家禽胚蛋注射技术的应用研究(综述) ——蛋白质、氨基酸和多肽篇

现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2020/2/26 15:17:57 关注：529 评论： 我要投稿

  家禽胚蛋注射技术的应用研究(综述)
  ——蛋白质、氨基酸和多肽篇
  贾良梁 译 张配配 校

  摘要：在孵化后期，入孵种蛋的胚胎发育迅速，营养供应紧张，通过胚蛋注射技术供应养分可能有利于胚胎的组织发育和雏鸡出壳后的早期生长。本文介绍了给入孵种蛋注射卵清蛋白、氨基酸和多肽后胚胎的发育及随后出壳雏禽的生长情况。
  关键词：胚蛋注射技术；卵清蛋白；氨基酸；肽；β-羟基-β-甲基丁酸1  卵清蛋白
  Foye等(2006a)检验了利用胚蛋注射技术给入孵的火鸡种蛋供应卵清蛋白后对火鸡种蛋胚胎的生长和肝脏糖原水平的影响。在种蛋孵化的第23天(约胚胎啄壳前1 d)，Foye等将1.5 mL含有卵清蛋白的液体注入火鸡种蛋胚胎的羊膜腔内。试验时，他们对卵清蛋白和β-羟基-β-甲基丁酸(β-hydroxy-β-methylbutyrate，HMB；亮氨酸的一种代谢产物)各设置了两个剂量，前者分别为0和18％，后者分别为0和0.1％，联合使用。Foye等发现，与由不注射卵清蛋白和HMB的对照组种蛋孵出的雏火鸡相比，由单独注射18％卵清蛋白或注射卵清蛋白(18％)+HMB(0.1％)的种蛋孵出的雏火鸡具有显著更大的体重；与由不注射卵清蛋白和HMB的对照组种蛋孵出的雏火鸡相比，孵化时种蛋胚胎只注射18％卵清蛋白能够提高出壳雏火鸡的胸肌肌肉重量和出壳时以及7日龄时肝脏中的糖原水平。这些结果暗示了卵清蛋白对入孵种蛋的营养价值，因为在整个应激性出壳过程和雏火鸡出壳后1周中卵清蛋白能够提高入孵种蛋胚胎的肌肉重量、雏火鸡的出壳体重以及肝脏中的糖原水平。
  2  氨基酸
  Ohta等(1999)用胚蛋注射技术给入孵种蛋注射氨基酸组成与正常鸡蛋中的氨基酸组成一致的氨基酸溶液(氨基酸混悬于无菌蒸馏水中)，以此检测肉种鸡入孵种蛋的胚胎生长和孵化率的情况。Ohta以手工方式将0.5 mL该溶液注入到孵化第0天和第7天的科宝肉鸡入孵种蛋的胚胎卵黄囊中。结果发现，在孵化的第0天注射氨基酸，入孵种蛋的孵化率显著降低；相反，在孵化的第7天注射，入孵种蛋的孵化率未受影响，并且出壳雏鸡的体重相对于未注射入孵种蛋的蛋重有了提高。因此，Ohta等(1999)认为，在孵化的第7天给入孵种蛋的胚胎卵黄囊注射含有与鸡蛋本身的氨基酸组成相近的氨基酸溶液可以有效提高肉雏鸡的出壳体重。
  在一项后续研究中，Ohta等(2001)手工将0.5 mL含有18种纯晶体氨基酸自由基态的溶液注入孵化第7天的科宝肉鸡入孵种蛋的胚胎卵黄囊中。与前期研究相似，氨基酸混合物混悬于无菌蒸馏水中。Ohta等检测了种蛋、鸡胚和雏鸡对胚蛋注射氨基酸的反应。与不注射氨基酸的对照组种蛋相比，由注射氨基酸的入孵种蛋所孵出的雏鸡出壳时血浆中除谷氨酸和赖氨酸的含量不变外其他氨基酸的水平均下降。此外，在孵化第7天，入孵种蛋的胚胎被注入氨基酸溶液后，孵化第19天时入孵种蛋的胚胎、卵黄、蛋清、尿囊液以及羊膜腔羊水中的氨基酸水平均升高。该研究清晰地证明，在孵化第7天将氨基酸溶液注入入孵种蛋胚胎的卵黄囊中可以提高肉鸡种蛋胚胎和蛋成分中的氨基酸含量。正如在第二项研究中观察到的那样，种蛋和种蛋胚胎组织中氨基酸含量的升高可能与在第一项研究中观察到的雏鸡出壳体重随后增加有关。
  在孵化的第14天，Bhanja和Mandal(2005)用配置11 mm针头或24 mm针头的注射器分别从肉鸡种蛋的小头或大头手工注入必需氨基酸和非必需氨基酸的混合物。结果发现，在孵化第14天注入氨基酸混合物可以提高雏鸡体重/种蛋重的比例。此外，由注射氨基酸的入孵种蛋孵出的雏鸡在采食量以及细胞介导免疫力和体液免疫力上均得到了提高，而由注射甘氨酸和脯氨酸混合物或赖氨酸、甲硫氨酸和半胱氨酸混合物的种蛋孵出的雏鸡其饲料转化率在数值上得到了改善。这些研究人员指出，利用胚蛋注射技术将氨基酸注入入孵种蛋可以起到非常有效的免疫调节剂的作用。
