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宰前运输对肉鸡应激及肌肉品质的影响

   日期:2014-05-25     浏览:17048    评论:0    
运输应激(Transport stres)是指在运输途中的禁食、限饲、环境变化(混群、密度、温度、湿度、颠簸)、心理压力等应激源的综合作用下,机体产生的本能的适应性和防御性反映。运输应激会严重影响肉的内分泌代谢、机体免疫力和产品品质。近年来,国外对肉鸡的宰前管理方面关注较高,并制定了相关法律规范规定宰前管理等方面的最基本的要求,使生产者通过提高肉鸡福利来获得更大收益。我国肉鸡屠宰加工产业繁多,每个企业都有自己的一套屠宰加工体系,在宰前管理的相关操作和指标控制上缺乏统一性,造成产品品质参差不齐,导致经济上的严重损失。运输作为影响肉鸡生产的最重要的宰前因素之一,亟需更深入的调查和研究来厘清其对肉鸡的影响。
目前研究多从肌肉品质指标、血液指标、能量代谢n’23等方面来探究运输应激对于机体的影响,并没有阐明造成肌肉品质下降的直接原因,缺乏一定的说服力度。本文参考猪、牛等动物运输应激以及肉鸡热应激的研究结果,探讨从热应激蛋白、腺苷酸活化蛋白酶这两个重要蛋白指标来衡量机体所受应激程度的可行性,为研究运输应激相关机理和指导肉鸡业生产实践提供理论依据。
1影响运输应激的因素
在运输过程中可产生应激的影响因素很多,如运输前肉鸡健康状况、装卸情况、运输过程中季节及温度、车厢条件、运输密度、运输距离、道路情况等。通常将这些因素大致分为四类:环境因素,疾病因素、运输因素、人为因素。不同因素对肉鸡造成的应激程度不同,影响运输应激最主要的几个因素。包括以下几方面:
1.1环境温度
温度作为环境影响因素,在整个运输过程中都会对鸡体产生影响,过冷或过热的环境都会造成严重应激反应。zulkini等b1发现肉鸡暴露在34℃条件下3 h,血浆中皮质酮含量显著升高。Vieirab3调查结果显示,亚热带气候环境高温条件会造成鸡死亡率升高,并导致类PSE肉的多发。近年来,针对冬季或者环境温度低于O℃条件下的研究开始增多。DadgarHl在冷应激环境与正常环境条件下模拟3 h运输试验表明,低温环境下鸡胸肉、鸡腿肉温度显著下降,血糖含量也有显著降低,间接影响到肌肉品质。
1.2运输密度
运输密度是指在运输过程中单位鸡笼面积中鸡的重量。运输密度越大,鸡群间的活动空间越小,越不利于鸡群的通风散热和鸡体生命活动正常进行。Warriss‘5 3认为,夏季适当降低运输密度可有效降低鸡笼内的温度和湿度,数据显示运输密度下降时,肉鸡死亡率降低。关于运输密度对肉鸡肌肉品质影响的研究相对较少,猪的运输密度研究哺1表明,随着运输时间的增加,高运输密度组乳酸脱氢酶、促肾上腺皮质激素含量与低运输密度组相比都显著升高。在肌肉品质指标方面,滴水损失、pHM。、肌纤维电镜结果在运输密度不同情况下也都有显著差异。
1.3运输时间和运输距离
从养殖场至屠宰场的运输时间、距离是影响肉鸡福利很重要的方面,已有研究证明运输时间和距离不同会对肉鸡福利和肌肉品质产生重要影响。研究认为运输时间与应激程度具有正相关的关系n],原因是随着运输时间的延长,机体受到强烈的综合应激。相关研究证实聃’长时间的运输应激容易导致鸡胸肉pHm升高,亮度值£+降低,出现类DFD肉特性。但也有关学者提出短时间运输更易造成应激反应,原因是机体在短时间内经历装箱和运输过程,加之复杂的环境因素,因此应激强度更大,造成类PSE肉的发生。相反,长时间运输在一定程度上对机体造成的应激相对较小,可能是在此过程中机体产生适应性口1。
2运输应激对肉鸡的影响
运输应激条件下,动物往往表现为呼吸、心跳加速、恐惧不安、性情急躁,体内的营养、水分大量消耗,激素分泌、血液生化指标、能量代谢方面发生变化,最终对肌肉品质产生影响(见图1)。
2.1运输应激对肉鸡激素分泌的影响
动物受到运输应激刺激时,下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴(HPA)功能增强,血清中促肾上腺皮质激素、糖皮质激素等水平发生相应变化。其中,皮质醇和皮质酮对机体的糖、脂肪、蛋白质的代谢有重要的影响,其水平能反映机体的应激情况。有研究表明,运输导致的应激引起动物内分泌功能的改变,其中血浆皮质酮水平的变化最为明显n0|。研究发现,猪在运输0.5 h后血浆皮质醇水平达到峰值,并维持到运输结束n¨;肉鸡血浆皮质酮在短时间运输后显著升高,随运输时间的增加又降低一定水平n2|,这说明动物在一定强度的应激环境下都会产生一定的适应性。研究表明,皮质酮会影响动物宰前和宰后的肌肉代谢情况,从而影响肉的品质,甚至造成类PsE肉的产生.

