不同海拔地区藏鸡生理生化指标的研究
2018-04-24王志敏徐亚欧徐珑洋王英明
王志敏 ,徐亚欧 ,杨 磊 ,徐珑洋 ,王英明
(1.西南民族大学青藏高原研究院,四川 成都 610041;2.西南民族大学生命科学与技术学院,四川 成都 610041)
海拔高度对于生命活动的影响是巨大的,在高海拔低压缺氧的环境下,生命的遗传基因和形态易发生变化,其中低氧环境的影响力最大。关于高海拔低氧环境动物的生理病理现象,国外的一些期刊中已有较多的报道[1-2]。张浩等针对海拔高度对鸡胚胎影响也做过相关研究[3-4]。
藏鸡是我国的高原家禽品种,长期生活在高原地区,适应了高海拔环境,具有许多优良品质,已培育为优良的养鸡业品种。高原藏鸡血液的生理生化指标与低海拔地区的鸡存在显著差异性,为了进一步了解藏鸡的血液特殊性,该研究通过比较高海拔藏鸡与低海拔藏鸡的血液生理、生化指标的差别,探索藏鸡在不同海拔高度下生长的适应性差异,从而更直观地了解藏鸡的遗传优势,并加以合理地开发利用和保护其遗传资源。
1 试验材料与方法
1.1 实验动物
该研究所用藏鸡来源于不同海拔地区,用于比较在不同海拔的条件下藏鸡血液生理、生化指标对环境适应性的变化。在四川省彭州市新兴镇狮山村九组成都美丽田园农业有限公司丛林藏鸡种鸡场(平均海拔1 000 m)采集成年健康藏鸡50只,其中公鸡25只,母鸡25只,以下称为低海拔藏鸡,低海拔藏鸡是由生长于海拔高度为3 800 m处的西藏藏鸡经过9年的选育与培育而得到的;在四川省甘孜州康定县姑咱镇(平均海拔2 700 m)采集成年健康藏鸡60只,其中公鸡30只,母鸡30只,以下称甘孜州藏鸡;在西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所曲尼帕综合实验基地(平均海拔3 800 m)采集成年健康藏鸡20只,其中公鸡10只,母鸡10只,以下称西藏藏鸡。
1.2 血样采集
清晨喂食、喂水前采用翼下静脉采血法采2份血样,一份用内含EDTA2K抗凝剂的试管采集约1 mL的血液,用来测定血液生理指标;另一份用非抗凝血管采集约3 mL的血液,用来测定血液生化指标。
1.3 实验仪器
采血管(江苏宇力医疗器械有限公司);静脉采血针(江西富尔康实业集团有限公司);TEK-ⅡMINI全自动三分群血液分析仪(江西特康科技有限公司);TC6010L全自动生化分析仪(上海特康科技有限公司)。
1.4 试验方法
1.4.1 血液生理指标测定:甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡所采的抗凝血使用TEK-ⅡMINI全自动三分群血液分析仪测定血液生理指标,测定项目包括红细胞数(RBC)、血红蛋白浓度(HGB)、平均红细胞体积(MCV)、平均血红蛋白量(MCH)、红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)、红细胞分布宽度 CV 值(RDW-CV)、血小板数量(PLT)、血小板分布宽度(PDW)和平均血小板体积(MPV)共10项指标。西藏藏鸡的生理指标委托西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所于西藏自治区人民医院测得 RBC、HGB、MCV、MCH、MCHC、RDW-SD和 RDW-CV 值共 7项指标。
1.4.2 血液生化指标:甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡所采的非抗凝血经过1 500 r/min离心20 min分离血清处理后,采用TC6010L全自动生化分析仪测定血液生化指标,测定项目包括总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、谷草转氨酶(AST)和碱性磷酸酶(ALP)共8项指标。西藏藏鸡的生化指标委托西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所于西藏自治区人民医院测得TP、ALB、GLO、GLU和TC值共5项指标。
1.4.3 数据处理:对测得的试验数据采用统计分析软件(SPSS 13.0)进行独立性t检验分析,测定结果用“平均值±标准误”(Mean±SE)表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,P>0.05表示无显著差异。
