热应激是指处于高温环境下的动物机体对热环境刺激所作的特异性生理反应的综合。热应激非常普遍,是热带和亚热带区域家禽养殖过程中的常见问题,常常会导致家禽生产中巨大的经济损失(Nardone等,2010)。
锌广泛存在于所有的活组织中,是多种蛋白质的必需成分,它可作为许多金属酶的结构和催化中心,在细胞增殖、免疫功能、抵抗自由基等方面扮演着重要作用。同时,锌也是家禽生产中一种必需微量元素,在免疫功能、清除氧化应激等方面起重要作用;锌可以预防热应激带来的氧化损伤(Sahin和Kucuk,2003;Sahin等,2005)。本文就热应激条件下锌对种禽繁殖性能及后代生长性能的影响进行综述,旨在为生产实践提供参考。
一、热应激对家禽的影响
随着集约化、高密度饲养方式的迅速发展,大部分南方地区越来越迫切要求缓解夏季高温对养殖业带来的生产压力。关于热应激对家禽产生的副作用很多:Heywang(1944)和Clark、Sarakoon(1967)报道高温对来航鸡产蛋性能影响很大;Owens等报道,高温使火鸡的胸肌变得苍白和渗出多汁;Wolfenson等(2001)研究表明,热应激降低了蛋鸡的产蛋率、蛋重和蛋壳厚度,Arjona等(1990)研究表明热应激增加了快大型肉鸡的病死率、延长了上市时间,降低了胸肌质量。
在热带和亚热带区域,母鸡的热应激会降低繁殖力和孵化力,导致胚胎发育不正常和高产种鸡孵化率低(Heywang,1944;)。Muiruri和Harrison(1991)报道白色普利茅斯蛋鸡在持续35℃的高温下3周不会影响繁殖率,但是孵化率显著下降达10%左右。孵化率下降的原因可能与繁殖轴功能的破坏或者高体温导致受精率下降。从目前的研究结果来看,当雌性肉种鸡的环境温度持续在32℃10周会显著降低繁殖率和孵化率。
二、热应激条件下锌对种禽繁殖性能的影响
热应激带来的胚胎发育和后代存活率危害与哺乳动物类似(Sakatani等,2008;Whitaker和Knight,2008)。锌作为一种必需微量元素,在种鸡日粮中添加以达到最佳繁殖性能(Park等,2004);目前,锌也作为家禽抵抗热应激的一种日粮添加剂来防止热应激带来的氧化损伤(Sahin和Kucuk,2003;Sahin等,2005;Sahin等,2009)。 锌能降低热应激危害可能原因是提高了CuZn-SOD活性(Oteiza等,1996),并提高了MT浓度(Gallant和Cherian,1986)。一系列研究表明日粮中增加锌浓度会提高组织中MT浓度和MT mRNA表达(Huang等,2007,2009;Liu等,2011,2013,2015;Suo等,2015)。前期研究表明种鸡日粮中锌缺乏会导致种鸡孵化率低、胚胎发育不正常以及后代生长性能不佳,而且补充锌后可以避免这些副作用的产生(Blamberg等,1960;Kienholz等,1961)。
目前家禽饲料中最常见的两种无机锌添加剂是硫酸锌和氧化锌(Batal等,2001),然而最近研究表明,对于家禽而言,有机锌比无机锌更有效。Wedekind等(1992)报道在锌的生物利用率方面,蛋氨酸锌比ZnO和ZnSO4更高。Moreng(1992)和Balnave(1993)研究发现,蛋鸡日粮中添加80mg/kg或100mg/kg的蛋氨酸锌时,可以提高蛋壳重量和减少蛋壳损失。FU Wei-long等(2003)研究不同锌源对粤皇种鸡繁殖性能影响时发现,有机锌能显著提高繁殖率、孵化率、蛋壳品质和日采食量,并显著降低雏鸡死亡率。Fakle等(2003)研究不同氨基酸锌络合物对蛋鸡生产性能的影响,基础日粮中添加氨基酸锌络合物使入舍产蛋量从234.5枚增加到243.1枚,累计死亡率从13.7%降低到13.4%;Naibi等(2003)报道了14周龄的粤黄鸡基础日粮中添加蛋氨酸锌,可影响母鸡的受精率、孵化率及血浆中孕酮和雌激素水平;成廷水等(2004)报道,与同剂量硫酸锌相比,饲粮中添加60mg/kg的羟基蛋氨酸锌显著提高了蛋鸡日产蛋量,并降低死淘率近50%。
