我國胚蛋給養(yǎng)技術(shù)研究進展

黃 萌

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江齊齊哈爾 161005）

胚蛋給養(yǎng)技術(shù)是通過向禽蛋內(nèi)補給營養(yǎng)的方式為發(fā)育中的胚胎提供其無法從胚蛋中獲得的充足的營養(yǎng)素或免疫力。這一技術(shù)早期起源于美國，美國主要應(yīng)用于家禽免疫，在蛋雞馬立克氏病、新城疫病等必需免疫程序中起到了較好的作用且節(jié)省了大量勞動力。目前禽蛋給養(yǎng)的技術(shù)正在向多方向、多領(lǐng)域發(fā)展，以輸送營養(yǎng)素為目的的禽蛋給養(yǎng)可以影響禽胚胎的發(fā)育狀況，進而影響種蛋的孵化率、健雛率、雛禽成活率，甚至于家禽的后續(xù)生產(chǎn)能力和商品表現(xiàn)。我國學(xué)者在這一領(lǐng)域做了許多研究工作，文章基于我國近年有關(guān)胚蛋給養(yǎng)技術(shù)研究的報道，總結(jié)當(dāng)前禽蛋給養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)信息，為相關(guān)科研和生產(chǎn)提供依據(jù)和參考。

1 補充營養(yǎng)素

1.1 氨基酸補充

氨基酸是動物生理代謝的必要物質(zhì)，是蛋白質(zhì)組成的基本單位，是所有重要器官的組成部分，在許多重要的生理功能中扮演著不可替代的角色，不同時期、不同器官對氨基酸有著不同的需要。依動物對氨基酸的需要可分為必需氨基酸和非必需氨基酸，那些動物需要自身又不能合成或合成量不能滿足需要量的氨基酸被稱為必需氨基酸。此外，必需氨基酸中還有營養(yǎng)限制性氨基酸，這類氨基酸的不足或缺乏可能限制動物對其他氨基酸的消化吸收和利用。禽胚發(fā)育常受限于這些必需氨基酸或限制性氨基酸，而種蛋中所攜帶的氨基酸結(jié)構(gòu)或濃度往往難以在保持一定飼養(yǎng)成本的前提下通過控制母禽營養(yǎng)來改變，因此這類胚蛋給養(yǎng)成為當(dāng)前熱點之一。

1.1.1 精氨酸及其前體物質(zhì) 精氨酸是禽類的必需氨基酸，是許多調(diào)控機體代謝和免疫反應(yīng)的前體物質(zhì)。胚胎給養(yǎng)精氨酸能夠促進胚胎腸道發(fā)育并延續(xù)到出殼早期[1]，提高出殼后肉仔雞胃腸消化能力，增強消化道屏障作用，提升肉仔雞整體免疫力[2]。N-氨甲酰谷氨酸可變構(gòu)成為促進精氨酸合成的物質(zhì)，因此添加N-氨甲酰谷氨酸可提高胚蛋精氨酸濃度，促進胚胎發(fā)育。有研究者發(fā)現(xiàn)，胚蛋給養(yǎng)N-氨甲酰谷氨酸可提高出欄商品肉雞的肉品質(zhì)[3]。N-乙酰-L-谷氨酸也是合成精氨酸的前體物質(zhì)之一，提高其濃度亦有利于促進精氨酸的合成。有研究表明，胚蛋給養(yǎng)N-乙酰-L-谷氨酸可提高肉仔雞胚胎消化道發(fā)育程度[4]，進而提高了雞雛出殼早期的飼料利用，促進肉仔雞早期的生長速度，但對雞雛出生體重沒有產(chǎn)生顯著影響[5-6]。

1.1.2 蛋氨酸 蛋氨酸是家禽的必需氨基酸，又是營養(yǎng)限制性氨基酸，是糖異生生化過程的重要底物。在家禽胚胎發(fā)育末期，胚蛋中能量物質(zhì)所剩無幾，為維持生命活動能量所需，胸肌等肌肉組織被分解釋放出蛋氨酸，用于糖異生產(chǎn)生葡萄糖，向組織的新陳代謝供能。家禽肌纖維細(xì)胞數(shù)量在胚胎后期固定，出雛后終生難以改變，因此禽胚后期的肌纖維細(xì)胞數(shù)量可能影響其產(chǎn)肉率等商品性能。因而，維持胚胎發(fā)育后期的營養(yǎng)水平有利于提高雛禽肌纖維細(xì)胞數(shù)量。向朗德鵝胚蛋中注入蛋氨酸，可通過提高蛋氨酸濃度緩解對雛鵝胸肌等肌肉組織的分解，從而提高雛鵝的初生體重和肌肉質(zhì)量[7]。此外，鵝是肉毛兼用的水禽，其羽毛和羽絨形成于毛囊，毛囊形成于胚晚期，向胚胎發(fā)育晚期的水禽胚蛋中補給蛋氨酸有利于毛囊的發(fā)育，向吉林白鵝胚蛋中補給蛋氨酸可提高其毛囊發(fā)育相關(guān)基因的表達，顯著促進其毛囊發(fā)育[8-9]。

