褪黑素对育成期坝上长尾鸡分泌胰岛素（Insulin）、类胰岛素生长因子（IGF-1）的影响

黄金山，刘立文

（1.张家口市农业科学研究院 075000；2.河北北方学院动物科技学院 075000）

褪黑素是松果腺分泌的主要激素， 它是色氨酸转化而来，大致过程：色氨酸→5-羟色胺→N-乙酰-5-甲氧基色胺（即褪黑素）。 张忠[1]曾指出松果体对季节性繁殖的动物调节作用非常强。松果腺的分泌活动对光照极为敏感，昼夜交替、日照变化等都会影响他的分泌活动。 夜晚和白天褪黑素的浓度差距非常大（晚上高，白天低）；长日照浓度高，短日照则低很多。

褪黑素是光照和生殖系统联系的媒介[2]，它的分泌不仅受光照影响，而且还是影响其他激素分泌的调节因素[3]。 张燕、夏更寿[4]指出褪黑素能参与多种生理、生殖机能的调节。 褪黑素的作用机制主要是对下丘脑-垂体-性腺轴调节作用， 并且不仅与下丘脑-垂体-性腺轴上的褪黑素受体结合刺激激素释放， 它还会与神经递质、调质相互联系[5]。 在哺乳动物的垂体部也发现有很多的褪黑素受体[6]。 松果体是一个多功能器官，堪比神经内分泌的传感器。 杨春合[7-9]的研究表明外源褪黑素能增加绒山羊的羊绒产量和密度、增加羊羔出生后的侧级毛囊数、提高羊羔抗氧化力及降低血液皮质醇浓度等。

胰岛素是胰岛β细胞分泌的一种激素， 是机体内唯一降低血糖的生理激素，它与升糖激素共同作用，维持血糖稳定[10]。同时它可以促进糖原、脂肪、蛋白质合成。 此外，有研究表明，胰岛素对坝上长尾鸡的生殖机能具有一定的调节和影响作用。

坝上长尾鸡的生长不仅受胰岛素调节， 而且受IGF-1 的调节，它具有强烈的促生长和分化的作用，IGF-1 是一条有70 个氨基酸组成的和3 对二硫键连接形成的单联多肽，血液中的IGF-1具有来源非常广泛，大部分器官组织均能分泌IGF-1，但IGF-1的分泌主要来源于肝脏， 这些组织和器官通过自分泌和旁分泌的方式分泌IGF-1，然后通过IGF-1 调节来发挥生物效应，在动物的生殖过程中，IGF-1 也同样扮演着重要的角色。 在生殖过程中，对动物机体的卵泡发育、黄体的发育和退化等方面也起着重要的调节作用。 在正常的生理过程中，IGF-1 参与了动物卵泡的合成，且IGF-1 对黄体自发性生长调节过程也有着重要的意义，在黄体期IGF-1 与类胰岛素生长因子结合蛋白（IGFBP）参与了孕酮的合成和黄体的自然退化。 IGF-1 能够促进卵母细胞发育，并能提高发育的成熟率。 与哺乳动物相比， 在鸡等家禽类中，IGF-1 作为影响生长和分化的重要因子，与家禽的生殖机能有着密切的关系，而褪黑素可以与神经递质、调质相互联系，通过影响GH-IGF 轴来使IGF-1 的水平发生变化[11]，GH-IGF 轴是实现营养调控的关键，能够促蛋白质的合成从而促进生殖机能。

本试验是通过对坝上长尾鸡注射不同剂量的外源褪黑素，测定血液中胰岛素、 类胰岛素生长因子水平的浓度变化来探究褪黑素对坝上长尾鸡其生殖机能的影响， 从而为提高坝上长尾鸡繁殖性能奠定基础。

1 试验设计与准备

1.1 试验材料

1.1.1 试验时间与地点

2018.9.20-2019.6.10 河北北方学院试验牧场

磷酸铁锂（深圳市德方纳米有限公司）；乙炔黑（AB，广州力柏能源科技有限公司）；聚乙烯醇（Mw = 70 000 g/mol）、丙烯酸（>99%）、过硫酸钠（Na2S2O8）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）、季戊四醇（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；Celgard 2400隔膜（美国Celgard公司）；TC-E201电解液（1 M LiPF6 +EC/DEC/DMC（V/V/V = 1/1/1））（广州市天赐高新材料股份有限公司）。