三、热应激条件下锌对种禽后代生长性能和后代胴体品质的影响
1、热应激条件下有机锌对种禽后代生长性能的影响
日粮中锌缺乏会显著降低蛋黄中锌的含量,从而导致胚胎后代发育不正常。从Kienholz等(1961)和Iniguez等(1978)等研究来看,锌缺乏的主要症状是对后代骨骼发育的影响。锌缺乏的蛋在胚胎发育时骨骼会发生畸形,孵化出来的小鸡也可能会发生不能站立、采食和饮水情况异常等(Van Campen和Scaife,1967;Selling等,1975)。蛋黄锌含量缺乏的鸡蛋孵化出来的后代通常体弱、羽毛发育不全、不能完全站立;另外,日粮中锌缺乏会降低后代存活率。
据Y.W.Zhu等(2016)等报道种鸡日粮中锌缺乏主要影响后代1-28日龄体重及0-21日龄的日增重和料肉比,然而对后期28-42日龄后代生产性能没有显著影响,表明种鸡日粮中锌缺乏主要抑制后代前期的生长性能。李昌武(2015)研究发现肉种鸡日粮添加有机锌50-300mg/kg可提高子代雏鸡母源抗体IgY的水平以及IgA和IgG的生成能力,提高NDV和IBDV抗体滴度,增强脾脏、法氏囊和空肠的发育,促进子代肉鸡免疫器官的发育以及肠粘膜免疫屏障功能。
2、热应激条件下有机锌对后代胴体品质的影响
前期大量研究表明锌能提高生长性能、产蛋率和家禽热应激下胴体的品质(Sahin和Kucuk,2003;Sahin等,2005;Kucuk等,2008)。目前关于有机锌改善动物胴体性状的研究越来越多(Kidd 等,1992;MalcolmCallis等,2000;Liu等,2011,2015),唐胜球等(2001)研究发现:45日龄的肉仔鸡饲喂蛋氨酸锌络合物,料重比及皮肤的健康状况都有明显的改善。邓波波(2013)研究发现氨基酸锌络合物显著降低了肉鸡胸肌的剪切力及腿肌的失水率,显著降低了腿肌 45min的pH值,显著提高了胸肌和腿肌的粗蛋白含量,从而改善肉鸡胴体品质。Y.W.Zhu等(2016)研究来看,热应激条件下日粮中添加螯合强度适宜的有机锌能更好的提高繁殖性,同时通过降低大腿肌肉的b值来改善肉质。
相对于无机锌,有机锌在家禽上生物学利用率更高(Cao等,2002;Huang等,2007,2009,2013)。从前期的研究来看,有机锌的高生物学利用率与其螯合强度密切相关,螯合强度适宜的有机锌在家禽上具有更高的生物学利用率(Huang等,2007,2009,2013);另外,有机锌还能提高种鸡后代抗氧化性能和免疫力(Kidd等,1992,2002;Virden等,2003;Sun等,2012);从大量研究成果来看,螯合强度适宜的有机锌生物学效价最高,并且能更有效的增加MT浓度和MT mRNA表达(Huang等,2009,2013)。
总 结
热应激对种禽繁殖性能的影响大,直接关系到热带及亚热带种鸡养殖场的经济效益。锌对改善热应激条件下种鸡繁殖性能及后代生长性能和胴体品质具有显著效果,从大量的研究结果来看螯合强度适宜的有机锌对于改善热应激效果最佳,并且能更有效的增加MT浓度和MT mRNA表达(Huang等,2009,2013)。