doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2024.05.014
收稿日期:2023-07-05
基金項目:廣東省特色家禽生態(tài)健康養(yǎng)殖科技創(chuàng)新中心資助項目(300702-C18082)
作者簡介:趙君文(1998-),女,安徽蚌埠人,碩士研究生,研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學。(E-mail)zhaojunwen5273@163.com
通訊作者:安立龍,(E-mail)anlilong@126.com
摘要:" 高溫引起的雞熱應激會導致其生殖機能嚴重下降。本試驗以26周齡雌性懷鄉(xiāng)雞為研究對象,探究斑蝥黃對循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞產蛋性能、生殖激素水平、卵泡發(fā)育的影響。結果表明,與常溫對照相比,循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞產蛋率及血清中促卵泡素(FSH)、黃體生成素(LH)、孕酮(P4)、雌二醇(E2)水平降低,等級卵泡、小黃卵泡、大黃卵泡、小白卵泡、大白卵泡數(shù)量降低,卵泡膜結構松散、斷裂,卵泡顆粒細胞結構受損。常溫環(huán)境中,飼糧中添加斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能、血清中生殖激素水平有一定提升作用,但對卵泡膜結構無明顯影響。循環(huán)高溫環(huán)境中,飼糧中添加斑蝥黃能夠顯著改善懷鄉(xiāng)雞產蛋性能,提高血清中生殖激素水平,提高各級卵泡數(shù)量,緩解高溫造成的卵泡膜松散、斷裂和卵泡顆粒細胞損傷。綜上,斑蝥黃具有較強的抗氧化特性,能夠提高懷鄉(xiāng)雞產蛋性能,調節(jié)血清中生殖激素水平,降低高溫對懷鄉(xiāng)雞造成的傷害,使各級卵泡正常發(fā)育并排出。
關鍵詞:" 斑蝥黃;懷鄉(xiāng)雞;循環(huán)高溫;卵泡發(fā)育;產蛋率
中圖分類號:" S831""" 文獻標識碼:" A""" 文章編號:" 1000-4440(2024)05-0890-15
Effects of canthaxanthin on laying performance, reproductive hormone level and follicular development of Huaixiang chicken in cyclic high temperature environment
ZHAO Junwen," ZHAO Zhuangzhi," XIE Tingting," SUN Zhuo," ZHONG Peishan," XIAO Mei," ZHANG Li,WU Jiang," AN Lilong
(Binhai Agricultural College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China)
Abstract:" Heat stress of chicken caused by high temperature can lead to the seriously decline of reproductive function. Effects of canthaxanthin on laying performance, reproductive hormone level and follicle development of 26-week-old female Huaixiang chickens in cyclic high temperature environment were studied. The results showed that, compared with control group of room temperature, the laying rate, levels of follicle-stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH), progesterone (P4) and estradiol (E2) in serum decreased in Huaixiang chickens exposed to circulating high temperature, and the number of grade follicles, small yellow follicles, large yellow follicles, small white follicles and large white follicles decreased. The structure of follicular membrane was loose and broken, and the structure of granulosa cells of follicles was damaged. In normal temperature environment, diet added with canthaxanthin could improve laying performance and serum reproductive hormone level of Huaixiang chickens, but had no obvious effect on follicular membrane structure. Adding canthaxanthin into the diet could significantly improve laying performance, serum reproductive hormone levels and follicle number of Huaixiang chickens in cyclic high temperature to alleviate the looseness, rupture of follicular membrane and damage of follicular granulosa cells caused by high temperature. In conclusion, canthaxanthin has strong antioxidant properties, which can improve laying performance, regulate the level of reproductive hormones in serum of Huaixiang chickens, and can reduce the harm caused by high temperature to make all levels of follicles develop and ovulate normally.
