鸡胚卵内注射技术研究进展

2021-12-10李元昊庞舒琪王鹏程姜立山陈立思胡庭俊于美玲

现代畜牧兽医 2021年5期

李元昊，庞舒琪，王鹏程，姜立山，陈立思，魏紫，胡庭俊，于美玲

（广西大学动物科学技术学院，广西南宁530005）

卵内注射技术最初是肉鸡场接种马立克氏病毒疫苗的一种疫苗接种技术[1]。1992年，Embrex公司研发出第一台自动化卵内注射器，每小时可以接种25 000~62 000个鸡蛋。随着鸡胚注射技术快速发展，新型的注射制剂因能提高鸡的免疫力、营养物质吸收能力和生长性能。近5年，卵内注射外源物质的研究主要集中于以下7个方向：疫苗、维生素、氨基酸、矿物质、益生菌、益生元和合生元。

1 鸡胚卵内注射疫苗

随着卵内注射疫苗的深入，Peebles[2]研究表明，鸡胚孵化后期卵内注射疫苗安全可靠，且通过鸡胚卵内注射疫苗可以快速诱导机体产生免疫反应，使新生雏鸡更早获得抗体保护。

1.1 马立克氏病疫苗

1982年，Sharma等[3]发现，卵内接种马立克氏病疫苗的雏鸡比孵化后，再接种马立克氏病疫苗的雏鸡抵抗马立克氏病毒感染的能力更强，保护指数可达85。美国超过80%的鸡场通过卵内注射马立克氏病疫苗控制马立克氏病[4]。Peebles等[5]研究发现，相对于皮下注射马利克氏病疫苗，卵内注射可以获得更高的嫩肉比率。

1.2 球虫病疫苗

艾美球虫会在动物肠道内发育，引发疾病和死亡，导致饲料转化率和体重增长率降低，使禽类易患继发性疾病，如坏死性肠炎。Sokale等[6]发现鸡胚注射时间影响球虫疫苗的注射位置，影响雏鸡的质量。鸡胚卵内注射高剂量的球虫疫苗会降低孵化后雏鸡的生长性能[7]；而注射适当剂量的球虫疫苗无副作用，是预防该疾病的最佳方法。

1.3 鸡毒支原体疫苗

鸡毒支原体可感染不同日龄和不同品种的鸡，造成鸡产蛋量下降。Elliott等[8]发现，给孵育第18 d的鸡胚卵内注射鸡毒支原体疫苗，在孵化后6周龄鸡体内仍然可以检测到较高水平的抗体，与减毒支原体苗皮下注射相比，鸡胚卵内注射疫苗诱导产生的抗体水平更高。卵内注射鸡毒支原体减毒活疫苗可引起病原水平传播[9]；鸡胚卵内注射最低剂量（1×CFU/只）的鸡毒支原体疫苗才能保证胚胎孵化率和出生后存活率[10]。

2 鸡胚卵内注射维生素

维生素E最早被用于卵内注射以增强肉鸡的体液和细胞免疫能力。近几年的研究对象主要为：维生素C、维生素D3和维生素E。

2.1 维生素C

维生素C具有抗氧化功能，对癌症、男性不育、退行性神经疾病等有治疗作用，对精神焦虑症有缓解作用[11-15]。研究表明，鸡胚卵内注射维生素C可以提高雏鸡脾脏内干扰素-γ（IFN-γ）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）、抗肿瘤因子-α（TNF-α）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）的mRNA表达水平[16-17]，提高雏鸡的抗氧化能力和免疫力。卵内注射维生素C还能提高热休克蛋白的分泌量，降低高饲育温度带来的雏鸡碱中毒的风险[18]，减少由于高饲育温度带来的生产损失。在孵育第11 d的时候卵内注射维生素C可以增加孵育第16 d和第18 d的热休克蛋白和代谢基因的表达，降低孵化后期胚胎过热的风险[19]。给孵育第11 d鸡胚卵内注射3 mg维生素C，可以提高肉鸡生长早期体内维生素C的含量，改善肉鸡生长性能和肉品质[20]。研究表明，鸡胚卵内注射维生素C对鸡胚孵化率无影响[21]，但鸡胚卵内注射维生素C对鸡胚孵化时间的影响有待进一步研究。

2.2 维生素D3

维生素D3可参与小肠钙吸收[22-23]、维持钙稳态[24-25]、调控成骨细胞增殖分化[26]、影响骨骼代谢、促进骨骼生长发育。Hayakawa等[27]发现，卵内注射维生素D3可提高雌性浅胸肌中类胰岛素一号（IGF-1）受体的mRNA表达水平，使肝脏IGF-1受体的维生素D3区域的mRNA的表达量升高。Fatemi等[28]发现，通过向孵育第18 d的鸡胚注射维生素D3，可以提高鸡胚胎血清中的25-羟基胆钙化固醇（维生素D3在肝脏中的中间产物）的浓度；同时也发现，相对于鸡胚卵内注射维生素D3，卵内注射25-羟基胆固醇钙化醇的卵黄沉积形态和肉鸡的生长性能更好，且不影响鸡胚温度[29]。

