胚胎的溫度訓(xùn)練可獲得健壯雛雞

肉雞的生命周期很短，因此，具有良好的生長(zhǎng)開(kāi)始對(duì)其的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。被稱為“晝夜節(jié)律型孵化”的胚胎溫度訓(xùn)練，是有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一種工具。它將會(huì)從出雛那一刻起就可獲得健壯的雛雞。

在現(xiàn)代家禽生產(chǎn)中，每周從孵化場(chǎng)轉(zhuǎn)移到肉雞場(chǎng)的雛雞高達(dá)200萬(wàn)羽正成為常態(tài)。肉雞總的生命周期有30 %以上的在孵化器中渡過(guò)，這使得在整個(gè)家禽價(jià)值鏈中，孵化場(chǎng)對(duì)肉雞總體生產(chǎn)性能來(lái)說(shuō)發(fā)揮著重要作用。在孵化的“關(guān)鍵時(shí)期”，環(huán)境因子，尤其是孵化溫度，會(huì)影響胚胎的發(fā)育，并可能會(huì)對(duì)出雛后的生產(chǎn)性能產(chǎn)生長(zhǎng)期的作用。

在孵化的最后4 d，給羅斯308肉雞以短期、溫和型溫度的刺激后，產(chǎn)生了如下結(jié)果：較高的孵化率、較大的公/母孵化比例，屠宰時(shí)肉公雞較高的體重和公、母肉雞較高的飼料轉(zhuǎn)化率。

為了改善溫度刺激（“溫度訓(xùn)練”）的方法，在實(shí)踐中，洪堡大學(xué)、百士立豐公司（Pas Reform Hatchery Technologies）、羅福樂(lè)研究所（Friedrich Loeffler Institute，F(xiàn)LI）、聯(lián)邦動(dòng)物衛(wèi)生研究所以及不倫瑞克市動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所合作，進(jìn)行了一項(xiàng)被稱為“晝夜孵化”的研究。

這一合作研究的目的是通過(guò)對(duì)胚胎進(jìn)行溫度刺激（“溫度訓(xùn)練”），來(lái)提高高產(chǎn)家禽品種雛雞的健壯度（對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力，表現(xiàn)為良好的健康狀況、福利和生產(chǎn)性能）。

1 定期進(jìn)行蒸氣浴

“溫度訓(xùn)練”相當(dāng)于定期進(jìn)行蒸氣浴。它會(huì)改善家禽的體溫調(diào)節(jié)功能，通過(guò)對(duì)溫度變化作出反應(yīng)來(lái)提高雛雞的生產(chǎn)性能。孵化環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一種相似的機(jī)會(huì)來(lái)影響雛雞出雛后的發(fā)育、健康狀況和生產(chǎn)性能，并能夠?qū)﹄u一生的健壯度（對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力）產(chǎn)生重要作用。

在肉雞上，研究表明，雛雞出雛前的最后4 d進(jìn)行的這種溫度訓(xùn)練，或稱為“晝夜節(jié)律型孵化”可以提高其健壯度。這對(duì)肉雞一生的生產(chǎn)性能具有積極的影響（圖1）。因此，包括僅在胚胎發(fā)育最后幾天短期溫度變化在內(nèi)的孵化溫度組成，可能與家禽較高的健壯度、健康狀況、福利和生產(chǎn)性能高度相關(guān)，并且對(duì)商業(yè)化家禽孵化的未來(lái)而言也是一個(gè)重要發(fā)展方向。

2 高效生產(chǎn)的雛雞

現(xiàn)代化家禽生產(chǎn)需要個(gè)體均勻、高效生產(chǎn)的健康雛雞。高效生產(chǎn)的雛雞能夠抵抗應(yīng)激環(huán)境，如環(huán)境條件的變化，并僅利用少量的營(yíng)養(yǎng)可維持基本的生理功能，如控制體溫。

健壯度是一種健康標(biāo)準(zhǔn)，受孵化溫度管理的影響。所用孵化溫度僅在最佳孵化溫度的基礎(chǔ)上改變1 ℃就會(huì)產(chǎn)生重大影響。如，火雞和肉雞的孵化結(jié)果表明，火雞胚胎過(guò)度受熱會(huì)降低出雛率。這種情況發(fā)生的程度取決于胚胎發(fā)生時(shí)孵化溫度所用的時(shí)機(jī)，以及溫度變化的程度和持續(xù)時(shí)間。相反地，在家禽上，特定的機(jī)體功能可在胚胎發(fā)育的不同時(shí)期，通過(guò)孵化溫度的操控來(lái)提高。如肌肉發(fā)育可在孵化的早期或后期通過(guò)短期的溫度變化來(lái)激活。孵化溫度的變化也可誘導(dǎo)雛雞在出雛后對(duì)特定溫度范圍的適應(yīng)能力（熱或冷適應(yīng)）。

3 快速的生長(zhǎng)