Key words:" canthaxanthin;Huaixiang chicken;cyclic high temperature;follicular development;laying rate
高溫天氣不僅對人類健康造成威脅,同時也對家禽養(yǎng)殖業(yè)產生了不良影響,影響動物的身心健康。在熱帶和亞熱帶地區(qū),夏季時間長,使得規(guī)?;呙芏瑞B(yǎng)殖條件下的懷鄉(xiāng)雞易產生熱應激。由于雞沒有汗腺,不能通過皮膚上的汗液蒸發(fā)來調節(jié)體溫,因此高溫使家禽的生產性能嚴重降低。其中最直觀的表現(xiàn)就是產蛋量的降低。Yalcin等的研究結果表明,當環(huán)境溫度超過29 ℃時,蛋雞的產蛋率會顯著降低,同時蛋重、蛋殼重量也會出現(xiàn)下降趨勢。Al-Otaibi等和Castro等研究結果證實高溫會使蛋雞體重和采食量顯著降低,產蛋量、蛋重均顯著下降。卵泡是雞蛋的前體,高溫環(huán)境會對雞卵泡的發(fā)育產生影響,進而影響雞蛋的數(shù)量和重量。研究發(fā)現(xiàn),高溫引發(fā)的家禽熱應激會使家禽產蛋率下降,其中一個重要原因是熱應激導致畜禽體內激素代謝紊亂,生殖系統(tǒng)的生理功能被損害,家禽的繁殖性能受到抑制。Raj等發(fā)現(xiàn),在高溫環(huán)境中,雞體內的睪酮(Testosterone,T)、孕酮(Progesterone,P4)、雌二醇(Estradiol,E2)等生殖激素水平明顯下降,生殖細胞的生長受到影響,雞的生殖能力降低。李永洙等研究發(fā)現(xiàn),熱應激的濟寧百日雞和海蘭褐雞血液中促卵泡素(Follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、黃體生成素(Luteinizing hormone,LH)、孕酮、雌二醇水平均下降。
斑蝥黃(Canthaxanthin, CX)屬于酮類類胡蘿卜素,能夠清除自由基,其抗氧化特性可以提高雞的抗氧化狀態(tài)。Cho等和Ren等的研究結果表明,飼糧中添加斑蝥黃提高了家禽的產蛋率。Rosa等在種雞飼糧中添6 mg/kg 斑蝥黃,可有效提高種雞的繁殖力;Araujo等的研究結果表明,斑蝥黃可顯著提高種雞的產蛋量、肉仔雞的飼料利用率。本研究在飼糧中添加斑蝥黃,探究斑蝥黃對循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞產蛋率、激素水平的影響,為提高肉用種雞繁殖生產性能提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 試驗動物與藥品
1日齡懷鄉(xiāng)母雞360羽,購自廣州立林生態(tài)農業(yè)有限公司,飼養(yǎng)至25周齡。斑蝥黃(生產批號UE01611012)購自法國帝斯曼維生素貿易(上海)有限公司,斑蝥黃含量10%。
1.2" 飼養(yǎng)管理與試驗設計
在廣東海洋大學動物醫(yī)院雞舍內,用三層階梯籠養(yǎng)懷鄉(xiāng)雞。選取體重及生產性能相近的26周齡雌性懷鄉(xiāng)雞360羽,如表1所示,試驗分為10個處理,每處理6個重復,每個重復6羽雞。飼料中斑蝥黃添加量分別為0 mg/kg、4 mg/kg、6 mg/kg、8 mg/kg、10 mg/kg。試驗期采用自然光照+人工補光,光照度為10~15 lx,光照周期為光照16 h/黑暗8 h。用保溫燈、除濕機控制環(huán)境溫濕度,常溫處理組的NC處理和NT1、NT2、NT3、NT4處理全天環(huán)境溫度都保持在(25±2) ℃,高溫處理組的HC、HT1、HT2、HT3、HT4處理9:00-17:00環(huán)境溫度保持在(32±2) ℃,17:00-9:00環(huán)境溫度保持在(25±2) ℃,各處理濕度均維持在65%~75%。預試期為2周,懷鄉(xiāng)雞26~27周齡。正試期9周,懷鄉(xiāng)雞28~36周齡為正式試驗期,其中懷鄉(xiāng)雞28~30周齡為試驗前期,31~33周齡為試驗中期,34~36周齡為試驗后期。參照《中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準——雞飼養(yǎng)標準》(NY/T33-2004)和廣東的實際情況,設計如表2所示的玉米-豆粕型基礎飼糧, 1 kg預混料包含維生素A 9 000 IU,維生素D 2 500 IU,維生素E 20 IU,維生素B 1 212 μg,維生素K 2.4 mg;微量元素Mn 100 mg,Zn 60 mg,F(xiàn)e 25 mg,Cu 5 mg,Co 0.1 mg(微量元素以硫酸鹽形式添加); Se(N2SeO3·5H2O) 0.2 mg,I(KI) 0.5 mg?;A飼糧營養(yǎng)水平如表3所示。
1.3" 樣品采集
血清采集:分別在試驗的第3周、第6周、第9周的周日7:00從各重復中隨機挑選1羽雞,饑餓12 h后翅下靜脈采血5 ml,3 000 r/min離心10 min,-20 ℃保存。
卵泡采集:斷頸處死雞后取卵巢,剝離卵泡(直徑>1 mm)。
1.4" 測定指標與方法
1.4.1" 產蛋性能的測定" 每周統(tǒng)計懷鄉(xiāng)雞日均采食量、平均蛋重、產蛋率、破損率。
平均日采食量=每日總采食量/雞羽數(shù);
平均蛋重=總蛋重/產蛋數(shù);
產蛋率=每日總產蛋數(shù)/總雞數(shù)×100%;
破損率=破蛋數(shù)/總蛋數(shù)×100%。
1.4.2" 生殖激素指標的測定" 采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清中促卵泡素(Follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、黃體生成素(Luteinizing hormone,LH)、孕酮(Progesterone,P4)、雌二醇(Estradiol,E2)的含量,試劑盒購自江蘇酶免實業(yè)有限公司。
1.4.3" 不同等級卵泡的測定" 取懷鄉(xiāng)雞卵巢,剝離直徑>1 mm的卵泡,稱重,用電子游標卡尺測量卵泡直徑,按直徑大小分為等級卵泡(Grade follicles,GF)(≥12 mm),大黃卵泡(Large yellow follicles,LYF)(9~11 mm),小黃卵泡(Small yellow follicles,SYF)(6~8 mm),小白卵泡(Small white follicles,SWF)(≤2 mm),大白卵泡(Large white follicles,LWF)(3~5 mm),統(tǒng)計各級卵泡數(shù)。
