玉米赤霉烯酮对海南文昌种母鸡繁殖性能及其后代发育的影响

■梁姝婕 罗平成 王伟唯 曹庆云 叶 慧 张常明 冯定远 左建军

（华南农业大学动物科学学院，广东省动物营养调控重点实验室，广东广州 510642）

玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEA），是一种由镰刀菌属（主要是禾谷镰刀菌）产生的具有雌激素活性的非甾醇类毒素[1-2]，在霉变的谷类作物（如玉米、大麦、小麦）中广泛存在[3-4]。ZEA主要作用于动物的生殖系统，具有很强的生殖毒性和免疫毒性，可导致后代畸形，对猪的影响最为严重[5]。ZEA 可通过食用被污染的饲料进入家禽体内，蛋鸡中毒表现为鸡冠肿大、卵巢萎缩、产蛋率下降和腹水症[6-7]。张伟伦等[8]研究发现，ZEA影响蛋鸡的产蛋率、鸡蛋破损率和畸形率，并损害卵巢正常的组织结构，造成卵母细胞萎缩、卵巢出血等现象。ZEA还可引起蛋鸡肝细胞变性和坏死，导致肝脏中蛋白质合成产生障碍[9]。目前ZEA对蛋鸡生产性能的影响已有相关的研究[8,10]，但是关于ZEA对种母鸡繁殖性能及其后代影响的研究较少。因此，本试验以海南文昌种母鸡为研究对象，在基础饲粮中添加不同剂量ZEA，研究ZEA对种母鸡以及子代的毒性作用，以期为种鸡养殖提供一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

ZEA：纯度≥99%，购自青岛普瑞邦生物工程有限公司。

1.2 试验设计及分组

试验选取产蛋率、体重、健康状况相近的30周龄海南文昌种母鸡共160 羽，采用单因子分组设计，随机分成4 组，每组4 个重复，每个重复10 羽。其中空白对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中分别添加250、500 μg/kg和750 μg/kg ZEA。

1.3 试验饲粮

试验日粮配方参考中国肉鸡饲养标准（NY/T 33—2004）和试验鸡场文昌鸡营养需要企业标准配制，基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及其营养水平（风干基础）

1.4 饲养管理

试验地点在恩平基龙有限公司的半开放式棚舍进行。在试验前将待选的母鸡集中饲养7 d，根据产蛋率进行分组调整，调整到每组产蛋率基本一致。预试期为7 d，统一饲喂一种商品全价饲料，正试期为36 d，各组饲喂相应的饲粮。试验期间按照公司常规管理办法对种母鸡进行管理，每天限饲90 g/只，自由饮水。

1.5 样品采集与指标测定

1.5.1 种母鸡

1.5.1.1 产蛋率与不合格种蛋率

从正式试验开始，每天记录产蛋数，并计算产蛋率和不合格种蛋率。

产蛋率（%）=产蛋数/产蛋母鸡数量×100

不合格种蛋率（%）=不合格种蛋/总产蛋数×100

1.5.1.2 蛋品质

在正式试验第36天，每个重复收集3个蛋，每组共12个，进行蛋形指数、蛋黄颜色、蛋壳强度、蛋壳厚度、哈夫单位的测定。蛋形指数是使用游标卡尺测量蛋的长径与短径后计算得出，蛋黄颜色由比色卡对比得出，分别使用蛋壳强度计和螺旋测微器测定蛋壳强度和厚度。

蛋形指数=长径/短径

哈夫单位=100lg（H-1.7W0.37+7.6）

式中：H——蛋白高度（mm）；

W——蛋重（g）。

1.5.1.3 血清性激素水平

在正式试验第36 天，每个重复选取3只种母鸡，每组共12只，采集全血后4 000 r/min 离心20 min，收集并分装血清，-20 ℃下保存，用于测定血清雌二醇（E2）、促卵泡激素（FSH）、促黄体生成素（LH）的浓度。

1.5.1.4 卵泡发育

在正式试验第36天，每个重复选取3只种母鸡，每组共12只，屠宰后统计其卵泡数量，计算卵泡闭锁率。

卵泡闭锁率（%）=闭锁卵泡数/小于等于4 mm卵泡总数×100

1.5.1.5 肝脏指数

在正式试验期第36天，每个重复选取3只种母鸡，每组共12只，屠宰后称量其肝脏重，计算肝脏指数。

器官指数（g/kg）=器官重/屠体重

1.5.1.6 肠道形态

在正式试验第36 天，每个重复选取1 只种母鸡，屠宰后取空肠前段1～2 cm 组织保存在4%多聚甲醛溶液中，石蜡包埋后制作切片，进行苏木素-伊红（hematoxylin-eosinstaining，H.E.）染色，显微镜下观察、测量其绒毛高度、隐窝深度，计算绒毛高度与隐窝深度的比值。

