不同热环境下DL-蛋氨酸补充对日本鹌鹑生产性能与组织形态的多维影响研究

本研究通过3×4因子设计（3个Met+Cys水平×4个环境温度），系统评估了DL-蛋氨酸补充对热应激下日本鹌鹑的生产性能、蛋品质、生理指标（泄殖腔温度、呼吸频率）及组织形态（十二指肠、空肠、肝脏、子宫）的调控作用。结果表明环境温度是影响鹌鹑表现的主导因素，而120% NRC的Met+Cys水平在28°C以下可部分缓解组织结构的热损伤，为家禽热应激营养干预提供了多维数据支撑。

　　

引言

日本鹌鹑（Coturnix japonica）养殖业在巴西家禽产业中快速发展，其产量年均增长率达5.4%。然而高温环境仍是制约生产的主要因素，鹌鹑因狭窄的热中性区而对热应激极为敏感，表现为采食量下降、营养物质吸收障碍和代谢能重新分配。近年来，营养策略成为提高热适应性的重要手段，其中DL-蛋氨酸作为含硫氨基酸（Met+Cys）的主要来源，在蛋白质合成、蛋形成、脂质代谢、抗氧化防御（通过谷胱甘肽合成）及上皮组织完整性中发挥核心作用。尽管NRC（1994）和区域标准（Silva and Costa, 2009）提供了基础推荐量，但热应激下Met+Cys需求的变化尚不明确。本研究旨在系统评估不同DL-蛋氨酸补充水平（100%、110%、120% NRC）在四个环境温度（20°C、24°C、28°C、32°C）下对产蛋鹌鹑的生产性能、蛋品质、生理参数及组织形态的影响。

材料与方法

试验在巴西帕拉伊巴联邦大学（UFPB）动物生物气候学与福利研究中心进行，采用504只56日龄雌性日本鹌鹑（平均体重180 g，产蛋率93%），按3×4因子设计随机分为12个处理组，每个处理6个重复，每重复7只鸟。环境温度通过独立生物气候舱控制，包括热舒适区（20°C、24°C）和热应激区（中度28°C、重度32°C）。日粮为等氮等能设计，Met+Cys水平通过添加99%纯度DL-蛋氨酸（Evonik Industries）调整至0.70%（100% NRC）、0.77%（110% NRC）和0.84%（120% NRC）。试验持续84天，分4个21天周期评估生产性能（采食量、产蛋率、蛋重、蛋质量、饲料转化率）、蛋品质（比重、蛋黄/蛋清/蛋壳百分比、蛋壳厚度、哈夫单位、蛋黄颜色）、生理指标（呼吸频率、泄殖腔温度）及组织形态（十二指肠、空肠、肝脏、子宫的HE染色切片形态计量）。数据采用SAS^?软件进行双因素方差分析（ANOVA）和主成分分析（PCA），显著性水平设定为p < 0.05。

结果

生产性能方面，温度是唯一显著影响所有指标的因素（p < 0.0001），而Met+Cys补充水平无显著效应，且二者无交互作用。32°C组采食量最低（20.21 g/天/只），较20°C组（26.11 g）下降22.6%；产蛋率从90.69%降至75.26%，蛋质量从10.90 g降至8.60 g/天/只。饲料转化率（每公斤蛋质量）在32°C时最差（2.32），28°C时最佳（2.14）。蛋品质同样随温度升高而恶化：32°C组蛋重最低（11.83 g），蛋黄重降至3.59 g，蛋清高度从4.86 mm（24°C）降至4.43 mm，哈夫单位显著下降，蛋壳厚度从0.25 mm减至0.24 mm（p = 0.0111）。所有蛋仍符合“AA”商业标准，Met+Cys补充对蛋品质无显著改善。

主成分分析揭示，基于肠道形态指标（绒毛高度、隐窝深度、绒隐比）的PCA1和PCA2分别解释46.5%和26.4%的方差。20°C和24°C组（尤其120% Met+Cys）聚集于正PC1象限，表征黏膜结构完整；而28°C和32°C组（尤其低补充水平）分布于负象限，提示上皮结构破坏。整合生理与组织学数据的PCA模型（方差解释度95.5%）显示，热应激组（28–32°C）具有高呼吸频率、高泄殖腔温度和低组织保存率；相反，24°C+120% Met+Cys组表现出生理稳定性和组织完整性。

讨论

环境温度是主导鹌鹑生产表现的核心因素，采食量下降是鸟类减少代谢产热的典型热调节响应，导致产蛋率和蛋质量显著降低。即使20°C与24°C同属热中性区，20°C组采食量更高，可能反映低温下维持体温的能量需求增加。Met+Cys补充未能逆转32°C下的生产损失，与Lima et al（2024）结果一致，表明极端热应激下营养干预的局限性。但近期研究显示，蛋氨酸补充在适度热应激（≤28°C）下可改善生长性能、抗氧化状态和肌肉品质（Mahmoud et al., 2023），铬-蛋氨酸组合还能提升蛋品质和血液抗氧化指标（Khalifah et al., 2022），提示协同营养策略的潜力。

蛋品质劣化与热应激导致的蛋白合成抑制、矿物质代谢紊乱及呼吸性碱中毒有关，后者通过降低碳酸酐酶活性削弱蛋壳腺中碳酸钙沉积。与Ebeid et al（2012）和Abdulkadir and Reddy（2023）一致，本研究观察到28–32°C下蛋壳变薄，但蛋品仍维持商业AA级。Met+Cys单独补充未显著改善蛋品质，但与Castro and Kim（2020）和Kwak et al（2024）结论吻合。

生理与形态学响应证实了热应激的典型模式：高呼吸频率和泄殖腔温度体现蒸发散热增强与系统应激（Mashaly et al., 2004）。组织学退化（肠道上皮萎缩、肝子宫结构破坏）暗示吸收功能与生殖效率下降，与Matos Júnior et al（2023）和Abdulkadir and Reddy（2023）一致。值得注意的是，24°C+120% Met+Cys组表现出黏膜和生理稳态，说明适度热应激下蛋氨酸的保护效应。类似地，母体蛋氨酸补充可改善脂代谢与肠道发育（Santana et al., 2025），并增强种鹌鹑抗氧化、免疫及母源抗体传输（Kalvandi et al., 2019）。Moraes et al（2021）进一步机制性揭示，蛋氨酸通过上调钙转运蛋白（Calbindin-D_28k和TRPV6）维持钙稳态与组织完整性。PCA分析整合多维度响应，凸显了泄殖腔温度、呼吸频率和组织保存作为热应激生物标志物的价值，支持Varmuzova et al（2016）倡导的多变量分析在家禽研究中的应用。

结论

环境温度是影响日本鹌鹑生产性能、生理响应和组织形态的主导因子。尽管120% NRC的Met+Cys补充未能缓解32°C严重热应激下的生产损失，但在28°C以下中轻度热应激中表现出肠道、肝脏和子宫结构的保护作用。含硫氨基酸营养策略需与环境管理相结合，未来研究应聚焦营养-环境互作以提升鹌鹑热韧性。