1.1.2 试验动物

健康状况良好的100 日龄育成期坝上长尾鸡144 只

1.2 试验设计

1.2.1 饲养管理

1.2.2 试验前饲养

试验前，饲喂鸡饲料3d，使其尽快适应试验环境，避免应激。

1.2.3 试验动物分组

选择体况良好的144 只育成鸡随机分成四组， 每组36 只。分别注射不同剂量的褪黑素试剂，注射方法为肌注。

1.2.4 试验期饲养

试验期对四组144 只鸡正常饲喂，每天饲喂四次，连续饲喂24d。

1.3 试验方法

第一组为对照组，对第二、三、四组分别注射4、8、12mg，采血并进行激素水平测定。 用采血针在坝上长尾鸡的翅静脉采血5mL，装入真空抗凝管中，将采集的血样用3500r/min 的离心机离心15min 后静置，取血清于-20℃冰箱保存待测。 测定时用一次性注射器抽出上层血浆注入离心管， 进行激素水平测定。 用ELISA 试剂盒测定血浆样品中的INS 水平。具体操作按照ELISA试剂盒操作说明和规范进行。

1.4 数据分析

试验数据用SPSS19.0 软件对试验结果进行单因子方差分析较（F 检验），若经F 检验差异显著，则用多重比较进行差异显著性检测。

2 结果与分析

2.1 褪黑素对坝上长尾鸡分泌胰岛素的影响

根据表1 可知，第一周胰岛素水平差异不显著（P＞0.05），可能是由于鸡对新环境与日粮不太适应， 导致外源褪黑素对INS浓度没有影响。 随着试验的进行，注射计量次数的增加和试验动物的逐渐适应，在第二周和第三周具有明显的促进作用，结果均为差异显著（P＜0.05）。

表1 不同剂量褪黑素对坝上长尾鸡分泌胰岛素的影响

2.2 褪黑素对IGF-1 水平的影响

从本次试验的研究结果来看，第一周的IGF-1 水平不显著（P＞0.05），可能是试验组的坝上长尾鸡并未适应外源褪黑素，机体未作出适当的反映，外源褪黑素对IGF-1 浓度没有影响，随着试验的进行，注射计量次数的增加和试验动物的逐渐适应，在第二次和第三次具有明显的促进作用， 结果均为差异显著 （P＜0.05）。

表2 不同剂量褪黑素对坝上长尾鸡分泌类胰岛素生长因子-1 的影响

3 讨论

褪黑素对动物的生理作用表现在多方面。 贾志海[13]曾在光照和褪黑素对绒山羊生产性能的影响文中指出， 绒山羊的季节性生长极可能与短日照和褪黑素分泌有关。 褪黑素对动物的生殖机能也有不同程度的影响。 季节性繁殖动物对光照的敏感度受褪黑素的调节而变的不同，因此导致长、短日照动物性活动有很大差异。

与本试验不同的是，贾志海[12]等的研究中是通过光照控制褪黑素浓度来探究褪黑素对动物的生产性能和生殖技能是有影响的， 而本试验是通过注射外源褪黑素的方式来探究褪黑素对坝上长尾鸡分泌胰岛素的影响。

王林风、杨改青等[13]等在光照和埋植褪黑素对绒山羊分泌激素的影响中曾指出，褪黑素不仅受光照影响，同时又是影响其他激素分泌的调节因素。 而胰岛素参与着能量和蛋白质的代谢，褪黑素会影响胰岛素的分泌。 埋植了褪黑素后的长光照和自然光照组胰岛素水平明显升高这一现象，与本研究一致。

褪黑素是一种神经调节介质， 调节机体节律并保证内环境的稳定， 褪黑素对于生殖机能的调节受那些机制或细胞因子的影响并未完全清楚， 对于褪黑素对生殖机能的调控还待于进一步研究。

在杨博等[14]研究中指出，褪黑素能够促进麻山鸭生长激素的分泌，同时褪黑素和某些药物产生协同作用，改善药物对免疫系统的影响，减少由感染引发的一些并发症，与本试验的相同点是， 通过本次试验的研究证明褪黑素对坝上长尾鸡分泌IGF-1有促进作用，不同点是，杨博等研究中是通过在饲料中添加褪黑素来证明褪黑素对麻山鸭生长性能有影响， 而本试验是通过直接对坝上长尾鸡肌肉注射来证明褪黑素对坝上长尾鸡生殖机能有影响，因此饲喂与注射不影响其结果。

褪黑素是一种神经调节介质， 调节机体节律并保证内环境的稳定， 褪黑素对于生殖机能的调节受那些机制或细胞因子的影响并未完全清楚， 对于褪黑素对生殖机能的调控还待于进一步研究。

4 结论

褪黑素对坝上长尾鸡胰岛素、类胰岛素生长因子-1 具有促进分泌的作用，间接调节鸡的生殖机能，对我们今后养鸡生产中从分利用光照对鸡生殖机能转化褪黑素对鸡繁殖性能影响具有重要的启示指导作用。