定量计算机断层扫描技术替代幼龄肉鸡骨灰分测定:避免安乐死的新方法

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Poultry Science 3.8

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  为解决传统骨灰分测定需牺牲幼龄肉鸡的问题,研究人员通过临床定量计算机断层扫描(QCT)技术,比较了不同磷(P)源(单磷酸钠MSP)和外源植酸酶(500-2000 FYT/kg)饲喂下肉鸡的骨灰分与数字骨矿物质含量(BMC)。结果表明,QCT可准确估算骨矿化状态(P<0.05),预测方程R2达0.57-0.92,为无创监测骨骼发育提供新方法。

  

在现代化家禽养殖中,肉鸡的快速生长特性常伴随骨骼发育异常问题。传统评估骨矿化的金标准——骨灰分测定,需要处死动物,这不仅阻碍纵向研究,更引发动物福利争议。随着全球对3R原则(替代、减少、优化)的重视,开发无创检测技术成为当务之急。

美国普渡大学(Purdue University)的研究团队在《Poultry Science》发表创新性研究,首次系统评估临床定量计算机断层扫描(QCT)在幼龄肉鸡骨矿化监测中的应用价值。研究选用576只8日龄Cobb 500雄性肉鸡,设置6种日粮处理:基础日粮(缺磷)、添加0.9/1.8 g/kg MSP磷源、以及500/1000/2000 FYT/kg植酸酶。通过GE Revolution Evo扫描仪(120 kV, 320 mA)获取腿部DICOM图像,采用Mimics软件(阈值:股骨200 HU,胫骨210 HU)计算数字BMC,并与传统骨灰分测定进行对比。

关键技术包括:1) 临床QCT扫描参数优化;2) 羟基磷灰石 phantom校准建立密度标准曲线(Y=0.727X–2.722);3) 三维重建计算骨体积与平均HU值;4) 原子吸收光谱法测定钙磷含量。

研究结果显示:

  1. 不同处理组间数字BMC与骨灰分无统计学差异(P>0.05),MSP和植酸酶均线性提升骨矿化(P<0.001);
  2. 建立高精度预测方程,如18日龄胫骨:骨灰分(g)=0.090+0.850×数字BMC(R2=0.92);
  3. 处理效应一致性验证:无论磷源形式如何,QCT均可准确反映骨矿化变化。

该研究突破性地证实:临床QCT可替代传统破坏性检测,其优势在于:
• 保持3D可视化能力,分辨率优于双能X线吸收法(DEXA);
• 单次扫描可处理多个样本,效率高于 micro-CT;
• 阈值优化后(200-210 HU)适用于快速生长的幼龄鸡只。

值得注意的是,当前数据基于离体样本,未来需验证活体扫描的可行性。研究提出的技术方案为家禽营养学研究开辟了新途径,既满足动物福利要求,又能实现骨骼发育的全程监控,对精准营养调控具有重要实践意义。

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