2 结果与分析
2.1 不同海拔地区藏鸡血液生理指标测定结果比较
2.1.1 西藏藏鸡和甘孜州藏鸡的血液生理指标测定结果比较:西藏藏鸡和甘孜州藏鸡血液生理指标比较结果见表1。西藏藏鸡和甘孜州藏鸡的血液生理指标之间除红细胞分布宽度CV值(RDWCV)差异不显著(P>0.05),血红蛋白浓度(HGB)表现出差异显著(P<0.05)外,其余各项指标均表现出极显著差异(P<0.01)。
红细胞数(RBC)、血液中血红蛋白浓度(HGB)含量及红细胞平均体积(MCV)均表现出西藏藏鸡高于甘孜州藏鸡。而平均血红蛋白量(MCH)及红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)则表现为西藏藏鸡低于甘孜州藏鸡。西藏藏鸡的红细胞体积异质性变异大于甘孜州藏鸡红细胞体积异质性。
西藏藏鸡公、母鸡之间的比较显示,二者红细胞数(RBC)、血红蛋白(HGB)分别达到显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)差异的水平,其余指标均差异不显著。甘孜州藏鸡公、母鸡之间的比较显示,除红细胞平均血红蛋白浓度(MCMH)不显著外(P>0.05),其余各项指标均表现出差异极显著(P<0.01)。说明即使在同一海拔高度藏鸡公、母鸡之间的血液生理指标存在显著差异。公鸡的生理指标均高于母鸡。
表1 西藏藏鸡与甘孜州藏鸡血液生理指标对比
表2 西藏藏鸡与低海拔藏鸡血液生理指标对比
2.1.2 西藏藏鸡和低海拔藏鸡的血液生理指标测定结果比较:西藏藏鸡和低海拔藏鸡的血液生理指标比较结果见表2。西藏藏鸡和低海拔藏鸡的血液生理指标之间比较,除红细胞分布宽度CV值(RDW-CV)差异不显著外,其余各项指标均表现出差异极显著(P<0.01)。说明分布于西藏3 800 m海拔的藏鸡与分布于1 000 m低海拔的藏鸡比较其血液生理指标差异达到极显著水平(P<0.01)。其各项指标的变化规律与西藏藏鸡和甘孜州藏鸡的各项生理指标变异一致。
低海拔(1 000 m)藏鸡公、母鸡之间的比较显示,除红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)不显著(P>0.05)外,其余各项指标均表现出差异极显著(P<0.01)。说明在低海拔(1 000 m)地区藏鸡公、母鸡之间的血液生理指标与高海拔类似,公鸡的大多数生理指标高于母鸡。
2.1.3 甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡的血液生理指标测定结果比较:甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡生理指标对比结果见表3。由表3可见,甘孜州藏鸡的血液生理指标的值均高于低海拔藏鸡。
甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡种内RBC差异极显著(P<0.01),二者雌雄个体和总体鸡群种间RBC差异极显著(P<0.01)。甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡种内HGB差异极显著(P<0.01),种间雌鸡HGB差异显著(P<0.05),种间雄鸡HGB差异极显著(P<0.01)。甘孜州藏鸡种内MCV差异极显著(P<0.01),甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡雌雄个体和总体鸡群种间MCV无显著差异(P>0.05)。
甘孜州藏鸡MCH低于低海拔藏鸡,且差异极显著(P<0.01),低海拔藏鸡种内MCH值差异极显著(P<0.01),甘孜州藏鸡种内MCH值差异显著(P<0.05)。甘孜州藏鸡MCHC低于低海拔藏鸡,差异显著(P<0.05),低海拔藏鸡种内MCHC差异极显著(P<0.01)。
表3 甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡血液生理指标对比
表4 西藏藏鸡、甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡血液生理指标对比
