光色对夏季高温环境下家兔生长发育的影响

谢 辉，张自强，王佳佳，董妮华，王 丽，张 昕，刘玉梅

(河南科技大学 动物科技学院，河南 洛阳 471023)

家兔是恒温哺乳动物，耐寒怕热，对体内温度的变化极为敏感。因其身上覆有浓密的被毛，体表没有汗腺，家兔在高温环境下散热困难。其散发体内多余热量的方式主要通过呼吸散热，适宜生长的环境温度为15 ℃～25 ℃。当外界环境温度超过临界温度时，家兔趴卧，精神沉郁，呼吸急促，采食量降低，造成生产性能的下降。在我国中部地区，夏季温度高，空气湿度大，易诱发家兔热应激反应。当家兔处于热应激状态时，会导致生产和繁殖性能的降低，免疫力下降，甚至诱发其他多种疾病，严重的可导致虚脱，死亡，给养殖户带来严重的经济损失。

光照可以调控动物生长，繁殖和行为，其中光照强度、光照制度还有光色是影响脊椎动物生长发育的三大环境因素。光色是不同波长的光，可见光谱内光的任何颜色都可由红、绿、蓝三色以不同的比例组合而成。光色能够影响禽类的生产性能，如蓝绿光可以促进禽类的生长，红光会提高禽类的争斗性。兔作为一种夜行性动物，对光色的感知能力要弱于禽类，只能分辨有限的颜色。家兔视觉系统中感光细胞主要为视物的视杆细胞，对绿光和蓝光敏感的视锥细胞，其频谱峰值在蓝光(480 nm)和绿光(560 nm)之间。有研究表明，光色可以影响母兔的生殖性能。Gerencsr等研究发现相比于白光，在蓝光照射下的母兔受胎率较高。Kalaba等的研究揭示了相比于自然光环境，人工红光环境能提高母兔血浆中褪黑激素、FSH和雌二醇水平，提高加利福尼亚母兔的分娩率和产仔数。关于光色是否能够影响家兔的生长发育，尚没有相关的报道。由此，本研究以不同单色光作为光源，比较其对夏季高温环境下饲养的家兔生长发育的影响，为提高家兔产业的经济效益提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

1.1.1 家兔的分组及饲养管理 将家兔随机分为对照组和3个试验组，每组30只家兔。对照组用白光照射家兔，试验组分别用绿光(Ⅰ组)、红光(Ⅱ组)和蓝光(Ⅲ组)照射。各组家兔饲养于三层重叠式兔笼内，兔笼体积为58 cm×51 cm×43 cm，按常规程序进行饲养管理，每日18:00人工喂料1次，自由饮水，定时观察试验兔的健康和生长状况。湿度设置为 50%～60%；在室内使用两台风冷空调将温度控制在30 ℃。兔舍内装有双向换气扇进行通风换气处理，早晚各通风1次，通风时长为1 h，预试验期5 d，试验期为30 d。

1.1.2 兔舍灯光设置 将兔舍窗户及其他透光地方均用黑色遮光布遮盖，并在各组兔笼之间使用黑色遮光布遮挡，创造独立的黑暗环境。光照时长由定时器开关自由控制，从06:00至20:00，为14 h，光照时长与黑暗时长比值为14 L:10 D，试验各组均采用LED灯带，光照强度控制在(100±10)Lux。

1.2 试验材料

120只 35 d健康的伊拉肉兔，购自济源牧之春有限公司。生长激素、褪黑激素Elisa检测试剂盒，上海酶联生物科技有限公司；苏木素染液，南京建成科技有限公司；酸性品红，上海试剂三厂；中性树胶，北京索莱宝科技有限公司。

1.3 家兔生产性能指标检测

将家兔在试验期第1天和第30天的09：00进行称重，计算各组家兔平均日增重；对各组家兔的日采食量进行称量，计算日平均采食量和料重比(日采食量/日增重)。

1.4 血清指标的检测

试验结束后，每个重复随机选取4只家兔，空腹12 h后心脏采血。将采集后的血浆放入装有肝素钠的离心管中，3000 rpm离心15 min，抽取上层血清放入-20 ℃冷藏备用。用酶联免疫吸附测定法(Elisa)进行血清中褪黑激素和生长激素的含量测定，所有操作程序均按照试剂盒说明书的要求进行。