2.2运输应激对肉鸡血液主要生化指标的影响运输应激也会引起血液中某些酶的活性发生改变。剧烈运动、肌肉损伤或肌肉疲劳时,血液中肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)含量增加,且cK是肌细胞特异酶,cK活性显著升高是肌细胞膜系统受损的一个指示剂n引。研究表明,肉鸡经过3 h运输,血液中CK和LDH活性显著上升|。
2.3运输应激对内鸡机体能量代谢的影响在正常生理条件下,细胞中能量物质通常稳定地保持在相对恒定的范围内,说明细胞中能量需求过程与分解代谢率维持着稳定的平衡。运输应激状态下,动物机体能量代谢加强,并通过糖酵解途径补充能量来维持体内能量动态平衡。Shen“71研究表明,猪宰前运输1h后,肌肉中ATP含量与对照组相比显著降低,而(AMP+IMP)显著升高,说明在运输应激条件下机体消耗了大量ATP来满足体内能量需求,维持内稳态,造成AMP的大量积累。而岳洪源n副研究表明,肉鸡在不同运输时间下肌肉内能量物质呈现不同变化趋势,这可能与运输应激的强度有关。
2.4运输应激对肉鸡肌肉品质的影响
运输应激会改变肌肉宰前及宰后一系列肌肉的代谢活动,进而改变糖原降解的速度、pH的下降及滴水损失。由于短距离的运输对机体有急性应激作用,往往这种应激会导致肌肉品质发生改变【l引。运输应激会加强动物机体能力代谢,并通过糖酵解作用补充能量,使宰后肌肉中糖原和乳酸含量变化;应激导致宰后初期pH下降过快而肌肉仍维持较高温度,这引起蛋白质变性,渗出增加,肉色苍白,严重的会导致PsE肉的产生。研究表明,猪在短距离运输后,肉色、pH、持水力等指标发生显著变化汹】。张林n1提出,肉鸡经过不同强度的运输应激后,宰后肌肉pH和剪切力存在显著差异。
长距离的宰前运输会使得肌肉处于消耗疲劳状态,由于肌糖原的迅速消耗,宰后糖酵解的程度受到限制,pH下降很少,保持细胞酶活性。在细胞色素酶的作用下,氧合肌红蛋白变成了肌红蛋白,导致肉的颜色变得鲜红。而pH较高使肌肉不发生萎缩,保水性较好,故肉有干燥感。同时肌纤维细胞水分多,紧密排列在一起,引起肌肉硬度增强,造成DFD肉的发生。相关研究出现在猪、牛、羊等动物中乜1’22|。王晓明陋副研究发现,肉鸡经过5h运输后,肌肉相关指标出现上述特征。然而有的研究也出现运输应激会提高肉品质,或者对肌肉品质没有影响m1的结论。因此,关于运输应激与家禽肉质之间的关系以及运输应激影响肉品质的机理需要进一步探究。
3运输应激相关蛋白指标
3.1热应激蛋白
机体在应激条件下会快速产生具有高度保守性的一类重要的非特异性细胞蛋白,即热应激蛋白(HsPs),对维持细胞生存和内环境的稳定起着重要的作用汹1。现研究公认HSPs的两个基本功能是抗应激保护作用和分子伴侣功能。热应激蛋白的变化是衡量动物机体受到应激的一个非常有效的指标,将其与应激指标综合起来对阐明动物机体应激机理有非常重要的意义。
3.1.1HSP90家族及生物学功能
HSP90已从细胞质、细胞核及内质网中分离到,而且存在于很多种细胞中。HSP90可与固醇类激素受体结合,对于调节激素受体的活性有重要作用。在激素缺乏时,HSP90可与受体结合,从而以非活性形式保持;在激素过剩时,HSP90与受体结合的复合物解离,使受体与DNA结合汹1。鲍恩东口71试验证明,经过6 h的长途运输后,猪的骨骼肌中检测出的HSP90家族中HsP86和HSP90两种应激蛋白表达明显下降,提出HSP90家族与肌肉品质可能存在相关性,可能作为应激损伤的指征。
3.1.2HSP70家族及生物学功能