1.4.4" 小黃卵泡、大黃卵泡結構觀察" 避光,于4%多聚甲醛中固定SYF、LYF組織,用乙醇脫水,透明(乙醇+二甲苯),透蠟(二甲苯+石蠟),將溶解的石蠟注入包埋盒內包埋后,修蠟,切片(厚度為4 μm),經蘇木精-伊紅染色后在光學顯微鏡(型號:CX31)下觀察卵泡的組織形態(tài)并拍照,分析結構差異。
1.4.5" 小黃卵泡顆粒細胞結構觀察" 于電鏡固定液(2.5%戊二醛)中固定小黃卵泡,室溫固定2 h,4 ℃冷鏈運輸送至武漢博爾夫生物科技有限公司制作電鏡超薄切片,用透射電鏡拍照。
1.5" 數(shù)據(jù)分析
用Excel 2021整理全部試驗數(shù)據(jù),用IBM SPSS 26.0軟件進行方差分析(一般線性模型-單變量)和差異顯著性檢驗(Duncan’s法),P<0.05為差異顯著,結果以“平均值±標準差”表示。
2" 結果與分析
2.1" 斑蝥黃對常溫和循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞產蛋性能的影響
2.1.1" 斑蝥黃對常溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞產蛋性能的影響" 如表4所示,在試驗前期,與NC處理相比,NT2處理懷鄉(xiāng)雞日均采食量顯著增加(P<0.05),NT1、NT2處理懷鄉(xiāng)雞產蛋率顯著提高(P<0.05)。所有常溫處理(NC、NT1、NT2、NT3、NT4)懷鄉(xiāng)雞的平均蛋重和蛋破損率均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗前期,NT2處理懷鄉(xiāng)雞日均采食量最高,顯著高于其他常溫處理(NC、NT1、NT3、NT4)(P<0.05)。在試驗前期,NT1和NT2處理懷鄉(xiāng)雞產蛋率顯著高于其他常溫處理(NC、NT3、NT4)(P<0.05)。在試驗中期, NT2處理懷鄉(xiāng)雞產蛋率顯著高于其他常溫處理(NC、NT1、NT3、NT4)(P<0.05)。NT3處理懷鄉(xiāng)雞平均蛋重顯著高于NC處理(P<0.05),NC、NT1、NT2、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞蛋破損率無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗后期,NT2處理懷鄉(xiāng)雞產蛋率顯著高于NC、NT3、NT4處理(P<0.05)。NT2、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞平均蛋重顯著高于NC處理(P<0.05),NC、NT1、NT2、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞蛋破損率無顯著差異(P<0.05)。綜上可知,在常溫環(huán)境中,添加6~8 mg/kg斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能具有促進作用。
HT491.44±3.46e41.65±0.74e47.12±4.83c2.35±0.18cNC、NT1、NT2、NT3、NT4、HC、HT1、HT2、HT3、HT4見表1。同一列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.1.2" 高溫對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能的影響" 如表4所示,在試驗前、中、后期,與NC處理相比,HC處理懷鄉(xiāng)雞日均采食量、平均蛋重、產蛋率均顯著降低(P<0.05),蛋破損率顯著提高(P<0.05)。
2.1.3" 斑蝥黃對循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞產蛋性能的影響" 如表4所示,在試驗前期,與HC處理相比,HT1、HT2、HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞平均蛋重和產蛋率均顯著提高(P<0.05)。在試驗中期,與HC處理相比,HT1、HT2、HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞平均蛋重顯著提高(P<0.05),HT4處理懷鄉(xiāng)雞產蛋率最高,為48.12%。在試驗前、中期,所有循環(huán)高溫處理(HC、HT1、HT2、HT3、HT4)的蛋破損率均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗后期,HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞蛋破損率顯著低于HC、HT1、HT2處理(P<0.05),與HC處理相比,HT4處理懷鄉(xiāng)雞產蛋率最高,為47.12%。表5是溫度和斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能影響的雙因素方差分析結果。綜上可知,在循環(huán)高溫環(huán)境中,添加10 mg/kg斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能具有促進作用。
2.2" 斑蝥黃對常溫和循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞血清生殖激素水平的影響
2.2.1" 斑蝥黃對常溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞血清生殖激素水平的影響" 如表6所示,在試驗前期,與NC處理相比,NT1、NT2、NT3處理血清中促卵泡素含量顯著增加(P<0.05),NT1、NT2、NT3、NT4處理血清中黃體生成素質量濃度顯著增加(P<0.05)。在試驗前、中期,NC、NT1、NT2、NT3、NT4處理血清中雌二醇和孕酮質量濃度均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗中、后期,與NC處理相比,NT1、NT2、NT3、NT4處理血清中促卵泡素和黃體生成素質量濃度均顯著增加(P<0.05)。
