH显著提高肉鸡的背部、腹部和体核温度。湿度影响肉鸡的能量需要，进而影响生长性能。研究表明，RH分别为40%—45%、50%—55% 、60%—65%和70%—75%时，肉鸡的维持能量需要分别为5 903、6 280、5 388和6 008 kJ·d-1，即环境湿度在60%—65%时肉鸡维持能量需要最低[4]。YAHAV等[5]研究报道，在环境温度为28℃时，相对湿度60%—65%时，肉鸡体重和采食量显著高于其他湿度处理组。湿度过低或过高会改变肉鸡血液的酸碱平衡状态，湿度越高，影响越大，造成酸碱平衡紊乱[6]。此外，湿度还影响舍内空气质量[7]。WEAVER等[8]研究表明，舍内高湿使垫料水分含量增加，导致垫料容易发酵释放氨气，舍内氨气含量升高。高湿度环境下细菌更容易生长，SLAVIK等[9]报道，与低湿环境（20%—30%RH）相比，高湿（75%—85%RH）环境下火鸡更容易感染粪产碱杆菌。SCHAFFER等[10]报道，流感病毒在低湿环境下稳定性最强，中等湿度稳定性最低，高湿条件下稳定性适中。在肉鸡饲养过程中很少对湿度进行单独控制，尽管肉鸡对湿度的适应范围较广，但是如果控制不当，肉鸡整个生长期处于异常湿度环境中，将会诱发呼吸道疾病、球虫病等多种疾病，对养殖企业造成较大的经济损失[11]。【本研究切入点】近年来，随着全球气温持续变暖，干旱、半干旱情况在我国许多地方比较严重，尤其是在北方的春、秋季节，外界气候干燥，舍内空气相对湿度较低，粉尘浓度普遍升高，空气质量降低，诱发呼吸道疾病，导致畜禽生产性能下降；而在雨季相对湿度较高，导致垫草饲料发生霉变，有害气体浓度升高，严重危害肉鸡健康[12]。目前，关于不同湿度对肉鸡生长性能、抗氧化能力和免疫功能等方面的研究报道较少。【拟解决的关键问题】本试验在人工气候舱内模拟肉鸡养殖过程中的异常湿度，研究探讨不同湿度环境对肉鸡氧化应激及免疫功能的影响，为畜禽生产中湿度的合理调控及改善肉鸡生长环境、提高养殖效益提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

试验于2016年2—4月在动物营养学国家重点实验室昌平基地人工气候舱进行。试验采用单因素完全随机设计，270只1日龄体重相近、健康的爱拔益加（AA）公雏，随机分成3个处理，每个处理6个重复，每个重复15只鸡，其中处理一为正常湿度组（对照组，60% RH），处理二为低湿处理组（30% RH），处理三为高湿处理组（90% RH）。每个舱为一个处理组，使用气候舱配置湿度传感器24h连续监测舱内湿度，并根据实时监测值利用加湿器或除湿机进行湿度调节，保证试验期内湿度处理的一致性。试验期为42 d，1—21日龄为试验前期，22—42日龄为试验后期。

1.2 试验饲粮与饲养管理

试验饲粮采用玉米-豆粕型基础饲粮，粉状饲料，根据中国鸡饲养标准（2004）营养需要量配制饲粮，组成及营养水平见表1。舱内肉鸡使用平养鸡笼饲养，按照AA肉鸡饲养管理手册进行日常管理，试验期间所有肉鸡饲养管理条件一致，鸡舍温度第一周控制在32—33℃，从第2周开始逐步降温，每周下降2—3℃，直到23—24℃。自由采食和饮水，24 h 光照，按照常规程序进行免疫接种。

1.3 测定指标和方法

1.3.1 生长性能 分别在肉鸡21日龄和42日龄，空腹 12 h，以重复为单位进行全群称重，计算不同生长阶段肉鸡体重和平均日增重。

1.3.2 样品采集 在肉鸡21日龄和42日龄，禁食12 h 后，分别从每个重复中随机取2只肉鸡，翅静脉采血，室温倾斜静置待血清析出后3 000 r/min离心15 min，分离血清，将血清样本分装到1 ml离心管，-80℃保存，待测。

