甜菜碱日粮对热应激条件下肉鸭生长性能、血液指标及盲肠脂肪酸含量的影响

田 梅，张 蕾，房 灿，崔荣飞，杨 洁，李玉卡

（1.石家庄市畜产品质量监测中心，河北石家庄 050041；2.石家庄市饲料产品质量监督检验站，河北石家庄 050041）

高温高湿环境会导致动物热应激，对动物生长和健康产生不利影响。鸭暴露在高温高湿环境下，血液指标、电解质、血液气体分压和盲肠短链脂肪酸浓度均下降（Tamzil等，2013）。血液气体分压和血液指标的差异对评价动物健康和营养状况具有重要意义。甜菜碱是一种双极性化合物，有3个疏水甲基，一个亲水羧基，是胆碱和蛋氨酸等甲基的供体（张凯和宋献艺，2018）。Hassan等（2011）认为甜菜碱参与蛋白质合成和能量代谢，可减少高温胁迫对动物的伤害，从而提高动物的生长性能，同时当动物暴露在热应激条件下，可以通过调节动物渗透压来防止脱水，保持细胞内的水分，此外它还可以提高动物的营养消化率和生长性能。在正常情况下，肉鸭日粮中添加0.5%的甜菜碱可以增加肉鸭体重，但饲料转化率降低（Wang等，2004）。高温高湿环境会导致动物的健康状况恶化，降低生长性能（潘宝海等，2016）。因此，本研究旨在确定饲粮中添加甜菜碱及其饲喂时间对肉鸭血液指标、电解质、气体分压、盲肠短链脂肪酸水平的影响，为提高高温高湿环境条件下肉鸭生长效率提供理论知识。

1 材料与方法

1.1 动物分组与饲喂程序 试验选择平均体重为48.6 g的1日龄肉鸭400只，随机分为4组，每组5个重复，每个重复20只。试验日粮处理分为对照组和3个处理组，对照组饲喂基础日粮（自由采食，见表1），处理1组为热应激条件下在基础饲粮中添加1500 mg/kg甜菜碱，处理2组为热应激条件下5点～10点以及17点～20点饲喂含1500 mg/kg甜菜碱日粮，处理3组为热应激条件下17点～10点饲喂含1500 mg/kg甜菜碱日粮，试验共进行42 d。

1.2 数据记录与分析 室内温度保持在33℃，孵化1～3 d后每星期降低2～3℃。从试验第21～42天开始，所有鸭子在11：00～17：00暴露在非常热的环境条件下（33～43℃，相对湿度70%），并提供15℃的水，其余时间环境温度保持在22～24℃。试验期间每10天记录一次采食量和体重。测定其生长性能，如体重、采食量和饲料报酬（体重/采食量）。在42 d早上禁食10 h后每个重复随机选择5只鸭子进行翅下静脉采血，血液用于分析血液指标、电解质（钠、钾、氯）含量、pH、二氧化碳分压、氧分压、细胞外液碱度、碳酸氢盐和二氧化碳总量。收集盲肠内容物，参考Yoon等（2013）的研究方法分析短链脂肪酸含量。

表1 试验日粮原料组成及营养水平

1.3 统计分析 使用SAS软件的单因素方差分析（one-way ANOVA），用Tukey法确定各处理间的均值差异（P＜0.05判定为差异显著）。

2 结果与分析

2.1 生长性能 热应激条件下添加甜菜碱对肉鸭生长性能的影响见表2。结果显示，与不添加甜菜碱的热应激对照处理相比，甜菜碱日粮组的体重增加了861 g（P＜0.05）。甜菜碱处理组采食量显著低于对照组（P＜0.05）。处理2组与处理3组对肉鸭采食量无显著差异（P＞0.05）。与处理1组相比，处理2和3组在试验后期（22～42 d）采食量和饲料报酬均有显著提高（P＜0.05）。与对照组相比，3个甜菜碱处理组的采食量分别降低了7.97%、6.18%、4.64%。甜菜碱组饲料报酬显著高于对照组（P＜0.05）。

表2 甜菜碱对肉鸭生长性能的影响

2.2 血液指标 由表3可知，在红细胞、血小板指标中，除了血小板数和血小板平均体积外，甜菜碱日粮饲喂时间对其他指标均有显著差异（P＜0.05）。甜菜碱组较对照组使血球容积提高21.58%～35.18%，处理2组红细胞数比对照组显著提高41.58%（P＜0.05），同时各处理组较对照组是血红蛋白含量分别提高64.49%、40.95%、38.07%（P＜0.05），红细胞平均体积分别提高34.38%、17.97%和15.70%（P＜0.05）。但处理1组和处理3组无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，处理1～3组红细胞分布宽度分别 提 高 5.38%、7.48%、7.33%（P ＜ 0.05）。 甜菜碱日粮组血小板数比对照组提高24.62%（P＜0.05）。此外，各处理组血小板比积均显著高于对照组（P＜0.05）。

2.3 血液电解质和pH 由表4可知，与对照组相比，3个处理组血液钠水平分别升高15.01%、4.77%、3.87%（P＜0.05），而血液钾水平分别升高 58.97%、55.87%、36.62%（P＜ 0.05），血液氯水平分别升高2.55%、1.96%、1.77%（P＜0.05）。甜菜碱日粮组较对照组均显著降低了血液pH（P＜0.05）。3个处理组间对血液钠、钾、氯水平及pH值的影响均无显著差异（P＞0.05）。