  Kadam等(2008)研究了利用胚蛋注射技术给入孵的肉鸡种蛋单独注射苏氨酸后对所孵出雏鸡的早期生长速度、免疫应答反应和消化酶活性的影响。在孵化第14天，他们用配置24-G针头的皮下注射器手工将含有10 mg、20 mg、30 mg或40 mg苏氨酸的0.50 mL生理盐水从入孵种蛋的小头注入胚胎的卵黄囊内。结果发现，这些剂量的苏氨酸均提高了所孵出雏鸡28日龄的体重，其中注射30 mg的苏氨酸还提高了雏鸡体重与种蛋重的比例。虽然出壳雏鸡体内消化酶的活性未得到明显的增强，但注射10 mg、20 mg和40 mg的苏氨酸使出壳雏鸡第1周的饲料转化率得到了明显的改善，注射10 mg、20 mg和30 mg的苏氨酸增强了雏鸡的体液免疫力。这些研究人员总结，给入孵种蛋的胚胎注射20 mg～30 mg的苏氨酸可以提高雏鸡出壳后的生长速度和体液免疫水平。
  Zhang等(2018b)最近检测了利用胚蛋注射技术给入孵的家鸽种蛋胚胎特异性地注射阳离子氨基酸后对种蛋孵化率、出壳雏鸽的体重和组织发育的影响情况。在孵化的第13天，他们用配置21-G针头的注射器手工将200 μL的添加了阳离子氨基酸混合物的0.75％缓冲盐溶液注入种蛋胚胎的羊膜腔中，阳离子氨基酸混合物含有纯晶体L-精氨酸晶体、L-赖氨酸和L-组氨酸，浓度分别为0.1％、1.0％和10.0％(相对于它们在鸽蛋中的总含量)。结果发现，与由仅注入生理盐水的对照组种蛋孵出的家鸽相比，由注入1.0％氨基酸的处理组种蛋孵出的家鸽相对于去卵黄的出雏体重和相对于去卵黄体重的心、肾、肝和小肠的重量均有所提高。据推断，给家鸽入孵种蛋的胚胎羊膜腔内注射阳离子氨基酸在提高多种器官的相对重量后可以改善胚胎发育。
  Yu等(2017)最近还探讨了在肉鸡种蛋孵化的第17.5天仅给胚胎注射L-精氨酸后对雏鸡出壳后能量代谢的影响。与Zhang等(2018b)的研究相似，Yu等将0.75％的生理盐水溶液用作稀释剂，用配置21-G针头的注射器手工将其注入入孵种蛋胚胎的羊膜腔内。生理盐水溶液的注射剂量为600 μL而不是200 μL，这显然是因为鸡蛋远大于鸽蛋而做出的相应调整。结果发现，与不注射氨基酸但仅注射稀释剂的对照组种蛋孵出的雏鸡相比，注射L-精氨酸的试验组种蛋孵出的雏鸡出壳时其肝脏和胸肌含有高水平的糖原和葡萄糖，同时其血浆也含有高水平的葡萄糖和胰岛素。此外，在给入孵种蛋的胚胎注射L-精氨酸后，所孵出雏鸡出壳时肝脏中6-磷酸葡萄糖酶的活性得到了提高，磷酸烯醇丙酮酸羧基激酶和果糖-1,6-二磷酸酶mRNA的表达水平也得到提高。由胚胎注射L-精氨酸的种蛋孵出的雏鸡在7日龄时肝磷酸烯醇丙酮酸羧基激酶mRNA的相对表达水平有所提高。孵化时给种蛋胚胎注射L-精氨酸，所孵出雏鸡在出壳时体内糖原合成酶mRNA的表达水平提高，肝脏和胸肌中糖原磷酸化酶的水平下降。这些研究人员认为，给入孵种蛋的胚胎供应L-精氨酸或许可成为提高肉鸡肝脏和胸肌中能量的储备量以及调节早期能量代谢的一种有效策略。该研究结果也作为Zhang等(2018b)观察到的入孵种蛋胚胎发育改善和与之相关的器官相对重量增加的潜在依据。
  在更早时期进行的一项研究中，Foye等(2006b)将L-精氨酸注射到孵化第23天的火鸡种蛋的胚胎羊膜腔中以检验精氨酸的效应。他们用配置23-G针头的注射器手工将含0.7％ L-精氨酸的0.4％生理盐水溶液注入入孵种蛋的胚胎羊膜腔中。结果发现，虽然精氨酸没有影响所孵出雏火鸡从出壳到14日龄阶段的体重，但它在与HMB联合使用(同样通过胚蛋注射注入)时，所孵出雏火鸡血浆中IGF-I的水平在出壳、3日龄以及7日龄时均得到了提高。在相同时间点上，它还提高了雏火鸡血浆中IGF-II的水平。然而，当给入孵种蛋的胚胎仅注射HMB时，所孵出雏火鸡的该项指标下降。此外，给入孵种蛋的胚胎注射精氨酸后，所孵出雏火鸡在出壳时肝脏中6-磷酸葡萄糖酶的水平得到了提高，但是在生长到7日龄时下降。相反，给入孵种蛋的胚胎注射精氨酸，所孵出雏火鸡肝脏中的总糖原水平仅在出壳时有所提高。该结果总体表明，通过胚蛋注射给入孵种蛋注射的L-精氨酸能够在不影响所孵出雏火鸡的胰岛素分泌水平的情况下可以提高肝脏中的能量储备量，从而可以为雏火鸡出壳后的早期生长提供额外的能源。
