持续高温对不同性别北京油鸡脂肪代谢及血液脂肪细胞因子水平的影响

郝婧宇 卢庆萍 张宏福 张晓迪

(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

北京油鸡是北京地区一个重要的优质肉鸡来源，但有关热应激对其影响的研究相对较少。作者在前期的研究中发现，在持续高温［(35.00±0.37)℃］初，北京油鸡母鸡的脂肪沉积下降，而公鸡腹脂和皮下脂肪沉积有增加的趋势;随着持续高温时间的延续，公鸡各部位脂肪沉积显著下降，而母鸡的无显著变化［1］。高温条件下不同性别北京油鸡脂肪沉积的这种变化取决于其脂肪代谢发生的变化，即热应激对脂肪代谢产生的影响。要进一步开发利用北京油鸡这一优良的品种资源，提高其抗热性，需要深入系统地研究热应激对北京油鸡生长、生理、营养代谢等多方面的影响，而脂肪代谢即是其中一项重要研究内容。研究热应激对油鸡脂肪代谢的影响可以揭示高温条件下调节脂肪沉积的关键点，为抗热应激肉鸡的品种选育提供一定的参考。作者所在研究室2007年的研究结果表明，34℃持续高温显著增加了北京油鸡血浆游离脂肪酸(free fatty acid，FFA)含量，同时腹脂脂蛋白酯酶(liporotein lipase，LPL)活性也显著升高［2］。Ain等［3］的研究结果显示32 ℃高温显著增加爱拔益加(Arbor Acres，AA)肉鸡血浆极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein，VLDL)含量。这些研究表明肉鸡在高温环境下血液中FFA、VLDL这些脂类物质流量增加，脂肪组织相关酶活性升高，脂肪组织代谢加快。但关于高温对脂肪代谢指标的影响也存在不一致的报道:Gould等［4］的研究表明44℃高温可显著降低血浆VLDL含量;另有研究表明脂肪组织LPL活性受很多因素影响，激素、周龄和营养状况等均可对其产生影响［5］。可见，热应激对脂肪代谢的影响是复杂的，还有待于更深入系统的研究。此外，关于不同性别肉鸡在高温下其脂肪代谢规律的异同还少有人研究，脂肪组织分泌的一些脂肪细胞因子在高温下是否还可以发挥其正常的调控功能也未见报道。为此，本研究旨在通过考察不同性别北京油鸡血液生化指标、脂肪细胞因子及脂肪组织脂蛋白酯酶活性在高温环境下的变化，为探讨高温环境下肉鸡脂肪代谢机理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲养管理

1日龄北京油鸡200只，公母各占1/2，按常规饲养到49日龄时，选择体重相近的试验鸡公母各72只［公鸡平均体重(608.58±13.07)g;母鸡平均体重(518.50±8.33)g］随机分在2个处理中:1)高 温 组 (high-temperature group，HTG)，(35.00 ±0.37)℃;2)适温组(optimal-temperature group，OTG)，即对照组，(25.00 ±0.38)℃，分别在2个人工环境气候舱中采用3层笼上饲养。每个处理的公母鸡各设6个重复，每个重复6只鸡。试验持续23 d。试验期间自由饮水、采食，舱内除温度外，其他各环境因素保持一致，相对湿度55%，光照24 h，强度80 lx，舱内持续均匀通风。

试验期间所有试验鸡饲喂相同玉米－豆粕型饲粮(粗蛋白质为18.85%，代谢能为12.59 MJ/kg)。

1.2 样品的采集、制备及指标测定

1.2.1 样品采集与制备

于试验第12、23天08:00(空腹)从每个重复中随机选3只鸡翅静脉采血。每只鸡采2份血样，每份4～5 mL，一份肝素抗凝，离心(3 000 r/min，10 min)，分装待测血浆脂联素(adiponectin，ADP)、瘦素(leptin，LEP)、抵抗素(resistin，RES)的水平及葡萄糖、FFA、甘油三酯(tricacyl glycerol，TG)和VLDL的含量;另一份静置后离心(3 000 r/min，15 min)，分离出血清，分装待测血清胰岛素(insulin，INS)水平，分装后的样品存放于－20℃冰柜。

采血后屠宰脱毛，分割屠体，剥离腹脂、皮下脂肪和肌间脂肪，各取样1～2 g迅速投入液氮保存，用来测定LPL活性。

1.2.2 样品的指标测定

用南京建成生物工程所的试剂盒采用比色法测定血浆葡萄糖、FFA、TG含量及脂肪组织LPL活性;用R＆D公司的试剂盒采用酶联免疫法测定血浆 VLDL含量;用 ADL(Adlitteram Diagnostic Laboratories)公司的试剂盒采用酶联免疫法测定血浆ADP、LEP、RES水平;由北京华英生物技术研究所采用放射免疫法测定血清INS水平。