1.5.1.7 孵化性能

在正式试验期第27、30、33 天时，每个重复选20 枚蛋，每组共80 枚，进行孵化，并在对应的出苗日进行统计，计算受精率、孵化率和健雏率。

1.5.2 子代小鸡

选取正式试验期第33～36 天的种蛋孵化的雌性小鸡，待30日龄小鸡阶段结束后，每个重复选取2只，每组共8只，称重后屠宰，剖取心脏、脾脏、肝脏、肾脏和法氏囊进行称重，计算器官指数。取空肠前段1～2 cm 组织保存在4%多聚甲醛溶液中，石蜡包埋后制作切片，进行H.E.染色，显微镜下观察、测量其绒毛高度、隐窝深度，计算绒毛高度与隐窝深度的比值。

1.6 统计分析

采用SPSS 20.0 软件进行单因素方差分析（oneway ANOVA），在差异显著的基础上采用LSD 方法进行多重比较以及线性（linear）和二次曲线（quadratic）趋势分析，结果采用“平均数±标准误”表示，P＜0.05表示差异显著，P＞0.05 表示差异不显著，其中0.05＜P＜0.10表示具有差异趋势。

2 结果与分析

2.1 饲粮添加ZEA对种母鸡繁殖性能与脏器性状的影响

2.1.1 饲粮添加ZEA 对种母鸡产蛋性能的影响（见表2）

由表2 可知，添加不同剂量ZEA，在数值上降低了产蛋率，但无显著差异（P＞0.05），750 μg/kg 组的不合格种蛋率在数值上高于对照组和250、500 μg/kg组（P＞0.05）。

表2 饲粮添加ZEA对种母鸡产蛋性能的影响（%）

2.1.2 饲粮添加ZEA对种母鸡蛋品质的影响（见表3）

表3 饲粮添加ZEA对蛋品质的影响

由表3 可知，不同剂量ZEA 对种蛋的蛋黄颜色、哈夫单位、蛋形指数均无显著影响（P＞0.05）。与对照组相比，250 μg/kg组种蛋的蛋壳强度有升高的趋势，但无显著差异（P=0.060），随着ZEA剂量的提高，种蛋的蛋壳强度呈二次曲线降低（P=0.030）。500 μg/kg 组和750 μg/kg 组种蛋的蛋壳厚度显著低于250 μg/kg组（P＜0.05）。

2.1.3 饲粮添加ZEA对种蛋孵化性能的影响（见表4）

表4 饲粮添加ZEA对种蛋孵化性能的影响（%）

由表4 可知，不同剂量ZEA 处理后，种蛋的受精率和孵化率在数值上低于对照组，但无显著差异（P＞0.05）。试验组的健雏率与对照组相比无显著性差异（P＞0.05）。

2.1.4 饲粮添加ZEA 对种母鸡肝脏指数的影响（见表5）

表5 饲粮添加ZEA对种母鸡肝脏指数的影响(g/kg)

由表5可知，不同剂量ZEA处理后种母鸡的肝脏指数在数值上有所降低，但无显著差异（P＞0.05）。

2.1.5 饲粮添加ZEA 对种母鸡空肠形态的影响（见表6）

表6 饲粮添加ZEA对种母鸡空肠形态的影响

由表6可知，不同剂量ZEA对种母鸡空肠的绒毛高度、隐窝深度以及绒毛高度/隐窝深度比值均无显著影响（P＞0.05）。

2.1.6 饲粮添加ZEA 对种母鸡血清性激素水平的影响（见表7）

由表7 可知，不同剂量ZEA 对种母鸡血清中E2、FSH、LH浓度均无显著影响（P＞0.05）。

表7 饲粮添加ZEA对种母鸡血清性激素浓度的影响（IU/L）

2.1.7 饲粮添加ZEA对种母鸡卵泡闭锁率的影响（见表8）

由表8 可知，与对照组相比，不同剂量ZEA 处理后种母鸡的卵泡闭锁率在数值上均有所升高，但无显著差异（P＞0.05）。

表8 饲粮添加ZEA对种母鸡卵泡闭锁率的影响（%）

2.2 饲粮添加ZEA对子代小鸡体重和脏器性状的影响

2.2.1 饲粮添加ZEA对子代小鸡体重的影响（见表9）

由表9 可知，与对照组相比，不同剂量ZEA 对种母鸡子代30日龄时的体重均无显著影响（P＞0.05）。

表9 饲粮添加ZEA对子代小鸡体重的影响（g）

2.2.2 饲粮添加ZEA对子代30日龄小鸡器官指数的影响（见表10）

由表10可知，与对照组相比，不同剂量ZEA处理后子代小鸡的肝脏指数、肾脏指数在数值上有所升高，心脏指数在数值上有所降低，但无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，不同剂量ZEA 处理对子代法氏囊指数无显著影响（P＞0.05）。与对照组相比，250 μg/kg 组显著降低了子代小鸡的脾脏指数（P＜0.05）。500 μg/kg 组和750 μg/kg 组子代小鸡的脾脏指数均显著高于250 μg/kg组（P＜0.05）。

