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补偿生长.ppt

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补偿生长的概况,参与资料整理:李丹、唐元桂、赵丽君、钱凯歌、王家坚,一、补偿生长的概念,由于人们对补偿生长的认识不一致,所以在定义补偿生长这一概念时,有多种说法。,说法一: 补偿生长是指经过一段时间的营养限制后,哺乳动物和鸟类表现出的与年龄有关的一段快速生长发育时期。营养限制可以通过限制食物的数量和食物的质量来实现。营养限制的时间必须足够长才能确保哺乳动物和鸟类长期适应较低的营养水平来实现日后的补偿生长。,如: 如果猪病了,它吃不好,很快就瘦下来了,过两天病好了,它虽然只吃正常量的饲料,可体重的增长却很明显,很快恢复到正常水平,有时甚至超过正常水平,这种情况就是补偿生长。 又如: 有很多同志减肥后效果很好,可很快出现反弹。,.,,说法二: 在动物的生命史过程中,因环境的变化、季节的更迭及食物时空分布上的不均匀、不连续,其生长发育和繁殖经常受到食物可得性的限制。动物生长的某个阶段,因营养不足导致生长速度下降、发育受阻。当恢复良好的营养条件时,生长速度比正常饲养的动物快,经过一段时间的饲养后,仍能回复到正常的体重,这种特性叫补偿生长。,牦牛犊出生经历了第一个冷季之后,由于遭受了冬季的严酷环境。同时,冬季缺乏青草供给导致营养不足,出现生长速度下降或者停滞。当度过冬季进入第二个暖季时,由于环境及营养条件有利于其生长发育,其生长速度或增重会恢复正常甚至加快。利用幼牦牛这种补偿生长特性,可以使牦牛犊实现二年育肥出栏。,.,其他说法: Ryan(1990)认为补偿生长是营养性限制后观察到的生长速度增加的现象。 卢德勋(1993)定义为:动物在经过长期的营养限制,去除限制因子后动物的生长能以较高速度得到补偿而提高的一种现象。 Homick(2000)把补偿生长定义为:由于采食量减少等原因,动物机体在经历一段时间的限制生长后,为达到未受限制的动物的体重所进行的一个加速生长的生理过程。,总结: 上述几种说法中,都有包括这么两个因素:一是动物的生长受到了限制二是解除限制因子后动物能以高于正常动物的生长速度生长。,二、补偿生长的种类,从量的角度将补偿生长分为五类:全补偿部分补偿零补偿负补偿超补偿,三、补偿生长的机理和影响因素,(一)补偿生长的机理 目前,关于补偿生长的机理主要有两种理论假说,一种是“中枢神经调控理论”;另一种是“外周组织控制理论”。,中枢神经调控理论: 中枢神经调控理论认为,在中枢神经系统中存在一个特殊的调节位点,可以调节动物在某个年龄阶段的体重,当动物经过一段时间的限饲后,动物体重低于该年龄阶段应该达到的平均体重,机体试图在短时间内使动物达到与其年龄相一致的体重。 研究表明,动物在营养受限后恢复正常营养水平时, 生长激素的释放增高, 使动物在最短时间内达到与其日龄相适宜的体重。动物在补偿生长期食欲升高和采食量提高,而食欲和采食量是受中枢神经系统调控的。 但该理论不能解释前期生长严重受限导致后期生长停滞的现象。,外周组织控制理论: 外周组织控制理论认为,动物体形大小是由构成组织的细胞本身决定的,细胞内的遗传物质决定了组织细胞的数量和大小,动物经过一段低营养水平后,虽然细胞的体积较小,但解除营养限制后机体具有补偿生长的潜力,细胞能在一定时间内恢复到该阶段的适宜大小。,这一假说的依据主要有以下几点: ①早期限饲造成动物生长早期机体营养失调后,细胞内DNA、RNA 等遗传物质有所变化; ②动物早期的生长主要是体细胞数量的增加,然后是体细胞数量和细胞体积同时增加,最后才是细胞体积的增加; ③如果早期营养限制强度很大,抑制了组织细胞的增殖与分裂,造成生长早期体细胞数量下降,则在营养恢复期不能产生补偿生长效应或者补偿生长的效果很小,如果早期限饲强度仅仅抑制了动物体细胞的大小,而对组织细胞的数量没有影响,则在营养恢复期能够产生补偿生长效应。,(二)补偿生长的影响因素 影响补偿生长的因素有: 限食程度 营养物质性质 恢复生长时间 性成熟程度 环境因子等。,(1)限食程度 限食程度涵盖限食水平和持续时间两个方面。 Wilson和Osbourn依据限食阶段动物的体重变化将限食水平分为3类,即 ①限食(含饥饿)使动物失重; ②限食使动物的体重保持不变; ③限食使动物略有增重。补偿生长的强度还与限食期持续的时间有关。 (2)营养物质性质 有关营养性限制对补偿生长影响的研究多见于哺乳类。在水产动物,Schwarz等的研究发现,鲤(Cyprinuscarpio)经蛋白质限制(低于正常水平30%)后没有明显的补偿生长效应。,(3)恢复生长时间  补偿生长过程中的生长率表现为先上升一段时间后再恢复至正常水平。