2.4 血液气体分压 由表5可知，处理1组和处理3组较处理2组和对照组显著提高血液二氧化碳分压（P＜0.05），但处理1组与处理3组无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，处理组血液氧气分压分别提高18.03%、17.12%、13.72%（P＜0.05），甜菜碱处理组间无显著差异（P＞0.05）。而处理组细胞外液碱浓度分别比对照组提 高 36.77%、27.01%、25.67%（P ＜ 0.05），碳酸氢盐浓度分别提高24.55%、18.77%、12.87%（P＜0.05），总二氧化碳含量分别提高33.09%、32.79%、32.09%（P＜0.05），甜菜碱处理组间无显著差异（P＞0.05）。

表3 甜菜碱对肉鸭血液指标的影响

表4 甜菜碱对肉鸭血液电解质含量和pH的影响

表5 甜菜碱对肉鸭血液气体分压的影响

表6 甜菜碱对肉鸭盲肠短链脂肪酸水平的影响

2.5 盲肠短链脂肪酸水平 由表6可知，甜菜碱处理组盲肠乙酸、丙酸、短链脂肪酸总量水平均显著高于对照组（P＜0.05），而丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸水平均显著低于对照组（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 甜菜碱对热应激条件下肉鸭生长性能和血液指标的影响 甜菜碱日粮处理的饲料报酬高于不添加甜菜碱的对照组，这表明甜菜碱除了提供矿物质外，在不同时间提供饲料可能有利于热量的分散。在热应激条件下限饲是养鸡场中常用的一种减少肉鸡产生代谢热量的方法，Park等（2015）研究表明，限饲会减少动物活动和代谢热量的产生，但这反过来又能抑制热应激条件下体温的升高。本试验得到的血液指标结果与Aengwanich（2007）的研究结果一致，表明在上午和下午用1500 mg/kg甜菜碱日粮对肉鸭进行限饲可以减轻热应激条件对肉鸭机体的损伤，防止营养代谢失衡引起的血球容积降低。在正常情况下，人体和动物红细胞、血红蛋白浓度降低，可诱发缺铁性贫血，同时即使没有改变血浆体积，热应激条件下水的摄入量也会增加，导致细胞水分流失（Borges等，2004）。

3.2 甜菜碱对热应激条件下肉鸭血液电解质的影响 人体大约30%～60%的能量与钠-钾-ATP泵有关，这对保持细胞内水分平衡很重要。甜菜碱调节渗透压，可促进细胞增殖（Zulkifli等，2004）。热应激条件下，家禽通过反复喘息散热，这可能导致呼吸性碱中毒，因为热量通过呼吸蒸发水分来释放，因此血液二氧化碳含量会降低，pH升高，进而引起呼吸性碱中毒。呼吸性碱中毒时，H+和K+对尿液排泄的竞争减少，增加尿中K+的流失，如果血液电解质平衡受到干扰，家禽的生产性能会随饲料摄入量的减少而下降（Borges等，2004）。急性热应激时，由于体温升高，Na+浓度降低，当组织中K+由于膜通透性的改变而释放到血液中时会发生血液稀释；而当K+在热应激后降低时，过量的K+被排出体外，血K+浓度会恢复到正常或降低。

3.3 甜菜碱对热应激条件下肉鸭血液气体分压和盲肠短链脂肪酸含量的影响 本试验结果发现，日粮添加甜菜碱可以提高肉鸭血液二氧化碳和氧气分压。高温高湿环境条件可以降低家禽血液中气体的浓度，甜菜碱的药效学机制可以防止这一点。Borges等（2004）研究表明，热应激可降低肉鸡血液中二氧化碳分压，在热应激状态下维持适当血液二氧化碳分压至关重要，因为家禽需要通过喘气去除二氧化碳，通过肺中水分蒸发降低体温。众所周知，肉鸡暴露在高温高湿环境条件下会降低短链脂肪酸（如乙酸、丙酸及乳酸）水平（Park等，2015）。乳酸发酵产生的大部分有机酸都能抑制有害细菌在肠道的定植，从而提高免疫能力（Xu等，2002）。本研究结果发现，甜菜碱提高了盲肠部分短链脂肪酸（如乙酸和丙酸）的含量，说明甜菜碱可能通过调节肠道微生物环境提高动物免疫力，从而缓解热应激带来的负面影响。

4 结论

综上所述，本研究表明，在不同时间饲喂1500 mg/kg甜菜碱日粮对热应激条件下肉鸭生长性能、血液指标和短链脂肪酸的影响不同。热应激条件下，自由采食基础日粮或甜菜碱日粮显著降低肉鸭生长性能和生物学参数。与自由采食相比，在上午和下午限制饲喂甜菜碱日粮或17点～10点饲喂甜菜碱日粮显著提高了热应激条件下肉鸭的生长性能和生物学参数。因此，在高温高湿条件下对肉鸭进行早晚限饲甜菜碱日粮可以提高肉鸭养殖效益。