冬季延長光照對錦江牛血液生理生化指標(biāo)的影響

余 燕，邱靜蕓，顏培實(shí)

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院, 江蘇 南京 210095)

延長光照時間在一定程度上可以提高反芻動物生長速度，增加采食量和提高飼料效率[1-3]。在奶牛上延長光照時間可以不同程度提高泌乳牛產(chǎn)奶量，并對成熟前后期生長性能和青年母牛乳腺細(xì)胞增生有一定的促進(jìn)作用[4-5]；同時Bergen在研究中指出延長光照時間有可能通過調(diào)節(jié)代謝相關(guān)激素減輕寒冷冬季對肉牛的負(fù)面影響[6]。也有研究發(fā)現(xiàn)延長光照對體重增加沒有顯著影響[7]。延長光照時間對錦江牛在冬季育肥過程中生理及代謝有何影響？本試驗(yàn)就冬季延長光照時間對錦江牛血液生理生化指標(biāo)進(jìn)行測定，以初步揭示延長光照對錦江牛生理及代謝功能的影響，以期為冬季育肥期錦江牛光照制度設(shè)定提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物及處理

試驗(yàn)在高安市某農(nóng)牧有限公司，冬季自然光照時間在 10.2～12.2 h。在冬季選擇體重在(276.93±6.83)kg的錦江公牛 16 頭隨機(jī)分為 2 組，每組 8 頭，分別在兩個半封閉舍飼養(yǎng)，對照組自然光照；試驗(yàn)組在自然光照的基礎(chǔ)上在 5:00～21:00 之間補(bǔ)充光照使光照時間為 16 h 。試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天晨飼前頸靜脈采血，用非抗凝管和抗凝管(EDTA-2 K)各采 10 mL，采集后 2 h內(nèi)送至高安仁德醫(yī)院進(jìn)行血常規(guī)檢測。同時收集血清和血漿，液氮中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 血液生理生化指標(biāo)的檢測

血常規(guī)及肝腎功能指標(biāo)在江西高安某醫(yī)院全自動血細(xì)胞分析儀檢測血常規(guī)，全自動生化分析儀檢測肝功能和腎功能相應(yīng)指標(biāo)。抗氧化指標(biāo)檢測所用試劑盒均購至南京建成生物科技有限公司。

1.3 統(tǒng)計分析

用SPSS18.0 分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并進(jìn)行T檢驗(yàn)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

如表1所示,試驗(yàn)組WBC和MON顯著高于對照組(P<0.05)；而LYM、HGB、RBC、PLT等其他指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

如表2所示，試驗(yàn)組ALT和AST水平顯著低于對照組(P<0.05)；試驗(yàn)組BUN和Cr水平也顯著低于對照組(P<0.05)，而膽紅素，尿酸等其他指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

表1 不同光照時間對錦江牛血常規(guī)的影響

注：同行數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。

Note: Different lowercase letters superscripts in each line indicate significant difference(P<0.05)，and different capital letter superscripts indicate extremely significant difference(P<0.01).The same below.

表2 延長光照時間對錦江牛肝腎功能相關(guān)指標(biāo)的影響

如表3所示，試驗(yàn)組CAT和T-SOD水平顯著低于對照組(P<0.05)，而T-AOC水平兩組之間差異不顯著(P>0.05)。

3 討 論

3.1 冬季延長光照對血常規(guī)及抗氧化能力的影響

光周期通常被動物用作一種環(huán)境提示，根據(jù)冬季免疫增強(qiáng)假說：小型哺乳動物通常使用短日照來提高免疫功能，以抵消冬季低溫的免疫抑制作用[8-10]。說明光照會對動物機(jī)體免疫力產(chǎn)生一定的影響。也有研究發(fā)現(xiàn)在從長光周期到短光周期的轉(zhuǎn)變過程中，西伯利亞倉鼠T細(xì)胞依賴性抗體的產(chǎn)生減少，條紋倉鼠，西伯利亞倉鼠和敘利亞倉鼠的細(xì)胞、體液及先天免疫中并沒有顯著影響[11-12]，而Brainard等[13]在敘利亞倉鼠中發(fā)現(xiàn)短光照周期增強(qiáng)了其體液免疫功能。結(jié)合冬季免疫增強(qiáng)假說，冬季低溫環(huán)境也可能會引起錦江牛免疫活動增強(qiáng)。

表3 延長光照對血液中抗氧化相關(guān)指標(biāo)的影響

本試驗(yàn)延長光照后錦江牛血液白細(xì)胞和中性細(xì)胞數(shù)顯著提高，有研究表明低溫會減低白細(xì)胞數(shù)量，長光照組白細(xì)胞相對增加，意味著提高細(xì)胞免疫力。單核細(xì)胞含有較多的非特異性脂酶，能吞噬異物產(chǎn)生抗體，有非特異性防御和保護(hù)作用。中性粒細(xì)胞主要參與機(jī)體的非特異性免疫，在機(jī)體發(fā)生炎癥初期最常見，通過吞噬作用來消滅入侵的細(xì)菌。延長光照后錦江牛血液中性細(xì)胞數(shù)也顯著高于自然光照組，暗示非特異性免疫之提高。Xu等[11]在光周期和溫度對條紋倉鼠的免疫功能影響的研究中發(fā)現(xiàn)冷應(yīng)激減少了體內(nèi)WBC，IgG和IgM水平。注射血藍(lán)蛋白10 d后，發(fā)現(xiàn)短日長度降低了PHA應(yīng)答和IgM水平，這表明短光周期對條紋倉鼠的細(xì)胞和體液免疫都有抑制作用[11]。與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