1.3 数据统计与分析

测定结果用平均值±标准差表示。试验数据采用SAS 8.0统计软件中AVOVA程序进行单因素方差分析和LSD多重比较，以P＜0.05为显著水平。

2 结果

2.1 持续高温对不同性别北京油鸡脂肪代谢的影响

2.1.1 持续高温对不同性别北京油鸡血液生化指标的影响

由表1可见，与对照组相比，公母鸡血浆葡萄糖含量在持续高温12 d时均无显著变化(P＞0.05)，而在23 d时均显著升高(P ＜0.01);公鸡血浆TG含量在持续高温12、23 d时有不同程度的降低，分别降低了 20.69%和 33.33%(P＜0.01)，母鸡血浆TG含量在持续高温12 d时显著降低(P＜0.01)，而在23 d时无显著变化(P＞0.05);公鸡血浆FAA含量在持续高温12、23 d时均无显著变化(P＞0.05)，母鸡血浆FFA含量在持续高温12 d时显著降低(P＜0.05)，而在23 d时无显著变化(P＞0.05);公鸡血清INS水平在持续高温12 d时显著升高(P＜0.01)，而在23 d时显著降低(P＜0.01)，母鸡血清INS水平在持续高温12、23 d时均无显著变化(P＞0.05);公鸡血浆VLDL含量在持续高温12、23 d时均无显著变化(P＞0.05)，母鸡血浆VLDL含量在持续高温23 d时有增加趋势(P=0.065)。

表1 持续高温对不同性别北京油鸡血液生化指标的影响Table 1 Effects of chronic heat exposure on blood biochemical indices in male and female Beijing-You chickens

2.1.2 持续高温对不同性别北京油鸡脂肪组织LPL活性的影响

由表2可见，公母鸡的腹脂LPL活性在持续高温12、23 d时与对照组无显著差异(P＞0.05);公鸡的肌间脂肪LPL活性在持续高温12、23 d有不同程度的降低，分别降低了62.65%(P＜0.05)和77.78%(P＜0.05)，母鸡的肌间脂肪LPL活性在持续高温12 d时显著降低(P＜0.01)，而在23 d时无显著变化(P＞0.05);公鸡的皮下脂肪LPL活性在持续高温12 d时有增加趋势(P=0.067)，而在23 d时无显著变化(P ＞0.05)，母鸡的皮下脂肪LPL活性在持续高温12 d有降低趋势(P=0.068)，而在 23 d时显著降低(P ＜0.05)。

表2 持续高温对不同性别北京油鸡脂肪组织LPL活性的影响Table 2 Effects of chronic heat exposure on LPL activity in adipose tissue of male and female Beijing-You chickens U/mg

2.2 持续高温对不同性别北京油鸡血液脂肪细胞因子水平的影响

由表3可见，公母鸡血浆ADP水平在持续高温12、23 d时与对照组均无显著差异(P＞0.05);公鸡血浆RES水平在持续高温12、23 d时均无显著变化(P＞0.05)，母鸡血浆RES水平在持续高温12 d时无显著变化(P＞0.05)，而在23 d时呈下降趋势(P=0.069);公鸡血浆LEP水平在持续高温12 d时显著降低(P＜0.01)，而在23 d时无显著变化(P＞0.05)，母鸡血浆LEP水平在持续高温12 d时显著升高(P＜0.05)，而在23 d时有降低趋势(P=0.071)。

表3 持续高温对不同性别北京油鸡血液脂肪细胞因子水平的影响Table 3 Effects of chronic heat exposure on blood adipocytokine levels in male and female Beijing-You chickens ng/mL

3 讨论

3.1 持续高温对不同性别北京油鸡脂肪代谢相关指标的影响

高温影响鸡血糖浓度变化的报道很不一致。已有研究表明，在环境高温下，鸡血糖浓度的变化与应激强度和鸡日龄有关［6－7］。本试验结果显示，公母鸡血浆葡萄糖含量在持续高温12 d时无显著变化，而在23 d时显著升高，说明高温影响鸡血糖的变化与热应激作用时间有关，这个结果也说明持续高温23 d时，公母油鸡均通过升高血糖含量来抵抗高温对机体的损伤。

