冬季延长光照对锦江牛血液生理生化指标的影响

余 燕，邱静芸，颜培实

(南京农业大学 动物科技学院, 江苏 南京 210095)

延长光照时间在一定程度上可以提高反刍动物生长速度，增加采食量和提高饲料效率[1-3]。在奶牛上延长光照时间可以不同程度提高泌乳牛产奶量，并对成熟前后期生长性能和青年母牛乳腺细胞增生有一定的促进作用[4-5]；同时Bergen在研究中指出延长光照时间有可能通过调节代谢相关激素减轻寒冷冬季对肉牛的负面影响[6]。也有研究发现延长光照对体重增加没有显著影响[7]。延长光照时间对锦江牛在冬季育肥过程中生理及代谢有何影响？本试验就冬季延长光照时间对锦江牛血液生理生化指标进行测定，以初步揭示延长光照对锦江牛生理及代谢功能的影响，以期为冬季育肥期锦江牛光照制度设定提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及处理

试验在高安市某农牧有限公司，冬季自然光照时间在 10.2～12.2 h。在冬季选择体重在(276.93±6.83)kg的锦江公牛 16 头随机分为 2 组，每组 8 头，分别在两个半封闭舍饲养，对照组自然光照；试验组在自然光照的基础上在 5:00～21:00 之间补充光照使光照时间为 16 h 。试验结束当天晨饲前颈静脉采血，用非抗凝管和抗凝管(EDTA-2 K)各采 10 mL，采集后 2 h内送至高安仁德医院进行血常规检测。同时收集血清和血浆，液氮中保存备用。

1.2 血液生理生化指标的检测

血常规及肝肾功能指标在江西高安某医院全自动血细胞分析仪检测血常规，全自动生化分析仪检测肝功能和肾功能相应指标。抗氧化指标检测所用试剂盒均购至南京建成生物科技有限公司。

1.3 统计分析

用SPSS18.0 分析软件对数据进行统计分析，并进行T检验，结果以平均值±标准误表示。

2 结果与分析

如表1所示,试验组WBC和MON显著高于对照组(P<0.05)；而LYM、HGB、RBC、PLT等其他指标差异不显著(P>0.05)。

如表2所示，试验组ALT和AST水平显著低于对照组(P<0.05)；试验组BUN和Cr水平也显著低于对照组(P<0.05)，而胆红素，尿酸等其他指标差异不显著(P>0.05)。

表1 不同光照时间对锦江牛血常规的影响

注：同行数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下同。

Note: Different lowercase letters superscripts in each line indicate significant difference(P<0.05)，and different capital letter superscripts indicate extremely significant difference(P<0.01).The same below.

表2 延长光照时间对锦江牛肝肾功能相关指标的影响

如表3所示，试验组CAT和T-SOD水平显著低于对照组(P<0.05)，而T-AOC水平两组之间差异不显著(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 冬季延长光照对血常规及抗氧化能力的影响

光周期通常被动物用作一种环境提示，根据冬季免疫增强假说：小型哺乳动物通常使用短日照来提高免疫功能，以抵消冬季低温的免疫抑制作用[8-10]。说明光照会对动物机体免疫力产生一定的影响。也有研究发现在从长光周期到短光周期的转变过程中，西伯利亚仓鼠T细胞依赖性抗体的产生减少，条纹仓鼠，西伯利亚仓鼠和叙利亚仓鼠的细胞、体液及先天免疫中并没有显著影响[11-12]，而Brainard等[13]在叙利亚仓鼠中发现短光照周期增强了其体液免疫功能。结合冬季免疫增强假说，冬季低温环境也可能会引起锦江牛免疫活动增强。

表3 延长光照对血液中抗氧化相关指标的影响

本试验延长光照后锦江牛血液白细胞和中性细胞数显著提高，有研究表明低温会减低白细胞数量，长光照组白细胞相对增加，意味着提高细胞免疫力。单核细胞含有较多的非特异性脂酶，能吞噬异物产生抗体，有非特异性防御和保护作用。中性粒细胞主要参与机体的非特异性免疫，在机体发生炎症初期最常见，通过吞噬作用来消灭入侵的细菌。延长光照后锦江牛血液中性细胞数也显著高于自然光照组，暗示非特异性免疫之提高。Xu等[11]在光周期和温度对条纹仓鼠的免疫功能影响的研究中发现冷应激减少了体内WBC，IgG和IgM水平。注射血蓝蛋白10 d后，发现短日长度降低了PHA应答和IgM水平，这表明短光周期对条纹仓鼠的细胞和体液免疫都有抑制作用[11]。与本试验结果基本一致。