表1 基础饲粮组成和营养水平

1)预混料为每千克饲粮提供：The premix provided the following per kg of diets：VA 5 000 IU，VD 1 000 IU，VE 75.0 mg，VK318.8 mg，VB19.8 mg，VB228.8 mg，VB619.6 mg，VB120.1 mg，泛酸钙calcium pantothenate 58.8 mg，烟酸nicotinic acid 196.0 mg，叶酸folic acid 4.9 mg，生物素biotin 2.5 mg，Cu (as copper sulfate) 4.0 mg，Fe (as ferrous sulfate) 40.0 mg，Mn (as manganese sulfate) 50.0 mg，Zn (as zinc sulfate) 37.6 mg，I (as potassium iodide) 0.20 mg，Se (as sodium selenite) 0.20 mg

1.3.3 抗氧化指标的测定 血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）含量采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定，具体方法参照文献[13]。

1.3.4 细胞因子测定 采用双抗体两步夹心酶联免疫吸附法（ELISA），测定血清细胞因子IFN-g、TNF-a、IL-6和IL-10，所用试剂购自上海研鑫生物科技有限公司，严格按试剂盒说明书操作，每样品做2个复孔，根据标准曲线计算细胞因子含量。

1.3.5 脏器指数 在肉鸡21、42 日龄时，经过12h禁食（自由饮水），每个重复中随机抽取 2 只体重相近的肉鸡，称重后屠宰，分离心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏，剔除脏器周围的脂肪组织后用滤纸吸干血水并称重，计算脏器指数。

脏器指数=脏器鲜重（g）/活体重（kg）×100%。

1.4 数据分析

采用SAS 9.2软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），Duncan氏多重比较检验平均数间的差异，以＜0.05作为差异显著水平，试验分析结果用平均数±标准差表示。

2 结果

2.1 不同湿度对肉鸡生产性能的影响

由图1可知，三组肉鸡初始体重无显著差异（＞0.05）；在肉鸡21日龄时，低湿组肉鸡体重显著低于对照组和高湿组（＜0.01），高湿组肉鸡体重与对照组无显著差异（＞0.05）；在肉鸡42日龄时，低湿组肉鸡体重显著低于对照组（＜0.05），高湿组肉鸡体重低于对照组，但统计上不显著（＞0.05）。在肉鸡生长前期（1—21 日龄），生长后期（22—42日龄）和生长全期（1—42日龄），低湿组肉鸡平均日增重显著低于对照组（＜0.05）；在肉鸡生长后期（22—42日龄）和生长全期（1—42日龄），高湿组肉鸡平均日增重低于对照组，但统计上差异不显著（＞0.05）。

柱形标注不同字母表示差异显著（P＜0.05） Columns with different letter subscripts mean significant difference (P＜0.05)

2.2 不同湿度对肉鸡脏器指数的影响

在肉鸡21日龄时，随着舍内湿度的增加，肉鸡脾脏指数升高，其中低湿组肉鸡脾脏指数显著低于高湿组（＜0.05）；低湿和高湿有升高肝脏指数的趋势（＜0.1）；低湿和高湿处理升高肉鸡心脏指数和肺脏指数，降低肉鸡肾脏指数，但统计上无显著差异（＞0.05）。在肉鸡42日龄时，高湿组肉鸡肺脏指数显著低于对照组（＜0.05），降低20%；随着舍内湿度的增加，肉鸡心脏指数、肝脏指数和脾脏指数均降低，其中高湿组肝脏指数显著低于低湿组（＜0.05）；低湿处理升高肉鸡的肾脏指数，但统计上差异不显著（＞0.05，表2）。