显然,若恢复生长时间太短,生长率尚未恢复至正常水平,就不能充分发挥补偿生长效应,反之,恢复生长时间过长,补偿生长效应在一定程度上被掩盖。已有资料表明,一般选择生长率和摄食率作为限定恢复生长时间的判据。 (4)性成熟程度  蛙科、鱼类的性成熟状况对其补偿生长有影响。在淡水中性成熟的个体较小,入海后生长明显快于未成熟的个体,直至两者达到同样大小。大西洋鱿洄游过程中一部分个体在淡水中先成熟,另一部分则入海后达到性成熟。Jobling等研究发现成熟与未成熟均具有部分补偿生长能力,但最终成熟个体的体重小于未成熟者,这与多数哺乳类动物的研究结果一致。,(5)非生物环境因素 在非生物环境因素中, 温度、光照和离子辐射等均为鱼体生长的制约因素。温度直接影响鱼类机体的代谢和同化作用, 蛋白质合成就具有温度补偿作用。 通过低温抑制生长的大西洋鲑转到正常状态后, 表现出补偿生长。同一温度条件下, 短周期光照下的北极红点鲑和大西洋鲑的生长速度低于长周期光照下的个体, 转入长周期光照后出现明显的补偿生长, 最终明显超过对照组。 Francois等对含有低水平辐射离子环境中的美洲红点鲑研究发现, 稚鱼的生长随辐射离子浓度增加成比例抑制,恢复正常后达到完全补偿。,四、补偿生长的研究,目前补偿生长的研究,主要是在动植物养殖业方面,特别是在鱼类养殖业方面。随着研究的深入,必将推动着这个产业的长足发展,让其发挥更大的经济效益。 水产动物补偿生长的研究方法有关继饥饿后的恢复生长的实验设计主要有以下三种: (1)对饥饿处理组进行“饥饿——— 喂食——— 再饥饿——— 再喂食—……”的重复处理各处理组的“饥饿 喂食”总持续时间相等对照组持续喂食 ; (2)各组饥饿处理相同时间,恢复喂食不同时间,对照组持续喂食 ; (3)各组饥饿处理不同时间后恢复喂食,“恢复喂食时间 饥饿处理时间”为一定值,对照组持续喂食 。,第一种实验设计的研究者考察重复性的饥饿处理对水产动物恢复生长的影响,第二种为了探讨在水产动物的恢复生长中生长率改变的时间历程,第三种设计主要为研究饥饿处理不同时间对水产动物恢复生长的影响。 除以上三种外,还存有以下两种实验方法即: 比较“饥饿后正常喂食”与“正常喂食后饥饿”两种饲喂制度下动物生长的特点。,五、补偿生长存在的问题以及发展趋势,存在的问题 目前为止,研究者们已在这一领域上积累了一定的研究资料涉及鱼类、贝类及甲壳类 种(表),初步查明了有关水产动物补偿生长的一些特点和规律,为今后的此类研究奠定了一定的基础。为进一步目前的水产养殖动物补偿生长的研究水平和系统性以及加强研究成果的应用,就该领域存在一些问题和有待进一步研究作如下简要叙述:,(一)研究资料零散、不系统 大多数的研究资料都集中于鱼类,很少有甲壳类和贝类的报道。已研究的种类比较分散,导致研究结果的可比性降低,如果把研究集中在同一科或亲缘关系相近科的不同种类,那么把得出的结果进行比较就会很有意义,就可以从进化的角度比较它们之间的联系。,(二)研究方法值得探讨 目前许多有关补偿生长研究大都照搬现成的研究方法,这种做法有不可取之处。 由于不同研究对象的补偿生长机制不尽同一,因此建议应根据研究对象各生长阶段的生理生态特征选取或采用相应的较为可靠的研究方法,同时,研究过程中也应确保实验条件接近或等同该对象的养殖环境。 许多研究虽考虑到了食物、温度、溶氧、光照、盐度、 等环境因子对水产动物补偿生长的影响,但有些研究对象的群居习性也会对补偿生长产生影响,这一点还未在研究中提到。 水产动物总是以群体为单位生活在水域中的,当一个群体共同生活在一个水域,或一个栖所,那么个体间由于群居引起的相互作用就必然会对生长产生影响,这种影响首先表现为对水域空间和食物资源的竞争 。因此在实验研究中,为保证确定结果的可靠性,采用多少数量个体作为基本实验单位也是值得探讨的问题。,(三)关于补偿生长的机制问题 目前多从代谢水平、食物转化率、摄食水平、生化组成来分析水产动物的补偿生长生理学机制。今后尚需从行为学、生态学、遗传学与进化等角度多方面揭示补偿生长的机制。 (四)对于补偿生长的应用模式,也需要开展更多的工作进行摸索。,发展趋势 补偿生长是鱼类营养生理学研究的一个新领域, 对这一领域的研究有助于了解鱼类继饥饿后在补偿生长过程中的特点、规律和生理机制, 为鱼类生长研究提供理论依据。合理利用补偿生长效应, 可以提高饲料的利用效率, 节约饲料, 降低动物排泄物导致的环境污染, 同时改善动物的生长性能。 我国水域辽阔, 鱼类物产资源丰富, 养殖业发展迅猛。在加速养殖鱼类生长的众多方法中, 补偿性生长是一种比较有潜力的方法。利用鱼类补偿生长规律提高生长率和食物转化率, 实现鱼类超补偿生长和完全补偿生长, 在生产实践中达到降低饲料成本, 加快生长速度, 提高经济效益的效果。,谢谢观看,
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