李叢艷,李 娟,鄺良德,梅秀麗,郭志強,雷 岷,謝曉紅*
(1.四川省畜牧科學研究院,四川成都 610066;2.動物遺傳育種四川省重點實驗室,四川成都 610066;3.成都市農(nóng)林科學院畜牧研究所,四川成都 611130)
熱應激初期肉兔血象指標及與耐熱時間的相關(guān)性研究
李叢艷1,2,李 娟3,鄺良德1,2,梅秀麗1,2,郭志強1,2,雷 岷1,2,謝曉紅1,2*
(1.四川省畜牧科學研究院,四川成都 610066;2.動物遺傳育種四川省重點實驗室,四川成都 610066;3.成都市農(nóng)林科學院畜牧研究所,四川成都 611130)
試驗旨在研究熱應激初期肉兔血象指標與耐熱時間的關(guān)系,為篩選肉兔耐熱性候選評價指標提供參考。選取同期出生、體重相近的健康4月齡新西蘭兔55只,隨機分配在(21±1)℃適溫和(38±1)℃高溫環(huán)境中,記錄每只兔的耐熱時間,并在熱應激起始(HS0)和8 h(HS8)時采集血液,測定血象指標及其變化(△HS)情況。結(jié)果表明:熱應激極顯著影響HS8的中性粒細胞百分比(NEUT%)、中性粒細胞/淋巴細胞(N/L)、淋巴細胞百分比(LYMPH%)(P<0.01),顯著影響白細胞計數(shù)(WBC)、LYMPH%、N/L及平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)的△HS(P<0.05),極顯著影響血小板(PLT)、NEUT%、淋巴細胞計數(shù)(LYMPH#)以及單核細胞計數(shù)(MONO#)的△HS(P<0.01);HS0時的嗜酸性粒細胞百分比(EO%)、嗜酸性粒細胞計數(shù)(EO#)及單核細胞百分比(MONO%)的△HS與耐熱時間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),MONO#的△HS與耐熱時間呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。推測EO%、EO#以及MONO#可能是重要的耐熱性評價候選指標。
熱應激;血象指標;耐熱時間;肉兔
肉兔全身被毛且?guī)缀鯖]有功能性汗腺,當夏季環(huán)境溫度較高時難以消除體內(nèi)多余的熱量,非常容易出現(xiàn)熱應激,導致代謝功能紊亂,采食量下降,飼料利用率降低,生長速度和機體抵抗力下降,公、母兔繁殖性能降低等[1],是炎熱季節(jié)和地區(qū)肉兔生產(chǎn)的主要限制因素。前人研究表明,家兔對炎熱的耐受力受遺傳因素制約,可能是一個數(shù)量性狀,使得通過培育耐熱肉兔品系以提高兔自身耐熱力、從根本上消除兔的熱應激成為可能[2-3]。血液是機體運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的載體,是反映機體狀況的重要指標。研究發(fā)現(xiàn),血液紅細胞鉀、皮質(zhì)酮、三碘甲狀腺原氨酸、異嗜性粒細胞與淋巴細胞比值、T淋巴細胞亞群、球蛋白、堿性磷酸酶和超氧化物歧化酶等指標與牛[4]、羊[5-6]、雞[7-10]、兔[11]等的耐熱性有關(guān)。然而,尚未發(fā)現(xiàn)血象指標與畜禽耐熱性關(guān)系的研究。本試驗旨在研究熱應激初期肉兔血象指標的變化及與耐熱性的關(guān)系,為建立肉兔耐熱性評價指標提供理論依據(jù)。
1.1 試驗設(shè)計 選擇同期出生、體重為(2 313±273)g的健康4月齡新西蘭兔55只,隨機分配在2個人工溫控室內(nèi),并采用智能溫濕度記錄儀(APRESYS,179-TH)測定實時溫濕度。其中適溫組(N=25,公兔11只,母兔14只)采用空調(diào)降溫,人工加濕,環(huán)境溫度為(21±1)℃;熱應激組(N=30,公母各半)采用暖風加熱,自動控溫,人工加濕,環(huán)境溫度為(38±1)℃。預試期5 d,所有兔只均處于適溫環(huán)境中,試驗一直持續(xù)到熱應激組所有兔只死亡。試驗于2015年7月在四川省畜牧科學研究院種兔場溫控室內(nèi)進行,兔自由飲水和采食,飼養(yǎng)管理條件一致(日糧主要營養(yǎng)水平為粗蛋白16.0%,粗纖維14.0%,消化能10.50 MJ/kg)。
1.2 測定指標和方法
1.2.1 血樣收集與處理 在熱應激起始(HS0)和熱應激8 h(HS8)時所有兔只均采集全血2 mL/只,EDTA抗凝,-20℃保存待測。