2.3 不同湿度对肉鸡血清抗氧化能力的影响

在肉鸡21日龄时，低湿组肉鸡血清SOD和T-AOC显著低于正常湿度对照组（＜0.05），降低幅度分别为24.4%和24.9%；血清GSH-PX活性低于对照组，MDA含量高于对照组，但统计上差异不显著（＞0.05）；高湿组肉鸡血清GSH-PX、SOD以及T-AOC均低于对照组，MDA含量高于对照组，但统计差异均不显著（＞0.05）。在肉鸡42日龄时，低湿组血清SOD和T-AOC显著低于对照组（＜0.05），降低幅度分别为25.4%和36.9%，MDA显著高于对照组48.1%（＜0.05），GSH-PX低于对照组，但统计上差异不显著（＞0.05）；高湿组血清T-AOC显著低于对照组30.1%（＜0.05），MDA含量高于对照组，GSH-PX和SOD低于对照组，但统计上差异不显著（＞0.05，表3）。

表2 湿度对肉鸡脏器指数的影响

Table 2 Effect of relative humidity on the viscera index of broiler（%）

同行数据标有不同字母者表示差异显著（＜0.05），标有相同字母或者未标字母者差异不显著（＞0.05）。下同

In the same row, values with different small letter mean significant difference (＜0.05), with same or no small letter mean no significant difference (＞0.05). the same as below

2.4 不同湿度对肉鸡血清细胞因子含量的影响

在肉鸡21日龄时，高湿处理组肉鸡血清促炎细胞因子IFN-γ和TNF-α含量显著高于其他两组（＜0.05），其中IFN-γ和TNF-α含量分别高于对照组13.6%和18.5%，低湿组肉鸡血清IFN-γ和TNF-α含量与对照组无显著差异（＞0.05）；血清IL-6和IL-10含量在三组间无显著差异（＞0.05），其中IL-6含量在高湿组最高，而IL-10含量在对照组最高。在肉鸡42日龄时，高湿组和低湿组肉鸡血清IFN-γ、TNF-α和IL-10含量低于对照组，IL-6含量高于对照组，但统计上均无显著差异（＞0.05，表4）。

表3 湿度对肉鸡血清抗氧化能力的影响

表4 湿度对肉鸡血清细胞因子的影响

3 讨论

3.1 湿度对肉鸡生长性能和脏器指数的影响

湿度是畜禽舍环境控制中常常被忽视的指标，在养殖过程中很少单独对湿度进行调节。不利的湿度环境危害动物的福利，降低生产性能[14]。有研究报道，在高温条件下（35℃），5—8周龄肉鸡在相对湿度60%—65%时的体重显著高于低湿（40%—45%、50%—55% RH）和高湿（70%—75%RH）[4]。YAHAV等[5]研究发现，环境温度28℃时，35日龄肉鸡体重在高湿（70%—75% RH）组显著低于对照组（60%—65% RH）。魏凤仙等[15]研究表明，与对照组（60% RH）相比，高湿组（85% RH）肉鸡出栏体重显著降低。本试验结果表明，长期处于高湿或低湿环境中生长的肉鸡体重降低，这与上述研究报道一致。这可能是由于在不利的湿度应激条件下，肌肉、血浆中不稳定蛋白质分解能力加强，分解氨基酸通过糖异生作用生成葡萄糖，从而使氮存留受到损害，蛋白质合成降低伴随着肉鸡体重下降。但是，也有研究报道肉鸡生产性能不受湿度的影响。MILLIGAN等[16]研究报道，21℃时48%—90% RH对肉鸡的体重没有显著影响；BAROTT等[17]报道认为，26—34℃下，35%—75% RH对1—18日龄肉鸡的生长性能无显著影响；WINN等[18]研究报道，32.2℃环境下，40%—90% RH对5周龄肉鸡体重没有显著影响。上述报道均为早期研究结果，随着育种技术的快速发展，快大型白羽肉鸡的出栏体重逐年升高，而出栏日龄逐渐缩短，容易造成肉鸡快速生长但抵抗外界不良因素的能力有所降低，造成易感体质，使得肉鸡对湿度变化耐受变成了不耐受，异常湿度环境使得肉鸡生产性能降低。此外，湿度引起体重变化与否，与湿度处理时间、环境温度以及试验条件控制有关。