家禽產(chǎn)肉量的遺傳選擇強(qiáng)烈地受快速的生長(zhǎng)和較高的飼料轉(zhuǎn)化率所引導(dǎo)。這些性狀會(huì)增加胚胎發(fā)育和出雛后發(fā)育時(shí)的代謝熱，其長(zhǎng)期的影響是雛雞在不斷變化的環(huán)境條件下平衡能量消耗和調(diào)控體溫的能力下降。這可能會(huì)對(duì)隨后的生產(chǎn)鏈產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)損失。

可以實(shí)現(xiàn)每日溫度變化的孵化程序不能廣泛使用。因此，該研究感興趣的問(wèn)題包括確定孵化時(shí)溫度刺激的最佳時(shí)機(jī)、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。

4 體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)

要確定孵化時(shí)溫度刺激的最佳時(shí)機(jī)，需要對(duì)家禽胚胎體溫調(diào)控系統(tǒng)的發(fā)育進(jìn)行深入的研究。在這種層次型調(diào)控系統(tǒng)中，體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于一個(gè)較高的水平。恒溫動(dòng)物（同溫動(dòng)物）進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的目標(biāo)在大多數(shù)情況下是維持穩(wěn)定的核心體溫。體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)整合所有生理系統(tǒng)的活動(dòng)來(lái)維持恒定的體溫。如在不太理想的氣候條件下，大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)性能量被用于維持基本的生理功能，因此無(wú)法用于生產(chǎn)性能。在所有的家禽品種中，體溫調(diào)節(jié)機(jī)制均在出雛前（出生前）發(fā)育。這對(duì)出雛后早期溫度調(diào)節(jié)的快速成熟至關(guān)重要，會(huì)影響總的生產(chǎn)性能。

5 具備做出反應(yīng)的能力

出雛前，胚胎的調(diào)節(jié)系統(tǒng)從無(wú)反饋控制的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)發(fā)育為有反饋機(jī)制的閉環(huán)控制系統(tǒng)：生理控制系統(tǒng)發(fā)育中的一個(gè)“關(guān)鍵時(shí)期”。在這一時(shí)期，眾所周知調(diào)控孵化環(huán)境會(huì)對(duì)雛雞一生產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響。機(jī)體功能的“訓(xùn)練”僅在閉環(huán)控制系統(tǒng)能將與訓(xùn)練“經(jīng)歷”有關(guān)的信息持續(xù)地反饋給大腦的調(diào)節(jié)中樞時(shí)成為可能。

筆者的研究認(rèn)為，溫度刺激（“溫度訓(xùn)練”）在出雛前最后幾天中可以得到最有效的應(yīng)用。在這一時(shí)期，即雛雞出殼前的成熟階段，家禽胚胎會(huì)形成發(fā)育良好的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制和生理系統(tǒng)，來(lái)控制其它機(jī)體功能。此時(shí)，胚胎已具備對(duì)環(huán)境刺激做出反應(yīng)的能力。這些反應(yīng)會(huì)“印記”入機(jī)體功能進(jìn)而產(chǎn)生持久的影響。

6 機(jī)體功能的印記

“印記”可描述發(fā)生在胚胎發(fā)育有限階段和生命早期基本的生命生理過(guò)程。胚胎發(fā)育期機(jī)體功能的印記所產(chǎn)生的作用可持續(xù)到成年時(shí)期。1935年，在Konrad Lorenz對(duì)剛出殼雛鵝的經(jīng)典研究中，他已經(jīng)分析了社會(huì)約束性（social binding）的發(fā)育，利用術(shù)語(yǔ)“印記”來(lái)描述這一過(guò)程。他的重要假說(shuō)之一是印記發(fā)生在生命早期有限的并且嚴(yán)格限制的“關(guān)鍵期”。之后在1974/1975年，Günter D?rner——發(fā)育神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者，制定了基礎(chǔ)調(diào)控系統(tǒng)的壽命函數(shù)的“表觀遺傳”的廣義起源概念。在這一概念中，激素以及神經(jīng)遞質(zhì)和細(xì)胞因子（免疫細(xì)胞激素） 作為“關(guān)鍵期”基因組的環(huán)境信息傳遞載體。最后，它們也作為表觀遺傳因子。在家禽胚胎中，生理控制系統(tǒng)的發(fā)育和成熟就是這樣一個(gè)“關(guān)鍵期”，因此對(duì)“印記”非常敏感。

