核黃素對種公鴨繁殖性能及子代生長發(fā)育的影響

馮 焱，趙 睿，夏 芳，張 博,唐 靜,楊婷鑠,吳永保,張 琪,黃 葦,侯水生*，呂麗華

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太谷 030800； 2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院，山西 太谷 030800；3.安徽省蕪湖市畜牧獸醫(yī)局，安徽 蕪湖 241000； 4.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；5.揚(yáng)州大學(xué) 動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225000)

核黃素又稱維生素B2，是機(jī)體必需微量營養(yǎng)元素，來源于飼糧及腸道微生物菌群[1]。核黃素缺乏時，腸黏膜產(chǎn)生補(bǔ)償性反應(yīng)，會增強(qiáng)對游離核黃素的吸收，引起機(jī)體黏膜炎癥[2-3]，雛雞孵出后，乳酸菌在小腸及盲腸部位會急增形成優(yōu)勢菌群[4]。雛雞核黃素缺乏，出現(xiàn)生長緩慢及腹瀉狀況，腹瀉癥狀表明微生物入侵造成腸炎導(dǎo)致黏膜受損，腸壁薄，腸內(nèi)充滿泡沫狀內(nèi)容物[5]。參與體內(nèi)黃酶類輔基的構(gòu)成，與體內(nèi)糖類、脂類、氨基酸代謝等有關(guān)，對動物前期生長性能及發(fā)育影響較大。家禽生長前期核黃素缺乏會出現(xiàn)眼瞼分泌物增多[6]，跗關(guān)節(jié)前行引起卷趾麻痹[7]、腹瀉等癥狀[8]，子代體重下降及組織核黃素含量[9]，采食量降低[10]和死亡率增高[11]。Deyhim等[9]在早期研究中已指出飼糧中核黃素含量在3.6 mg/kg之上才能保證肉雞正常生長發(fā)育。其次，母禽核黃素缺乏極易引起繁殖功能受到影響，降低禽蛋蛋黃中核黃素沉積[12]，進(jìn)一步造成胚胎孵化過程中胚胎死亡狀況的發(fā)生[13-14]，種蛋孵化率降低等[15]現(xiàn)象。核黃素不足會使雞胚胎發(fā)育受阻，出生的小雞頭部錯位、畸形等狀況，核黃素缺乏還會造成卵泡萎陷、卵子退化等[16]。同時亦有研究表明核黃素缺乏造成母鼠采食量和體重降低[17-18]，并降低子代血液、肝臟等組織中核黃素含量[8,19]等。多項(xiàng)研究表明營養(yǎng)素具有傳代作用[20-22]，Sabet等[23]和Crott等[24]研究表明，雄性小鼠補(bǔ)飼B族維生素會影響其子代肝臟脂代謝過程。優(yōu)秀的種公畜對生產(chǎn)繁殖和子代健康生長具有促進(jìn)作用。目前種公畜核黃素水平添加水平對種公鴨繁殖性能及子代發(fā)育的影響鮮見報道。因此，本試驗(yàn)旨在研究種公鴨飼糧中核黃素不足對種公鴨精液品質(zhì)、繁殖性能及子代發(fā)育的影響，以期為生產(chǎn)實(shí)踐提供一定的數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)采用單因子隨機(jī)設(shè)計(jì)方法，選取50只14周齡雄性北京鴨，按照體重一致的原則將其分為2個處理組，每個處理組5個重復(fù)，每個重復(fù)5只鴨，試驗(yàn)周期26周。試驗(yàn)地點(diǎn)為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所北京鴨育種基地。兩組分別飼喂核黃素含量為1.46 mg/kg和16.46 mg/kg的日糧。試驗(yàn)期前10周采用大群飼養(yǎng)的方式分開飼養(yǎng)，采用限飼的方法，按照生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)控制種公鴨體重增長。10周后單籠飼養(yǎng)，自由采食和飲水。飼養(yǎng)期間鴨舍溫度由開始時的33 ℃逐步降為22 ℃，濕度控制在50%～60%之間，期間通風(fēng)換氣，人工補(bǔ)光，保證全天光照，其他按照北京鴨常規(guī)飼養(yǎng)管理進(jìn)行。種公鴨配套種母鴨和后代所需核黃素滿足其正常需求。第23周進(jìn)行種公鴨精液品質(zhì)鑒定。每處理組選8只精液品質(zhì)符合授精標(biāo)準(zhǔn)的種公鴨進(jìn)行精液采集及人工授精。08:00采集種公鴨精液檢測后，立即對配套種母鴨進(jìn)行人工授精，連續(xù)輸精4周，期間每隔3 d輸精1次，輸精量為每只種母鴨0.1 mL。每周收集種蛋消毒后入孵，入孵批次共4批。孵化溫度控制在36.6～38.6 ℃之間，隨著胚齡的增加，逐漸降低孵化箱內(nèi)溫度；孵化初期濕度保持在72%左右，孵化中期降低至60%，出殼前期升高至70%以上。孵化期間第5天照蛋，第26天落盤，第28天出雛。種公鴨基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient level of basal diets (air-dry basis)