表10 饲粮添加ZEA对子代小鸡器官指数的影响（g/kg）

2.2.3 饲粮添加ZEA对子代空肠形态的影响（见表11）

由表11 可知，各处理组之间空肠的绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度值均无显著差异（P＞0.05）。

表11 饲粮添加ZEA对子代小鸡空肠形态的影响

3 讨论

3.1 饲粮添加ZEA对种母鸡繁殖性能与脏器性状的影响

3.1.1 饲粮添加ZEA对种母鸡生产性能的影响

在有关ZEA的研究中，对于哺乳动物的研究相对较多。关于单一ZEA 污染对种母鸡生产性能造成影响的报道较少，其中大多数相关研究表明ZEA对种母鸡的生产性能没有显著影响。

Allen 等[11]研究中，分别以纯品ZEA 添加量为0、10、25、50、100、200、400、800 mg/kg 的饲粮饲喂30 周龄白莱航产蛋种母鸡，发现各浓度ZEA的处理对种母鸡的产蛋性能、鸡蛋尺寸、饲料消耗量、体重、孵化性能、孵化率、子代前3 周生产性能、蛋壳厚度、蛋哈夫单位均没有显著影响。Branton等[12]的研究发现，用含有298 μg/kg DON 以及1 102 μg/kg ZEA 的混合污染高粱饲粮饲喂23周龄白来航母鸡24周，在试验期间，没有对母鸡产蛋率造成显著影响。ZEA 可降低白来航母鸡的蛋比重和蛋壳厚度[13]。张伟伦等[8]发现ZEA影响270 日龄海兰粉蛋鸡的产蛋率，1 mg/kg ZEA 增加鸡蛋的破损率和畸形率，但是2 mg/kg ZEA 反而降低鸡蛋破损率和畸形率。

在本研究中，饲粮中添加不同剂量ZEA在数值上降低了种母鸡的产蛋率、受精率和孵化率，对蛋品质中的哈夫单位、蛋形指数、蛋黄颜色等均没有产生显著影响，但是健雏率有所增加，与张伟伦等[8]研究相似。蛋壳强度与蛋壳厚度方面的趋势比较一致，与对照组相比，250 μg/kg 组种蛋的蛋壳强度有升高的趋势，随着ZEA 剂量的提高，种蛋的蛋壳强度有降低的趋势。与对照组相比，250 μg/kg组种蛋的蛋壳厚度有升高的趋势，500 μg/kg 组和750 μg/kg 组种蛋的蛋壳厚度显著低于250 μg/kg组。

本研究的有关结果与前人的试验结果较为一致，但添加250 μg/kg ZEA在数值上提高了种蛋的蛋壳强度和蛋壳厚度，需要做进一步的研究。关于750 μg/kg组蛋壳强度相对较低，这可能提示ZEA对于种母鸡输卵管的子宫部位的钙代谢相关机制有一定的影响，但是相关机制有待进一步的研究。

3.1.2 饲粮添加ZEA 对种母鸡脏器及肠道形态的影响

在关于ZEA 对非繁殖系统的脏器以及肠道形态影响方面，鲜见ZEA对种母鸡脏器有显著影响的研究报道，现有的报道对ZEA 在这方面的作用还存在争议，对于肠道形态方面鲜有报道。

Chi 等[14]选取1 日龄肉鸡（Indian River®，公母对半）分成6 组，在饲粮中分别添加0、10、25、50、100、200、400、800 mg/kg纯品ZEA，饲喂至21日龄，结果表明，各组间肉鸡的器官指数（肝脏、心脏、脾脏、睾丸、输卵管、卵巢、法氏囊）均没有显著差异。但是朱碧波等[15]关于ZEA 对肉鸡肝脏氧化损伤方面的研究中，结果表明饲粮中添加2 mg/kg ZEA 对肉鸡肝脏具有氧化损伤的作用。ZEA 可严重损伤270 日龄海兰粉蛋鸡的肝脏结构，引起肝细胞变性、坏死和纤维化，并出现相应的肝功能下降[9]。杨美璐[16]研究发现1 500～3 500 μg/kg ZEA 不影响育成期蛋鸡肝脏、肾脏及生殖器官发育指数，但对其组织形态学有一定的病理影响。这些研究说明ZEA 可引起肝脏氧化应激而造成损伤，诱导细胞凋亡，产生炎症[17-18]。在本研究中，不同剂量ZEA处理在数值上降低了种母鸡的肝脏指数，与前人的研究结果一致，具体的损伤机制需要从分子生物学层面做进一步的研究。

