我国胚蛋给养技术研究进展

黄 萌

（黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江齐齐哈尔 161005）

胚蛋给养技术是通过向禽蛋内补给营养的方式为发育中的胚胎提供其无法从胚蛋中获得的充足的营养素或免疫力。这一技术早期起源于美国，美国主要应用于家禽免疫，在蛋鸡马立克氏病、新城疫病等必需免疫程序中起到了较好的作用且节省了大量劳动力。目前禽蛋给养的技术正在向多方向、多领域发展，以输送营养素为目的的禽蛋给养可以影响禽胚胎的发育状况，进而影响种蛋的孵化率、健雏率、雏禽成活率，甚至于家禽的后续生产能力和商品表现。我国学者在这一领域做了许多研究工作，文章基于我国近年有关胚蛋给养技术研究的报道，总结当前禽蛋给养技术的相关信息，为相关科研和生产提供依据和参考。

1 补充营养素

1.1 氨基酸补充

氨基酸是动物生理代谢的必要物质，是蛋白质组成的基本单位，是所有重要器官的组成部分，在许多重要的生理功能中扮演着不可替代的角色，不同时期、不同器官对氨基酸有着不同的需要。依动物对氨基酸的需要可分为必需氨基酸和非必需氨基酸，那些动物需要自身又不能合成或合成量不能满足需要量的氨基酸被称为必需氨基酸。此外，必需氨基酸中还有营养限制性氨基酸，这类氨基酸的不足或缺乏可能限制动物对其他氨基酸的消化吸收和利用。禽胚发育常受限于这些必需氨基酸或限制性氨基酸，而种蛋中所携带的氨基酸结构或浓度往往难以在保持一定饲养成本的前提下通过控制母禽营养来改变，因此这类胚蛋给养成为当前热点之一。

1.1.1 精氨酸及其前体物质 精氨酸是禽类的必需氨基酸，是许多调控机体代谢和免疫反应的前体物质。胚胎给养精氨酸能够促进胚胎肠道发育并延续到出壳早期[1]，提高出壳后肉仔鸡胃肠消化能力，增强消化道屏障作用，提升肉仔鸡整体免疫力[2]。N-氨甲酰谷氨酸可变构成为促进精氨酸合成的物质，因此添加N-氨甲酰谷氨酸可提高胚蛋精氨酸浓度，促进胚胎发育。有研究者发现，胚蛋给养N-氨甲酰谷氨酸可提高出栏商品肉鸡的肉品质[3]。N-乙酰-L-谷氨酸也是合成精氨酸的前体物质之一，提高其浓度亦有利于促进精氨酸的合成。有研究表明，胚蛋给养N-乙酰-L-谷氨酸可提高肉仔鸡胚胎消化道发育程度[4]，进而提高了鸡雏出壳早期的饲料利用，促进肉仔鸡早期的生长速度，但对鸡雏出生体重没有产生显著影响[5-6]。

1.1.2 蛋氨酸 蛋氨酸是家禽的必需氨基酸，又是营养限制性氨基酸，是糖异生生化过程的重要底物。在家禽胚胎发育末期，胚蛋中能量物质所剩无几，为维持生命活动能量所需，胸肌等肌肉组织被分解释放出蛋氨酸，用于糖异生产生葡萄糖，向组织的新陈代谢供能。家禽肌纤维细胞数量在胚胎后期固定，出雏后终生难以改变，因此禽胚后期的肌纤维细胞数量可能影响其产肉率等商品性能。因而，维持胚胎发育后期的营养水平有利于提高雏禽肌纤维细胞数量。向朗德鹅胚蛋中注入蛋氨酸，可通过提高蛋氨酸浓度缓解对雏鹅胸肌等肌肉组织的分解，从而提高雏鹅的初生体重和肌肉质量[7]。此外，鹅是肉毛兼用的水禽，其羽毛和羽绒形成于毛囊，毛囊形成于胚晚期，向胚胎发育晚期的水禽胚蛋中补给蛋氨酸有利于毛囊的发育，向吉林白鹅胚蛋中补给蛋氨酸可提高其毛囊发育相关基因的表达，显著促进其毛囊发育[8-9]。