1.2 材料與儀器

邁朗動物精子分析儀(computer-aided sperm analysis,CASA)、載玻片、電子天平(TCS-30,上?；ǔ彪娖饔邢薰?、pH儀(mettler toledo)、移液槍(eppendorf)、恒溫金屬浴(minibox)。

1.3 測定指標(biāo)

1.3.1 種公鴨精液品質(zhì) 試驗(yàn)第23周，選擇適合人工授精的種公鴨每組8只，共16只用于精液品質(zhì)測定。精液采集后立即放置于39 ℃恒溫金屬浴中保溫。移液槍移取10 μL精液至39 ℃保溫培養(yǎng)基中，混勻后置于載玻片上，CASA系統(tǒng)對種公鴨精液品質(zhì)進(jìn)行分析。剩余精液置于電子天平上稱重，之后測定精液pH。

精子活力(%)=A級快速前向運(yùn)動(%)+B級慢速前向運(yùn)動(%)+C級非前向運(yùn)動(%)；

精子活率(%)=A級快速前向運(yùn)動(%)+B級慢速前向運(yùn)動(%)。

1.3.2 種公鴨繁殖性能 試驗(yàn)第23～26周，每天收集種蛋，以“周”為單位孵化共4批。孵化期間統(tǒng)計(jì)種蛋受精率、孵化率、雛鴨初生重。相關(guān)公式如下：受精率(%)=(受精蛋數(shù)/入孵蛋數(shù))×100；孵化率(%)=(出雛數(shù)/受精蛋數(shù))×100。

1.3.3 子代胚胎發(fā)育 試驗(yàn)選取23周齡種公鴨人工授精的種蛋進(jìn)行孵化，孵化24胚齡時，每組選取25枚，共計(jì)50枚蛋進(jìn)行測定。測定子代鴨胚發(fā)育狀況。稱量蛋重、胚重、肝臟重；計(jì)算相對胚重、肝臟指數(shù)(肝臟重/胚重)。

1.3.4 子代生長性能 第1、2、3周齡，以“圈”為單位空腹稱量每圈體重及剩余飼料重量，記錄耗料量，計(jì)算子代日增重、日采食量、料重比及體重。

1.3.5 子代屠宰性能 子代鴨0、1、3周齡時，選取接近平均體重的鴨子每處理組16只，共32只進(jìn)行屠宰。屠宰前斷料12 h，分別稱量各器官重量。器官指數(shù)(%)=(器官重/活重)×100。

子代1日齡時翅下靜脈采血2 mL放置于抗凝采血管內(nèi)，在離心力2 100 g條件下離心15 min制備血漿，分裝后置于-20 ℃環(huán)境下保存?zhèn)溆茫瑴y定血漿中核黃素含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。數(shù)據(jù)采用SAS 9.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。P<0.05為差異顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 核黃素對種公鴨精液品質(zhì)的影響

由表2可見與對照組相比，缺乏組精液密度、精子活率、精子死亡率、精子活力、精子直線運(yùn)動速率VSL、精子曲線運(yùn)動速率VCL、精子路徑速度VAP、精子側(cè)擺幅值A(chǔ)LH、精子擺動性WOB、精子鞭打頻率BCF、精子線性度LIN、精子移動角度MAD、精子前向性STR、精液重量、精液pH差異不顯著(P>0.05)。

表2 核黃素對種公鴨精液品質(zhì)的影響Table 2 Effects of riboflavin on semen quality of drake

2.2 核黃素對種公鴨繁殖性能的影響

由表3可見,缺乏組種公鴨23～26周受精率、孵化率、仔鴨出生重差異不顯著(P>0.05)。

表3 核黃素對種公鴨繁殖性能的影響Table 3 Effects of riboflavin on reproductive performance of drake