  HMB是亮氨酸的一种代谢产物，是由α-酮异己酸(L-亮氨酸产生的一种酮酸)氧化产生的天然产物，已被用作一种可以提高人类肌肉的质量和力量以及瘦肉组织质量以满足健身对机体相关组织要求的食品添加剂。在检测给入孵种蛋胚胎注射0.7％ L-精氨酸对雏火鸡相关指标影响的同一篇论文中，Foye等(2006b)测定了在火鸡种蛋孵化第23天手工将HMB注入胚胎羊膜腔内后所孵出雏火鸡的体重以及肌肉和肝脏中糖原含量受影响情况。Foye等将HMB的两种注射剂量(0和0.1％)与卵清蛋白的两种注射剂量(0和18％)中的一种剂量结合使用。与不注射HMB和卵清蛋白的对照组种蛋孵出的雏火鸡相比，给入孵种蛋的胚胎单独注射0.1％ HMB或与卵清蛋白联合注射，所孵出雏火鸡的出壳体重得到了提高，并且单独注射HMB还可以提高雏火鸡7日龄时的体重。单独注射HMB或HMB与卵清蛋白联合注射不会影响雏鸡出壳或7日龄时胸肌的相对重量或肝脏重，但是单独注射HMB可以提高雏火鸡出壳时肝脏中的糖原含量，并能够提高出壳和7日龄时胸肌中的肌糖原总含量。Foye等认为：单独注射HMB可能刺激入孵种蛋胚胎释放胰岛素或胰岛素样生长因子；当与卵清蛋白联合注射时，通过提高入孵种蛋胚胎对氨基酸的吸收和利用而增加肌肉的沉积。
  Tako等(2004)也探讨了在孵化第17.5天给“罗斯×罗斯”肉鸡的入孵种蛋胚胎注射HMB后产生的效应。结果发现，用配置21-G针头的注射器将1.0 mL HMB溶液(在5 g/L的NaCl溶液中按1 g/L的水平添加HMB)注入入孵种蛋胚胎羊膜腔内，能提高所孵出雏鸡的体重，同时使雏鸡肠道绒毛平均表面积提高45％。该研究结果表明：HMB能够促进雏鸡肠道的发育，继而可以加快肉鸡的生长。随后，Uni等(2005)证明，给入孵种蛋的胚胎注射HMB能够提高所孵出雏鸡的出壳体重、肝脏糖原水平和胸肌的相对大小。
  3  多肽
  Peebles等(2001)在肉种鸡的入孵种蛋孵化第18天按600 μg/kg的剂量给种蛋的气室注射100 μL的多肽YY激素(Peptide YY，PYY)或表皮生长因子(Epidermal Growth Factor，EGF)，并测定这些处理对出壳雏鸡的生长、卵黄吸收和卵柄功能的影响。结果发现，虽然EGF可以提高相对于雏鸡体重以及回肠浆膜干物质重量的回肠湿重，但是PYY或EGF均不会影响雏鸡在出壳后5 d中对卵黄的吸收和卵柄的功能。然而，当对卵黄转化和器官或组织质量的影响进行评估时，更为接近的组织学评估揭示EGF对雏鸡肠上皮细胞的影响不明显。因此，这证明在肉种鸡入孵种蛋胚胎和雏鸡上，尤其在那些采用不同的应激日粮和生理学饲喂方式的雏鸡中探究这些潜在效应具有充分的依据。
  利用胚蛋注射技术在白来杭鸡入孵种蛋孵化第18天给胚胎羊膜腔中注射柔嫩艾美耳球虫重组微线体蛋白(Recombinant Microneme Protein，MIC2)，Dalloul等(2005)测定了MIC2产生的抗艾美耳球虫感染的预防效果。结果发现，当给入孵种蛋胚胎注射100 μL含100 μg MIC2的无菌的磷酸盐缓冲生理盐水时，所孵出雏鸡在感染柔嫩艾美耳球虫后的9 d中持续减少球虫卵排出量。在感染柔嫩艾美耳球虫后，与不注射MIC2的对照组种蛋所孵出的雏鸡相比，种蛋注射MIC2还可以提高所孵出雏鸡的体液免疫应答反应水平。该研究结果证明，给入孵种蛋的胚蛋注射MIC2能够有效地减少雏鸡在感染球虫后对外排出的球虫卵数量。