光色對夏季高溫環(huán)境下家兔生長發(fā)育的影響

謝 輝，張自強，王佳佳，董妮華，王 麗，張 昕，劉玉梅

(河南科技大學(xué) 動物科技學(xué)院，河南 洛陽 471023)

家兔是恒溫哺乳動物，耐寒怕熱，對體內(nèi)溫度的變化極為敏感。因其身上覆有濃密的被毛，體表沒有汗腺，家兔在高溫環(huán)境下散熱困難。其散發(fā)體內(nèi)多余熱量的方式主要通過呼吸散熱，適宜生長的環(huán)境溫度為15 ℃～25 ℃。當(dāng)外界環(huán)境溫度超過臨界溫度時，家兔趴臥，精神沉郁，呼吸急促，采食量降低，造成生產(chǎn)性能的下降。在我國中部地區(qū)，夏季溫度高，空氣濕度大，易誘發(fā)家兔熱應(yīng)激反應(yīng)。當(dāng)家兔處于熱應(yīng)激狀態(tài)時，會導(dǎo)致生產(chǎn)和繁殖性能的降低，免疫力下降，甚至誘發(fā)其他多種疾病，嚴重的可導(dǎo)致虛脫，死亡，給養(yǎng)殖戶帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

光照可以調(diào)控動物生長，繁殖和行為，其中光照強度、光照制度還有光色是影響脊椎動物生長發(fā)育的三大環(huán)境因素。光色是不同波長的光，可見光譜內(nèi)光的任何顏色都可由紅、綠、藍三色以不同的比例組合而成。光色能夠影響禽類的生產(chǎn)性能，如藍綠光可以促進禽類的生長，紅光會提高禽類的爭斗性。兔作為一種夜行性動物，對光色的感知能力要弱于禽類，只能分辨有限的顏色。家兔視覺系統(tǒng)中感光細胞主要為視物的視桿細胞，對綠光和藍光敏感的視錐細胞，其頻譜峰值在藍光(480 nm)和綠光(560 nm)之間。有研究表明，光色可以影響母兔的生殖性能。Gerencsr等研究發(fā)現(xiàn)相比于白光，在藍光照射下的母兔受胎率較高。Kalaba等的研究揭示了相比于自然光環(huán)境，人工紅光環(huán)境能提高母兔血漿中褪黑激素、FSH和雌二醇水平，提高加利福尼亞母兔的分娩率和產(chǎn)仔數(shù)。關(guān)于光色是否能夠影響家兔的生長發(fā)育，尚沒有相關(guān)的報道。由此，本研究以不同單色光作為光源，比較其對夏季高溫環(huán)境下飼養(yǎng)的家兔生長發(fā)育的影響，為提高家兔產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

1.1.1 家兔的分組及飼養(yǎng)管理 將家兔隨機分為對照組和3個試驗組，每組30只家兔。對照組用白光照射家兔，試驗組分別用綠光(Ⅰ組)、紅光(Ⅱ組)和藍光(Ⅲ組)照射。各組家兔飼養(yǎng)于三層重疊式兔籠內(nèi)，兔籠體積為58 cm×51 cm×43 cm，按常規(guī)程序進行飼養(yǎng)管理，每日18:00人工喂料1次，自由飲水，定時觀察試驗兔的健康和生長狀況。濕度設(shè)置為 50%～60%；在室內(nèi)使用兩臺風(fēng)冷空調(diào)將溫度控制在30 ℃。兔舍內(nèi)裝有雙向換氣扇進行通風(fēng)換氣處理，早晚各通風(fēng)1次，通風(fēng)時長為1 h，預(yù)試驗期5 d，試驗期為30 d。

1.1.2 兔舍燈光設(shè)置 將兔舍窗戶及其他透光地方均用黑色遮光布遮蓋，并在各組兔籠之間使用黑色遮光布遮擋，創(chuàng)造獨立的黑暗環(huán)境。光照時長由定時器開關(guān)自由控制，從06:00至20:00，為14 h，光照時長與黑暗時長比值為14 L:10 D，試驗各組均采用LED燈帶，光照強度控制在(100±10)Lux。

1.2 試驗材料

120只 35 d健康的伊拉肉兔，購自濟源牧之春有限公司。生長激素、褪黑激素Elisa檢測試劑盒，上海酶聯(lián)生物科技有限公司；蘇木素染液，南京建成科技有限公司；酸性品紅，上海試劑三廠；中性樹膠，北京索萊寶科技有限公司。