1.2.2 血象指標測定 血液樣品在成都中醫(yī)藥大學第三附屬醫(yī)院檢驗科使用SYSMEX(西森美康)XS-500i全自動血球分析儀及其配套試劑進行測定,測定的血象指標:白細胞計數(shù)(WBC)、紅細胞計數(shù)(RBC)、血紅蛋白濃度(HGB)、血小板計數(shù)(PLT)、紅細胞壓積(HCT)、中性粒細胞百分比(NEUT%)、淋巴細胞百分比(LYMPH%)、中性粒細胞/淋巴細胞(N/L)、單核細胞百分比(MONO%)、嗜酸性粒細胞百分比(EO%)、嗜堿性粒細胞百分比(BASO%)、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細胞體積分布寬度標準差(RDW-SD)、紅細胞體積分布寬度變異系數(shù)(RDW-CV)、血小板壓積(PCT)、血小板體積分布寬度(PDW)、平均血小板體積(MPV)、大血小板比率(P-LCR)、中性粒細胞計數(shù)(NEUT#)、淋巴細胞計數(shù)(LYMPH#)、單核細胞計數(shù)(MONO#)、嗜酸性粒細胞計數(shù)(EO#)、嗜堿性粒細胞計數(shù)(BASO#)等血象指標。
1.2.3 耐熱時間測定 通過人工觀察,準確記錄熱應激組中每只兔的死亡時間,以正式試驗開始為起點計算出每只兔在高溫環(huán)境下的存活時間,即兔的耐熱時間。
1.3 統(tǒng)計分析 利用SPSS17.0軟件中的一般線性模型(GLM)程序進行方差分析,模型中包括性別效應,結(jié)果用最小二乘均值±標準誤表示。同時利用軟件中簡單相關(guān)分析模型(CORR)程序進行血象指標與耐熱時間的相關(guān)性分析。
2.1 熱應激初期肉兔血象指標的變化 由于HS8時熱應激組已經(jīng)有2只兔死亡,因此HS8時統(tǒng)計數(shù)據(jù)為28只。由表1可見,熱應激8 h時大多數(shù)血象指標無顯著變化(P<0.05)。與適溫組相比,WBC、PLT、MCHC以 及 MONO#在 HS0和 HS8的組間差異均不顯著,而其在熱應激0~8 h的變化值(△HS)在組間的差異均達到顯著(P<0.05)或極顯著水平(P<0.01),表明熱應激顯著或極顯著影響WBC、MCHC及MONO#的△HS;熱應激組HS8的NEUT%及N/L極顯著高于HS0時以及適溫組在HS0和HS8時的值(P<0.01),其△HS的組間差異也達到顯著(P<0.05)或極顯著水平(P<0.01),表明熱應激顯著升高HS8的NEUT%及N/L;熱應激組HS8時的LYMPH%及LYMPH#極顯著低于HS0(P<0.01),且極顯著低于HS0和HS8時適溫組的值(P<0.01),其△HS的組間差異達到顯著水平(P<0.05),表明熱應激顯著影響LYMPH%及LYMPH#。盡管RBC和RDW-CV的組間差異顯著,但可以看出,HS0的熱應激組和適溫組間差異不顯著(P>0.05),HS8時的熱應激組和適溫組間差異不顯著(P>0.05),熱應激組與適溫組在HS0和HS8之間的差異均不顯著(P>0.05),且其△HS無顯著組間差異,表明熱應激對RBC和RDW-CV無顯著影響。
2.2 肉兔血象指標及其變化值與耐熱時間的相關(guān)分析 由表2可知,HS0的EO%以及EO#與肉兔的耐熱時間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);MONO%在熱應激0~8 h的△HS與耐熱時間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);MONO#在熱應激0~8 h的△HS與耐熱時間呈顯著正相關(guān)(P<0.05);其余血象指標與肉兔耐時間無顯著相關(guān)(P>0.05)。
血象是指血液的一般檢驗(以往稱為血常規(guī)檢查)的結(jié)果,是對外周血中血液細胞數(shù)量和質(zhì)量的化驗檢查,是用以評判機體狀態(tài)、診斷病情的常用輔助檢查手段之一。
紅細胞、血紅蛋白是血液運送氧氣的最主要的媒介。本研究中,外周血RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、RDW-SD、RDW-CV在熱應激前后均無顯著變化,僅MCHC在0~8 h的△HS顯著高于適溫組,但總體呈下降趨勢,這與Khalil等[12]發(fā)現(xiàn)熱應激1 h對新西蘭公兔及布拉迪紅公兔的RBC、Hb、HCT均無顯著影響的結(jié)果一致,這可能是由于炎熱條件下,機體的代謝產(chǎn)熱降低,導致需氧量降低引起,而需氧量的降低在維持體熱平衡中具有重要作用。但由于測定時間較短,血象指標尚未出現(xiàn)顯著變化。Seley于1960年發(fā)現(xiàn)熱應激會降低促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)水平,進而降低RBC、Hb以及PCV。本研究結(jié)果與Okab等[13]發(fā)現(xiàn)的夏季熱應激引起成年新西蘭公兔RBC、Hb、HCT、MCHC顯著或極顯著降低的結(jié)論不一致,但總體趨勢相同。此外,Ondruska等[14]研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)1個月、每天12 h的(36±3)℃的熱應激處理條件下新西蘭成年公母兔在熱應激后RBC與HCT均顯著降低,生長公、母兔RBC與HCT在熱應激前后無顯著變化,但仍有下降趨勢,與本試驗結(jié)果相同或趨勢一致。進一步的相關(guān)分析表明,RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、RDW-SD、RDW-CV與肉兔的耐熱時間均無顯著相關(guān),表明它們與肉兔的耐熱性關(guān)系不大,不適宜作為肉兔耐熱性評價指標。