2.3 维生素E

维生素E是细胞内抗氧化剂，可以防止不饱和脂质物质氧化，从而保护细胞膜免受氧化损伤。缺乏维生素E时，会引发脂质过氧化直接损伤组织细胞[30]。鸡胚注射维生素E可以提高鸡胚的孵化率，并提高雏鸡的出生体重[31]。Araújo等[31]通过对孵育第17 d的鸡胚进行羊膜腔注射维生素E，可提高雏鸡出生体重，提高饲料转化率，但没有增加脾脏或法氏囊重量或脾脏白髓的百分比，且由于该试验并没有测试热应激状态下的肉鸡防御系统状态，因此该试验中鸡胚注射维生素E没有展现出改善防御系统的能力。

3 鸡胚卵内注射氨基酸

最初进行卵内注射氨基酸的目的是提高肉鸡生长性能。随着研究的深入，发现卵内注射氨基酸可以提高肉鸡免疫力和改善肉质。近5年关于L-型精氨酸和含硫氨基酸的研究取得一些突破性进展。

3.1 L-型精氨酸

L-型精氨酸是肉鸡生长的必需氨基酸，但由于鸡体内缺乏合成L-型精氨酸的相关酶，因而鸡无法通过内源性合成获得L型精氨酸[32]。通过卵内注射适当剂量的L-型精氨酸能提高雏鸡的孵化率、免疫力、存活率[33]，还可以增加鸡蛋内部的胚胎肌肉量，从而增加鸡胚重量[34]。多项研究表明，卵内注射L型精氨酸可以提高雏鸡的饲料转化率和采食量，甚至能促进雏鸡肠道内益生菌群的构建，从而发挥促进其生长的作用[35-38]。

3.2 含硫氨基酸

通过对孵育第17.5 d的鸡胚卵内注射含硫氨基酸，可以提高GSH-Px基因的表达水平，提高机体抗氧化能力，改善脂质分布和降低皮质酮浓度，从而减轻雏鸡热应激和氧化应激损伤[39]。

4 鸡胚卵内注射矿物质

鸡胚孵化早期，由于骨骼的生长发育，鸡胚对矿物质的需求量高，但鸡胚孵化早期的主要能量来源是卵黄，卵黄内的微量元素通常不足以支持鸡胚早期的骨骼生长[40]。Oliveira等[41]研究发现，卵内注射有机矿物质有利于增加骨骼的重量。近5年卵内注射的矿物质主要是铜和锌。

4.1 铜

铜（Cu）是涉及多种生理过程的关键微量矿物质，在生产过程中大多数Cu会随家禽粪便排出体外。Mroczek-Sosnowska等[42]发现，对1胚龄鸡胚气室注射铜可提高肉鸡的铜利用率，卵内注射铜可显著提高肉鸡体重，降低肉鸡的料重比和死亡率。卵内注射纳米铜和硫酸铜可以减少鸡腿中水分的含量，在不降低蛋白质含量的情况下增加脂肪的含量，从而达到提高肉质的目的，还可通过降低雏鸡骨骼内羟基赖氨酸的含量，从而增强雏鸡抗骨折的能力[43]。采取卵内注射铜元素可减少由饲料添加铜元素引起的环境污染。

4.2 锌

锌作为基本的微量元素之一，在肉鸡生长、免疫系统发育等方面具有重要作用。Jose等[44]尝试通过卵内注射不同种类的锌来达到提前补充锌元素的目的，发现向卵内注射0.50 mg、0.25 mg纳米锌或0.5 mg蛋氨酸锌会导致鸡胚死亡，但卵内注射0.08 mg或0.04 mg的纳米锌可以使鸡胚孵化率提高到80%。Sun等[45]发现，给由缺锌的母鸡产下的受精蛋卵内注射锌，可以提高鸡胚的孵化率，提高破壳后雏鸡的健康率，且有机锌比无机锌的效果更好。据报道，卵内注射锌可以促进细胞介导的免疫基因的表达[46]，其可能是提高破壳后雏鸡健康率的原因之一。

4.3 硒

硒是一种必需的非金属微量元素，可调节人类和动物免疫和抗氧化系统等生理功能。硒缺乏会提高机体对传染病的易感性，并利于病原体定殖，增强应激反应。Lee等[47]发现，对第18胚龄的鸡胚卵内注射硒，可以显著降低坏死性肠炎对肉鸡体重的影响，减轻肠道损伤，并且有利于提高患坏死性肠炎雏鸡的免疫和抗氧化能力，对坏死性肠炎所致机体损伤起到保护作用。Mahmoud[48]发现，卵内注射乳杆菌与纳米硒可以提高雏鸡血清过氧化氢酶（CAT）、GSH-Px和SOD的活性，有利于提高肉鸡的免疫能力和抗氧化能力。卵内注射卵磷脂硒可以通过调控肉鸡促炎和抗氧化基因的表达及其下游通路来增强对鸡坏死性肠炎的保护作用[49]。

