皮質(zhì)酮對(duì)肉雞生產(chǎn)性能和骨骼生物學(xué)特性的影響

劉德義 ，張 華，周振雷

(1. 安徽科技學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；2. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210095)

皮質(zhì)酮對(duì)肉雞生產(chǎn)性能和骨骼生物學(xué)特性的影響

劉德義1，張 華2，周振雷2*

(1. 安徽科技學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；2. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210095)

目的：研究皮質(zhì)酮對(duì)生長(zhǎng)期肉雞的生長(zhǎng)性能和骨骼生物學(xué)特性的影響。方法：采用外源性皮質(zhì)酮處理肉雞的方法，80羽肉雞隨機(jī)分為對(duì)照組與皮質(zhì)酮處理組，8日齡時(shí)，皮質(zhì)酮處理組肉雞每天注射皮質(zhì)酮8 mg/kg，對(duì)照組注射等劑量的玉米油，為期1周。分別于15日齡和22日齡采樣各組樣品進(jìn)行分析。結(jié)果：皮質(zhì)酮可以顯著降低肉雞的體重和采食量；與對(duì)照組比較，皮質(zhì)酮處理組的骨長(zhǎng)度、骨強(qiáng)度、骨密度均顯著降低，血鈣和酸性磷酸酶水平顯著增高，血磷水平顯著下降。結(jié)論：皮質(zhì)酮影響肉雞的生產(chǎn)性能，骨代謝平衡和骨骼生長(zhǎng)發(fā)育。

皮質(zhì)酮；生產(chǎn)性能；骨生物學(xué)特性；肉雞

現(xiàn)代肉雞品種的選育過(guò)程中，注重肉雞快速增重的選育方式對(duì)肉雞的生理機(jī)能產(chǎn)生了顯著的影響，導(dǎo)致腿病的發(fā)病率逐漸增加[1]。肉雞腿病的發(fā)生，不僅影響動(dòng)物福利，同時(shí)也帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)損失。在集約化養(yǎng)殖環(huán)境中，高溫、擁擠、免疫、抓取和運(yùn)輸?shù)染鶗?huì)引起肉雞的慢性應(yīng)激[2]。長(zhǎng)期慢性的應(yīng)激已證實(shí)對(duì)骨骼的發(fā)育有重要影響[3]。

禽類在應(yīng)激狀態(tài)下，下丘腦-垂體-腎上腺素軸被激活，大量分泌糖皮質(zhì)激素—皮質(zhì)酮(Corticosterone, CORT)，調(diào)整體內(nèi)各大代謝途徑和生理機(jī)能以應(yīng)對(duì)各種應(yīng)激源[4]。因此，血漿皮質(zhì)酮的濃度可作為禽類處于應(yīng)激狀態(tài)的可靠標(biāo)志[5]。皮質(zhì)酮不僅調(diào)節(jié)水鹽平衡、血壓穩(wěn)態(tài)和三大物質(zhì)代謝等基本生理活動(dòng)，還參與調(diào)控骨骼發(fā)育和免疫與炎癥等過(guò)程[6]。近年來(lái)，用皮質(zhì)酮處理動(dòng)物來(lái)模擬生理應(yīng)激的方法已經(jīng)廣泛的在嚙齒類和禽類的研究中得以應(yīng)用[7-9]。然而大量的研究都集中于皮質(zhì)酮影響生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝以及免疫系統(tǒng)的功能[10-12]，卻很少關(guān)注皮質(zhì)酮對(duì)于肉雞骨骼系統(tǒng)發(fā)育的影響。為了闡明應(yīng)激對(duì)肉雞骨代謝的影響，本試驗(yàn)通過(guò)皮質(zhì)酮處理生長(zhǎng)期肉雞模擬應(yīng)激，探討皮質(zhì)酮對(duì)生長(zhǎng)期肉雞生產(chǎn)性能以及骨骼生物學(xué)特性的影響，以期為應(yīng)激對(duì)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的影響的機(jī)理研究提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物 1日齡健康Rose 308肉雞購(gòu)于嘉吉公司。試驗(yàn)期間試驗(yàn)雞籠養(yǎng)，雞舍每天24 h人工光照，自由飲食和飲水，常規(guī)免疫。嚴(yán)格控制雞舍內(nèi)溫濕度，最初溫度維持在35 ℃，之后在一星期內(nèi)逐漸降到21 ℃，維持至試驗(yàn)結(jié)束。空氣濕度維持在45 %左右。