1.3 家兔生產(chǎn)性能指標(biāo)檢測

將家兔在試驗期第1天和第30天的09：00進行稱重，計算各組家兔平均日增重；對各組家兔的日采食量進行稱量，計算日平均采食量和料重比(日采食量/日增重)。

1.4 血清指標(biāo)的檢測

試驗結(jié)束后，每個重復(fù)隨機選取4只家兔，空腹12 h后心臟采血。將采集后的血漿放入裝有肝素鈉的離心管中，3000 rpm離心15 min，抽取上層血清放入-20 ℃冷藏備用。用酶聯(lián)免疫吸附測定法(Elisa)進行血清中褪黑激素和生長激素的含量測定，所有操作程序均按照試劑盒說明書的要求進行。

1.5 空腸形態(tài)發(fā)育觀察

將心臟采血后的兔子耳緣靜脈注射空氣致死，打開腹腔采取2 cm左右長度的空腸，清除內(nèi)容物后用4%多聚甲醛固定組織。經(jīng)脫水，透明，浸蠟，包埋等步驟后用切片機制作5 mm的石蠟切片。之后對石蠟切片進行HE染色，并在顯微鏡下觀察。用CaseViewer軟件測量空腸的絨毛高度，隱窩深度。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，組間差異顯著性采用LSD檢驗法，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準差(Mean±SD)表示，<0.05為差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 光色對家兔生產(chǎn)性能的影響

由表1可知，與對照組家兔相比，Ⅰ組家兔料重比顯著降低(<0.05)，平均日增重顯著升高(<0.05)。Ⅲ組家兔的平均日增重要高于白光組，同時料重比減少，但差異均不顯著(>0.05)。Ⅱ組家兔的平均日增重在所有光色組中最低，料重比最高，但和對照組家兔沒有顯著性差異(>0.05)。采食量在各組間均未出現(xiàn)顯著性差異(>0.05)，但Ⅰ組和Ⅲ組要高于對照組和Ⅱ組。

表1 光色對家兔生產(chǎn)性能的影響Table 1 Effect of light color on growth performance of rabbit

2.2 光色對家兔血漿中激素含量的影響

由表2可知，Ⅰ組家兔血清中GH和MT含量要顯著高于其它光色組(<0.05)，Ⅲ組家兔血清中GH含量顯著高于對照組和Ⅱ組(<0.05)，血清中MT含量和對照組沒有顯著差異(>0.05)。Ⅱ組家兔血清中GH含量要低于對照組，但差異不顯著(>0.05)，同時血清中MT含量要顯著低于其它光色組(<0.05)。

表2 光色對家兔生長激素和褪黑激素分泌量的影響Table 2 Effects of light color on growth hormone and melatonin content in rabbits

2.3 光色對家兔空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

由圖1和表3可知，Ⅰ組家兔的小腸絨毛高度要顯著高于其它光色組(<0.05)。Ⅲ組的小腸絨毛高度要高于對照組，但兩者之間沒有顯著差異(>0.05)。Ⅱ組的小腸絨毛高度最低，且顯著低于其它光色組(<0.05)；隱窩深度在各光色組之間沒有顯著性差異(>0.05)；各光色組絨毛高度/隱窩深度均顯著高于Ⅱ組(<0.05)。Ⅰ組絨毛高度/隱窩深度要高于對照組和Ⅲ組，但差異不顯著(>0.05)。

表3 光色對家兔空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響Table 3 Effects of light color on jejunum morphology in rabbits

圖1 光色對家兔空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響W. 對照組;G.Ⅰ組，B. Ⅱ組，R. Ⅲ組Fig.1 Effects of light color on jejunum morphology in rabbitsW. CK;G. Group Ⅰ，B. Group Ⅱ，R. Group Ⅲ

3 討 論

3.1 光色對高溫環(huán)境下家兔生長性能的影響

家兔汗腺不發(fā)達，散熱困難，不適合在高溫環(huán)境下生存。當(dāng)外界環(huán)境溫度過高時，會造成家兔生產(chǎn)性能降低，嚴重威脅家兔健康。Abdel-Latif等研究證實，新西蘭兔在28 ℃～39 ℃的夏季高溫環(huán)境中飼養(yǎng)6周，體重增量比正常溫度下飼養(yǎng)的家兔顯著降低，料肉比顯著升高了62.32 %，同時血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、尿素和肌酐的含量均顯著高于對照組。Ayyat等也發(fā)現(xiàn)，飼養(yǎng)在夏季的新西蘭兔其體重生長速度、采食量以及血液中紅細胞、總蛋白、球蛋白和白蛋白含量顯著低于冬季的家兔，而谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮含量明顯升高。這表明高溫環(huán)境降低了家兔的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益。

