光環境對家禽生產性能的影響的研究進展

張利衛，李麗芳，王 軍，彭永帥，張 曼，李月勤，霍 軍

（河南牧業經濟學院動物醫藥學院，河南鄭州450046）

家禽屬于季節性繁殖動物，對光信息敏感。光照是家禽生長繁殖過程中的關鍵因素。光照不僅可以提供維持動物生命所必需的能量，而且光照變化的規律性是季節性動物行為和生理活動發生改變的信號[1]。不同的光環境對動物的生長性能、物質代謝、繁殖性能以及免疫機能等產生不同程度的影響[2]。畜牧養殖業可以利用光環境來改變動物的行為以及生理活動，達到提高經濟效益的目的。文章概述光波長、光周期和光強度對家禽生產性能的影響及不同光環境對家禽生產性能影響的作用途徑，為規模化養禽場合理利用光信息，提高家禽生產性能提供參考。

1 光色對家禽生產性能的影響

光色是由波長決定的，藍光和綠光屬于短波長光，紅光屬于長波長光，這3種顏色的光可以通過不同的比例混合成任意一種顏色的可見光。不同的光色對育雛期文昌雞的生產性能影響不同[3]。禽類具有優越的光感知能力，光線可通過下丘腦感受器感知，然后作為一種信號調節位于間腦腦前丘和丘腦之間的松果體分泌褪黑激素，并轉化為一種生理信號。這種信號會對促甲狀腺素進行調節，促進甲狀腺素的分泌，最后由甲狀腺素來調節正中隆起中促性腺激素釋放激素的分泌，促性腺激素釋放激素則通過下丘腦-垂 體-性腺 軸（Hypothalamic-pituitary-gonadal，HPG）的方式作用于禽類的性腺，提高禽類的繁殖性能[4]。Yang等[5]研究表明，藍光和綠光可以改善肉雞的體重和飼料轉化率。Mohamed等[6]研究發現，藍光可顯著提高肉雞的飼料轉化率。李云雷等[7]研究發現，在育雛期，藍光可加快黃羽肉雞的生長速度；在生長育肥期，紅光可提高黃羽肉雞的成活率，并能促進其性腺發育，提高公雞睪丸重量和睪丸臟器指數。Abdo等[8]研究表明，藍光可通過提高肉雞肝臟的抗氧化能力顯著提高肉雞對熱應激的抵抗力。但是，與紅光和白光相比，藍光顯著降低了北京鴨的體重[9]。謝電等[10]采用組織化學染色及免疫組織化學的方法探究單色光對肉雛雞小腸黏膜形態的影響，發現7日齡時，綠光能夠顯著促進雛雞空腸腸腺上皮細胞的增殖，提高十二指腸、空腸和回腸絨毛上皮的杯狀細胞數量以及腸的絨毛高度。上述研究結果表明，在禽類養殖中，合理利用不同的光色可以有效提高禽類的生產性能及免疫功能。

2 光照強度對家禽生產性能的影響

光照強度也是光環境對動物生產性能產生影響的關鍵因素之一。光照強度是指單位面積上的光通量。過高或過低的光照強度均會對動物生產性能造成不利影響。不同光照強度會對動物的采食量、活動量以及物質代謝產生不同程度的影響。光照強度過高會引起動物興奮，活動量增加，進而降低飼料轉化率；光照強度過低時會影響動物的采食量、活動量以及物質代謝[11]。羅剛等[12]研究表明，100 lux光照強度下的母兔配懷率和總斷奶仔兔數極顯著高于80 lux光照強度下的母兔。劉海斌等[13]研究發現，光照強度能促進雞腦中Kisspeptin和GRP54的表達來參與調節雞的繁殖機能。梁云峰等[14]研究發現，在光照強度為20.1～36.4 lux下，初產蛋雞的產蛋量、總蛋重明顯高于其他光照強度。合理利用光照強度可以提高動物的生產性能和群體開產日齡。葉接天等[15]研究發現，光照強度10.2 lux時，蛋雞能發揮正常的生產性能，產蛋率顯著高于其他光照強度；光照強度為16.4 lux時，其蛋重和蛋料比顯著高于其他光照強度。上述研究結果表明，合理的光照強度對動物的生產性能有促進作用，但過高的光照強度會引起動物的應激行為，從而對生產性能產生抑制作用。