1.2 维生素

维生素C 于动物体的营养作用是多重而广泛的，从分子角度看，维生素C对于动物体的组蛋白和DNA的甲基化有着不可替代的作用。通过调控维生素C 影响遗传物质甲基化，可调控表观基因组重编，进而控制组织器官的发育。为胚蛋补给维生素C 可促进肉仔鸡重要免疫器官脾脏的成熟，增强肉仔鸡出雏前后时期的免疫力[10]。维生素C是著名的水溶性抗氧化剂，胚蛋给养维生素C可提高肉仔鸡终生抗氧化能力和饲料利用率，促进腿肌发育[11]。

1.3 供能物质

能量是生命活动的动力，糖类能够为动物生命活动提供能量物质，葡萄糖是动物体供能的基本物质，血液中的葡萄糖可直接为组织提供新陈代谢所需能量。禽胚发育晚期常受能量储备的限制，生长发育所需的葡萄糖供应不足，此时虽然可通过糖异生作用自给自足，但胚胎会因此而损失许多蛋白质。胚期补充能量物质可促进胚胎发育，提高雏禽体质，保障雏禽成活率。有研究表明，给肉鸡胚蛋注射葡萄糖可改善其胚胎能量缺乏状况，提高胚体发育及出壳早期的生长状况[11-12]。在水禽（鸭、鹅）上进行的蔗糖和麦芽糖的二糖胚蛋给养试验表明，二糖缓解了水禽出雏前后能量的缺乏，并对孵化率无显著影响[13-15]，说明二糖胚蛋供能有望解决水禽胚胎发育末期的能量负平衡问题。丙酮酸是生糖生化反应糖异生过程中的重要底物，肌酸可提高能量储备，丙酮酸肌酸具有以上二者的双重作用。补充它们均可改善禽胚末期的能量紧张状况[12-13，16]。

1.4 其他

五羟色胺有调节体液免疫的作用，胚蛋给养五羟色胺可提高雏禽生长性能，并促进胚晚期和出壳早期免疫系统的发育和成熟[17]。叶酸对细胞合成和遗传物质合成起重要作用[18]，具有影响动物表观遗传基因表达的作用，产蛋期间种母鸡缺乏叶酸可降低种蛋孵化率，而胚蛋时期补给叶酸可提高鸡胚的叶酸代谢率，进而稳定孵化率[19]。

2 给养操作

2.1 给养时期

胚胎发育状况和胚蛋内各囊腔的具体状况创造了不同的给养窗口期。以鸡胚为例，10 胚龄尿囊膜几乎完全覆盖卵白，卵白注射的窗口期在9胚龄前；鸡胚12 胚龄前主要营养物质来自卵黄囊，12～18 胚龄开始逐渐吞食羊水，消化其中的蛋白质，因此卵黄囊的窗口期在12胚龄前；在鸡胚开始呼吸后尿囊膜绒毛开始萎缩，经由尿囊膜吸收的营养的胚蛋注射窗口期在19胚龄前。禽胚由于没有天然的营养补充渠道，多在胚胎发育晚期出现营养匮乏的现象，因此胚晚期补充营养的研究较多。鸡胚多选择18 胚龄进行胚蛋注射给养，鸭胚在23胚龄[14，20]、鹅胚在24胚龄[13，15]均取得较好的效果。但部分营养素更适于禽胚的早期利用，有研究发现，7胚龄给养β-羟基-β-甲基丁酸效果优于18胚龄[21]。

2.2 注射部位

胚蛋给养的注射部位指注射针头将注射液注入的胚蛋部位。理论上可行性注射部位包括气室、卵白、卵黄囊、胚体、羊膜腔、尿囊及尿囊血管，具体注射部位通常根据胚体发育、营养物质的作用及注射难易程度而进行选择。越靠近胚体的部位吸收速度越快，吸收率越高，因此胚体和羊膜腔是首选。在胚晚期，禽胚主要消化羊水中的营养物质，此时的营养补充及营养调控多选在羊膜腔进行注射。气室远离胚体，与胚体间间隔的腔膜较多，被认为是虽然安全却吸收率欠佳的部位[22]。然而有研究发现早期胚蛋气室给养和晚期羊膜腔给养的效果无统计学差异[21]，由此可见气室注射也可取得较好的给养效果。