1.2 維生素

維生素C 于動物體的營養(yǎng)作用是多重而廣泛的，從分子角度看，維生素C對于動物體的組蛋白和DNA的甲基化有著不可替代的作用。通過調(diào)控維生素C 影響遺傳物質(zhì)甲基化，可調(diào)控表觀基因組重編，進而控制組織器官的發(fā)育。為胚蛋補給維生素C 可促進肉仔雞重要免疫器官脾臟的成熟，增強肉仔雞出雛前后時期的免疫力[10]。維生素C是著名的水溶性抗氧化劑，胚蛋給養(yǎng)維生素C可提高肉仔雞終生抗氧化能力和飼料利用率，促進腿肌發(fā)育[11]。

1.3 供能物質(zhì)

能量是生命活動的動力，糖類能夠為動物生命活動提供能量物質(zhì)，葡萄糖是動物體供能的基本物質(zhì)，血液中的葡萄糖可直接為組織提供新陳代謝所需能量。禽胚發(fā)育晚期常受能量儲備的限制，生長發(fā)育所需的葡萄糖供應(yīng)不足，此時雖然可通過糖異生作用自給自足，但胚胎會因此而損失許多蛋白質(zhì)。胚期補充能量物質(zhì)可促進胚胎發(fā)育，提高雛禽體質(zhì)，保障雛禽成活率。有研究表明，給肉雞胚蛋注射葡萄糖可改善其胚胎能量缺乏狀況，提高胚體發(fā)育及出殼早期的生長狀況[11-12]。在水禽（鴨、鵝）上進行的蔗糖和麥芽糖的二糖胚蛋給養(yǎng)試驗表明，二糖緩解了水禽出雛前后能量的缺乏，并對孵化率無顯著影響[13-15]，說明二糖胚蛋供能有望解決水禽胚胎發(fā)育末期的能量負(fù)平衡問題。丙酮酸是生糖生化反應(yīng)糖異生過程中的重要底物，肌酸可提高能量儲備，丙酮酸肌酸具有以上二者的雙重作用。補充它們均可改善禽胚末期的能量緊張狀況[12-13，16]。

1.4 其他

五羥色胺有調(diào)節(jié)體液免疫的作用，胚蛋給養(yǎng)五羥色胺可提高雛禽生長性能，并促進胚晚期和出殼早期免疫系統(tǒng)的發(fā)育和成熟[17]。葉酸對細(xì)胞合成和遺傳物質(zhì)合成起重要作用[18]，具有影響動物表觀遺傳基因表達的作用，產(chǎn)蛋期間種母雞缺乏葉酸可降低種蛋孵化率，而胚蛋時期補給葉酸可提高雞胚的葉酸代謝率，進而穩(wěn)定孵化率[19]。

2 給養(yǎng)操作

2.1 給養(yǎng)時期

胚胎發(fā)育狀況和胚蛋內(nèi)各囊腔的具體狀況創(chuàng)造了不同的給養(yǎng)窗口期。以雞胚為例，10 胚齡尿囊膜幾乎完全覆蓋卵白，卵白注射的窗口期在9胚齡前；雞胚12 胚齡前主要營養(yǎng)物質(zhì)來自卵黃囊，12～18 胚齡開始逐漸吞食羊水，消化其中的蛋白質(zhì)，因此卵黃囊的窗口期在12胚齡前；在雞胚開始呼吸后尿囊膜絨毛開始萎縮，經(jīng)由尿囊膜吸收的營養(yǎng)的胚蛋注射窗口期在19胚齡前。禽胚由于沒有天然的營養(yǎng)補充渠道，多在胚胎發(fā)育晚期出現(xiàn)營養(yǎng)匱乏的現(xiàn)象，因此胚晚期補充營養(yǎng)的研究較多。雞胚多選擇18 胚齡進行胚蛋注射給養(yǎng)，鴨胚在23胚齡[14，20]、鵝胚在24胚齡[13，15]均取得較好的效果。但部分營養(yǎng)素更適于禽胚的早期利用，有研究發(fā)現(xiàn)，7胚齡給養(yǎng)β-羥基-β-甲基丁酸效果優(yōu)于18胚齡[21]。

2.2 注射部位

胚蛋給養(yǎng)的注射部位指注射針頭將注射液注入的胚蛋部位。理論上可行性注射部位包括氣室、卵白、卵黃囊、胚體、羊膜腔、尿囊及尿囊血管，具體注射部位通常根據(jù)胚體發(fā)育、營養(yǎng)物質(zhì)的作用及注射難易程度而進行選擇。越靠近胚體的部位吸收速度越快，吸收率越高，因此胚體和羊膜腔是首選。在胚晚期，禽胚主要消化羊水中的營養(yǎng)物質(zhì)，此時的營養(yǎng)補充及營養(yǎng)調(diào)控多選在羊膜腔進行注射。氣室遠(yuǎn)離胚體，與胚體間間隔的腔膜較多，被認(rèn)為是雖然安全卻吸收率欠佳的部位[22]。然而有研究發(fā)現(xiàn)早期胚蛋氣室給養(yǎng)和晚期羊膜腔給養(yǎng)的效果無統(tǒng)計學(xué)差異[21]，由此可見氣室注射也可取得較好的給養(yǎng)效果。