甘孜州藏鸡总体鸡群RDW-SD值极显著高于低海拔藏鸡(P<0.01),二者RDW-CV值无显著差异(P>0.05)。甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡PLT差异显著(P<0.05), 二者 PDW 无显著差异(P>0.05),MPV 差异显著(P<0.05)。
由表4可见,西藏藏鸡(平均海拔3 800 m)、甘孜州藏鸡(平均海拔2 700 m)和低海拔藏鸡(平均海拔1 000 m)之间的比较显示,红细胞数(RBC)、血液中血红蛋白(HGB)含量及平均红细胞体积(MCV)均为西藏藏鸡高于甘孜州藏鸡,甘孜州藏鸡又高于低海拔藏鸡,表现出随海拔高度的升高而升高的变化趋势。
而平均血红蛋白量(MCH)及红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)则为西藏藏鸡低于甘孜州藏鸡,甘孜州藏鸡又低于低海拔藏鸡,表现出随海拔高度的升高而降低的变化趋势。
表达红细胞体积异质性的参数 “红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)”显示出西藏藏鸡的红细胞体积异质性变异大于甘孜州藏鸡红细胞体积异质性。而甘孜州藏鸡红细胞体积异质性变异又大于低于低海拔藏鸡红细胞体积异质性,呈现出随海拔高度的升高而加大的变化趋势。
红细胞分布宽度CV值(RDW-CV)在各类群之间无显著性差异(P>0.05)。
2.2 不同海拔地区藏鸡血液生化指标测定结果比较
2.2.1 西藏藏鸡和甘孜州藏鸡的血液生化指标测定结果比较:西藏藏鸡的血液生化指标包括总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球 蛋白(GLO)、葡 萄 糖(GLU)和总胆固醇(TC),西藏藏鸡与甘孜州藏鸡血液生化指标对比结果见表5。由表5可见,西藏藏鸡血液的 TP、ALB、GLO、GLU和 TC值均高于甘孜州藏鸡,且差异极显著(P<0.01)。西藏藏鸡群内雌雄对比数据显示,其各项指标无显著差异(P>0.05)。而甘孜州藏鸡的群内除GLU值雌雄间差异极显著(P<0.01)外,其余指标均无显著差异(P>0.05)。
表5 西藏藏鸡与甘孜州藏鸡血液生化指标对比
表6 西藏藏鸡与低海拔藏鸡血液生化指标对比
表7 甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡血液生化指标对比
2.2.2 西藏藏鸡和低海拔藏鸡的血液生化指标测定结果比较:西藏藏鸡与低海拔藏鸡生化指标对比结果见表6。由表6可见,西藏藏鸡血液的TP、ALB、GLO、GLU和TC值均高于低海拔藏鸡,且差异极显著(P<0.01)。西藏藏鸡及低海拔藏鸡群内雌雄间各项指标均无显著差异(P>0.05)。
2.2.3 甘孜州藏鸡和低海拔藏鸡的血液生化指标测定结果比较:甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡血液生化指标对比结果见表7。由表7可见,甘孜州藏鸡血液中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和碱性磷酸酶(ALP)均极显著高于低海拔藏鸡(P<0.01)。其余各项指标均无显著差异(P>0.05)。
甘孜州藏鸡群内公鸡谷草转氨酶(AST)及葡萄糖(GLU)含量极显著(P<0.01)地高于母鸡的含量,其余指标公母鸡之间无显著差异(P>0.05)。低海拔藏鸡群内公母间各项指标均无显著差异(P>0.05)。
由表8数据可见,西藏藏鸡的血液总蛋白、白蛋白、球蛋白、葡萄糖和总胆固醇含量均高于甘孜藏鸡和低海拔藏鸡,且差异极显著(P<0.01)。甘孜州藏鸡血液中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和碱性磷酸酶(ALP)均极显著高于低海拔藏鸡(P<0.01),其余各项指标均无显著差异(P>0.05)。
表8 西藏藏鸡、甘孜州藏鸡与低海拔藏鸡血液生化指标对比
3 讨论
3.1 不同海拔地区藏鸡血液生理指标比较
