维生素E对冷应激下蛋种鸡生产性能、蛋品质及蛋黄和组织中α-生育酚含量的影响
2012-08-30张宏馨黄仁录郭小虎杨秋霞
张宏馨 黄仁录 郭小虎 杨秋霞 陈 辉
(1.河北农业大学动物科技学院,保定 071000;2.河北大学医学实验中心,保定 071000)
“小规模大群体”是北方蛋鸡产业的主导生产方式[1],多采用半开放式鸡舍笼养,而北方地区的冬天较冷(一般4℃以下,可能低于-10℃),且早晚温差大,当外界温度降到或低于4℃时,即可引起家禽发生冷应激[2]。根据父母代海兰褐蛋鸡饲养管理手册,海兰褐蛋种鸡舍内鸡群最适温度范围是18~27℃[3],因此,北方养殖的海兰褐蛋种鸡在冬季常遇到冷应激问题。
研究表明,冷应激会引发鸡体神经内分泌系统、心血管系统、消化系统及免疫系统等一系列生理生化变化,从而降低蛋鸡的生产性能和繁殖性能[4-8],因此有学者认为,冷应激情况下若不增加家禽采食量,则需提高饲粮营养水平以满足家禽维持体温和生产的需要[9]。大量研究表明,蛋鸡饲粮中适量增加维生素E的添加水平可以缓解高温对生产性能的不良影响[10-12],另外,维生素 E还可以促进育成期笼养蛋鸭对寒冷环境的适应,缓解冷应激造成的孕酮分泌下降,有利于家禽生产性能的发挥[13],但是它对低温下蛋种鸡的影响国内外鲜见报道。因此,本试验在冷应激条件下向海兰褐蛋种鸡饲粮中添加不同水平的维生素E,旨在探索维生素E的抗冷应激作用,并确定适宜添加量,为维生素E在蛋种鸡生产中的应用提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 基础饲粮、维生素E的添加形式及水平
试验采用玉米-豆粕型基础饲粮,其组成及营养水平除维生素E之外,均参照父母代海兰褐蛋鸡饲养管理手册关于蛋种鸡所需营养进行配比(表1),经检测基础饲粮中维生素 E含量为2.375 mg/kg。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basaldiet(air-dry basis) %
试验用维生素E以维生素E醋酸酯(由巴斯夫维生素有限公司生产)的形式添加到饲粮中。为确保添加水平的准确,首先将维生素E醋酸酯按不同水平配制成5%预混合饲料,再与大料混合,使维生素 E 添加水平分别为0、20、40、80、160、320 mg/kg,其中0 mg/kg组为对照组。
1.2 试验设计
39周龄海兰褐蛋种鸡以商品蛋种鸡饲粮预试2周,每天记录产蛋量、蛋重及耗料量,将不产蛋、精神状态差的鸡只挑出,体况和产蛋率无显著差异(P>0.05)后正式开始试验。选取288只鸡,采用单因子试验设计,随机分为6组,每组4个重复,每重复4个鸡笼,每笼3只,分别饲喂上述6种试验饲粮,试验期8周。各组饲养管理条件一致,半开放式鸡舍,3层阶梯笼养,光照周期为8 L∶16 D,自由采食和饮水,纵向通风,饲喂粉料。试验期间每日08:00和15:30饲喂2次,每2天清粪1次。
根据河北省保定地区冬季气温的变化,试验于2010年12月1日至2011年1月25日在河北省保定市河北农业大学标本园进行,试验期间每天早、中、晚3次观察鸡舍内外的温度,并做记录,外界气温变动范围为-15~5℃,鸡舍内温度变动范围为0~6℃,鸡舍内的其他小气候参数均在饲养管理手册允许的范围内。
1.3 样本采集、测定指标及方法
1.3.1 生产性能
试验期间,每天15:30以重复为单位收集所有种蛋,统计鸡只死亡数、产蛋数、蛋重,计算产蛋率;每周以重复为单位,称剩料重,计算平均日采食量及料蛋比。
1.3.2 蛋品质
试验第8周末,每组随机抽取12枚种蛋(每个重复3枚),共72枚称重。用游标卡尺测定蛋的长径、短径(其比值为蛋形指数)和蛋壳厚度,用蛋白高度分析仪和游标卡尺测量浓蛋白高度(计算哈氏单位)。蛋黄颜色采用瑞氏比色扇测定。
1.3.3 蛋黄 α -生育酚含量
试验第8周末,每组随机抽取8枚种蛋(每个重复2枚),共48枚待测蛋黄α-生育酚的沉积情况。采用高效液相色谱法测定,美国Agilent Techonolgies 1200高效液相仪,色谱条件为:流动相,甲醇;流速,1 mL/min;检测器,紫外检测器;λ=292 nm;进样量,10 μL。甲醇提取蛋黄α-生育酚后超声处理20 min,上样分析。