2.3 操作消毒

蛋殼由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜能阻擋大多數(shù)有害微生物進入蛋內(nèi)，從而成為保護胚胎的天然屏障[23-25]。理論上只要環(huán)境并非無菌，蛋殼外就可能存在細(xì)菌，在刺破蛋殼的過程中胚胎可能會受到感染從而影響發(fā)育。因此，在進行胚蛋注射時消毒是決定成敗的重要步驟之一。胚蛋注射開始前對操作環(huán)境、使用器皿、注射液進行相應(yīng)消毒。環(huán)境可使用熏蒸或消毒液噴灑的方式消毒，器械使用高溫高壓滅菌的方式消毒，能夠耐高溫的溶液使用高溫高壓滅菌方式滅菌15 min 以上，對溫度敏感的物質(zhì)可使用無菌0.22 μm 過濾器進行過濾。胚蛋注射前要對打孔部位進行局部消毒，目前消毒劑多使用酒精，酒精濃度70%～75%不會對孵化率產(chǎn)生影響。關(guān)于酒精是否為最適消毒劑及消毒程序的研究鮮有報道。胚蛋注射過程中應(yīng)謹(jǐn)慎地避免病原微生物污染禽蛋，以保證胚胎發(fā)育和禽雛的健康。

2.4 胚蛋開窗及封口

在種蛋表面制作開口，聯(lián)通蛋殼內(nèi)外稱為種蛋開窗。胚蛋注射中在種蛋上開窗面積較小，僅容納注射器針頭通過即可，但要求對目標(biāo)位置以外的區(qū)域無傷害或造成影響較小。蛋殼大面積破碎或產(chǎn)生裂痕均會給后續(xù)孵化造成不利影響，因而種蛋開窗過程要求謹(jǐn)慎且準(zhǔn)確。目前我國技術(shù)人員在胚蛋注射過程中通常采用自動禽蛋打孔裝置一次性完成打孔和注射，或使用手錐鉆孔的方式，皆未對注射效果或后續(xù)生長產(chǎn)生不利影響。胚蛋羊膜腔給養(yǎng)注射的開窗部位多在禽蛋鈍端[1-10]；通過氣室將注射液注入胚蛋內(nèi)部，氣室給養(yǎng)的開窗部位只要選在氣室上方即可。胚蛋開窗后的封口材料首先保證無菌，早期開窗后的封口要著重考慮材料毒性及對胚蛋水分損失及氣體交換的影響。大多數(shù)18胚齡羊膜腔注射的胚蛋封口采用無菌石蠟[1-10]，7 胚齡氣室注射也可采用無菌石蠟封口[21]。另有研究者采用指甲油封口18胚齡胚蛋，未產(chǎn)生不利影響[5]。

2.5 注射液

進入禽蛋的注射液理化性質(zhì)直接影響胚胎的生長發(fā)育。85%NaCl溶液的安全性受到了廣泛認(rèn)可，被多數(shù)研究者用作稀釋劑。配制注射液的有效性及危害濃度依溶質(zhì)性質(zhì)和胚蛋狀況而不同，確切的范圍或模型尚在探索中。目前已知2%精氨酸在胚晚期進行胚蛋注射可顯著降低肉雞孵化率[2]。大多數(shù)研究中注射液濃度僅影響目標(biāo)性狀，對孵化率和健雛率影響較小。

2.6 操作時間和溫度

胚胎注射對胚胎發(fā)育而言是一項應(yīng)激性的操作，因此操作時間越短對胚胎發(fā)育的影響越小，環(huán)境溫度越接近孵化溫度對胚胎應(yīng)激越小。目前研究中操作環(huán)境的溫度報道較少，操作時間2 h之內(nèi)未對后續(xù)的孵化和生長產(chǎn)生顯著影響[1-2]。雞胚注射液的溫度多控制在37.8 ℃[1-2]。

3 小結(jié)

胚蛋給養(yǎng)技術(shù)正伴隨胚胎發(fā)育和營養(yǎng)學(xué)研究迅猛發(fā)展，有望逐步完善，成為能夠提高家禽繁殖質(zhì)量的新興技術(shù)。我國在對胚蛋晚期營養(yǎng)素的補充上進行了較多的基礎(chǔ)研究，取得了較好的效果，為生產(chǎn)應(yīng)用性研究打下了良好的基礎(chǔ)。然而在胚蛋給養(yǎng)操作上的研究相對較少，安全快捷的開窗方式、安全有效的封口材料、更簡單的操作步驟、更簡便的稀釋劑配制以及可生產(chǎn)應(yīng)用的胚蛋注射系統(tǒng)都需要更多的研究與探索，目前我國的胚蛋注射技術(shù)距離胚蛋給養(yǎng)的生產(chǎn)應(yīng)用尚需一段路程。