家禽热应激影响因素及缓解措施
近年来随着养鸡业集约化规模化的发展及全球性气温的普遍升高,热应激也越来越严重。因此,阐明热应激的作用机理及影响热应激的多种因素,对于探索缓解热应激的有效措施、指导生产实践有十分重要的意义。
热应激是指动物机体对热应激源的非特异性防御应答的生理反应,其实质是指环境温度超过等热区中的舒适区上限温度所致的非特异性反应的总和。它通过改变禽的生理生化反应降低鸡采食量、日增重、产蛋率,降低饲料利用率,使蛋形变小、蛋壳变薄变脆,更严重者导致热衰竭,在短时间内造成鸡大批死亡,给养禽业带来极大的危害。
一、热应激的作用机理
1.生理生化变化
家禽受到热应激时,呼吸加快,使CO2排出量增加,血CO2减少,H+浓度降低,pH值升高,NaHCO3/H2CO3比例失衡导致呼吸性碱中毒等一系列生理病理变化。有研究表明,慢性热应激时鸡血中pH值可由7.28升至7.395(24-32℃)。有报道,在炎热期,血清Ca、K、Na显著降低。这是因为热应激时鸡代谢活动加强,外周血液循环加快机体代谢产物排出体外,且鸡为对抗热应激大量饮水排出稀粪也会导致矿物元素大量丢失。另据报道,高温应激能显著提高肉仔鸡血清葡萄糖和胆固醇含量,但血清TG含量下降。这是因为热应激使禽血浆皮质酮水平升高,进而促进蛋白质分解,加强糖异生,使代谢向降解蛋白质提高糖原合成和脂肪沉积方向进行,因此血糖升高。胆固醇是类固醇激素合成的前体,应激刺激肾上腺活动加强从而增加了对胆固醇的需要,周边组织胆固醇的合成和动员导致血清胆固醇浓度升高。而高温使血清TG降低可能是因采食量降低所致。另外,高温极显著降低了血清胰岛素含量,使血清中碱性磷酸酶、GPT、LDH活性下降,而肌酸磷酸激酶(CPK)活性急剧升高。
2.对内分泌的影响
鸡通过大脑皮层的整合作用,交感—肾上腺髓质系统和下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴及下丘脑—垂体—甲状腺轴、下丘脑—垂体—性腺轴等起执行作用以应付热应激。有研究表明,热应激时鸡甲状腺体积减小,滤泡小且壁薄,滤泡腔内胶体浓稠,说明甲状腺功能低下,T3、T4分泌量减少。这主要是为了降低体内的基础代谢以维持产热和散热的平衡。有实验证实,32℃16小时 AA肉鸡血浆T3水平下降,T4水平升高,说明机体在高温条件下为减少产热而降低代谢率,对T3需要量减少,T4转化为T3的速率降低,此时的生理调节是有效的。32℃120小时 AA肉鸡血浆T3水平回升并高出常温的水平,T4仍保持高水平,这可能是因为随高温时间的延长,机体急剧增加散热、呼吸加快,导致代谢率增强。此时仅靠特异性热调节已不能适应,从而需动员应激机制。但也有资料表明,T3、T4在应激前三天增加,以后下降,七天左右达最低点。实验结果不一致可能是实验条件、高温强度、应激时间不同所致。
鸡受到热应激时,血液中皮质酮浓度升高,它是衡量家禽是否出现热应激的一项重要指标。皮质醇和醛固酮分泌也增多,皮质醇可增强体液免疫反应,提高鸡的耐受力和适应性;醛固酮可使机体加强保钠排钾贮水,代偿鸡体在调温期所失的水分,维持体液平衡。
热应激引起机体内分泌失调,造成蛋鸡生产性能下降。受高温影响较大的内分泌腺有甲状腺、肾上腺、性腺等腺体。甲状腺素可促进糖类的吸收、利用和糖元的异生,加速脂肪的动员、分解,促进蛋白质的合成分解,具有加强组织代谢、提高耗氧量和产热量的作用。热应激时鸡的甲状腺萎缩,重量减轻,机能减弱,以此来适应高温环境而降低代谢率和产热。但是,甲状腺分泌减少,可引起产蛋量和蛋壳质量下降。
3.对免疫机能的影响