延长光照血液中T-SOD和CAT水平显著低于自然光照，但是对血液总抗氧化水平没有显著影响。SOD 和CAT是机体内非常重要的 2 种抗氧化酶，主要通过抑制自由基的生成与清除机体内的自由基来保护机体， T-AOC 的高低代表整个机体的抗氧化能力的高低，是体内各种抗氧化酶共同作用的结果[14]。尽管延长光照对总抗氧化能力没有显著影响，但却降低了T-SOD和CAT的水平。推测：延长光照可能减少了机体自由基的形成或增加了其他抗氧化酶的活性导致两种重要抗氧化酶活性升高，进而影响了机体抗氧化系统。

而辛海瑞等[15]在光照节律对北京鸭血液抗氧化功能的影响的研究中指出短时光照和渐增光照显著降低血浆中T-SOD的活性，不利于机体抗氧化功能。同时，胡平等[16]在秋冬季补光时间和强度对白羽王鸽产蛋性能、血清生理生化指标及抗氧化能力影响的研究中发现补光时间和强度为 4 h、20.5 lx时，白羽王鸽可获得较好的产蛋性能，补光时间过长(6 h)且强度过高(31.2 lx)可显著降低白羽王鸽抗氧化能力。与本试验结果基本一致。

综上，冬季延长光照在一定程度上提高了锦江牛免疫力，但降低了机体某些抗氧化酶活性。虽然在不同动物上的研究结果基本相同，但延长光照时间对机体免疫及抗氧化系统的影响机制仍需进一步深入研究。

3.2 冬季延长光照对蛋白质代谢的影响

血清中总蛋白 TP、UA 的含量常作为反映动物机体蛋白代谢水平的指标， 其中 UA 直接反映机体蛋白质分解代谢水平。本试验中延长光照对血清 TP、UA 含量均无显著影响， 说明延长光照对锦江牛的蛋白质代谢无不良影响。

ALT和AST是动物体内的重要转氨酶， 在非必需氨基酸的合成和蛋白质代谢中起重要的中介作用。研究表明，ALT和AST显著升高， 说明机体具有较高的蛋白质代谢水平， 本试验结果显示：延长光照后血液中ALT和AST水平均显著低于自然光照组。说明延长光照后降低了氨基酸代谢转化效率，减少了体内蛋白质营养损失。而李志东等[17]在不同光照时间对 BALB/c 裸小鼠生长发育及繁殖影响的比较研究中发现长光照组 ALT 水平高于短光照组，而 AST 水平低于短光照组，与本试验结果二者均降低有些偏差。

血清尿素氮是血浆蛋白以外的一种含氮化合物，大部分是由肝脏分解蛋白质所产生的氨或从肠道中吸收的氨合成其浓度的高低可以作为动物蛋白质代谢和日粮氨基酸平衡状况的较为准确的反映指标[18]。当机体能量不足需要通过糖异生作用来维持时，氨基酸代谢的增加会使血清中 UN 浓度增加，而 Cr 是由动物机体肌肉蛋白质水解产生的， 其浓度主要与动物机体肌肉总量有关。尿素氮和肌酐水平被认为与机体氨基酸和蛋白质的平衡密切相关[19]。本研究测得延长光照组血液中尿素氮和肌酐含量结果显著低于自然光照组，说明延长光照时间降低了机体蛋白质水解及氨基酸代谢，使得锦江牛对氮利用率提高。

章龙珍等[20]测定了自然光周期(对照组，白天平均 76 lx、晚上 0 lx)、全光照( 940 lx)和全避光(0 lx)三种光照周期下中华鲟幼鱼血液生化指标发现，AST和ALT各组之间无显著性差异， 全光照组UN含量最高，全避光组与对照组较低，组间无显著性差异;全避光组Gr含量显著升高，与对照组、全光照组均有显著性差异; 而陈永华等[21]在扬州种鹅上的研究发现适当的延长光照时间促使扬州鹅血清BUN 水平下降，蛋白质合成利用率提高。

综上所述，延长光照通过影响不同动物机体转氨酶、尿素氮和肌酐水平，进而影响了机体蛋白质及氨基酸代谢。而在不同动物上的影响差异性及机制有待深入研究。

4 结 论

本研究结果表明，冬季延长光照时间能显著提高锦江牛血液中免疫相关的白细胞和中值细胞数，降低蛋白质代谢相关转氨酶及尿素氮和肌酐水平以及T-SOD和CAT水平。