7 終生的設(shè)定值

筆者假設(shè)，在生理反饋機(jī)制的發(fā)育中，調(diào)控系統(tǒng)的“印記”會(huì)發(fā)生，可能會(huì)在大腦的顯微結(jié)構(gòu)水平實(shí)現(xiàn)（“神經(jīng)元印記”），也可能會(huì)通過(guò)一種持續(xù)的環(huán)境誘導(dǎo)型（表觀遺傳）基因組修飾實(shí)現(xiàn)（“基因組印記”）。在孵化的這一“關(guān)鍵期”，生理活動(dòng)的實(shí)際水平可能會(huì)預(yù)先確定個(gè)別生理控制系統(tǒng)的終生“設(shè)定值”（或“設(shè)定范圍”）。如果在體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)育的這一“關(guān)鍵期”胚胎體溫較高，體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的這一“設(shè)定值”將給家禽的一生印記為更高的水平。較低的孵化溫度會(huì)引起相反的作用。由于體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整合作用，值得考慮的是，“溫度訓(xùn)練”也可能誘導(dǎo)其它機(jī)體功能的“印記”，如代謝、采食量和體重、免疫系統(tǒng)和行為。

不理想環(huán)境條件下的機(jī)體功能印記，可能是機(jī)體功能不良出雛規(guī)劃的原因，如會(huì)在隨后的生活中產(chǎn)生代謝紊亂和心血管疾病，以及行為失常。研究表明，在人類上，妊娠期母體糖尿病會(huì)引發(fā)子代肥胖，同樣，在家禽上，孵化條件不理想會(huì)導(dǎo)致在隨后的生長(zhǎng)中發(fā)生腹水綜合征。

然而，人們一致認(rèn)為，更好地理解“印記”機(jī)制并掌握其更多的知識(shí)，可以專門(mén)用來(lái)誘導(dǎo)胚胎在出雛后對(duì)環(huán)境條件的長(zhǎng)期適應(yīng)（表觀遺傳）。

8 較高的出雛率

為了證明胚胎的“溫度訓(xùn)練”可以提高高產(chǎn)家禽品種的健壯度和生產(chǎn)性能的假設(shè)，筆者與洪堡大學(xué)與Friedrich-Loeffler研究所（FLI）、聯(lián)邦動(dòng)物衛(wèi)生研究所和不倫瑞克市動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所合作，對(duì)肉雞（Ross 308）進(jìn)行了一項(xiàng)研究。

研究發(fā)現(xiàn)，在胚胎發(fā)育的最后4 d每天給予2 h超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溫度1 ℃的短期熱刺激，所有6個(gè)孵化試驗(yàn)的出雛率可以提高大約1.5 %（表1）。在這些孵化條件下，公雛雞的出雛比例顯著較高（圖2）。在之后的肉雞生長(zhǎng)試驗(yàn)中，受到短期熱刺激的雄性肉仔雞平均日增重要顯著高于對(duì)照組雞群和第三組（在出雛前最后4 d持續(xù)進(jìn)行熱刺激）。相比較，孵化期間短期的熱刺激能使雛雞出殼后體重顯著提高，增加2.9 %。受到熱刺激的公母肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率數(shù)值顯著低于對(duì)照組和孵化期長(zhǎng)期處于熱應(yīng)激的公母肉雞（表2）。

9 較高的適應(yīng)能力

僅在出雛前最后幾天進(jìn)行短期的高熱刺激（“溫度訓(xùn)練”）會(huì)對(duì)公雞和母雞的所有生產(chǎn)參數(shù)產(chǎn)生積極的特殊的作用。這些作用可以使人們通常所稱的家禽健壯度得到改善。出殼前經(jīng)過(guò)短期的熱刺激或“訓(xùn)練”所產(chǎn)生的較高公雛比例可支持這一結(jié)論。眾所周知雄性胚胎比雌性胚胎通常更容易受到環(huán)境變化的影響。我們的假設(shè)是，胚胎“溫度訓(xùn)練”的特殊性是對(duì)氣候變化以及很可能會(huì)對(duì)其它環(huán)境和社會(huì)影響有較高的適應(yīng)能力。最后，這些家禽較低的應(yīng)激水平也會(huì)提高免疫應(yīng)答反應(yīng)。

10 健壯的雛雞

包括溫度刺激在內(nèi)的孵化方法更符合胚胎的自然生理需求，并因此也可能對(duì)動(dòng)物福利和保護(hù)產(chǎn)生積極的影響。健壯的雛雞可對(duì)抗氣候變化，進(jìn)而可降低死亡率和生產(chǎn)性能的損失。孵化期間采用“溫度訓(xùn)練”的家禽總體健康狀況和抵抗力的提高，還會(huì)使它們?cè)陔S后的生命中需要較少的藥物/免疫接種。

包括短期溫度變化的孵化溫度組成與提高家禽生產(chǎn)性能的目標(biāo)高度相關(guān)（圖3），并可能是家禽商業(yè)孵化未來(lái)的趨勢(shì)。首次在商業(yè)生產(chǎn)條件下給肉雞胚胎應(yīng)用“溫度訓(xùn)練”正在進(jìn)行中，并將會(huì)獲得良好的結(jié)果?！酢?/p>

原題名：Embryonic “temperature training” for robust chicks（英文）

原作者：Barbara Tzschentke和Sabrina Tatge（德國(guó)柏林洪堡大學(xué)）