脏器的生长发育受到遗传、营养以及环境等多种因素的影响，在现代化规模养殖过程中环境作用尤其突出。长期不利的环境应激会导致肉鸡脏器的实质性改变。李昆等[19]研究报道，高温高湿（35℃，90%—95%RH）导致大鼠肺脏毛细血管增生和充血。赵三元等[20]研究表明，热应激降低肉鸡免疫器官指数，造成脾脏、胸腺及法氏囊的损伤，影响其发育和功能。李聪[21]等研究显示，75 mg·kg-1氨气处理显著升高42日齡肉鸡脾脏指数，同时随着舍内氨气浓度的逐渐升高，法氏囊指数有升高的趋势。XING等[22]研究报道，25 mg·kg-1氨气显著升高42日龄肉鸡肝脏指数。本试验结果显示，低湿和高湿降低21日龄肉鸡肾脏指数和42日龄肺脏指数。表明异常环境刺激不利于肉鸡脏器的生长发育，这与以上报道相似。

3.2 湿度对肉鸡抗氧化能力的影响

在外界不利因素如高温、有害气体等刺激下，动物机体会产生大量自由基（FR），攻击和破坏DNA、细胞膜、蛋白质和脂类，而在动物体内FR最容易攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸（PUFA），引发脂质过氧化反应，最终机体处于氧化应激状态[23]。测定动物机体的脂质过氧化物含量和抗氧化物酶活性，如MDA含量、GSH-Px和SOD活性以及总抗氧化能力等，可在一定程度上反映机体的抗氧化性能[24-25]。赵丽等[26]研究报道，RH＞90%显著升高小鼠MDA含量，显著降低过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性，表明高湿导致小鼠出现了脂质过氧化损伤和体内抗氧化酶活性降低。吴丽丽等[27]研究表明，湿邪致病后大鼠SOD活性下降，MDA含量升高，认为自由基损伤与湿邪致病关系密切，脂质过氧化在湿邪致病过程中起到关键的作用。本研究测定肉鸡血清抗氧化能力发现，低湿和高湿造成肉鸡血清谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和总抗氧化能力降低，而丙二醛含量升高，表明低湿或高湿有可能使机体自由基增多，一方面增加了机体发生脂质过氧化反应，产生较多的MDA，另一方面自由基攻击这些防御酶，使防御酶的活性降低，从而降低了肉鸡的抗氧化能力，不利于机体健康。自由基的增多可能是由于低湿干燥舍内粉尘颗粒增多，各种微生物同粉尘形成微生物气溶胶，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环进入血液，导致氧化应激；高湿环境为舍内微生物的生长繁殖提供了条件，病原微生物等有害物质通过呼吸系统经肺泡进入血液循环，进而造成机体氧化应激，其具体机制有待进一步研究。

3.3 湿度对肉鸡免疫功能的影响

高湿和低湿均不利于肉鸡的免疫功能。湿度较高容易导致饲料、垫草潮湿结块并发生霉变，为舍内许多病原微生物生长提供条件，如病原性真菌、霉菌细菌和寄生虫等，容易诱发鸡球虫病等传染病，同时动物采食霉变饲料，大量霉菌与毒素进入体内容易导致霉菌病的发生，机体的抵抗力减弱[28]。湿度较低导致鸡的皮肤和外露黏膜发生干裂，从而减弱了皮肤、黏膜对病原微生物的防御能力；同时湿度过低有利于白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、鸡白痢沙门氏杆菌等的生长，鸡群易受到病毒和大肠杆菌等的侵害[29]。IL-6、TNF-α和IFN-属于促炎性细胞因子，能激活机体的先天和获得性免疫系统，介导炎症反应的产生和加剧；IL-10属于抗炎性因子，主要是在消灭入侵者后抑制和消除炎症反应，使机体恢复到正常免疫和生理水平，维持免疫平衡[30]。李聪等[21]研究报道，当氨气浓度达到25 mg·kg-1时，肉鸡血清中IL-6含量显著下降；当氨气浓度达到50 mg·kg-1，IL-1含量显著下降。魏凤仙等[31]研究表明，85%RH显著升高肉鸡血清IL-10和IL-1β含量，并随着湿度处理时间的延长，血清IL-1β和IL-6含量呈上升趋势。张少帅等[32]研究报道，RH为85%时，肉鸡血清IL-6含量显著高于对照组（60%）和低湿组（30%）。本研究结果表明，低湿和高湿升高生长前期肉鸡血清促炎细胞因子含量，降低抗炎细胞因子含量，使细胞因子的平衡调节状态被打破，肉鸡的免疫功能降低；而湿度对生长后期肉鸡血清细胞因子含量并没有显著影响，这可能是随着应激时间的延长，机体逐渐适应了不良环境，体内的免疫平衡状态在新的环境下重新达到平衡。

