褪黑素對育成期壩上長尾雞分泌胰島素（Insulin）、類胰島素生長因子（IGF-1）的影響

黃金山，劉立文

（1.張家口市農業科學研究院 075000；2.河北北方學院動物科技學院 075000）

褪黑素是松果腺分泌的主要激素， 它是色氨酸轉化而來，大致過程：色氨酸→5-羥色胺→N-乙酰-5-甲氧基色胺（即褪黑素）。 張忠[1]曾指出松果體對季節性繁殖的動物調節作用非常強。松果腺的分泌活動對光照極為敏感，晝夜交替、日照變化等都會影響他的分泌活動。 夜晚和白天褪黑素的濃度差距非常大（晚上高，白天低）；長日照濃度高，短日照則低很多。

褪黑素是光照和生殖系統聯系的媒介[2]，它的分泌不僅受光照影響，而且還是影響其他激素分泌的調節因素[3]。 張燕、夏更壽[4]指出褪黑素能參與多種生理、生殖機能的調節。 褪黑素的作用機制主要是對下丘腦-垂體-性腺軸調節作用， 并且不僅與下丘腦-垂體-性腺軸上的褪黑素受體結合刺激激素釋放， 它還會與神經遞質、調質相互聯系[5]。 在哺乳動物的垂體部也發現有很多的褪黑素受體[6]。 松果體是一個多功能器官，堪比神經內分泌的傳感器。 楊春合[7-9]的研究表明外源褪黑素能增加絨山羊的羊絨產量和密度、增加羊羔出生后的側級毛囊數、提高羊羔抗氧化力及降低血液皮質醇濃度等。

胰島素是胰島β細胞分泌的一種激素， 是機體內唯一降低血糖的生理激素，它與升糖激素共同作用，維持血糖穩定[10]。同時它可以促進糖原、脂肪、蛋白質合成。 此外，有研究表明，胰島素對壩上長尾雞的生殖機能具有一定的調節和影響作用。

壩上長尾雞的生長不僅受胰島素調節， 而且受IGF-1 的調節，它具有強烈的促生長和分化的作用，IGF-1 是一條有70 個氨基酸組成的和3 對二硫鍵連接形成的單聯多肽，血液中的IGF-1具有來源非常廣泛，大部分器官組織均能分泌IGF-1，但IGF-1的分泌主要來源于肝臟， 這些組織和器官通過自分泌和旁分泌的方式分泌IGF-1，然后通過IGF-1 調節來發揮生物效應，在動物的生殖過程中，IGF-1 也同樣扮演著重要的角色。 在生殖過程中，對動物機體的卵泡發育、黃體的發育和退化等方面也起著重要的調節作用。 在正常的生理過程中，IGF-1 參與了動物卵泡的合成，且IGF-1 對黃體自發性生長調節過程也有著重要的意義，在黃體期IGF-1 與類胰島素生長因子結合蛋白（IGFBP）參與了孕酮的合成和黃體的自然退化。 IGF-1 能夠促進卵母細胞發育，并能提高發育的成熟率。 與哺乳動物相比， 在雞等家禽類中，IGF-1 作為影響生長和分化的重要因子，與家禽的生殖機能有著密切的關系，而褪黑素可以與神經遞質、調質相互聯系，通過影響GH-IGF 軸來使IGF-1 的水平發生變化[11]，GH-IGF 軸是實現營養調控的關鍵，能夠促蛋白質的合成從而促進生殖機能。

本試驗是通過對壩上長尾雞注射不同劑量的外源褪黑素，測定血液中胰島素、 類胰島素生長因子水平的濃度變化來探究褪黑素對壩上長尾雞其生殖機能的影響， 從而為提高壩上長尾雞繁殖性能奠定基礎。

1 試驗設計與準備

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗時間與地點

2018.9.20-2019.6.10 河北北方學院試驗牧場

磷酸鐵鋰（深圳市德方納米有限公司）；乙炔黑（AB，廣州力柏能源科技有限公司）；聚乙烯醇（Mw = 70 000 g/mol）、丙烯酸（>99%）、過硫酸鈉（Na2S2O8）、亞硫酸氫鈉（NaHSO3）、季戊四醇（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；Celgard 2400隔膜（美國Celgard公司）；TC-E201電解液（1 M LiPF6 +EC/DEC/DMC（V/V/V = 1/1/1））（廣州市天賜高新材料股份有限公司）。