Lin等［8］研究表明应激导致动物体INS水平显著升高，体内的能量发生重新分配。血液中较高的INS水平有助于调节脂质代谢，改善高血脂状况，也有助于提高脂肪组织LPL活性，导致血浆TG迅速被清除而进入脂肪组织，利于脂肪组织吸收贮存。本研究中母鸡血清INS水平在高温环境下无显著变化，但公鸡血清INS水平在持续高温12 d时显著升高，而在23 d时显著降低。本研究中持续高温公鸡血清INS水平的变化与Itoh等［9］的研究一致，推断是持续高温初动物机体通过增加INS分泌量，促进脂质代谢调节，从而改善高血脂状况，随着热应激的持续，动物可能会产生耐热性，使得INS调节脂肪代谢的作用下降。

由于家禽脂肪组织中脂肪合成能力较低，肝脏是其脂肪合成的主要场所，因此血液中 TG、FFA、VLDL这些脂类或携带脂类的物质流量是影响家禽脂肪沉积的主要因素。研究表明，应激状态下肉鸡通过改变血液TG、VLDL含量使脂肪沉积发生改变［10－11］;作者所在研究室之前的研究也表明，热应激下北京油鸡通过增加血液FFA含量，进而增加脂肪沉积［2］。本研究也有类似的结果，母鸡血浆TG和FFA含量在持续高温12 d时显著降低，而在23 d时无显著变化，同时，母鸡血浆VLDL含量在持续高温23 d时有增加的趋势;公鸡血浆TG含量在持续高温12 d时显著降低，降低了20.69%，而在23 d降低了33.33%，下降程度加大。这些结果说明，随着热应激时间延长，母鸡血液循环中TG、FFA这些脂类物质的流量受高温影响下降程度减小，而公鸡的进一步下降。这与作者同期进行的另一项研究中的随着热应激时间延长，母鸡的脂肪沉积下降程度有所缓解，公鸡的脂肪沉积逐渐下降［1］的结果是一致的。

血液中的TG要被脂肪组织重新利用，首先必须水解为FFA，而催化这一反应的酶就是 LPL。所以脂肪组织中LPL活性是调控肉鸡脂肪沉积的关键因素［12］。有研究表明，高温环境对脂肪组织LPL活性有直接的影响，即影响脂肪组织利用VLDL中TG的能力，进而影响脂肪沉积［13］。本研究中，在持续高温初，公母鸡的肌间脂肪LPL活性都显著降低，随着持续高温时间延长，公鸡的肌间脂肪LPL活性受高温的影响进一步下降，而母鸡的无显著变化。这说明持续高温初，高温减弱了公母鸡脂肪组织的分解代谢，随着持续高温时间的延长，公鸡的脂肪组织利用VLDL中TG的能力进一步下降，而母鸡的脂肪组织恢复正常获取FFA的能力，这也是随着持续高温时间的延长，公鸡的脂肪沉积逐渐下降，而母鸡的脂肪沉积下降程度有所缓解的一个原因。

3.2 持续高温对不同性别北京油鸡血液脂肪细胞因子水平的影响

脂肪细胞因子是由脂肪组织分泌的一种激素类物质，它们对全身各器官，也包括脂肪组织本身具有重要的调节功能。本研究中，随着持续高温时间的延长，公鸡血浆LEP水平下降幅度减缓，逐渐趋于正常;母鸡血浆LEP水平由持续高温初的升高也逐渐趋于正常，同时母鸡血浆RES水平下降程度加大。刘芬［14］的研究表明，猪脂肪组织中LEP基因的表达水平与冷应激强度有关，随着温度的降低，其基因的表达水平降低。Dridi等［15］研究表明，急性冷应激(4℃，2 h)和慢性热应激(32℃，10 d)都可以显著提高肉鸡血浆LEP水平，但在不同应激模式下血浆LEP水平增加程度不同。由这些研究结果来看，热应激条件下脂肪细胞因子水平的变化似乎无规律可循，而且应激对脂肪细胞因子水平的影响可能与很多因素，如动物性别、应激模式及应激强度等有关。

尽管目前许多研究表明血浆LEP和RES水平与体脂沉积呈正相关关系，ADP水平与体脂沉积呈负相关关系［16－17，19］。但在本试验设定的高温环境下，这些脂肪细胞因子水平的变化规律与其在正常情况下调控脂肪沉积的规律不相符。本研究中，母鸡的血浆LEP水平持续高温12 d时显著升高，公鸡的显著降低，但在作者同期进行的另一项研究中，持续高温初北京油鸡母鸡的脂肪沉积显著下降，而公鸡腹脂(P=0.068)和皮下脂肪沉积(P=0.072)有增加的趋势［1］。蒋瑞瑞等［18］的研究表明，同在上市日龄(AA肉鸡56日龄，北京油鸡114日龄)，北京油鸡腹脂率是AA肉鸡的2倍，但其脂肪组织ADP基因表达量显著高于AA肉鸡。这些研究结果都与在正常条件下脂肪细胞因子在人类及啮齿类动物上的研究报道不同，其具体机制还有待进一步研究。