2.3 核黃素對子代胚胎發(fā)育的影響

由表4可見,缺乏組子代24胚齡胚重、蛋重、相對胚重及肝臟指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。

表4 核黃素對子代24胚齡發(fā)育的影響Table 4 Effects of riboflavin on the development at 24 embryo age of offspring

2.4 核黃素對子代生長發(fā)育的影響

由表5可見,缺乏組子代生長前3周采食量、日增重、體重和料重比差異不顯著(P>0.05)。

表5 核黃素對子代生長發(fā)育的影響Table 5 Effects of riboflavin on growth performance of offspring

2.5 核黃素對子代屠宰性能的影響

由表6可知，與對照組相比，缺乏組前3周子代內(nèi)臟器官指數(shù)均差異不顯著(P>0.05)，子代初生雛鴨血漿核黃素含量不顯著(P>0.05)，3周齡盲腸指數(shù)顯著降低(P<0.05)。

3 討 論

由于物種和生理階段的不同，對核黃素的需求量也有區(qū)別，產(chǎn)蛋雞和妊娠或泌乳期母豬對核黃素的需要量是一般雞和豬的1倍。有研究表明，核黃素缺乏造成初情期母豬發(fā)情周期、激素分泌紊亂[25]；母豬早期胚胎存活率降低[26]，懷孕母豬出現(xiàn)早產(chǎn)、死胎[27]，仔豬死亡率增加等[28]現(xiàn)象。母鼠核黃素缺乏生殖功能嚴(yán)重受損，并觀察到有胎兒吸收的表現(xiàn)[17]。家禽核黃素缺乏報道表明，種母雞核黃素缺乏造成胚胎早期死亡、孵化率降低、出生仔雞弱雛數(shù)升高[29]。種母鴨孵化率隨試驗(yàn)周期延長同樣出現(xiàn)孵化率逐漸降低的狀況，直至6周后孵化率降至零[30]。種公畜作為種用，主要是提供給母畜健康的精子，在生產(chǎn)實(shí)踐中，種公畜核黃素需要量少于種母畜。由于公畜自身的生長特點(diǎn)，在生產(chǎn)中難以確定其對營養(yǎng)物質(zhì)的具體需求量。

目前關(guān)于核黃素對雄性動物繁殖性能及子代生長發(fā)育影響的研究較少。本研究結(jié)果表明，1.46 mg/kg組種公鴨的精液品質(zhì)、受精率、孵化率、子代出生重影響不顯著。原因可能與種公鴨發(fā)育后期機(jī)體各項(xiàng)生理功能已經(jīng)趨于成熟，核黃素缺乏對種公鴨本身的發(fā)育影響有限相關(guān)。且種公鴨自身生理狀態(tài)與種母鴨不同，生產(chǎn)性能狀況并無突出表現(xiàn)，對于核黃素的消耗能力有限。因此，種公鴨對于核黃素的需求程度較低，導(dǎo)致在此狀態(tài)下的種公鴨精液品質(zhì)及相關(guān)的繁殖性能未受顯著影響。種公鴨后代胚胎發(fā)育及子代生長性能、屠宰性能差異不顯著，與對照組相比，缺乏組子代21日齡盲腸指數(shù)顯著降低。可能原因是核黃素主要吸收部位位于小腸前端，小腸表面擁有數(shù)量眾多的腸絨毛。腸絨毛內(nèi)含有豐富的毛細(xì)血管等組織，能促進(jìn)吸收和營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。

盲腸中含有豐富的微生物群落，有試驗(yàn)結(jié)果表明盲腸內(nèi)微生物對于營養(yǎng)物質(zhì)的二次吸收利用有主導(dǎo)作用，是微生物發(fā)酵的主要場所。本試驗(yàn)結(jié)果中，缺乏組盲腸指數(shù)顯著升高，筆者認(rèn)為腸道內(nèi)容物的相對增加必然增加盲腸內(nèi)微生物整體含量。在核黃素含量外源攝入量減少的情況下，腸道內(nèi)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充有一定促進(jìn)作用。但盲腸指數(shù)的降低是否意味著影響子代腸道微生物群落組成及腸道發(fā)育及具體影響機(jī)制還需進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié) 論

核黃素缺乏對種公鴨精液品質(zhì)、繁殖性能和子代生長發(fā)育影響不顯著，但顯著降低子代21日齡盲腸指數(shù)。