胚胎的溫度訓練可獲得健壯雛雞

肉雞的生命周期很短，因此，具有良好的生長開始對其的生長發育至關重要。被稱為“晝夜節律型孵化”的胚胎溫度訓練，是有助于實現這一目標的一種工具。它將會從出雛那一刻起就可獲得健壯的雛雞。

在現代家禽生產中，每周從孵化場轉移到肉雞場的雛雞高達200萬羽正成為常態。肉雞總的生命周期有30 %以上的在孵化器中渡過，這使得在整個家禽價值鏈中，孵化場對肉雞總體生產性能來說發揮著重要作用。在孵化的“關鍵時期”，環境因子，尤其是孵化溫度，會影響胚胎的發育，并可能會對出雛后的生產性能產生長期的作用。

在孵化的最后4 d，給羅斯308肉雞以短期、溫和型溫度的刺激后，產生了如下結果：較高的孵化率、較大的公/母孵化比例，屠宰時肉公雞較高的體重和公、母肉雞較高的飼料轉化率。

為了改善溫度刺激（“溫度訓練”）的方法，在實踐中，洪堡大學、百士立豐公司（Pas Reform Hatchery Technologies）、羅福樂研究所（Friedrich Loeffler Institute，FLI）、聯邦動物衛生研究所以及不倫瑞克市動物營養研究所合作，進行了一項被稱為“晝夜孵化”的研究。

這一合作研究的目的是通過對胚胎進行溫度刺激（“溫度訓練”），來提高高產家禽品種雛雞的健壯度（對環境變化的適應能力，表現為良好的健康狀況、福利和生產性能）。

1 定期進行蒸氣浴

“溫度訓練”相當于定期進行蒸氣浴。它會改善家禽的體溫調節功能，通過對溫度變化作出反應來提高雛雞的生產性能。孵化環境會產生一種相似的機會來影響雛雞出雛后的發育、健康狀況和生產性能，并能夠對雞一生的健壯度（對環境變化的適應能力）產生重要作用。

在肉雞上，研究表明，雛雞出雛前的最后4 d進行的這種溫度訓練，或稱為“晝夜節律型孵化”可以提高其健壯度。這對肉雞一生的生產性能具有積極的影響（圖1）。因此，包括僅在胚胎發育最后幾天短期溫度變化在內的孵化溫度組成，可能與家禽較高的健壯度、健康狀況、福利和生產性能高度相關，并且對商業化家禽孵化的未來而言也是一個重要發展方向。

2 高效生產的雛雞

現代化家禽生產需要個體均勻、高效生產的健康雛雞。高效生產的雛雞能夠抵抗應激環境，如環境條件的變化，并僅利用少量的營養可維持基本的生理功能，如控制體溫。

健壯度是一種健康標準，受孵化溫度管理的影響。所用孵化溫度僅在最佳孵化溫度的基礎上改變1 ℃就會產生重大影響。如，火雞和肉雞的孵化結果表明，火雞胚胎過度受熱會降低出雛率。這種情況發生的程度取決于胚胎發生時孵化溫度所用的時機，以及溫度變化的程度和持續時間。相反地，在家禽上，特定的機體功能可在胚胎發育的不同時期，通過孵化溫度的操控來提高。如肌肉發育可在孵化的早期或后期通過短期的溫度變化來激活。孵化溫度的變化也可誘導雛雞在出雛后對特定溫度范圍的適應能力（熱或冷適應）。

3 快速的生長

家禽產肉量的遺傳選擇強烈地受快速的生長和較高的飼料轉化率所引導。這些性狀會增加胚胎發育和出雛后發育時的代謝熱，其長期的影響是雛雞在不斷變化的環境條件下平衡能量消耗和調控體溫的能力下降。這可能會對隨后的生產鏈產生重大的經濟損失。

可以實現每日溫度變化的孵化程序不能廣泛使用。因此，該研究感興趣的問題包括確定孵化時溫度刺激的最佳時機、強度和持續時間。

4 體溫調節系統

要確定孵化時溫度刺激的最佳時機，需要對家禽胚胎體溫調控系統的發育進行深入的研究。在這種層次型調控系統中，體溫調節系統處于一個較高的水平。恒溫動物（同溫動物）進行溫度調節的目標在大多數情況下是維持穩定的核心體溫。體溫調節系統會整合所有生理系統的活動來維持恒定的體溫。如在不太理想的氣候條件下，大多數營養性能量被用于維持基本的生理功能，因此無法用于生產性能。在所有的家禽品種中，體溫調節機制均在出雛前（出生前）發育。這對出雛后早期溫度調節的快速成熟至關重要，會影響總的生產性能。

5 具備做出反應的能力

出雛前，胚胎的調節系統從無反饋控制的開環系統發育為有反饋機制的閉環控制系統：生理控制系統發育中的一個“關鍵時期”。在這一時期，眾所周知調控孵化環境會對雛雞一生產生長期的影響。機體功能的“訓練”僅在閉環控制系統能將與訓練“經歷”有關的信息持續地反饋給大腦的調節中樞時成為可能。