1.1.2 主要儀器和設(shè)備 X射線機(jī)(北京萬(wàn)東)，16級(jí)鋁階(英國(guó)Roslin研究所惠贈(zèng))，CR系統(tǒng)(柯尼卡，日本)；生化分析儀(BS-300，邁瑞公司，深圳)；馬弗爐(SX-2.5-10，上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司)；骨強(qiáng)度測(cè)定儀(LR10K PLUS, Lloyd Instruments Ltd., Hampshire, 英國(guó))；Nikon光學(xué)顯微鏡(H5505，日本)以及數(shù)字信號(hào)拍照系統(tǒng)(DS-Fil)。

1.1.3 主要試劑 皮質(zhì)酮(Sigma-Aldrich，上海)；抗酒石酸酸性磷酸酶(trACP)測(cè)定試劑盒(A058，南京建成)；血漿鈣、磷、堿性磷酸酶生化檢測(cè)試劑盒(邁瑞公司，深圳)；其他試劑均選用國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1日齡健康Rose 308肉雞80羽，隨機(jī)分為2組，皮質(zhì)酮處理組和對(duì)照組，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8只，兩組的初始體重?zé)o差異。試驗(yàn)期21 d，8日齡開(kāi)始，于每日早晨8 ∶00 ～ 9 ∶00間，CORT組皮下注射皮質(zhì)酮8 mg/kg體重，對(duì)照組注射等量玉米油，連續(xù)注射一周。皮質(zhì)酮以玉米油為溶劑，其濃度為8 mg/mL。

1.2.2 樣品采集 15日齡時(shí)，兩組隨機(jī)選取15羽，稱重、心臟采血，抗凝管取5 mL，斷頭處死后，取肝臟稱重，計(jì)算肝指數(shù)。血液樣本于冰盒內(nèi)保存，于4 ℃ 3500 r/min離心10 min后取血漿，分裝后-20 ℃保存?zhèn)溆茫蝗∽髠?cè)肱骨、股骨和脛骨于各自編號(hào)自封袋中，-20 ℃保存?zhèn)溆茫?2日齡時(shí)，每組隨機(jī)取15只雞，采樣方法同上。

1.3 骨指數(shù)與骨長(zhǎng)度的檢測(cè)

將骨樣解凍過(guò)夜，然后刮除骨上所有的軟組織。稱重并用游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度。骨指數(shù)的表示公式是：骨重(g)/體重(kg)[13]。

1.4 骨密度測(cè)定

將骨樣本與16級(jí)鋁階置于同一個(gè)暗盒上，拍片。股骨、肱骨、脛骨均采用前后位。攝片條件：焦點(diǎn)膠片距(FFD) 80 cm, 球管電壓44 kV，3.88 mAs[14]。所攝X光片置于透射式掃描儀上掃描，用 NIH Image J 1.32j圖像處理系統(tǒng)分析圖像。骨骼樣本的放射密度單位毫米鋁階厚度(mmAl)。

1.5 骨強(qiáng)度檢測(cè)

用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)檢測(cè)各骨樣骨強(qiáng)度[15]。于骨中點(diǎn)處做標(biāo)記，用游標(biāo)卡尺測(cè)量此處的直徑。據(jù)骨長(zhǎng)確定跨距，將骨放置于兩個(gè)支點(diǎn)上，預(yù)載荷速度為3 mm/min，骨骼斷裂后停止。通過(guò)NEXYGEN PLUS軟件(Lloyd Instruments)分析曲線的最高點(diǎn)即為骨強(qiáng)度(用N表示)。

1.6 血液生化指標(biāo)的測(cè)定

取-20 ℃血樣一份，4 ℃解凍，取1mL左右于1.5 mL EP管中，用血液生化試劑分別檢測(cè)血漿總鈣、總磷和堿性磷酸酶的水平?？咕剖崴嵝粤姿崦?Tartrateresistantacidphosphatase, trACP)的測(cè)定按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢測(cè)。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 體重、相對(duì)器官重和采食量變化

各組生產(chǎn)性能變化見(jiàn)表1，CORT顯著抑制肉雞體重；15日齡時(shí)，CORT組肉雞的肝指數(shù)顯著高于對(duì)照組，22日齡時(shí)，CORT組的肝指數(shù)與對(duì)照組無(wú)顯著差異；CORT組肉雞的采食量顯著低于對(duì)照組；肝指數(shù)與采食量在日齡和處理之間存在交互效應(yīng)。