2.2.2" 高溫對懷鄉(xiāng)雞血清生殖激素水平的影響" 如表6所示,在試驗前期,與NC處理相比,HC處理血清中促卵泡素含量與黃體生成素、雌二醇質量濃度顯著下降(P<0.05)。在試驗中期,與NC處理相比,HC處理血清中促卵泡素含量與黃體生成素、孕酮質量濃度顯著下降(P<0.05)。在試驗后期,與NC處理相比,HC處理血清中促卵泡素含量與黃體生成素、雌二醇、孕酮質量濃度均顯著下降(P<0.05)。
2.2.3" 斑蝥黃對循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞血清生殖激素水平的影響" 如表6所示,在試驗前期,與HC處理相比,HT1、HT2、HT3、HT4處理血清中促卵泡素含量顯著增加(P<0.05),HT3、HT4處理血清中雌二醇質量濃度顯著增加(P<0.05)。在試驗前期,HC、HT1、HT2、HT3、HT4處理血清中黃體生成素、孕酮質量濃度均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗中期,HC、HT1、HT2、HT3、HT4處理血清中促卵泡素含量與黃體生成素、雌二醇、孕酮質量濃度均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗后期,HT3處理血清中黃體生成素、雌二醇、孕酮質量濃度均顯著高于HC處理(P<0.05)。溫度和斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞血清生殖激素水平影響的雙因素方差分析結果見表7。綜上,在懷鄉(xiāng)雞34~36周齡,在飼糧中添加8 mg/kg斑蝥黃可以促進循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞血清中生殖激素的升高。
2.3" 斑蝥黃對常溫和循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞卵泡發(fā)育的影響
2.3.1" 斑蝥黃對常溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞卵泡發(fā)育的影響" 如表8所示,在試驗前期,NT3處理懷鄉(xiāng)雞大黃卵泡、大白卵泡數(shù)量顯著高于NC、NT1、NT2、NT4處理(P<0.05),NC、NT1、NT2、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞卵巢重、小黃卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗中期,與NC處理相比,NT1、NT4處理懷鄉(xiāng)雞大白卵泡數(shù)量顯著增加(P<0.05)。在試驗中期,NC、NT1、NT2、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞卵巢重、等級卵泡數(shù)量、小黃卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗后期,NT2處理懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡數(shù)量最高,顯著高于NC處理(P<0.05),NT3處理懷鄉(xiāng)雞大白卵泡數(shù)量最高,顯著高于NC處理(P<0.05)。在試驗后期,NC、NT1、NT2、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞卵巢重、等級卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量均無顯著差異(Pgt;0.05)。
NC、NT1、NT2、NT3、NT4、HC、HT1、HT2、HT3、HT4見表1。同一列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.3.2" 高溫對懷鄉(xiāng)雞卵泡發(fā)育的影響" 如表8所示,在試驗前期,與NC處理相比,HC處理懷鄉(xiāng)雞卵巢重、等級卵泡數(shù)量、小黃卵泡數(shù)量、大黃卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量均顯著降低(P<0.05)。在試驗中期,與NC處理相比,HC處理懷鄉(xiāng)雞大黃卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量均顯著降低(P<0.05)。在試驗后期,與NC處理相比,HC處理懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡數(shù)量、大黃卵泡數(shù)量、大白卵泡數(shù)量均顯著降低(P<0.05)。
NC、NT1、NT2、NT3、NT4、HC、HT1、HT2、HT3、HT4見表1。同一列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.3.3" 斑蝥黃對循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞卵泡發(fā)育的影響" 如表8所示,在試驗前期,HT3處理懷鄉(xiāng)雞大黃卵泡數(shù)量顯著高于HC處理(P<0.05),HT1處理小白卵泡數(shù)量顯著高于HC處理(P<0.05),HT3處理懷鄉(xiāng)雞大黃卵泡數(shù)量顯著高于HC處理(P<0.05),HC、HT1、HT2、HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞等級卵泡數(shù)量、大白卵泡數(shù)量均無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗中期,HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞大黃卵泡數(shù)量顯著高于HC、HT1、HT2 處理(P<0.05),HT2處理懷鄉(xiāng)雞小白卵泡數(shù)量顯著高于HC、HT1、HT3、HT4處理(P<0.05),HC、HT1、HT2、HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞卵巢重、等級卵泡數(shù)量、小黃卵泡數(shù)量、大白卵泡數(shù)量無顯著差異(Pgt;0.05)。在試驗后期,HT4處理懷鄉(xiāng)雞大黃卵泡數(shù)量顯著高于HC、HT1、HT2、HT3處理(P<0.05),HC、HT1、HT2、HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞卵巢重、等級卵泡數(shù)量、大白卵泡數(shù)量無顯著差異(Pgt;0.05)。溫度和斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞卵泡發(fā)育影響的雙因素方差分析結果見表9。綜上所述,在飼糧中添加8~10 mg/kg斑蝥黃對循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞卵泡發(fā)育具有積極作用。