1.5 空肠形态发育观察

将心脏采血后的兔子耳缘静脉注射空气致死，打开腹腔采取2 cm左右长度的空肠，清除内容物后用4%多聚甲醛固定组织。经脱水，透明，浸蜡，包埋等步骤后用切片机制作5 mm的石蜡切片。之后对石蜡切片进行HE染色，并在显微镜下观察。用CaseViewer软件测量空肠的绒毛高度，隐窝深度。

1.6 统计学分析

采用SPSS 18.0统计软件进行单因素方差分析，组间差异显著性采用LSD检验法，结果以平均数±标准差(Mean±SD)表示，<0.05为差异显著。

2 结 果

2.1 光色对家兔生产性能的影响

由表1可知，与对照组家兔相比，Ⅰ组家兔料重比显著降低(<0.05)，平均日增重显著升高(<0.05)。Ⅲ组家兔的平均日增重要高于白光组，同时料重比减少，但差异均不显著(>0.05)。Ⅱ组家兔的平均日增重在所有光色组中最低，料重比最高，但和对照组家兔没有显著性差异(>0.05)。采食量在各组间均未出现显著性差异(>0.05)，但Ⅰ组和Ⅲ组要高于对照组和Ⅱ组。

表1 光色对家兔生产性能的影响Table 1 Effect of light color on growth performance of rabbit

2.2 光色对家兔血浆中激素含量的影响

由表2可知，Ⅰ组家兔血清中GH和MT含量要显著高于其它光色组(<0.05)，Ⅲ组家兔血清中GH含量显著高于对照组和Ⅱ组(<0.05)，血清中MT含量和对照组没有显著差异(>0.05)。Ⅱ组家兔血清中GH含量要低于对照组，但差异不显著(>0.05)，同时血清中MT含量要显著低于其它光色组(<0.05)。

表2 光色对家兔生长激素和褪黑激素分泌量的影响Table 2 Effects of light color on growth hormone and melatonin content in rabbits

2.3 光色对家兔空肠形态结构的影响

由图1和表3可知，Ⅰ组家兔的小肠绒毛高度要显著高于其它光色组(<0.05)。Ⅲ组的小肠绒毛高度要高于对照组，但两者之间没有显著差异(>0.05)。Ⅱ组的小肠绒毛高度最低，且显著低于其它光色组(<0.05)；隐窝深度在各光色组之间没有显著性差异(>0.05)；各光色组绒毛高度/隐窝深度均显著高于Ⅱ组(<0.05)。Ⅰ组绒毛高度/隐窝深度要高于对照组和Ⅲ组，但差异不显著(>0.05)。

表3 光色对家兔空肠形态结构的影响Table 3 Effects of light color on jejunum morphology in rabbits

图1 光色对家兔空肠形态结构的影响W. 对照组;G.Ⅰ组，B. Ⅱ组，R. Ⅲ组Fig.1 Effects of light color on jejunum morphology in rabbitsW. CK;G. Group Ⅰ，B. Group Ⅱ，R. Group Ⅲ

3 讨 论

3.1 光色对高温环境下家兔生长性能的影响

家兔汗腺不发达，散热困难，不适合在高温环境下生存。当外界环境温度过高时，会造成家兔生产性能降低，严重威胁家兔健康。Abdel-Latif等研究证实，新西兰兔在28 ℃～39 ℃的夏季高温环境中饲养6周，体重增量比正常温度下饲养的家兔显著降低，料肉比显著升高了62.32 %，同时血液中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素和肌酐的含量均显著高于对照组。Ayyat等也发现，饲养在夏季的新西兰兔其体重生长速度、采食量以及血液中红细胞、总蛋白、球蛋白和白蛋白含量显著低于冬季的家兔，而谷草转氨酶、谷丙转氨酶、尿素氮含量明显升高。这表明高温环境降低了家兔的生产性能和经济效益。