HSP70家族共有20多种蛋白质,是细胞内含量最丰富且最保守的家族,细胞应激后生成最显著。孙培明嘧1研究表明,热应激状态下肉鸡肝脏和心脏中HSP70 mRNA的表达水平与热应激的持续时间成正相关。HsP70主要生物学功能有:①分子伴侣。由于应激作用,肌肉中某些蛋白肽链伸展,失去原有的折叠状态,空间构型改变,使蛋白质丧失原有的功能。HSP70作为主要的分子伴侣蛋白参与蛋白重新组装、折叠,并维持某些肽链的伸展状态,以利于其跨膜转运;同时还能促进某些变形蛋白质的降解和清除,促进新的蛋白质取代老化蛋白质∞1;②抗细胞凋亡。应激会激活应激激酶,诱导细胞凋亡,而HSP70可以阻断信号通路,抑制应激激酶激活,减少细胞凋亡。有研究指出,HSP70的阳性率与细胞凋亡指数成正比∞们;③抗氧化功能。运输应激会造成脂质过氧化,产生自由基,对机体有危害作用。而细胞内HsP70具有抗氧化的生物活性,可抑制产生氧自由基的关键酶即NADPH氧化酶,同时增加超氧化物歧化酶的活性,通过反馈作用减少氧自由基的产生,从而保护细胞免受伤害;④应激保护。运输应激会造成肌肉较低的终值pH,从而导致蛋白质发生变性。而HSP70可结合被损伤的蛋白质,从而预防聚集发生。耐热诱导与HSP70表达量之间的关系比与其他热应激蛋白之间的关系更为密切。
鲍恩东b11对AA肉鸡进行10 h急性热应激的试验结果表明,试验鸡外周血液中对照含量下降的幅度明显趋缓的现象可能与HSP70的大量合成有关。
3.1.3小分子质量HSP家族(sHSP)及生物学功能sHSP的结构主要由N端域和C端域两个部分组成。sHSPN端域在同一物种之间具有相对保守性,而在不同物种间却无保守性,多变的N端域能够调节低聚反应。C端域含有一个相当保守的仅晶体蛋白结构域,是所有小分子热应激蛋白家族成员所共有的结构域,具有高度保守性∞2|。sHsP的生物功能主要包括:维持细胞稳定、稳定细胞骨架、保护细胞膜。
3.2腺苷酸活化蛋白酶
腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是一种异性三聚体,由一个催化亚基(仅)和两个调节亚基(p和7)共3个亚单位组成。仅亚基是催化亚基,B和1亚基是调节亚基。
在正常生理条件下,细胞中能量需求过程与分解代谢率维持稳定的平衡。大量研究表明,AMPK作为细胞能量感受器在维持细胞能量稳态和适应性反应中起到关键作用D引。当机体受到代谢应激时,细胞内ATP的耗竭会触发特定的系统性适应性反应,肌细胞中的AMP/ATP比率升高,AMPK被激活。Shenml研究发现带有A删Ⅸ基因的小鼠游泳后pH快速下降,相反缺乏A删噬功能基因的小鼠,不论其游泳耗竭与否,最终的pH都相对较高,这说明小鼠骨骼肌中糖酵解速率受到宰前AMPK的磷酸化水平的影响。随后Shen[173研究表明,运输后的猪与运输后静养的猪相比AMPK活性增加,pH下降速度也更快,因此推断AMPK可以调节宰后糖酵解韵速度。采用RT—PCR研究禽肉的基因发现,家禽组织中检测到AMPK仅1、p2、^y1等亚基异构体的表达,证明了家禽中同样含有类似哺乳动物中的LKBl/AMPK的功能途径口5‘。糖酵解速度的加快导致肌肉品质的下降,对于肉鸡中AMPK酶可能参加了宰后初期糖酵解过程的重要目标的分子调控还缺乏有力的证明,具体的途径仍需要进一步研究。
4缓解运输应激相关途径
目前,缓解运输应激对于动物危害常用的手段有:①选育抗应激家畜品种。猪产生PSE肉的重要遗传原因是氟烷基因的存在。研究表明,氟烷基因呈显性的猪运输后,肌浆网钙离子释放速度是正常猪的两倍,激活了肌肉代谢过程,容易产生PSE肉b6‘。在禽肉中,与应激敏感性相关的遗传基因的研究相对较少,需要深入研究。②使用抗应激药物,调整日粮组成。日粮中添加具有抗应激作用的维生素、微量元素或抗氧化剂可以有效减轻运输应激,改善禽肉品质。同时,在家禽日粮中添加适当油脂,降低饲料在肠胃中流动速度,可以提高利用率,缓解应激b7|。③加强宰前管理,改善运输条件。运输前对鸡舍周围和运输工具进行充分消毒,检查健康状况,禁止对患病鸡群的运输,防止运输过程中患病鸡群与健康鸡群间的交叉感染和疫情传播。根据影响运输应激的因素做出相应的改善,如改变运输密度、完善静养管理、增加运输后屠宰前的喷淋降温措施等。
综上所述,肉鸡宰前运输是一个复杂的过程,每个环节都有可能给肉鸡带来应激损伤,从而对其生理生化、肌肉品质造成影响。因此,研究肉鸡
在运输应激条件下体内激素、酶类、能量物质尤其是特殊蛋白变化以及这些变化对肌肉品质造成的影响具有深远意义。
 
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