2.4" 斑蝥黃對常溫和循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡、大黃卵泡結構的影響
如圖1、圖2、圖3所示,用透射電鏡觀察懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡和大黃卵泡結構,在試驗前、中、后期,飼糧中添加斑蝥黃對常溫環(huán)境下懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡和大黃卵泡結構均無顯著影響。NC、NT1、NT2、NT3和NT4處理懷鄉(xiāng)雞的卵泡發(fā)育良好,顆粒細胞層與卵泡膜層連接緊密,顆粒細胞無空泡變性現(xiàn)象,卵泡膜組織結構完整,無松散或破裂現(xiàn)象。與NC處理相比,HC處理懷鄉(xiāng)雞的小黃卵泡和大黃卵泡膜結構均受到不同程度的損傷,表現(xiàn)為卵泡結締組織破裂、卵泡膜結構松散、顆粒細胞層與膜層之間出現(xiàn)空隙。與HC處理相比,飼糧中添加斑蝥黃的HT1、HT2、HT3、HT4處理懷鄉(xiāng)雞卵泡膜層排列緊密,顆粒細胞層和膜細胞層緊密連接,且卵泡膜細胞和顆粒細胞無明顯空泡變性現(xiàn)象。并且隨著斑蝥黃添加量的增加,卵泡膜結構松散、斷裂現(xiàn)象得到改善,試驗前期,HT2、HT3處理改善循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞卵泡膜結構松散、斷裂現(xiàn)象的效果較好,試驗中期和后期,HT3、HT4處理的效果較好。
2.5" 斑蝥黃對常溫和循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡顆粒細胞結構的影響
如圖4、圖5、圖6所示,用透射電子顯微鏡觀察懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡顆粒細胞,在試驗前、中、后期,飼糧中添加斑蝥黃對常溫環(huán)境下懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡顆粒細胞結構無顯著影響,NC、NT3、NT4處理懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡顆粒細胞細胞核均無皺縮,核膜完好,核質顏色無異常。與NC處理相比,HC處理懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡顆粒細胞出現(xiàn)了明顯的核染色質凝聚,核質顏色深,細胞核呈皺縮狀,線粒體嵴排列紊亂且部分嵴消失或融合,細胞變形。循環(huán)高溫環(huán)境中,與HC處理相比,飼糧中添加斑蝥黃的懷鄉(xiāng)雞小黃卵泡核質顏色有變淺的趨勢,但顆粒細胞的形態(tài)未恢復至常溫水平。
3" 討論
3.1" 高溫對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能的影響機制
熱應激導致家禽的繁殖能力下降是一種普遍現(xiàn)象。熱應激對家禽產蛋性能的負面影響,首先表現(xiàn)為日均采食量下降。研究發(fā)現(xiàn),循環(huán)高溫顯著降低了雞的采食量,肉雞上皮細胞在高溫環(huán)境中發(fā)生水分失衡,脫水改變了細胞的通透性,影響了腸道結構,降低了十二指腸和空腸的絨毛高度和空腸的絨隱比,降低了空腸胰蛋白酶的活性,對家禽的消化功能產生了不利影響。由此推測循環(huán)高溫對懷鄉(xiāng)雞腸道產生的不利影響,可能是因為限制了腸道的消化吸收功能,使種雞用于產蛋的營養(yǎng)物質攝入不足,從而降低了種雞的產蛋性能。其次,熱應激條件下,家禽呼吸頻率增加,導致機體發(fā)生呼吸性堿中毒,血漿蛋白質和鈣流失,整體產蛋率下降,蛋破損率上升。Barrett等發(fā)現(xiàn),持續(xù)的熱應激在導致蛋雞采食量和產蛋率下降的同時,血清中的鈣離子濃度也明顯下降,說明熱應激狀態(tài)下蛋雞攝入的鈣水平也會下降。刁華杰等的研究結果表明,在高溫環(huán)境中,蛋雞日均采食量、體增重和平均蛋重顯著降低,和本研究結果一致。
研究結果顯示,雞發(fā)生熱應激時,體內黃體生成素水平和下丘腦促性腺激素釋放激素的含量均會降低,排卵前黃體生成素和黃體酮的水平降低。由垂體分泌的促卵泡素(FSH)和促黃體素(LH)協(xié)同參與卵泡發(fā)育和類固醇類激素的合成和性腺活動。高溫影響蛋雞機體內分泌功能,降低下丘腦促性腺激素釋放激素(GnRH)的分泌量,減少垂體促性腺激素(GTH)的生成,導致黃體生成素(LH)和促卵泡素(FSH)水平降低,也是影響其產蛋性能的重要原因。家禽發(fā)生熱應激會導致機體內分泌失調,下丘腦和垂體功能受限,黃體生成素(LH)和促卵泡素(FSH)水平降低,高文發(fā)現(xiàn),高溫環(huán)境中27周齡羅曼蛋雞血清促卵泡素(FSH)、黃體生成素(LH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)水平顯著下降。研究發(fā)現(xiàn),家禽發(fā)生熱應激時卵巢和大黃卵泡受到氧化損傷,卵巢和大黃卵泡的相對重量下降,在家禽發(fā)生嚴重熱應激時,可能會中止排卵。Li等研究發(fā)現(xiàn),35~37 ℃的高溫會使30周齡蛋雞卵巢大白卵泡、小黃卵泡、大黃卵泡的數(shù)量降低,抑制等級前卵泡進一步發(fā)育成大黃卵泡和等級卵泡,從而降低產蛋率。