光色作为光照信息的重要组成部分，对畜禽生理机能的影响越来越受到人们的关注。研究显示,光色可以通过调节家兔体内激素的分泌来改变家兔的繁殖性能。然而，有关光色是否能影响家兔生长发育的研究却少有报道。本次研究结果显示，在绿光环境和蓝光环境下饲养的家兔相对于白光和红光能加快家兔的体重增长，降低料重比，此结果可能与蓝绿光对畜禽生长的促进作用有关。张学松研究发现，在蓝绿光生长下的禽类比在白光和红光环境下生长快。同时，曹静等发现，绿光在生长前期能刺激肉鸡睾酮分泌和促进生长发育，蓝光在肉鸡生长后期有更好的促进作用。Wabeck等研究表明，绿光相对于其他色光对肉鸡生长前期体重具有显著增加作用，同时能增加生长后期肉鸡的胸部肌肉含量，而蓝光对肉鸡血浆中睾酮含量有明显提升。光色不仅能对畜禽的生长繁殖产生影响，而且可以改善畜禽因热环境造成的应激损伤。Abdo等研究发现，蓝光环境相对于白光环境可以提高肉鸡体内抗氧化酶活性，减少丙二醛含量，同时减轻了肉鸡因热应激造成的肝脏组织损伤。

3.2 光色对高温环境下家兔血清激素含量的影响

有报道显示，光色可以改变北京鸭和马岗鹅体内GH的含量。这表明光色对动物体内GH的分泌具有调节作用。GH是动物出生后，促进其生长发育的主要激素，具有刺激细胞增殖，促进组织和蛋白质合成等作用。本文研究发现，绿光组家兔体内血清GH的含量最高，蓝光相对于白光也促进了家兔体内GH的分泌，红光则对家兔体内GH的分泌产生了不利影响。这一结果刚好和家兔增重的变化趋势一致，说明不同光色照射家兔造成的生长性能差异可能和刺激家兔体内GH的分泌有密切的关联。MT是动物体内一种直接受光照信息影响其分泌的激素，并具有促进睡眠，调节免疫等多项生理功能。Li等发现，绿光环境能促进肉鸡体内MT的分泌，从而诱导肝脏细胞中IGF-Ⅰ的产生，促进肉鸡骨骼卫星细胞的增殖和分化。赵国先等研究也表明，添加褪黑激素能提高獭兔对营养物质粗蛋白和粗脂肪的消化率，从而对獭兔的生长有促进作用。以上研究显示不管是促进内源性MT的分泌还是在饲料中外源性添加MT，都对畜禽的生长具有促进作用。本试验研究发现，绿光相对于其他色光能显著增加家兔体内MT的含量，此结果可能对家兔生产性能的提高具有正向的影响作用。

3.3 光色对高温环境下家兔空肠发育的影响

空肠是食物消化吸收的主要场所，对家兔的生产性能有直接影响。研究表明，高温诱发的热应激反应会损伤畜禽肠粘膜结构的完整性，降低绒毛高度，破坏肠粘膜屏障，对家禽的消化吸收产生不利影响。肠道绒毛高度与V/C值是衡量畜禽肠道消化吸收能力的重要指标，Wang等的研究显示小肠消化吸收能力可以随着V/C值的提高而升高，同时腹泻率随之降低。畜禽小肠绒毛损伤也减少了肠道对食物营养成分的吸收。本文研究发现，绿光组家兔的绒毛高度和V/C值要高于白光组和其它光色组，表明绿光相对于其它色光能促进高温环境下家兔的空肠发育。其原因可能与GH促进肠黏膜细胞对谷氨酰胺的摄取，促进肠粘膜细胞的修复和再生有关，但具体的机制仍需进一步的研究。

4 结 论

不同的单色光照射家兔会对家兔的生产性能造成影响，其中绿光对家兔的生长具有较为明显的促进作用，这种促进作用能够在一定程度上缓解家兔在夏季饲养时因高温带来的生产效益的降低。

绿光能够促进家兔体内GH和MT的分泌，还能够促进家兔空肠发育。这可能是绿光相对于其他色光能在夏季高温环境中促进家兔生长的原因。