延長光照血液中T-SOD和CAT水平顯著低于自然光照，但是對血液總抗氧化水平?jīng)]有顯著影響。SOD 和CAT是機(jī)體內(nèi)非常重要的 2 種抗氧化酶，主要通過抑制自由基的生成與清除機(jī)體內(nèi)的自由基來保護(hù)機(jī)體， T-AOC 的高低代表整個機(jī)體的抗氧化能力的高低，是體內(nèi)各種抗氧化酶共同作用的結(jié)果[14]。盡管延長光照對總抗氧化能力沒有顯著影響，但卻降低了T-SOD和CAT的水平。推測：延長光照可能減少了機(jī)體自由基的形成或增加了其他抗氧化酶的活性導(dǎo)致兩種重要抗氧化酶活性升高，進(jìn)而影響了機(jī)體抗氧化系統(tǒng)。

而辛海瑞等[15]在光照節(jié)律對北京鴨血液抗氧化功能的影響的研究中指出短時光照和漸增光照顯著降低血漿中T-SOD的活性，不利于機(jī)體抗氧化功能。同時，胡平等[16]在秋冬季補(bǔ)光時間和強(qiáng)度對白羽王鴿產(chǎn)蛋性能、血清生理生化指標(biāo)及抗氧化能力影響的研究中發(fā)現(xiàn)補(bǔ)光時間和強(qiáng)度為 4 h、20.5 lx時，白羽王鴿可獲得較好的產(chǎn)蛋性能，補(bǔ)光時間過長(6 h)且強(qiáng)度過高(31.2 lx)可顯著降低白羽王鴿抗氧化能力。與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

綜上，冬季延長光照在一定程度上提高了錦江牛免疫力，但降低了機(jī)體某些抗氧化酶活性。雖然在不同動物上的研究結(jié)果基本相同，但延長光照時間對機(jī)體免疫及抗氧化系統(tǒng)的影響機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。

3.2 冬季延長光照對蛋白質(zhì)代謝的影響

血清中總蛋白 TP、UA 的含量常作為反映動物機(jī)體蛋白代謝水平的指標(biāo)， 其中 UA 直接反映機(jī)體蛋白質(zhì)分解代謝水平。本試驗(yàn)中延長光照對血清 TP、UA 含量均無顯著影響， 說明延長光照對錦江牛的蛋白質(zhì)代謝無不良影響。

ALT和AST是動物體內(nèi)的重要轉(zhuǎn)氨酶， 在非必需氨基酸的合成和蛋白質(zhì)代謝中起重要的中介作用。研究表明，ALT和AST顯著升高， 說明機(jī)體具有較高的蛋白質(zhì)代謝水平， 本試驗(yàn)結(jié)果顯示：延長光照后血液中ALT和AST水平均顯著低于自然光照組。說明延長光照后降低了氨基酸代謝轉(zhuǎn)化效率，減少了體內(nèi)蛋白質(zhì)營養(yǎng)損失。而李志東等[17]在不同光照時間對 BALB/c 裸小鼠生長發(fā)育及繁殖影響的比較研究中發(fā)現(xiàn)長光照組 ALT 水平高于短光照組，而 AST 水平低于短光照組，與本試驗(yàn)結(jié)果二者均降低有些偏差。

血清尿素氮是血漿蛋白以外的一種含氮化合物，大部分是由肝臟分解蛋白質(zhì)所產(chǎn)生的氨或從腸道中吸收的氨合成其濃度的高低可以作為動物蛋白質(zhì)代謝和日糧氨基酸平衡狀況的較為準(zhǔn)確的反映指標(biāo)[18]。當(dāng)機(jī)體能量不足需要通過糖異生作用來維持時，氨基酸代謝的增加會使血清中 UN 濃度增加，而 Cr 是由動物機(jī)體肌肉蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的， 其濃度主要與動物機(jī)體肌肉總量有關(guān)。尿素氮和肌酐水平被認(rèn)為與機(jī)體氨基酸和蛋白質(zhì)的平衡密切相關(guān)[19]。本研究測得延長光照組血液中尿素氮和肌酐含量結(jié)果顯著低于自然光照組，說明延長光照時間降低了機(jī)體蛋白質(zhì)水解及氨基酸代謝，使得錦江牛對氮利用率提高。

章龍珍等[20]測定了自然光周期(對照組，白天平均 76 lx、晚上 0 lx)、全光照( 940 lx)和全避光(0 lx)三種光照周期下中華鱘幼魚血液生化指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，AST和ALT各組之間無顯著性差異， 全光照組UN含量最高，全避光組與對照組較低，組間無顯著性差異;全避光組Gr含量顯著升高，與對照組、全光照組均有顯著性差異; 而陳永華等[21]在揚(yáng)州種鵝上的研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)难娱L光照時間促使揚(yáng)州鵝血清BUN 水平下降，蛋白質(zhì)合成利用率提高。

綜上所述，延長光照通過影響不同動物機(jī)體轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮和肌酐水平，進(jìn)而影響了機(jī)體蛋白質(zhì)及氨基酸代謝。而在不同動物上的影響差異性及機(jī)制有待深入研究。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，冬季延長光照時間能顯著提高錦江牛血液中免疫相關(guān)的白細(xì)胞和中值細(xì)胞數(shù)，降低蛋白質(zhì)代謝相關(guān)轉(zhuǎn)氨酶及尿素氮和肌酐水平以及T-SOD和CAT水平。