在本試驗中,懷鄉(xiāng)雞在循環(huán)高溫環(huán)境中產蛋性能下降,表現(xiàn)為產蛋率下降和蛋破損率增加,這可能是由于卵巢功能下降,導致血漿生殖激素水平下降,使卵泡膜結構松散,造成卵泡顆粒細胞損傷。在本試驗中高溫可明顯降低懷鄉(xiāng)雞血清促卵泡素(FSH)、黃體生成素(LH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)水平,懷鄉(xiāng)雞的卵巢重、等級卵泡數(shù)量、小黃卵泡數(shù)量、大黃卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量和大白卵泡數(shù)量均降低,造成卵泡膜結構松散、卵泡顆粒細胞損傷,這表明高環(huán)境溫度可能對家禽卵泡發(fā)育有直接的傷害。
3.2" 斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能的影響機制
類胡蘿卜素已被證實對蛋雞的生產性能有促進作用。目前,在飼糧中添加斑蝥黃對懷鄉(xiāng)雞產蛋性能影響的研究較少。有研究結果證實,常溫環(huán)境中在飼糧中添加斑蝥黃,蛋雞的產蛋性能無顯著提升,而本研究中,在飼糧中添加斑蝥黃對常溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞的產蛋性能和生殖激素水平有一定提升作用,可能與基因型的隨機選擇有關,不同遺傳群體的家禽對相同補充劑的反應可能不同。
本試驗研究結果顯示,在循環(huán)高溫環(huán)境中,相較于HC處理,飼糧中添加斑蝥黃處理的懷鄉(xiāng)雞的整體日均采食量、平均蛋重、產蛋率上升,蛋破損率下降。血清中促卵泡素(FSH)、黃體生成素(LH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)水平整體上升,等級卵泡數(shù)量、小黃卵泡數(shù)量、大黃卵泡數(shù)量、小白卵泡數(shù)量和大白卵泡數(shù)量整體增多。說明斑蝥黃可以促進循環(huán)高溫中種雞垂體分泌FSH和LH,提高卵泡合成、分泌E2、P4的能力。
線粒體內膜上分布大量的生殖激素合成酶,是合成生殖激素的場所。斑蝥黃和蝦青素同為酮式類胡蘿卜素,具有抗氧化特性,類胡蘿卜素因其自身的抗氧化特性可以保護細胞線粒體免受應激損傷,蝦青素作為一種抗氧化劑能緩解氧化應激誘導的線粒體功能障礙。Dai等發(fā)現(xiàn),蝦青素可作用于小鼠下丘腦和卵巢,緩解下丘腦和卵巢的衰老,提高生育力。Wang等的研究結果表明,將斑蝥黃添加到雞的飼糧中可以顯著增加卵泡直徑,促使卵泡更快地成熟和排卵,提高產蛋率。斑蝥黃可以直接作用于卵巢,促進卵泡細胞分裂和生長,從而提高卵巢重和卵細胞數(shù)量。Jan等研究發(fā)現(xiàn),將斑蝥黃注射到母雞卵巢中,可以顯著增加卵巢重和卵泡數(shù)量,并促進卵泡細胞的分裂和生長。有研究結果顯示,蝦青素可以提高牛卵母細胞核的成熟率,抑制卵母細胞中活性氧(ROS)的作用,抑制顆粒細胞的黃體化,促進卵母細胞的生長和成熟。
現(xiàn)階段,關于對斑蝥黃影響循環(huán)高溫環(huán)境中家禽卵泡發(fā)育的研究尚未見報道。本研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加斑蝥黃可以提高循環(huán)高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞血清中生殖激素水平、各級卵泡數(shù)量,并改善卵泡膜結構,由此推測斑蝥黃具有強大的抗氧化特性,可以提高下丘腦和垂體的激素分泌水平,緩解熱應激對細胞線粒體的不利影響,調節(jié)生殖激素水平,改善卵泡膜結構,使各級卵泡正常發(fā)育并排出,從而提高家禽產蛋性能。斑蝥黃屬類胡蘿卜素,可能和蝦青素有相似的功能,目前相關研究主要集中于蝦青素對哺乳動物的影響。
在本試驗中發(fā)現(xiàn)斑蝥黃可以緩解高溫對懷鄉(xiāng)雞血清生殖激素水平、各級卵泡數(shù)、卵泡結構的不利影響,但對于斑蝥黃如何提高懷鄉(xiāng)雞生殖激素的分泌水平,如何緩解高溫對懷鄉(xiāng)雞下丘腦-垂體-性腺軸的損傷,以及如何保證高溫環(huán)境中懷鄉(xiāng)雞生殖功能的正常發(fā)揮,機制有待進一步研究。斑蝥黃可以通過多種途徑影響雞的生殖功能,包括刺激卵泡成熟和排卵、增加卵巢重和卵泡數(shù)量、抑制生殖激素合成和釋放等,這為斑蝥黃在雞生產中的應用提供了一定的理論基礎。
4" 結論
與常溫相比,高溫會顯著降低懷鄉(xiāng)雞母雞的產蛋性能、血清生殖激素水平及各級卵泡數(shù)量,導致卵泡膜結構松散。常溫環(huán)境下,在飼糧中添加斑蝥黃對提高懷鄉(xiāng)雞產蛋性能、血清激素水平具有一定作用,但對卵泡膜結構無顯著影響。高溫環(huán)境中,在飼糧中添加斑蝥黃可以改善懷鄉(xiāng)雞產蛋性能、血清激素水平,促進卵泡發(fā)育,緩解高溫對卵泡結構和卵泡顆粒細胞的損傷。其機制可能是斑蝥黃具有抗氧化功效,可以調節(jié)血清生殖激素水平和卵泡結構,從而促進排卵,提高家禽產蛋性能。
參考文獻:
ZHENG Y H, XIE T, LI S L, et al. Effects of selenium as a dietary source on performance,inflammation,cell damage,and reproduction of livestock induced by heat stress:a review. Frontiers in Immunology,2021,12:820853.
ZHOU Y, LI X M, ZHANG M H, et al. Effect of relative humidity at either acute or chronic moderate temperature on growth performance and droppings’ corticosterone metabolites of broilers. Journal of Integrative Agriculture,2019,18(1):152-159.
NAWAB A, LI G, LIU W, et al. Effect of dietary curcumin on the antioxidant status of laying hens under high-temperature condition. Journal of Thermal Biology,2019,86:102449