1.3.4 组织 α -生育酚含量
试验第8周末,每组每个重复随机选取2只鸡,颈静脉放血宰杀,取心脏、肝脏和肾脏待测α-生育酚含量。将样品匀浆后称取1 g(精确到0.000 1 g),置于50 mL容量瓶中,以甲醇混匀、定容,低于20 ℃浸提 10 h,取上清液过 0.45 μm滤膜过滤,高效液相色谱仪上样分析。色谱条件同蛋黄中α-生育酚含量测定。
1.4 数据处理
数据用SPSS 19.0软件包中单因子方差分析(one-way ANOVA,LSD)进行统计分析,数据均以平均值±标准差表示,组间以Duncan氏法进行多重比较。
2 结果
2.1 饲粮中添加维生素E对蛋种鸡生产性能的影响
由表2可以看出,海兰褐蛋种鸡饲粮中增加维生素E的水平可以改善冷应激造成的生产性能的下降。与对照组相比,饲粮中添加40 mg/kg维生素 E,产蛋率显著提高(P<0.05),80、160和320 mg/kg组极显著提高(P<0.01),其中160 mg/kg组产蛋率最高,极显著高于其他各组(P <0.01)。与160 mg/kg组相比,320 mg/kg组产蛋率极显著下降(P<0.01)。饲粮中维生素E添加水平达到40和80 mg/kg时,料蛋比显著高于添加水平0和20 mg/kg(P<0.05)。维生素E添加水平为160和320 mg/kg时,料蛋比显著低于其他各组(P<0.05),2组间亦差异显著(P<0.05)。饲粮中添加维生素E对平均蛋重无显著影响(P >0.05)。
表2 饲粮中添加维生素E对蛋种鸡生产性能的影响Table 2 Effects ofdietary vitamin E on performance of breeding hens
2.2 饲粮中添加维生素E对蛋种鸡蛋品质的影响
由表3可以看出,饲粮中维生素E对蛋黄颜色、哈氏单位、蛋壳厚度、蛋壳重、蛋形指数均无显著影响(P >0.05)。
表3 饲粮中添加维生素E对蛋种鸡蛋品质的影响Table 3 Effects ofdietary vitamin E on egg quality of breeding hens
2.3 饲粮添加维生素E对蛋种鸡蛋黄及组织α-生育酚含量的影响
由表4可以看出,随着饲粮中维生素E添加水平的增加,蛋黄、心脏、肝脏和肾脏中α-生育酚的沉积量均显著增加,其中蛋黄的变化最显著,肝脏、心脏次之,肾脏的变化则不十分明显。4种组织中α-生育酚含量由高到底依次为蛋黄、肝脏、心脏和肾脏。
与对照组相比,20 mg/kg组蛋黄中α-生育酚的含量无显著差异(P>0.05),其他组随着饲粮中维生素E添加水平的增加,蛋黄中α-生育酚含量极显著增加(P<0.01),其中320 mg/kg组蛋黄α-生育酚含量最高。与对照组相比,饲粮中维生素E添加水平达到80、160和320 mg/kg时,心脏α-生育酚含量极显著提高(P<0.01);而肝脏α-生育酚沉积量在维生素E添加水平达到40 mg/kg时 极 显 著 增 加 (P < 0.01),80、160 mg/kg组与40 mg/kg组相比无显著差异(P>0.05),320 mg/kg组则极显著高于其他添加组(P<0.01);与对照组相比,各组肾脏α-生育酚含量均显著增加(P<0.05),但各试验组之间无显著差异(P >0.05)。
表4 饲粮中添加维生素E对蛋黄及组织α-生育酚含量影响Table 4 Effects ofdietary vitamin E on egg yolk and tissue α-tocopherol content of breeding hens mg/kg
3 讨论
动物体受到长时间或高强度的应激源刺激时,就会产生严重的不利影响。温度作为应激源的一种,可以使机体内环境的稳定性、生理和行为等发生改变,主要表现为生产性能下降、免疫机能降低、能量代谢及内分泌活动的异常[8,14-15]。冷应激对不同动物有不同的范围和程度,对成年鸡来讲,通常是指鸡对突然下降(10℃以上)的环境温度刺激或是长期处于低温环境(4℃以下)中所产生的一系列生理或病理反应[16]。目前寒冷应激对哺乳动物的影响研究较多[17-18]。急性冷应激可以显著增加大鼠血浆及心脏、肾脏组织的肾上腺髓质激素含量,造成血浆甘油三酯、葡萄糖及组织纤溶酶原激活物升高[19];在低温环境下,甲状腺激素分泌也相应增加,使机体组织的代谢率增加,从而缓解应激所造成的不利影响[20]。
