热应激条件下黑水虻幼虫蛋白与油脂添加水平对肉鸡生长性能的影响及机制探究

本研究针对热应激导致家禽生产性能下降的行业难题，创新性地探讨了黑水虻幼虫(BSFL)蛋白与油脂的替代应用。通过2×2×3因子设计实验，发现在轻度循环热应激条件下，BSFL油脂(2-4%)可数值提升采食量与体重，而BSFL蛋白(5-10%)则导致数值下降。研究首次证实热应激显著提升回肠钙卫蛋白水平(p=0.002)，为昆虫原料在热应激调控中的应用提供了重要数据支撑。

　　

随着全球气候变暖趋势加剧，热应激已成为制约畜禽生产的世界性难题。在高温环境下，家禽会出现采食量下降、生长性能受损、免疫功能障碍等一系列生理问题，最终导致经济效益大幅降低。与此同时，畜牧业正积极寻求可持续的饲料资源，以替代传统的大豆、玉米等原料。昆虫蛋白作为一种新兴的绿色饲料，不仅营养丰富，更含有几丁质、月桂酸、抗菌肽等生物活性物质，理论上具备缓解动物应激反应的潜力。然而，关于昆虫原料在热应激条件下实际应用效果的研究几乎空白。

在此背景下，由T. Veldkamp和A. Rezaei Far领衔的研究团队在《Poultry Science》上发表了创新性研究成果。他们以罗斯308肉鸡为模型，系统探究了黑水虻幼虫(Hermetia illucens)蛋白与油脂在不同添加水平下对热应激肉鸡生长性能、 carcass性状及应激生物标志物的影响，为昆虫原料在抗热应激饲料中的应用提供了重要理论依据和数据支撑。

研究采用了几项关键技术方法：首先实验设计采用2×2×3因子安排，涵盖热应激挑战(有/无)、昆虫产品类型(蛋白/油脂)和添加水平(蛋白：0%、5%、10%；油脂：0%、2%、4%)三个变量。648只一日龄罗斯308雄性雏鸡来自商业孵化场(Lagerwey，荷兰)，随机分配至72个栏位。其次通过人工气候控制系统实现循环热应激建模，高温室白天温度32–34°C，夜间25–28°C，对照室按标准程序降温。生长性能指标(ADFI、ADG、G:F)通过定期称重和采食量记录进行统计分析。应激生物标志物(热休克蛋白70、皮质酮、C反应蛋白、丙二醛)使用ELISA试剂盒检测，回肠钙卫蛋白作为肠道炎症标志物被重点分析。最后采用三因子方差分析模型(R软件)进行数据处理，考量主效应和交互作用。

生长性能分析揭示热应激与昆虫产品的复杂互作

从9日龄开始施加循环热应激后，研究人员发现热应激组在21-34日龄期间平均日采食量(ADFI)显著降低(P=0.011)，但平均日增重(ADG)保持稳定，导致饲料转化率(G:F)反而显著改善(P=0.047)。至34日龄，热应激组体重比对照组低2.9%(P=0.05)，这一相对较小的降幅与先前文献中20%的降幅形成鲜明对比，表明本研究所用热应激模型较为温和。

更重要的是，研究发现热应激、昆虫产品和添加水平三者存在显著交互作用(P<0.05)。在热应激条件下，BSFL油脂的添加使ADFI、ADG和最终体重呈现数值上升趋势，而BSFL蛋白则导致数值下降。特别值得注意的是，在热应激环境中，10%BSFL蛋白添加组的最终体重显著低于其他组别。这种差异可能源于昆虫产品中不同生物活性成分的独特作用机制。

胴体组成变化印证热应激代谢适应

热应激显著改变了肉鸡的胴体组成。与对照组相比，热应激组胸肌率显著降低(P=0.006)，而腹脂率显著升高(P<0.0001)。这种变化模式符合热应激的典型代谢适应——蛋白质合成减少而脂肪沉积增加，是机体在应激条件下能量重新分配的结果。值得注意的是，昆虫产品的添加并未显著改变这种热应激引起的胴体组成变化模式，表明BSFL产品主要影响生长性能而非基本代谢途径。

应激生物标志物提供机制洞察

在分子水平上，研究发现热应激显著提升了回肠钙卫蛋白水平(124.0 vs 81.9 ng/mL，P=0.002)，表明肠道炎症反应加剧。钙卫蛋白作为中性粒细胞活化的标志物，其升高反映了热应激导致的肠道屏障功能受损和免疫激活。相比之下，血清皮质酮水平虽在热应激组有下降趋势(0.69 vs 1.70 ng/mL，P=0.085)，但未达统计学显著性。其他应激标志物如热休克蛋白70、C反应蛋白和丙二醛均未显示组间差异。这些结果提示，在本研究采用的轻度热应激模型中，肠道炎症反应可能是比经典应激激素更敏感的指标。

讨论与结论：昆虫原料的应用前景与挑战

本研究首次系统评估了BSFL蛋白和油脂在热应激条件下的应用效果。结果表明，在轻度循环热应激环境中，BSFL产品并未表现出显著的生长性能改善作用，这可能与应激强度不足有关。研究人员推测，BSFL产品中的生物活性成分如中链脂肪酸(MCFAs，特别是占BSFL油脂36.15%的月桂酸)和几丁质，可能在更严重的应激条件下才能充分发挥其抗氧化和抗炎作用。

BSFL蛋白组表现出的生长抑制效应值得深入探究。可能的原因包括：BSFL蛋白的氨基酸消化率被高估；昆虫外骨骼中的几丁质影响了营养吸收；或者较高添加水平(10%)下的某些抗营养因子产生了负面效应。这些假设与Kim等(2022)的发现一致，即BSFL蛋白超过7.5%的添加水平可能对罗斯308肉鸡产生不利影响。

研究采用的热应激模型——从9日龄开始、昼夜波动的温和热应激——虽然成功引起了生理反应(采食量减少、肠道炎症)，但强度可能不足以触发BSFL产品中生物活性成分的全面保护作用。这提示未来研究需要采用更强烈的热应激模型，以充分评估昆虫产品的潜在效益。

综上所述，这项研究为昆虫原料在热应激条件下的应用提供了重要基准数据。虽然BSFL产品在本实验条件下未显示显著生长促进效果，但BSFL油脂表现出的数值改善趋势值得在更极端应激条件下进一步验证。研究首次报道的热应激诱导回肠钙卫蛋白升高现象，为评估家禽肠道健康提供了新的生物标志物。随着气候变化加剧和可持续饲料需求增长，昆虫原料如黑水虻幼虫产品在构建抗逆畜禽生产体系中具有广阔应用前景。