GOELl A. Heat stress management in poultry. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2021,105(6):1136-1145.
AWAD E A, NAJAA M, ZULAIKHA Z A, et al. Effects of heat stress on growth performance,selected physiological and immunological parameters,caecal microflora,and meat quality in two broiler strains. Asian-australasian Journal of Animal Sciences,2020,33(5):778-787.
BARRETT N W, ROWLAND K, SCHMIDT C J, et al. Effects of acute and chronic heat stress on the performance,egg quality,body temperature,and blood gas parameters of laying hens Science Direct. Poultry Science,2019,98(12):6684-6692.
YALCIN S, EMSEN E, OCAK N, et al. Effects of dietary supplementation of some antioxidants on broiler breeder production performance and hatchability. British Poultry Science,2013,54(5):635-643.
AL-OTAIBI M I M, ABDELLATIF H A E, AL-HUWAIL A K A, et al. Hypocholesterolemic,antioxidative,and anti-Inflammatory effects of dietary spirulina platensisis supplementation on laying hens exposed to cyclic heat stress. Animals,2022,12(20):2759.
CASTRO F L S, KIM H Y, HONG Y G, et al. The effect of total sulfur amino acid levels on growth performance,egg quality,and bone metabolism in laying hens subjected to high environmental temperature. Poultry Science,2019,98(10):4982-4993.
LI G M, LIU L P, YIN B, et al. Heat stress decreases egg production of laying hens by inducing apoptosis of follicular cells via activating the FasL/Fas and TNF-α systems. Poultry Science,2020,99(11):6084-6093.
MOHAMMADI H, ANSARI-PIRSARAEI Z. Changes in some blood parameters and production performance of old laying hens due to growth hormone and testosterone injection. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2014,98(3):483-490.
RAJ R G, RANGASWAMY S, RAMASAMY K, et al. Adaptation strategies of poultry to thermal stress and their welfare implications. Worlds Poultry Science Journal,2015,71(4):671-682.
李永洙,CUI Y Q. 熱應激對不同品種雞繁殖性能、血液生殖激素及相關基因mRNA表達量的影響. 中國農業(yè)大學學報,2013,18(1):134-141.
UMAR-FARUK M, ROOS F F, CISNEROS-GONZALEZ F. A meta-analysis on the effect of canthaxanthin on egg production in brown egg layers. Poultry Science,2018,97(1):84-87.
JOHNSON-DAHL M L, ZUIDHOF M J, KORVER D R. The effect of maternal canthaxanthin supplementation and hen age on breeder performance,early chick traits,and indices of innate immune function. Poultry Science,2017,96(3):634-646.
CHO J H, ZHANG Z F, KIM I H. Effects of canthaxanthin on egg production,egg quality,and egg yolk color in laying hens. Journal of Agricultural Science,2013,5(1):269-274.
REN Z Z, JIANG S Z, ZENG Q F, et al. Effects of dietary canthaxanthin and 25-hydroxycholecalciferol supplementation on the antioxidant status and tibia quality of duck breeders and newly hatched ducklings. Poultry Science,2016,95(9):2090-2096.