维生素E可以缓解应激对动物造成的不利影响。研究表明,蛋鸡饲粮中添加维生素E(20、60和120 IU/kg)能缓解高温(34℃)引起的蛋品质下降,增加蛋黄对维生素E的沉积能力,提高采食量和产蛋量,而对蛋重、乳化能力、蛋黄颜色、蛋黄系数没有影响[21];同样添加100和150 mg/kg的维生素E可以改善34~35℃下蛋鸡产蛋率的下降[12]。但是也有报道饲粮中添加200 mg/kg的维生素E对(33±2)℃下蛋鸡的产蛋率和蛋品质(蛋壳厚度、哈氏单位、蛋壳比例)均无影响[10],造成这种差异的原因可能与维生素E的添加剂量有关。另外,低温条件下,增加饲粮中的维生素E含量,可以在一定程度上调节蛋白质的代谢,减轻低温对家禽营养物质代谢的影响[22]。海兰褐父母代蛋种鸡产蛋期维生素E的推荐量为60 mg/kg[3],而在生产实践中,河北省冬季饲料中营养水平并不改变,因此本试验在推荐量的基础上增加维生素E的添加水平,试图缓解冬季冷应激造成的不良影响。结果表明,添加160 mg/kg维生素E产蛋率达到最高,添加水平达到320 mg/kg时,产蛋率相对于160 mg/kg组有所下降,说明在一定范围内,提高蛋种鸡饲粮维生素E的添加水平可以缓解冷应激造成的产蛋率下降,而对种蛋品质无显著影响。
维生素E共有8种类似物,α-生育酚是其主要活性成分。有研究证明蛋黄中α-生育酚的沉积量随饲粮中维生素E添加水平的增加呈线性增加[12,23],同时,饲粮中添加维生素 E 可以显著增加家禽机体组织α-生育酚的含量。Sunder等[24]报道,蛋鸡饲粮中添加高剂量维生素 E(0、100、1 000、10 000和20 000 mg/kg),随着剂量升高,组织和蛋黄α-生育酚沉积显著增加,其中蛋黄沉积最多,其次为肝脏和肌肉。本研究表明,与对照组相比,随着维生素E添加水平的增加,肝脏、心脏中维生素E沉积显著增加,而肾脏的α-生育酚沉积量均无影响,且沉积量较小。表明α-生育酚被吸收后,经代谢多数通过胆汁、尿液或其他途径排泄出体外,较少在肾脏停留,因此对鸡只没有危害;而蛋黄α-生育酚的高沉积量则有利于种蛋孵化时胚胎的发育[25],同时蛋黄、心脏和肝脏α-生育酚的沉积结果也为生产功能食品提供一定的试验依据。
4 结论
①海兰褐蛋种鸡饲粮中增加维生素E添加水平可以缓解冷应激造成的产蛋率下降,这种缓解作用是在一定添加水平范围内的,以160 mg/kg效果最佳。
②随饲粮维生素E添加水平的增加,蛋黄、心脏、肝脏、肾脏中的α-生育酚含量均增加,其中蛋黄的变化最显著,肝脏、心脏次之,肾脏的变化不明显,4种组织中α-生育酚含量由高到底依次为蛋黄、肝脏、心脏和肾脏。
[1] 黄仁录.转变蛋鸡生产方式、探索养殖新模式[J].今日畜牧兽医,2010(5):3-5.
[2] 袁施彬,何平.家禽冷应激及其营养调控研究进展[J].中国畜禽种业,2008(8):55-58.
[3] HY-LINE.Hy-Line parent stock management guide[Z].West Des Moines:Hy-Line Int.,2009.
[4] SHINDER D,LUGER D,RUSAL M,et al.Early age cold conditioning in broiler chickens(Gallusdomesticus):thermotolerance and growth responses[J].Journal of Thermal Biology,2002,27(6):517 -523.
[5] SELMAN C,MCLAREN J S,HIMANKA M J,et al.Effect of long-term cold exposure on antioxidant enzyme activities in a small mammal[J].Free Radical Biology & Medicine,2000,28(8):1279 -1285.