5 鸡胚卵内注射益生菌

益生菌具有增强雏鸡免疫力、提高生长性能等功能，近几年才被用于鸡胚卵内注射。在雏鸡孵化前，蛋内是无菌环境，雏鸡出生后与外界环境接触后，益生菌才定植和繁殖，建立肠道微生态环境。建立菌群生态平衡前，雏鸡易感染致病菌。卵内注射益生菌，可使雏鸡在胚蛋时期实现益生菌群的初步构建，进而促进雏鸡生长和提高机体免疫力[50]。

5.1 双歧杆菌

双歧杆菌因可以提高动物饲料转化率，提高机体非特异性免疫力，而被用于替代生长促进剂。研究发现，卵内注射双歧杆菌对胚胎的孵化率和污染率没有影响，是卵内注射益生菌候选菌[51]。El-Moneim等[52]将双歧杆菌注射至孵育第17 d的鸡胚卵黄内，能够增加雏鸡血红细胞含量，并显著促进了回肠的发育，提高雏鸡日增重和饲料转化率，对孵化率影响较小。Abdel-Moneim等[53]发现，卵内注射双歧杆菌可以增加雏鸡体内甲状腺激素的含量，提高肉鸡的饲料转化率，并降低雏鸡感染肠道致病菌的风险。

5.2 枯草芽孢杆菌

枯草芽孢杆菌是鸡体内重要的益生菌之一。研究发现，将枯草芽孢杆菌注射到羊水中有利于回肠MUC2基因表达，并且有益于肠道内的细菌菌群的构建，但对肉鸡的生长性能和免疫反应没有影响[54]。在最新的研究中，Oladokun等[55]发现，虽然卵内注射枯草芽孢杆菌对肉鸡生长性能和肠道稳态没有影响，但是卵内注射枯草芽孢杆菌可显著提高肉鸡空肠绒毛高度。

6 鸡胚卵内注射益生元

益生元一般指一些不被宿主消化吸收的有机物质，其能够选择性地促进体内有益菌的代谢和增殖，从而改善宿主健康。常见的益生元主要有：果糖、半乳聚糖和膳食纤维，家禽行业常用的益生元一般是不易消化的寡糖，包括低聚果糖、菊粉、甘露寡糖、低聚木糖、低聚半乳糖和低聚异麦芽糖。益生元可以增强肠黏膜屏障功能[56]，选择性地刺激肠道内益生菌的数量等[57-58]，从而改善鸡的生产性能。目前，常用的卵内注射的益生元是低聚半乳糖和棉籽糖。

6.1 低聚半乳糖

低聚半乳糖具有维持肠黏膜屏障，降低炎症反应的功能。Slawinska等[59]研究发现，卵内注射低聚半乳糖可以调节肠道菌群来促进肠道健康，可减轻脾脏中热诱导的免疫和应激相关基因表达，卵内注射低聚半乳糖可有效提高肉鸡对环境压力的适应能力。研究表明，卵内注射低聚半乳糖可以提高盲肠和空肠中细胞因子IL-1β，IL-10和IL-12 p40的表达量，增加盲肠中宿主防御肽（AvBD1和CATHL2）的表达量，并且提高肠道内游离脂肪酸受体的含量，减少十二指肠中的葡萄糖转运蛋白量，提高十二指肠后肠道的葡萄糖转运蛋白量，调节肉鸡的能量代谢，维持鸡肠道内稳态[60-61]。

6.2 棉籽糖

棉籽糖是由半乳糖，葡萄糖和果糖组成的三糖。棉籽糖存在于豆类、卷心菜、抱子甘蓝、西兰花、芦笋和所有的谷物中。棉籽糖可以被α-半乳糖苷酶（α-GAL）水解为D-半乳糖和蔗糖。Berrocoso等[62]发现，卵内注射棉籽糖可以改善肠道黏膜形态，提高小肠免疫力。Stadnicka等[63]通过对孵育第12 d鸡胚注射棉籽糖，研究发现卵内注射棉籽糖可以提高肠道微绒毛表面积并减少梭状芽孢杆菌和减少球菌数而更好地抵抗条件性致病菌。近5年，卵内注射益生元的研究越来越多，卵内注射益生元领域是重要的研究方向，该方向具有巨大潜力。

7 鸡胚卵内注射合生元

合生元主要是指益生元与益生菌复合物，这种复合产物通过选择性地刺激有益菌的生长和/或激活其代谢，改善膳食补充剂中微生物的存活和其在胃肠道中的定植[64]。鸡胚卵内注射不同组合的合生元可以促进鸡的生长，提高鸡肉品质。Dankowiakowska等[65]发现，使用菊粉和乳酸杆菌混合的合生元进行卵内注射可以提高肉鸡重量，并使得鸡胸肌中糖酵解纤维的百分比显著增加。Dunislawska等[66]发现，卵内注射菊粉和乳酸杆菌可以提高能量代谢和免疫反应相关基因的表达量。Maiorano等[67]发现，使用双歧杆菌消化的牛奶乳糖中的非消化性反式低聚半乳糖Bi2tos进行卵内注射可以使得肉鸡体重显著增加，胸肌产量显著增加。