1.1.2 試驗動物

健康狀況良好的100 日齡育成期壩上長尾雞144 只

1.2 試驗設計

1.2.1 飼養管理

1.2.2 試驗前飼養

試驗前，飼喂雞飼料3d，使其盡快適應試驗環境，避免應激。

1.2.3 試驗動物分組

選擇體況良好的144 只育成雞隨機分成四組， 每組36 只。分別注射不同劑量的褪黑素試劑，注射方法為肌注。

1.2.4 試驗期飼養

試驗期對四組144 只雞正常飼喂，每天飼喂四次，連續飼喂24d。

1.3 試驗方法

第一組為對照組，對第二、三、四組分別注射4、8、12mg，采血并進行激素水平測定。 用采血針在壩上長尾雞的翅靜脈采血5mL，裝入真空抗凝管中，將采集的血樣用3500r/min 的離心機離心15min 后靜置，取血清于-20℃冰箱保存待測。 測定時用一次性注射器抽出上層血漿注入離心管， 進行激素水平測定。 用ELISA 試劑盒測定血漿樣品中的INS 水平。具體操作按照ELISA試劑盒操作說明和規范進行。

1.4 數據分析

試驗數據用SPSS19.0 軟件對試驗結果進行單因子方差分析較（F 檢驗），若經F 檢驗差異顯著，則用多重比較進行差異顯著性檢測。

2 結果與分析

2.1 褪黑素對壩上長尾雞分泌胰島素的影響

根據表1 可知，第一周胰島素水平差異不顯著（P＞0.05），可能是由于雞對新環境與日糧不太適應， 導致外源褪黑素對INS濃度沒有影響。 隨著試驗的進行，注射計量次數的增加和試驗動物的逐漸適應，在第二周和第三周具有明顯的促進作用，結果均為差異顯著（P＜0.05）。

表1 不同劑量褪黑素對壩上長尾雞分泌胰島素的影響

2.2 褪黑素對IGF-1 水平的影響

從本次試驗的研究結果來看，第一周的IGF-1 水平不顯著（P＞0.05），可能是試驗組的壩上長尾雞并未適應外源褪黑素，機體未作出適當的反映，外源褪黑素對IGF-1 濃度沒有影響，隨著試驗的進行，注射計量次數的增加和試驗動物的逐漸適應，在第二次和第三次具有明顯的促進作用， 結果均為差異顯著 （P＜0.05）。

表2 不同劑量褪黑素對壩上長尾雞分泌類胰島素生長因子-1 的影響

3 討論

褪黑素對動物的生理作用表現在多方面。 賈志海[13]曾在光照和褪黑素對絨山羊生產性能的影響文中指出， 絨山羊的季節性生長極可能與短日照和褪黑素分泌有關。 褪黑素對動物的生殖機能也有不同程度的影響。 季節性繁殖動物對光照的敏感度受褪黑素的調節而變的不同，因此導致長、短日照動物性活動有很大差異。

與本試驗不同的是，賈志海[12]等的研究中是通過光照控制褪黑素濃度來探究褪黑素對動物的生產性能和生殖技能是有影響的， 而本試驗是通過注射外源褪黑素的方式來探究褪黑素對壩上長尾雞分泌胰島素的影響。

王林風、楊改青等[13]等在光照和埋植褪黑素對絨山羊分泌激素的影響中曾指出，褪黑素不僅受光照影響，同時又是影響其他激素分泌的調節因素。 而胰島素參與著能量和蛋白質的代謝，褪黑素會影響胰島素的分泌。 埋植了褪黑素后的長光照和自然光照組胰島素水平明顯升高這一現象，與本研究一致。

褪黑素是一種神經調節介質， 調節機體節律并保證內環境的穩定， 褪黑素對于生殖機能的調節受那些機制或細胞因子的影響并未完全清楚， 對于褪黑素對生殖機能的調控還待于進一步研究。

在楊博等[14]研究中指出，褪黑素能夠促進麻山鴨生長激素的分泌，同時褪黑素和某些藥物產生協同作用，改善藥物對免疫系統的影響，減少由感染引發的一些并發癥，與本試驗的相同點是， 通過本次試驗的研究證明褪黑素對壩上長尾雞分泌IGF-1有促進作用，不同點是，楊博等研究中是通過在飼料中添加褪黑素來證明褪黑素對麻山鴨生長性能有影響， 而本試驗是通過直接對壩上長尾雞肌肉注射來證明褪黑素對壩上長尾雞生殖機能有影響，因此飼喂與注射不影響其結果。

褪黑素是一種神經調節介質， 調節機體節律并保證內環境的穩定， 褪黑素對于生殖機能的調節受那些機制或細胞因子的影響并未完全清楚， 對于褪黑素對生殖機能的調控還待于進一步研究。

4 結論

褪黑素對壩上長尾雞胰島素、類胰島素生長因子-1 具有促進分泌的作用，間接調節雞的生殖機能，對我們今后養雞生產中從分利用光照對雞生殖機能轉化褪黑素對雞繁殖性能影響具有重要的啟示指導作用。