[6] HANGALAPURA B N,KAISER M G,VAN DER POEL J J,et al.Cold stress equally enhances in vivo pro-inflammatory cytokine gene expression in chicken linesdivergently selected for antibody responses[J].Developmental and Comparative Immunology,2006,30(5):503-511.
[7] 闭兴明,者文华,石忠尧,等.低温变化对茶花鸡繁殖性能的影响及应对方法研究[J].云南畜牧兽医,2010(9):8-9.
[8] 彭克森,李立虎.不同营养水平对低温下蛋鸡的影响[J].中国家禽,1998,20(11):8 -9.
[9] 武书庚,张海,齐广海.我国蛋鸡养殖区域分布及饲料配制技术要点[J].中国家禽,2010,32(24):1-5.
[10] MAZIAR M A,SEYED A H,HOUSHANG L,et al.Effects of supplementing layer hendiets with selenium and vitamin E on egg quality,lipid oxidation and fatty acid compositionduring storage[J].International Journal of Poultry Science,2007,6(12):895 -900.
[11] HASRET Y,GULHAN T.The Effects of vitamin E on the antioxidant system,egg production,and egg quality in heat stressed laying hens[J].Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences,2008,32(5):319-325.
[12] SCHEIDLER S E,WEBER P,MONSALVE D.Supplemental vitamin E and selenium effects on egg production,egg quality,and eggdeposition of α-tocopherol and selenium[J].Poultry Science Association,2010,19:354 -360.
[13] 陈鑫,王安.低温与维生素E对育成期笼养蛋鸭生长和性发育的影响[J].中国畜牧杂志,2008,44(13):29-32.
[14] SHINDER D,RUSAL M,TANNY J,et al.Thermoregulatory responses of chicks(Gallusdomesticus)to low ambient temperatures at an early age[J].Poultry Science,2007,86(10):2200 -2209.
[15] HANGALAPURA B N,NIEUWLANDMGB,BUYSE J,et al.Effect ofduration of cold stress on plasma adrenal and thyroid hormone levels and immune responses in chicken linesdivergently selected for antibody responses[J].Poultry Science,2004,83:1644-1649.
[16] 申凤华.谷氨酞胺、L-肉碱对肉仔鸡抗低温应激能力影响的研究[D].硕士学位论文.大庆:黑龙江八一农垦大学,2008:2-3.
[17] 张冬杰,刘娣,汪亮,等.民猪Y-box结合蛋白基因的克隆、表达以及冷刺激对其表达方式的影响[J].畜牧兽医学报,2011(9):1207-1212.
[18] MILENA G,JENNIFER J D,DAVID A M.Chronic intermittent cold stress sensitizes neuro-immune reactivity in the rat brain[J].Psychoneuroendocrinology,2011,36(8):1164 -1174.
[19] LAILA Y A,AIDA A K,MBSC A S A,et al.The effect of vitamin E,L-arginine,N-nitro L-arginine methyle ester and Forskolin on endocrine and metabolic changes of rats exposed to acute cold stress[J].Saudi Medical Journal,2006,27(1):17 -22.
[20] 陈鑫.低温和维生素E对笼养育成蛋鸭生长及生化指标的影响[D].硕士学位论文.哈尔滨:东北农业大学,2007:39.
[21] MOHITI A M,SHARIATMADARI F,LOTFOLLAHIAN H,et al.Effects of supplementing layer hendiets with selenium and vitamin E on egg quality,lipid oxidation and fatty acid compositionduring storage[J].Canadian Journal of Animal Science,2008,88(3):475-483.
[22] 陈鑫,王安.低温和维生素E对育成期笼养蛋鸭生产性能及血液生化指标的影响[J].东北农业大学学报,2008,39(1):84 -89.
[23] ZHANG H X,HUANG R L,YANG Q X,et al.Highperformance liquid chromatography(HPLC)analysis of the α-tocopheroldeposition in the egg yolk:effect of DL-α-tocopheryl acetate application in feed of breeding hens[J].Journal of Food,Agriculture & Environment,2012,10(1):385 -390.
[24] SUNDER A,FLACHOWSKY G.Influence of high vitamin Edosages on retinol and carotinoid concentration in body tissues and eggs of laying hens[J].Archiv Für Tierernaehrung,2001(1):43 -52.
[25] YIH F L,HSIU L T,YI C L,et al.Maternal vitamin E supplementation affects the antioxidant capability and oxidative status of hatching chicks[J].The American Society for Nutritional Sciences,2005,135:2457-2461.