表1 CORT處理對(duì)肉雞體重、相對(duì)器官重和采食量的影響

2.2 骨參數(shù)變化

由表2可知，CORT處理顯著降低肉雞的脛骨、股骨和肱骨的骨指數(shù)、骨長(zhǎng)度、骨密度和骨斷裂強(qiáng)度。且骨參數(shù)值隨日齡增加。肱骨斷裂強(qiáng)度、股骨密度、股骨斷裂強(qiáng)度和脛骨密度在日齡和處理之間存在交互效應(yīng)。

表2 CORT處理對(duì)骨參數(shù)的影響

2.3 血漿鈣、磷水平、堿性磷酸酶和抗酒石酸酸性磷酸酶活性變化

由表3可得，由皮質(zhì)酮誘導(dǎo)的應(yīng)激可顯著提高血漿中鈣和酸性磷酸酶的含量，降低血磷水平，堿性磷酸酶水平無(wú)顯著變化，日齡對(duì)各參數(shù)無(wú)影響，血磷在日齡和處理之間存在交互效應(yīng)。

表3 CORT處理對(duì)肉雞血液生化參數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

皮質(zhì)酮降低肉雞的采食量，同時(shí)也降低體重的增長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果與先前的諸多研究結(jié)果相一致[8-16]，皮質(zhì)酮引起肉雞體增重和飼料轉(zhuǎn)化效率降低。肝臟為體內(nèi)主要的代謝器官，參與機(jī)體能量和物質(zhì)代謝。15日齡時(shí)，皮質(zhì)酮處理組的肉雞肝指數(shù)明顯增加，這可能是由于應(yīng)激狀態(tài)下能量的重新分配有關(guān)，22日齡的肝指數(shù)無(wú)差異，說(shuō)明此時(shí)皮質(zhì)酮處理后的肉雞能量代謝趨于恢復(fù)正常水平。

本試驗(yàn)皮質(zhì)酮處理組的肉雞骨長(zhǎng)與骨指數(shù)顯著降低，骨密度與骨強(qiáng)度均低于對(duì)照組，表明皮質(zhì)酮影響骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育，引起骨量的減少。其機(jī)理可能在于皮質(zhì)酮抑制生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞的增殖和分化，進(jìn)而對(duì)肉雞骨的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響[17]。

ALP一直作為骨形成與骨轉(zhuǎn)化的重要指標(biāo)之一，主要用于評(píng)價(jià)成骨細(xì)胞的活性；trACP由破骨細(xì)胞分泌，用于破骨細(xì)胞活性的評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，皮質(zhì)酮顯著提高了肉雞血鈣水平，這一結(jié)果與之前報(bào)道一致；應(yīng)激狀態(tài)下血液中ALP無(wú)明顯變化，trACP的水平顯著提高，說(shuō)明皮質(zhì)酮誘導(dǎo)破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)，而成骨細(xì)胞活性無(wú)顯著變化，引起大量骨鈣入血，從而使血液中鈣的濃度升高[16]。本研究結(jié)果同時(shí)顯示，皮質(zhì)酮可下調(diào)血漿中總磷的水平，相關(guān)的機(jī)理仍有待研究。本研究證實(shí)了皮質(zhì)酮對(duì)肉雞的生產(chǎn)性能有顯著影響。

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(責(zé)任編輯：馬世堂)

Effects of Corticosterone on the Performance and Bone Biological Characteristics of Broilers

LIU De-yi1，ZHANG Hua2，ZHOU Zhen-lei2*

(1. College of Animal Science，Anhui Science and Technology University， Fengyang 233100,China;2. College of Veterinary Medicine, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Objective: The present study was conducted with broilers exposed to exogenous corticosterone (CORT), with the aim of determining its effects on the performance and bone biological characteristics of growing broilers. Methods: Eighty broilers were randomly allocated to the control and CORT-treated groups. At 8 days of age, CORT-treated group broilers were injected with CORT (8 mg/kg body weight)while the control group birds were treated with corn oil for 1 week. Samples from different groups chickens were collected at 15 days and 22 days of age. Results:CORT obviously decreased body weight and feed intake. Compared with the control group, bone length, radiographic density and strength of CORT-treated group were decreased significantly, the levels of plasma Ca and trACP were increased, and plasma P was decreased. Conclusion: It implied that CORT affected the performance, bone meatabolism balance and bone development in broilers

Corticosterone；Growth performance；Bone biological characteristics；Broiler

2016-09-19

國(guó)家自然科學(xué)基金(31572579)。

劉德義(1963-)，男，安徽省鳳陽(yáng)縣人，碩士，教授，主要從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與疾病防控、小動(dòng)物麻醉研究；*通訊作者：周振雷，教授，E-mail:zhouzl@njau.edu.cn。

S834.1

A

1673-8772(2016)06-0007-05