在前人的研究中，未见ZEA对鸡肠道健康的相关负面报道。在本试验中，不同剂量ZEA对种母鸡的空肠形态没有显著影响，可能与家禽较强的肠肝循环和排泄能力、毒素在脏器中的残留时间短和残留量少以及产生的代谢产物毒性低有关[19]。

3.1.3 饲粮添加ZEA 对种母鸡繁殖系统和性激素水平的影响

ZEA可对动物的生殖系统造成一定的负面影响，但是关于种母鸡血清性激素、卵泡闭锁率的相关报道相对较少。

Chi 等[14]选取1 日龄肉鸡（Indian River®，公母对半）分成6 组，在饲粮中分别添加0、10、25、50、100、200、400、800 mg/kg纯品ZEA，饲喂至21日龄，结果表明，与其他各组相比，400 mg/kg和800 mg/kg组的白细胞总数因为总淋巴细胞的减少而显著减少；各组间红细胞、血红蛋白含量以及各项血清生化指标（钙含量、磷含量、总蛋白浓度、碱性磷酸酶浓度、胆固醇含量）没有显著差异。杨美璐[16]研究发现1 500～3 500 μg/kg ZEA显著影响育成期蛋鸡的血液生理生化、血清抗氧化和血清激素水平，并随时间的增长，毒性逐渐积累。凌阿茹等[10]研究发现ZEA 剂量高于5 mg/kg 时，损伤34 周龄海兰褐蛋鸡的卵巢机能，干扰性激素分泌。张伟伦等[8]发现ZEA可造成卵巢充血、出血、卵母细胞萎缩、卵泡间质细胞群增多并水肿的现象。

本试验的有关研究表明不同剂量ZEA 对种母鸡血清中E2、FSH、LH 浓度均没有显著影响。关于卵泡闭锁率的结果显示，不同剂量ZEA处理后种母鸡的卵泡闭锁率在数值上高于对照组。本试验关于种母鸡的研究没有找到直接的参考依据，前人有关哺乳动物的研究表明，ZEA 具有刺激机体产生雌二醇的作用[20-22]，但是在本研究中该作用未能体现出来，ZEA及其代谢产物的雌激素活性在本研究中并未起到对机体本身这三种性激素产生影响的作用。

3.2 饲粮添加ZEA对种母鸡后代生长发育的影响

鲜见ZEA对种母鸡后代生长发育情况的研究，但是有少量研究实验室动物的相关报道。高鑫等[23]关于ZEA对大鼠生殖发育跨代毒性的研究表明，在日粮中添加5～20 mg/kg ZEA 会导致妊娠雌性大鼠采食量和体重的显著降低，但是产仔数没有显著差异，其中20 mg/kg ZEA会导致产仔存活率显著降低，也会导致其后代雌性小鼠的体重显著下降。Xu等[24]研究发现，ZEA可诱导雏鸡肝脏和肾脏组织结构紊乱、细胞脱落和炎性细胞浸润。

在本研究中，不同剂量ZEA 对子代小鸡阶段的体重无显著影响。但是子代在器官指数方面出现了一定程度的差别，与对照组相比，不同剂量ZEA 处理在数值上升高了子代小鸡的肝脏指数和肾脏指数，降低了心脏指数。250 μg/kg 组子代小鸡的脾脏指数显著低于对照组，500 μg/kg 组和750 μg/kg 组子代小鸡的脾脏指数显著高于250 μg/kg 组。但是这样的差别并未出现对于ZEA 的剂量效应关系，目前尚未发现充分的证据可对这样的差别进行充分说明。

对于这一部分的结果，ZEA对子代生长没有呈现剂量效应的影响，与针对大鼠的试验相对比可能是因为种间差异以及使用剂量的悬殊导致了试验结果的差异，也可能与之前提到的ZEA在种母鸡体内的代谢情况以及家禽对ZEA不敏感有关[19,25]。

4 结论

饲粮中添加500、750 μg/kg ZEA可显著降低文昌种母鸡的蛋壳厚度，对其产蛋性能、孵化性能以及子代生长发育等重要的繁殖性状影响不显著，且在本试验条件下不存在剂量效应关系。