光色作為光照信息的重要組成部分，對畜禽生理機能的影響越來越受到人們的關(guān)注。研究顯示,光色可以通過調(diào)節(jié)家兔體內(nèi)激素的分泌來改變家兔的繁殖性能。然而，有關(guān)光色是否能影響家兔生長發(fā)育的研究卻少有報道。本次研究結(jié)果顯示，在綠光環(huán)境和藍光環(huán)境下飼養(yǎng)的家兔相對于白光和紅光能加快家兔的體重增長，降低料重比，此結(jié)果可能與藍綠光對畜禽生長的促進作用有關(guān)。張學(xué)松研究發(fā)現(xiàn)，在藍綠光生長下的禽類比在白光和紅光環(huán)境下生長快。同時，曹靜等發(fā)現(xiàn)，綠光在生長前期能刺激肉雞睪酮分泌和促進生長發(fā)育，藍光在肉雞生長后期有更好的促進作用。Wabeck等研究表明，綠光相對于其他色光對肉雞生長前期體重具有顯著增加作用，同時能增加生長后期肉雞的胸部肌肉含量，而藍光對肉雞血漿中睪酮含量有明顯提升。光色不僅能對畜禽的生長繁殖產(chǎn)生影響，而且可以改善畜禽因熱環(huán)境造成的應(yīng)激損傷。Abdo等研究發(fā)現(xiàn)，藍光環(huán)境相對于白光環(huán)境可以提高肉雞體內(nèi)抗氧化酶活性，減少丙二醛含量，同時減輕了肉雞因熱應(yīng)激造成的肝臟組織損傷。

3.2 光色對高溫環(huán)境下家兔血清激素含量的影響

有報道顯示，光色可以改變北京鴨和馬崗鵝體內(nèi)GH的含量。這表明光色對動物體內(nèi)GH的分泌具有調(diào)節(jié)作用。GH是動物出生后，促進其生長發(fā)育的主要激素，具有刺激細胞增殖，促進組織和蛋白質(zhì)合成等作用。本文研究發(fā)現(xiàn)，綠光組家兔體內(nèi)血清GH的含量最高，藍光相對于白光也促進了家兔體內(nèi)GH的分泌，紅光則對家兔體內(nèi)GH的分泌產(chǎn)生了不利影響。這一結(jié)果剛好和家兔增重的變化趨勢一致，說明不同光色照射家兔造成的生長性能差異可能和刺激家兔體內(nèi)GH的分泌有密切的關(guān)聯(lián)。MT是動物體內(nèi)一種直接受光照信息影響其分泌的激素，并具有促進睡眠，調(diào)節(jié)免疫等多項生理功能。Li等發(fā)現(xiàn)，綠光環(huán)境能促進肉雞體內(nèi)MT的分泌，從而誘導(dǎo)肝臟細胞中IGF-Ⅰ的產(chǎn)生，促進肉雞骨骼衛(wèi)星細胞的增殖和分化。趙國先等研究也表明，添加褪黑激素能提高獺兔對營養(yǎng)物質(zhì)粗蛋白和粗脂肪的消化率，從而對獺兔的生長有促進作用。以上研究顯示不管是促進內(nèi)源性MT的分泌還是在飼料中外源性添加MT，都對畜禽的生長具有促進作用。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，綠光相對于其他色光能顯著增加家兔體內(nèi)MT的含量，此結(jié)果可能對家兔生產(chǎn)性能的提高具有正向的影響作用。

3.3 光色對高溫環(huán)境下家兔空腸發(fā)育的影響

空腸是食物消化吸收的主要場所，對家兔的生產(chǎn)性能有直接影響。研究表明，高溫誘發(fā)的熱應(yīng)激反應(yīng)會損傷畜禽腸粘膜結(jié)構(gòu)的完整性，降低絨毛高度，破壞腸粘膜屏障，對家禽的消化吸收產(chǎn)生不利影響。腸道絨毛高度與V/C值是衡量畜禽腸道消化吸收能力的重要指標(biāo)，Wang等的研究顯示小腸消化吸收能力可以隨著V/C值的提高而升高，同時腹瀉率隨之降低。畜禽小腸絨毛損傷也減少了腸道對食物營養(yǎng)成分的吸收。本文研究發(fā)現(xiàn)，綠光組家兔的絨毛高度和V/C值要高于白光組和其它光色組，表明綠光相對于其它色光能促進高溫環(huán)境下家兔的空腸發(fā)育。其原因可能與GH促進腸黏膜細胞對谷氨酰胺的攝取，促進腸粘膜細胞的修復(fù)和再生有關(guān)，但具體的機制仍需進一步的研究。

4 結(jié) 論

不同的單色光照射家兔會對家兔的生產(chǎn)性能造成影響，其中綠光對家兔的生長具有較為明顯的促進作用，這種促進作用能夠在一定程度上緩解家兔在夏季飼養(yǎng)時因高溫帶來的生產(chǎn)效益的降低。

綠光能夠促進家兔體內(nèi)GH和MT的分泌，還能夠促進家兔空腸發(fā)育。這可能是綠光相對于其他色光能在夏季高溫環(huán)境中促進家兔生長的原因。