表1 熱應激初期肉兔血象的變化
血小板是最小的血細胞,可以通過多種應激被激活從而發(fā)揮作用,MPV、PDW和P-LCR等參數(shù)可簡單快捷地反映血小板的形態(tài)變化,顯示其活化程度。本研究中熱應激對PCT、PDW、MPV以及P-LCR均無顯著影響,表明熱應激不能顯著激活血小板。熱應激8 h的PLT與0 h以及適溫組相比均無顯著差異,但其0~8 h的△HS極顯著低于適溫組,這可能是由于熱應激引起血小板凝集,從而降低外周血中血小板數(shù)量。Denise等[15]對人的研究結(jié)果表明,熱應激(運動或被動加熱引起)使得血小板數(shù)量上升,這一結(jié)果與本研究結(jié)果不同,可能是由于物種的差異引起。本試驗中,相關(guān)分析表明PLT、PCT、PDW、MPV以及P-LCR與肉兔耐熱時間均無顯著相關(guān),表明它們不能反映肉兔的耐熱性能,不宜用作耐熱性評價指標。
白細胞主要作用是吞噬細菌、防御疾病,一般以白細胞計數(shù)和白細胞分類計數(shù)表示。Redwine等[16]研究表明,應激或應激激素(兒茶酚胺類和糖皮質(zhì)激素類)會引起血液中WBC以及相對含量的顯著變化。本研究中發(fā)現(xiàn),熱應激極顯著降低8h時的LYMPH%及LYMPH#,極顯著升高8 h的NEUT%以及N/L,且熱應激組WBC和LYMPH%以及LYMPH#和MONO#的△HS均顯著或極顯著低于適溫組,而NEUT%以及N/L顯著或極顯著高于適溫組。本研究結(jié)果與Dhabhar等[17]發(fā)現(xiàn)應激引起WBC降低,LYMPH%顯著降低、NEUT%顯著升高的結(jié)果一致,與Okab等[13]發(fā)現(xiàn)的新西蘭公兔在夏季熱應激季節(jié)的WBC值極顯著高于春季的結(jié)果相反,而與Khalil等[12]及Ondruska等[13]的研究結(jié)果呈部分一致、部分相反的結(jié)論,推測這可能是由于家兔的品種、性別、年齡以及熱應激方式(急性和慢性)的不同引起的。本試驗中,進一步的相關(guān)分析表明,熱應激0 h時的EO%(r=0.523)及EO#(r=0.521)與肉兔耐熱時間呈極顯著正相關(guān),MONO%(r=0.482)及MONO#(r=0.441)在熱應激0~8 h的△HS與肉兔耐熱時間呈極顯著或顯著正相關(guān)。熱應激期間機體維持體內(nèi)生化指標的穩(wěn)定是耐熱的基礎(chǔ)[18]。本研究的方差分析結(jié)果表明,熱應激對EO%及EO#均無顯著影響,說明EO%和EO#在熱應激條件下較為穩(wěn)定,可能是肉兔耐熱性評價候選指標之一;熱應激對MONO%及其△HS均無顯著影響,其△HS與耐熱時間的顯著相關(guān)無實際意義,因此MONO%在熱應激0~8 h的△HS不適宜作為耐熱性候選指標;而熱應激對MONO#在0~8 h的△HS有極顯著影響,且其△HS與耐熱時間呈顯著相關(guān),表明MONO#的△HS與耐熱時間的相關(guān)意義較大,可以作為耐熱性候選指標之一。
表2 肉兔血象指標與耐熱時間的相關(guān)
通過對(38±1)℃條件下肉兔血象指標的變化分析結(jié)果表明,熱應激極顯著升高HS8時的NEUT%和N/L,極顯著降低LYMPH%,顯著或極顯著影響 WBC、PLT、LYMPH%、LYMPH#、MONO#、NEUT%、N/L以及MCHC的△HS。相關(guān)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),HS0的EO%、EO#以及MONO#的△HS與耐熱時間的正相關(guān)具有實際意義,推測EO%、EO#以及MONO#可能是重要的耐熱性評價候選指標。
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四川省公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費項目(SASA 2017A02);四川省“十三五”畜禽畜種攻關(guān)項目(2016NYZ00 46);國家兔產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-43-D-3);四川省財政運行專項(SASA2014CZYX005)
李叢艷(1983-),女,湖南邵陽人,碩士,助理研究員,主要從事家兔遺傳育種研究,E-mail:licongyan0311@sina.com
*通訊作者:謝曉紅(1964-),女,研究員,主要從事家兔育種與飼養(yǎng)管理研究,E-mail:xiexiaohongl@sina.com