筆者的研究認為，溫度刺激（“溫度訓練”）在出雛前最后幾天中可以得到最有效的應用。在這一時期，即雛雞出殼前的成熟階段，家禽胚胎會形成發育良好的體溫調節機制和生理系統，來控制其它機體功能。此時，胚胎已具備對環境刺激做出反應的能力。這些反應會“印記”入機體功能進而產生持久的影響。

6 機體功能的印記

“印記”可描述發生在胚胎發育有限階段和生命早期基本的生命生理過程。胚胎發育期機體功能的印記所產生的作用可持續到成年時期。1935年，在Konrad Lorenz對剛出殼雛鵝的經典研究中，他已經分析了社會約束性（social binding）的發育，利用術語“印記”來描述這一過程。他的重要假說之一是印記發生在生命早期有限的并且嚴格限制的“關鍵期”。之后在1974/1975年，Günter D?rner——發育神經內分泌學的開創者，制定了基礎調控系統的壽命函數的“表觀遺傳”的廣義起源概念。在這一概念中，激素以及神經遞質和細胞因子（免疫細胞激素） 作為“關鍵期”基因組的環境信息傳遞載體。最后，它們也作為表觀遺傳因子。在家禽胚胎中，生理控制系統的發育和成熟就是這樣一個“關鍵期”，因此對“印記”非常敏感。

7 終生的設定值

筆者假設，在生理反饋機制的發育中，調控系統的“印記”會發生，可能會在大腦的顯微結構水平實現（“神經元印記”），也可能會通過一種持續的環境誘導型（表觀遺傳）基因組修飾實現（“基因組印記”）。在孵化的這一“關鍵期”，生理活動的實際水平可能會預先確定個別生理控制系統的終生“設定值”（或“設定范圍”）。如果在體溫調節系統發育的這一“關鍵期”胚胎體溫較高，體溫調節系統的這一“設定值”將給家禽的一生印記為更高的水平。較低的孵化溫度會引起相反的作用。由于體溫調節系統的整合作用，值得考慮的是，“溫度訓練”也可能誘導其它機體功能的“印記”，如代謝、采食量和體重、免疫系統和行為。

不理想環境條件下的機體功能印記，可能是機體功能不良出雛規劃的原因，如會在隨后的生活中產生代謝紊亂和心血管疾病，以及行為失常。研究表明，在人類上，妊娠期母體糖尿病會引發子代肥胖，同樣，在家禽上，孵化條件不理想會導致在隨后的生長中發生腹水綜合征。

然而，人們一致認為，更好地理解“印記”機制并掌握其更多的知識，可以專門用來誘導胚胎在出雛后對環境條件的長期適應（表觀遺傳）。

8 較高的出雛率

為了證明胚胎的“溫度訓練”可以提高高產家禽品種的健壯度和生產性能的假設，筆者與洪堡大學與Friedrich-Loeffler研究所（FLI）、聯邦動物衛生研究所和不倫瑞克市動物營養研究所合作，對肉雞（Ross 308）進行了一項研究。

研究發現，在胚胎發育的最后4 d每天給予2 h超過標準溫度1 ℃的短期熱刺激，所有6個孵化試驗的出雛率可以提高大約1.5 %（表1）。在這些孵化條件下，公雛雞的出雛比例顯著較高（圖2）。在之后的肉雞生長試驗中，受到短期熱刺激的雄性肉仔雞平均日增重要顯著高于對照組雞群和第三組（在出雛前最后4 d持續進行熱刺激）。相比較，孵化期間短期的熱刺激能使雛雞出殼后體重顯著提高，增加2.9 %。受到熱刺激的公母肉雞的飼料轉化率數值顯著低于對照組和孵化期長期處于熱應激的公母肉雞（表2）。

9 較高的適應能力

僅在出雛前最后幾天進行短期的高熱刺激（“溫度訓練”）會對公雞和母雞的所有生產參數產生積極的特殊的作用。這些作用可以使人們通常所稱的家禽健壯度得到改善。出殼前經過短期的熱刺激或“訓練”所產生的較高公雛比例可支持這一結論。眾所周知雄性胚胎比雌性胚胎通常更容易受到環境變化的影響。我們的假設是，胚胎“溫度訓練”的特殊性是對氣候變化以及很可能會對其它環境和社會影響有較高的適應能力。最后，這些家禽較低的應激水平也會提高免疫應答反應。

10 健壯的雛雞

包括溫度刺激在內的孵化方法更符合胚胎的自然生理需求，并因此也可能對動物福利和保護產生積極的影響。健壯的雛雞可對抗氣候變化，進而可降低死亡率和生產性能的損失。孵化期間采用“溫度訓練”的家禽總體健康狀況和抵抗力的提高，還會使它們在隨后的生命中需要較少的藥物/免疫接種。

包括短期溫度變化的孵化溫度組成與提高家禽生產性能的目標高度相關（圖3），并可能是家禽商業孵化未來的趨勢。首次在商業生產條件下給肉雞胚胎應用“溫度訓練”正在進行中，并將會獲得良好的結果。□□

原題名：Embryonic “temperature training” for robust chicks（英文）

原作者：Barbara Tzschentke和Sabrina Tatge（德國柏林洪堡大學）