4 结论

①持续高温对北京油鸡脂肪代谢的影响因性别而异。在持续高温初，公母鸡脂肪代谢指标血浆TG、LPL含量均受高温影响显著降低。随着持续高温时间延长，母鸡血浆FFA、TG含量及肌间脂肪组织LPL活性受高温影响下降程度减小，而公鸡血浆TG含量及脂肪组织LPL活性下降程度加大。

② 在持续高温12 d时，公鸡的血浆LEP水平显著降低，母鸡的显著升高;其余各脂肪因子水平在持续高温12、23 d时均没有显著变化。

［1］ 郝婧宇.持续高温对不同性别北京油鸡脂肪沉积和脂肪代谢的影响［D］.硕士学位论文.北京:中国农业科学院，2011.

［2］ 卢庆萍.高温环境下不同基因型肉鸡肉质性状及脂肪沉积规律的研究［D］.博士学位论文.北京:中国农业科学院，2007.

［3］ AIN BAZIZ H，GERAERT P A，CUILLAUMIN S.Chronic heat exposure enhances fat deposition and modifies muscle and fat partition in broiler carcasses［J］.Poultry Science，1996，75:505 －513.

［4］ GOULD N R，SIEGEL H S.Serum lipoproteins in chickens after administration of adrenocorticotropin or exposure to high temperature［J］.Poultry Science，1985，64:567 －574.

［5］ SATO K，AKIBAL Y.Lipoprotein lipase mRNA expression in abdominal adipose tissue is little modified by age and nutritional state in broiler chicken［J］.Poultry Science，2002，81:846 －852.

［6］ 刘凤华.蛋鸡热应激中代谢指标的动态变化及相关性［J］.中国畜牧杂志，2003，39(2):15 －16.

［7］ 郑卓夫.减轻家禽热应激的添加剂研究进展［J］.中国畜牧杂志，1992，28(4):56 －58.

［8］ LIN H，SUI S J，JIAO H C，et al.Impaired development of broiler chickens by stress mimicked by corticosterone exposure［J］.Comparative Biochemistry and Physiology-part A:Molecular and Integrative Physiology，2006，143:400 －415.

［9］ ITOH F，OBARA Y，ROSE M T，et al.Insulin and glucagon secretion in lactating cows during heat expose［J］.Journal of Animal Science，1998，76:2182 －2189.

［10］ JIANG K J，JIAO H C，SONG Z G，et al.Corticosterone administration and dietary glucose supplementation enhance fat accumulation in broiler chickens［J］.British Poultry Science，2008，49:625 －631.

［11］ YUAN L，LIN H，JIANGI K J，et al.Corticosterone administration and high energy feed results in enhanced fat accumulation and insulin resistance in broiler chickens［J］.British Poultry Science，2008，49:487 －495.

［12］ SATO T，LIANG K，VAZIRI N D.Down-regulation of lipoprotein lipase and VLDL receptor in rats with focal glomerulosclerosis［J］.Kidney International，2002，61(1):157 －162.

［13］ KOUBA M，HERMIER D，DIVIDICH J L E.Influence of a high ambient temperature on lipid metabolism on the growing pig［J］.Journal of Animal Science，2001，79:81 －87.

［14］ 刘芬.冷应激反应下猪脂肪组织瘦素、脂联素、抵抗素mRNA表达水平的研究［D］.硕士学位论文.长春:吉林大学，2007.

［15］ DRIDI S，TEMIM S，DEROUET M，et al.Acute cold and chronic heat exposure upregulate hepatic leptin and muscle uncoupling protein(UCP)gene expression in broiler chickens［J］.Journal of Experimental Zoology Part A:Ecological Genetics and Physiolog，2008，309(7):381 －388.

［16］ REXFORD S A，YONG Q I，NEEL S S，et al.Brain adipocytokine action and metabolic regulation［J］.Diabetes，2006，55:145 －154.

［17］ DEGAWA-YAMAUCHI M，BOVENKERK J E，JULIAR B E，et al.Serum resistin(FIZZ3)protein is increased in obese humans［J］.The Journal of clinical Endocrinology and Metabolism，2003，88:5452 －5455.

［18］ 蒋瑞瑞，赵桂苹，陈继兰，等.爱拔益加肉鸡和北京油鸡脂肪代谢及其相关基因表达的比较研究［J］.动物营养学报，2010，22(5):1334 －1341.

［19］ RYO M，NAKAMURA T，KIHARA S，et al.Adiponectin as a biomarker of the metabolic syndrome［J］.Circulation Journal，2004，68:975－981.