2.3 操作消毒

蛋壳由于结构复杂能阻挡大多数有害微生物进入蛋内，从而成为保护胚胎的天然屏障[23-25]。理论上只要环境并非无菌，蛋壳外就可能存在细菌，在刺破蛋壳的过程中胚胎可能会受到感染从而影响发育。因此，在进行胚蛋注射时消毒是决定成败的重要步骤之一。胚蛋注射开始前对操作环境、使用器皿、注射液进行相应消毒。环境可使用熏蒸或消毒液喷洒的方式消毒，器械使用高温高压灭菌的方式消毒，能够耐高温的溶液使用高温高压灭菌方式灭菌15 min 以上，对温度敏感的物质可使用无菌0.22 μm 过滤器进行过滤。胚蛋注射前要对打孔部位进行局部消毒，目前消毒剂多使用酒精，酒精浓度70%～75%不会对孵化率产生影响。关于酒精是否为最适消毒剂及消毒程序的研究鲜有报道。胚蛋注射过程中应谨慎地避免病原微生物污染禽蛋，以保证胚胎发育和禽雏的健康。

2.4 胚蛋开窗及封口

在种蛋表面制作开口，联通蛋壳内外称为种蛋开窗。胚蛋注射中在种蛋上开窗面积较小，仅容纳注射器针头通过即可，但要求对目标位置以外的区域无伤害或造成影响较小。蛋壳大面积破碎或产生裂痕均会给后续孵化造成不利影响，因而种蛋开窗过程要求谨慎且准确。目前我国技术人员在胚蛋注射过程中通常采用自动禽蛋打孔装置一次性完成打孔和注射，或使用手锥钻孔的方式，皆未对注射效果或后续生长产生不利影响。胚蛋羊膜腔给养注射的开窗部位多在禽蛋钝端[1-10]；通过气室将注射液注入胚蛋内部，气室给养的开窗部位只要选在气室上方即可。胚蛋开窗后的封口材料首先保证无菌，早期开窗后的封口要着重考虑材料毒性及对胚蛋水分损失及气体交换的影响。大多数18胚龄羊膜腔注射的胚蛋封口采用无菌石蜡[1-10]，7 胚龄气室注射也可采用无菌石蜡封口[21]。另有研究者采用指甲油封口18胚龄胚蛋，未产生不利影响[5]。

2.5 注射液

进入禽蛋的注射液理化性质直接影响胚胎的生长发育。85%NaCl溶液的安全性受到了广泛认可，被多数研究者用作稀释剂。配制注射液的有效性及危害浓度依溶质性质和胚蛋状况而不同，确切的范围或模型尚在探索中。目前已知2%精氨酸在胚晚期进行胚蛋注射可显著降低肉鸡孵化率[2]。大多数研究中注射液浓度仅影响目标性状，对孵化率和健雏率影响较小。

2.6 操作时间和温度

胚胎注射对胚胎发育而言是一项应激性的操作，因此操作时间越短对胚胎发育的影响越小，环境温度越接近孵化温度对胚胎应激越小。目前研究中操作环境的温度报道较少，操作时间2 h之内未对后续的孵化和生长产生显著影响[1-2]。鸡胚注射液的温度多控制在37.8 ℃[1-2]。

3 小结

胚蛋给养技术正伴随胚胎发育和营养学研究迅猛发展，有望逐步完善，成为能够提高家禽繁殖质量的新兴技术。我国在对胚蛋晚期营养素的补充上进行了较多的基础研究，取得了较好的效果，为生产应用性研究打下了良好的基础。然而在胚蛋给养操作上的研究相对较少，安全快捷的开窗方式、安全有效的封口材料、更简单的操作步骤、更简便的稀释剂配制以及可生产应用的胚蛋注射系统都需要更多的研究与探索，目前我国的胚蛋注射技术距离胚蛋给养的生产应用尚需一段路程。