热应激可抑制鸡的免疫机能,使鸡对某些病原菌易感性增加。高温可降低血液中免疫球蛋白浓度,减少血液中淋巴细胞数量,使巨噬细胞吞噬能力下降,而且随着应激时间的延长,高温显著妨碍了肉仔鸡免疫器官的发育,降低了胸腺、法氏囊和脾脏相对体重的重量。这是因为热应激可促使体内产生的皮质酮整合到淋巴组织(胸腺、法氏囊)胞浆和胞核中而产生细胞毒性作用,皮质酮和胞浆内的特异受体结合形成激素—受体复合物进入胞核而改变某些酶活性并影响核酸活性,抑制自然杀伤细胞的活动、抑制抗体、淋巴细胞激活因子和T细胞生长因子的产生。而且,细胞葡萄糖摄入和蛋白合成被抑制会引起胸腺、法氏囊等器官的萎缩。有研究表明,高温时细胞内会产生一种具有保护作用的蛋白质—热休克蛋白。它主要充当分子伴侣,连接在其它的分子蛋白上,帮助细胞内转运和次级结构的正确折叠,并阻止应激下蛋白的聚集。它还与热耐受力的形成有关,在中性白细胞、B细胞、T细胞中均有表达,对鸡的免疫机能起一定的调控作用。
4.对生产性能的影响
热应激可显著降低家禽的生产性能,其中以采食量减少最为主要。据报道,在21-30℃,每升高1℃采食量下降1.5%,在32-38℃,每升高1℃采食量下降4.6%。许多试验均表明高温显著降低鸡各阶段的采食量,这是因为热应激时体内甲状腺激素分泌减少,而甲状腺激素可促进消化道蠕动,缩短食糜过肠时间,因此而影响胃肠道的蠕动,使胃内充盈,通过感受器传到丘脑采食中枢,使采食量减少;高温还可通过温度感受器作用于丘脑,抑制采食;另外温度升高时皮肤表面血管膨胀、充血,导致消化道内血流量不足,影响营养物质的吸收速度,从而抑制采食;最后热应激时家禽出现热喘,也可使采食量减少。有报道说,热应激可使肉鸡增重下降7-17%,饲料转化率下降7-14%。另外还有许多资料表明,热应激可使肉鸡肉质下降、蛋鸡产蛋率下降、蛋重减轻、蛋品质下降。具体机理如下:当鸡处于热应激状态下,由于血中的酸碱平衡受到破坏,会引起钙流失,导致钙从肌浆网通过“钙通道”移动,从而造成肌肉受损。热应激还可降低蛋白质沉积和促进脂肪合成,使腹脂率、皮下脂肪的饱和脂肪酸显著提高,不饱和脂肪酸含量下降,因此使肉质下降;热应激使增重下降与甲状腺素减少和皮质醇分泌量增加有关。甲状腺素可促进蛋白质合成,皮质醇可使蛋白质分解加速并抑制其合成,而鸡早期增重与蛋白质合成有关,因此热应激可使体增重减少;蛋鸡处于热应激时下丘脑分泌的GnRH减少,血中孕酮含量下降,使蛋鸡在热应激时排卵数减少,产蛋率下降;蛋重降低和蛋壳变薄是热应激时最早发生的现象。另外,在热应激环境下饲料消化率会降低,可能是由于饮水量大幅度上升,促进营养素快速通过肠道而减少吸收所致。慢性热应激已证明可减少腺胃、肌胃重量,对十二指肠和小肠长度无影响,但使其单位长度的干重和湿重均下降,造成营养物质如蛋白质、氨基酸、脂肪、淀粉、矿物质消化率显著下降。
二、家禽热应激的影响因素
1.环境因素
禽类是恒温动物,通过产热和散热来维持体温恒定,在高密度集约化的饲养条件下,鸡的代谢产热随生长率增加而增加,而散热能力却没有提高。一般认为,鸡处于适温区(21-26℃)或低于这一范围时,主要通过非蒸发散热形式散热,当在高温条件下,非蒸发散热的作用已大大减弱,再由于羽毛和缺乏汗腺的限制,降低体温的唯一方式是通过呼吸蒸发散热将热量带走。然而提高呼吸频率本身就是进一步增加产热,所以只能起部分散热作用。在适温区家禽可通过生理调节来维持体温,但当环境温度超过32℃时,家禽很容易出现热应激反应。
我们可通过下列措施缓解热应激:禽舍最好东西走向,屋檐应超过l-2cm,同时采用白色屋顶,改善硬件设施,在进风口处置湿帘。在鸡舍周围植树遮荫或搭建凉棚还可在高温期间对鸡舍进行喷水。
影响家禽热应激的另一环境因素是空气湿度。气温适中或低温时,空气湿度对禽的体温没有影响;在高温环境中,空气湿度过高,妨碍蒸发散热,可引起体温升高。我们可加大通风强度,促使舍内空气流通,帮助散热、降低温度。
2.饲养管理
热应激的产生还与饲养方式、饲养密度、饲养管理等方面有关。
地面传导热较快,空气不易传热,因此笼养与网上平养的禽比地面平养禽易出现热应激;高温季节饲养密度大的鸡易产生热应激,养殖户应适当降低饲养密度,比平时减少15%为宜。