3 光周期對家禽生產性能的影響

光周期是指晝夜周期中光照期和暗期長短的交替變化。光周期的變化可以調控動物體內激素的表達，同時還可以預示著季節的轉變。動物的生產性能受季節因素的影響。不同季節的光照時長不同，動物的生長、繁殖狀態也會出現相應的變化。一般在冬、春季節里，產蛋鵝通過人工合理的控制光照，將種鵝在繁殖季節里的光照時間合理延長，可以使種鵝在非繁殖季節正常產蛋，利用反季節繁殖技術能夠有效增強種鵝的繁殖性能，提高經濟效益[16]。Sun等[17]研究不同光周期對雄性肉雞的睪丸病理切片和基因表達的影響，發現4周內，與短光照組相比，長光照組細精管導管的面積增加，雄性肉雞睪丸的生精能力增強。苑志宇等[18]研究發現，不同光周期對公雞睪酮的合成有不同程度的影響，光照時間長的公雞睪酮合成水平顯著提高，其作用途徑有可能是通過上調與睪酮合成相關的主要酶（StAR、Cyp11a1、3β-HSD）的表達量來實現，表明延長光照時間能有效提高睪丸的生精能力，從而提高公雞的繁殖性能。

光周期對動物生產性能的影響主要從兩方面調節：一是光周期通過對下丘腦促性腺激素釋放激素（growth hormone releasing hormone，GnRH）的調控對動物生產性能進行調節；二是光周期通過調控下丘腦促性腺激素抑制激素（gonadotropin-inhibitory hormone，GnIH）反向間接調節動物的生產性能。

GnRH是禽類繁殖活動正常進行的一個關鍵因子，是由下丘腦分泌的一種神經肽。GnRH對動物生殖活動的調控方式主要是通過HPG軸，下丘腦分泌的GnRH刺激垂體，誘導促黃體素和促卵泡激素的合成和分泌，促黃體素和促卵泡激素通過體液循環繼而作用于性腺，促進卵巢中卵泡的破裂產卵，從而增加與精子的結合機會，實現動物的繁殖功能[19]。當受到光照刺激時，下丘腦神經元細胞接收光照信號并分泌GnRH，GnRH進入垂體與具有親和力的受體特異性結合后，可誘導垂體前葉合成并分泌促黃體素和促卵泡激素，通過調控性腺中性激素、生長因子等控制生殖細胞的增殖和分化，進而調控禽類的繁殖性能[20]。給予適當的光刺激對揚州鵝下丘腦GnRH基因的表達具有促進作用[21]。此外，在日照時間增加的條件下，紹鴨下丘腦GnRH-ImRNA的基因相對表達量顯著升高，并促進紹鴨的性早熟[22]。研究表明，長光可以上調開產前蛋雞下丘腦GnRH-ImRNA的表達，促進卵巢發育，短光則明顯下調垂體GnRH-RamRNA的表達，使卵巢發育延緩[23]。

GnIH是下丘腦分泌的一種多肽類激素，能夠直接或間接的方式通過與GnRH神經元的接觸對垂體促性腺激素的分泌進行調節，進而抑制動物的繁殖行為，是一種反向調控激素[24]。GnIH及其受體在動物的神經系統和多種組織中都有分布，具有多種生理功能，如抑制促性腺激素的合成和釋放、促進攝食[25]、降低性欲[26]等。研究表明，鵪鶉在短日照光周期時，體內的GnIH基因的相對表達量明顯高于長日照[27]，且用褪黑激素處理后GnIH的含量明顯增加[28]。此外，樹麻雀在越冬期短日照時體內的GnIH的含量逐漸增多[29]。褪黑激素是一種光照調控動物生殖系統重要的介導因子。對于季節性繁殖的動物來說，由于日照時間不同，動物體內的褪黑激素的分泌水平也會隨著季節的變化而變化。長日照可以抑制褪黑激素的分泌，而短日照可以促進褪黑激素的分泌，并通過HPG軸對其生長繁殖過程進行調控[30]，同時它的調控也影響GnIH的變化，二者之間可能表現為協同作用[31]。

4 展望

光環境可以提高家禽的生產性能，但家禽對環境的適應性也會影響其生產性能。家禽對光環境的改變所產生的應激行為有待深入研究。研究光環境對家禽生產性能性能及作用途徑的影響，可以為養禽場合理利用光信息提供參考。