由表中数据可以看出,生存环境对藏鸡血液生理指标影响很大,为了适应高海拔低压缺氧环境,血液红细胞数明显高于低海拔地区藏鸡。高海拔地区藏鸡RBC增多,红细胞表面积增加,从而使红细胞可以携带更多氧气,血红蛋白是负责运载氧的一种蛋白质,因此HGB也随之增加。佘永新等对藏鸡高海拔适应性研究表明,藏鸡主要是通过增加红细胞数目、减少红细胞体积、降低血液黏滞度、加快血液流速,进而提高其在低氧环境中的适应性[5]。关于高原环境下红细胞增多现象的研究结果表明,红细胞数增多、HGB升高是对高原低氧适应的代偿反应,是为了适应低氧环境提高携氧能力的应对策略[6-7]。该研究对西藏藏鸡(平均海拔3 800 m)、甘孜州藏鸡(平均海拔2 700 m)和低海拔藏鸡(平均海拔1 000 m)的血液生理指标研究表明:红细胞数(RBC)、血液中血红蛋白(HGB)含量及平均红细胞体积(MCV)的变化规律随海拔高度的升高而升高。该研究结果与孔小艳等对藏猪低氧适应性研究——高海拔的藏猪RBC、HGB、MCV均高于低海拔藏猪的相应指标,且随海拔的升高而升高一致[8]。赵雪等对不同海拔高度的藏马低氧适应研究也获得与该研究同样的结果[9]。张浩等对藏鸡、矮小隐性白鸡同时在高海拔(西藏灵芝)及低海拔(北京)地区养殖,研究藏鸡对高海拔的适应机制,结果表明无论是藏鸡还是矮小隐性白鸡RBC、HGB均是高海拔高于低海拔,且随海拔的升高而升高,该结果与该研究结果一致[10]。但MCV则表现出无论藏鸡还是矮小隐性白鸡MCV均是高海拔低于低海拔,且随海拔的升高而降低,该结果与该研究结果相反。因此,关于随着海拔的升高藏鸡MCV的变化规律还有待进一步研究。
该研究的另一结果,平均血红蛋白量MCH及红细胞平均血红蛋白浓度MCHC则表现为西藏藏鸡低于甘孜州藏鸡,甘孜州藏鸡又低于低海拔藏鸡,呈现随海拔高度的升高而降低的变化趋势。该结果与张浩的研究结果一致[11]。
表达红细胞体积异质性的参数 “红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)”显示出西藏藏鸡的红细胞体积异质性变异大于甘孜州藏鸡红细胞体积异质性。而甘孜州藏鸡红细胞体积异质性变异又大于低于低海拔藏鸡红细胞体积异质性,呈现随海拔高度的升高而加大的变化趋势。由此可以推断,藏鸡在高海拔比较恶劣的条件下,为适应变化较大的气候及环境,红细胞体积变异范围较大。
该研究结果表明,在同一海拔高度藏鸡公母鸡之间的血液生理指标存在显著差异。公鸡的生理指标均高于母鸡。该结果与张浩的研究结果不一致[12]。
甘孜州藏鸡的PLT含量显著低于低海拔藏鸡的原因是低氧使骨髓巨核细胞的数量减少、质量改变,HGB、RBC的增多使脾脏贮留破坏过多,从而消耗了大量 PLT[13]。
3.2 不同海拔地区藏鸡血液生化指标比较
该研究显示西藏藏鸡血液的TP、ALB、GLO、GLU和TC值均高于甘孜州藏鸡及低海拔藏鸡,且差异极显著(P<0.01)。
甘孜州藏鸡血液中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和碱性磷酸酶(ALP)均极显著高于低海拔藏鸡(P<0.01)。该结果与佘永新等报道,藏鸡血清碱性磷酸酶活力水平高于低地鸡种一致,这与适应高原低氧环境有关[5]。TP含量包括ALB和GLO,在高海拔低氧环境下,机体会因缺氧而刺激网状内皮系统或淋巴细胞中的某一部分细胞,导致GLO 升高[14]。
陆健等对养殖在低地(江苏扬州)的藏鸡及新扬州鸡研究的结果显示藏鸡血清碱性磷酸酶(ALP)显著地低于新扬州鸡[15]。 这一结果提示血清碱性磷酸酶(ALP)与高海拔缺氧条件下藏鸡的适应性有关。
该研究结果显示,在该研究的3个藏鸡群内雌、雄间各项血液生化指标就总体而言无显著性差异。
4 结论
由以上结果可以得出,藏鸡的红细胞数(RBC)、血液中血红蛋白(HGB)含量及平均红细胞体积(MCV)的变化规律随海拔高度的升高而升高,平均血红蛋白量(MCH)及红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)则表现为随海拔高度的升高而降低的变化趋势,从而提高其在低氧环境中的适应性。在同一海拔高度藏鸡公母鸡之间的血液生理指标存在差异。公鸡的生理指标均高于母鸡。高海拔藏鸡血液的 TP、ALB、GLO、GLU和 TC值均高于低海拔藏鸡。同时也说明养殖于四川省彭州市新兴镇狮山村九组成都美丽田园农业有限公司的藏鸡经过9年的选育与培育对当地环境条件已有一定的适应。
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