饲喂方法不当易加剧热应激,天气炎热时,提高采食量就成为热应激时营养调控的关键,较为可行的方法就是调整饲喂时间,增加饲喂次数。喂料时间要做到提前和延后,即安排在清晨和傍晚气温较低的时候。在温度最高时的午前午后停食2-5小时,使鸡产生饥饿感,可以提高晚上饲喂时的采食量。在高温高湿环境中,饲料更加易变质变酸,降低适口性,同时鸡群的采食量降低,往往易出现剩料现象。因此,应增加饲喂次数,做到“少添勤喂”。
饮水对缓解热应激是非常重要的。高温下家禽饮水量的增加可补充因呼吸道和尿液排出而损失的水分。饮水的增加还可促进营养物质摄入量的增加。在高温和热应激阶段,持续供应新鲜、凉爽且干净的水将减轻热应激程度,提高水的消耗,防止由于蒸发造成的脱水。据观察,在29℃时,给鸡饮新鲜凉爽约l5℃的水,与温热水相比,能提高采食量5-10%。
3.营养调控措施
营养调控是影响鸡热应激产生的另一大因素。科学的饲料配方能避免鸡产生热应激。
3.1提高日粮能量水平
热应激采食量的降低使能量的摄入量不足,提高饲料中能量物质的含量可以改善热应激家禽的生产。目前一种较为理想的提高饲料中能量的方法是用脂肪(以植物油为最佳)来代替碳水化合物,因为脂肪产热低,可改变饲料的适口性,延长饲料在消化道内的停留时间,从而提高鸡的采食量和消化吸收。热应激时脂肪在饲料中的添加量以1.5-3%为宜。另外,脂肪还有降低饲料粉尘、减少饲料损失等功能。但是脂肪易氧化变质,所以应同时加乙氧喹类抗氧化剂。在提高能量的同时,必须调整其他营养成分浓度(如增加蛋白质含量,保证合理的蛋白/能量比值),保持各种营养成分均衡,以保证鸡在低采食量情况下各种营养物质摄入的充足。
3.2蛋白质和氨基酸的调整
在热应激时,传统方式往往是提高饲料中粗蛋白的含量来维持产蛋白质摄入的不足,但蛋白质代谢产生热量远高于碳水化合物和脂肪,增加了机体内的代谢产热积累。所以添加蛋白质不仅增加饲养成本,在一定程度还加剧了热应激。目前,很多营养学家提倡用氨基酸来替代蛋白质。氨基酸不必通过肠道内蛋白酶的分解就可直接吸收进入机体,可以减轻热应激受损肠道的负担,也能迅速补充机体所需。有研究发现蛋氨酸、赖氨酸可以缓解热应激。
3.3调节钙、磷的平衡
钙和磷是组成骨骼的最主要矿物元素,而钙同时又是蛋壳的构成成分。由于热应激降低家禽对钙、磷的吸收,增加体内钙的排出,导致产蛋鸡低血钙和低血磷。所以必须调整日粮中的钙、磷(有效磷)含量及钙磷比例以保持其平衡。
3.4合理补充维生素、微量元素
热应激条件下,家禽对维生素的需要量增加,尤其是维生素C、维生素E、维生素B2和生物素等,对缓解热应激,有很好的效果。另外,热应激引起蛋鸡醛固酮释放增加,醛固酮具有保钠排钾的功能,因此血钾降低,可以通过添加氯化钾提高机体钾离子的浓度,一般氯化钾的添加浓度为0.15%-0.30%。而热应激影响Mn、Se和Co等离子的吸收。所以,应按照日粮摄入量减少的幅度相应地提高在日粮中的含量。
3.5调整电解质平衡
热应激可造成鸡体内电解质和酸碱的失衡。高温时,家禽通过呼吸散热使CO2呼出过量,导致pH值上升,即造成呼吸性碱中毒。在饲料中添加碳酸氢钠、氯化钾及氯化铵等电解质可减缓热应激造成的危害。
3.6添加抗应激物质
饲料中添加杆菌肽锌、酶制剂、黄霉素、酸化剂、中药制剂等,可有效缓解、预防热应激。杆菌肽锌能阻断机体产热,还可显著降低鸡的维持需要。高温下在日粮中添加100mg/kg的杆菌肽锌可大幅度提高蛋鸡的产蛋率。热应激条件下,在蛋鸡日粮中添加20g/kg速大肥(维吉尼亚霉素)可改进饲料转化率,降低死亡率,提高产蛋率,增加蛋黄和蛋壳着色。酸化剂可防止在热应激中鸡的呼吸性碱中毒的危害,维持血液正常的pH值,同时,对净化水质、改善肠道微生物环境也有作用。据资料介绍,一些具有清热解毒、抗菌消炎功效的中草药,对缓解家禽热应激有很好的作用。
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(鼎正禽药事业部 2010-05-22)