ROSA A P, SCHER A, SORBARA J O, et al. Effects of canthaxanthin on the productive and reproductive performance of broiler breeders. Poultry Science,2012,91(3):660-666.
ARAUJO L F, ARAUJO C S S, PEREIRA R J G, et al. The dietary supplementation of canthaxanthin in combination with 25OHD3 results in reproductive,performance,and progeny quality gains in broiler breeders. Poultry Science,2019,98(11):5801-5808.
KUMAR M, RATWAN P, DAHIYA S P, et al. Climate change and heat stress:impact on production,reproduction and growth performance of poultry and its mitigation using genetic strategies. Journal Thermal Biology,2021,97:102867.
SONG J, JIAO L F, XIAO K, et al. Cello-oligosaccharide ameliorates heat stress-induced impairment of intestinal microflora,morphology and barrier integrity in broilers. Animal Feed Science and Technology,2013,185(3/4):175-181.
RATRIYANTO A, MOSENTHIN R. Osmoregulatory function of betaine in alleviating heat stress in poultry. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2018,102(6):1634-1650.
李" 寧,戈冰潔,顧海洋,等. 高溫高濕條件下蛋雞熱應激的調控技術. 家畜生態(tài)學報,2020,41(8):7-11,78.
LARA L J, ROSTAGNO M H. Impact of heat stress on poultry production. Animals,2013,3(2):356-369.
刁華杰,馮京海,張敏紅,等.循環(huán)高溫對蛋雞生產性能、蛋殼品質及鈣磷代謝的影響. 動物營養(yǎng)學報,2017,29(8):2689-2696.
劉夢杰. 姜黃素對熱應激蛋雞生產性能、血清生化指標和抗氧化及免疫功能的影響. 南京:南京農業(yè)大學,2019.
LI D P, TONG Q, SHI Z X, et al. Effects of chronic heat stress and ammonia concentration on blood parameters of laying hens . Poultry Science,2020,99(8):3784-3792.
KALA M, SHAIKH M V, NIVSARKAR M. Equilibrium between anti-oxidants and reactive oxygen species:a requisite for oocyte development and maturation. Reproductive Medicine and Biology,2016,16(1):28-35.
高" 文. 姜黃素對高溫環(huán)境下羅曼蛋雞產蛋率及卵泡發(fā)育的影響. 湛江:廣東海洋大學,2020.
李桂明. 熱應激影響蛋雞等級前卵泡發(fā)育的機理研究. 泰安:山東農業(yè)大學,2020.
ALAGAWANY M, FARAG M R, EL-HACK M E A, et al. Heat stress:effects on productive and reproductive performance of quail. Worlds Poultry Science Journal,2017,73(4):747-756.
CHENG C Y, TU W L, WANG S H, et al. Annotation of differential gene expression in small yellow follicles of a broiler-type strain of Taiwan country chickens in response to acute heat stress. PLoS One,2015,10(11):e0143418.
DAMAZIAK K, MARZEC A, RIEDEL J, et al. Effect of dietary canthaxanthin and iodine on the production performance and egg quality of laying hens. Poultry Science,2018,97(11):4008-4019.
AYO J O, OBIDI J A, REKWOT P I, et al. Modulatory effects of lycopene and vitamin E on cloacal temperature,thyroid hormonal and reproductive performance responses in laying hens during the hot-dry season . Journal of Thermal Biology,2022,104:103-105.
YUNITASARI F, JAYANEGARA A, ULUPI N. Performance,egg quality,and immunity of laying hens due to natural carotenoid supplementation:a meta-analysis. Food Science of Animal Resources,2023,43(2):282-304.
KIM S H, KIM H. Inbibitory effect of astaxanthin on oxidative stress-induced mitochondrial dysfunction-a mini-review. Nutrients,2018,10(9):1137.
DAI X, ZENG G, HONG L, et al. Ginsenoside Rg1 and astaxanthin act on the hypothalamus to protect female mice against reproductive aging. Chinese Medical Journal,2022,135(1):107-109.
WANG D, ZHOU Y, CHEN X. Effects of estradiol on avian ovarian follicles:a review. World’s Poultry Science Journal,2018,74(1):73-82.
JAN S, SHAH M A, KHAN M Z. Estradiol benzoate induced follicular atresia in gallus domesticus:histological and ultrastructural studies. Journal of Veterinary Science amp; Technology,2017,8(4):475.
ABDEL-GHANI M A, YANAGAWA Y, BALBOULA A Z, et al. Astaxanthin improves the developmental competence of invitro-grown oocytes and modifies the steroidogenesis of granulosa cells derived from bovine early antral follicles. Reproduction Fertility and Development,2019,31(2):272-281.
CHELENGA M, SAKAGUCHI K, ABDEL-GHANI M A, et al. Effect of increased oxygen availability and astaxanthin supplementation on the growth, maturation and developmental competence of bovine oocytes derived from early antral follicles. Theriogenology,2020,157:341-349.
(責任編輯:成紓寒)