4 结论

在适宜温度环境下，长期湿度过低或过高能够影响肉鸡的体重，降低肉鸡的抗氧化能力，增加肉鸡的氧化应激损伤，提高促炎细胞因子含量，加剧机体的炎症损伤并降低免疫功能。

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Effects of Different Relative Humidities on Growth Performance, Antioxidant Capacity and Immune Function of Broilers

SUN YongBo, WANG Ya, SA RenNa, ZHANG HongFu

(Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences/State Key Laboratory of Animal Nutrition, Beijing 100193)

【Objective】The aim of this study was to investigate the effect of relative humidity on growth performance, antioxidant capacity and immune function of broiler chickens by simulates high, medium and low humidity, and to provide data support for the reasonable regulation of humidity in poultry house, and promote the development of healthy cultivation of broiler chickens. 【Method】The trial adopted single factor completely random design. A total of 270 healthy AA broilers with similar initial body weight of 1 day old were randomly divided into 3 groups: normal humidity group (control group, 60% RH), low-humidity group (30% RH) and high-humidity group (90% RH), with 6 replications per group and 15 chickens in each replicate. The experiment was conducted in the artificial climate chamber of Changping Base, the State Key Laboratory of Animal Nutrition from February to April in 2006. The cabin was equipped with humidity sensors to continuously monitor the humidity in the cabin for 24 hours, and the humidity was adjusted according to the real-time monitoring values. And the test period was 42d, the starter phase was 1-21 d, and the later phase was 22-42 d. Broilers were reared in flat cages and provided ad libitum access to feed and water, and a 24 h lighting programme was applied during the experiment. They were routinely managed according to the AA broiler feeding manual and immunized according to routine procedures. The growth performance of broiler chickens were measured per pen and blood samples (2 randomly selected from each replicate) were obtained from wing vein of broilers and then slaughtered at 21 and 42 days of age, respectively. The antioxidant capacity, cytokines contents and viscera index of broilers were determined.【Result】The results showed that: 1) Growth performance: compared to the control group with normal humidity, low-humidity treatment significantly reduced the body weight of 21 and 42 days of age broilers, and significantly reduced average daily gain of broilers (＜0.05). 2) Antioxidant ability: the serum SOD activity and total antioxidant capacity of broilers in low-humidity group were significantly lower than those in control group at 21 and 42 days of age (＜0.05). At 42 days of age, the content of malondialdehyde in low-humidity group was significantly higher than that in control group (＜0.05); total antioxidant capacity in high-humidity group was significantly lower than that of the control group (＜0.05). 3) Immune function: compared with control group, high-humidity treatment significantly increased the content of inflammatory cytokine IFN-γ and TNF-α in serum of 21 day old broilers (＜0.05), while the contents of serum cytokines in 42-day-old broilers were not significantly affected by humidity (＞0.05). 4) Visceral index: the lung index of 42-day-old broilers in the high-humidity group was significantly lower than that in the control group (＜0.05). In addition, the 42-day-old liver index in the low-humidity group was significantly higher than that in the high-humidity group (＜0.05). 【Conclusion】It could be seen that long-term low humidity and high humidity environment reduced the growth performance, antioxidant capacity and immune function of broilers, which was not conducive to the healthy growth of broilers. In the process of broiler breeding, humidification or dehumidification could be used to regulate the humidity in the house in time to promote the healthy growth of broilers.

humidity; antioxidant capacity; cytokine; production performance; broiler

2018-05-16；

2018-10-23

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-41）、中国农业科学院科技创新工程（ASTIP-IAS07）

孙永波，E-mail：ybsun2014@163.com。

萨仁娜，E-mail：sa6289@126.com

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.24.012

（责任编辑 林鉴非）