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摘 要：本试验研究光源和光照强度对生长到较大体重的肉鸡（>3.0 kg）的生产性能、胴体性状和福利指数的影响。试验设4个处理，每个处理设2个重复。960羽Ross×Ross 708肉仔鸡分入16个相对湿度为50%的鸡栏（30羽公鸡/30羽母鸡/栏）。试验按4×2因子设计，分别为4种光源[白炽灯（ Incandescent，ICD，标准）、节能灯（Compact Fluorescent，CFL）、中性发光二极管（Neutral Light Emitting Diobe，中性-LED）、冷光家禽专用过滤LED（Cool Poultry Specific Filtered LED，Cool-PSF-LED） ]和2种光照强度（5 Lux和20 Lux）。4中光源分别与2种光照强度一一组合，研究它们之间的互作效应。试验肉鸡在4个阶段（育雏期、育成期、育肥期和出售期）饲喂相同的日粮。自由采食和自由饮水。在第1、14、21、28、42及56 天称重和称料，以统计生长性能。每日记录死淘率、料肉比，以利用死淘率进行矫正。在试验的第28和35天测定免疫应答反应相关指标，其他福利指数的相关指标于试验的第42天和第49天测定。试验第56天，每个鸡栏取20羽鸡（10羽公鸡和10羽母鸡）进行屠宰，测定重量及胴体指标。结果表明，PSF-LED组试验肉鸡的体重（Body Weight，BW）、增重、活重和屠体重与ICD组差异显著（P≤0.05）。然而，采食量（Feed Intake，FI）、饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）及死淘率在各处理间差异不显著。各处理的试验肉鸡在脂肪或胸肌和较嫩的胸肌重量及胴体重上差异不显著。另外，处理对视觉发育、免疫应答反应及其他福利指没有影响，这说明光源对生长至较大体重的肉鸡的动物福利没有明显影响。本试验得出，本试验测试的三种光源可以替代在家禽生产中常用的白炽灯，以减少能源的消耗，提高生产效率。
关键词：光源；光照强度；生产性能；肉鸡；动物福利
光照的品质、水平和持续时间对肉鸡生长极其重要。光照是家禽生产中会影响家禽生长发育和生理功能的主要小环境因素之一。在家禽的商业化生产中，人工照明应用广泛。光照程序，特别是光照强度，一种重要功能就是影响肉鸡的生产性能，可以使家禽在肌肉达到最大沉积速度前达到生理成熟。世界上很多国家，包括美国，已经出台相关政策，以逐步淘汰效率低下的白炽灯（Incandescent，ICD），支持用效能更高的照明设备替代（Waide，2010）。在美国，最小光照效率标准修改至最小光视效能为45 Lux/W （EISA，2007）。家禽鸡栏内的白炽灯亮度远低于45 Lux/W的标准，在 12 Lux/W～14 Lux/W（Campbell等，2010）。目前许多公司正在研制超过能源效率需求能够替代ICD的新型照明技术，包括冷阴极荧光灯（Cold Cathode Fluorescent Lamps，CCFL）、紧凑型荧光灯（Compact Fluorescent Lamps，CFL）及发光二极管（Light Emitting Diodes，LED），等。这些灯最主要优势是高效、使用寿命长、抗湿和在各种峰值波长下都可用（Craford，1985）。LED灯自首次推出后已经降低了生产成本，因此养禽业也能负担得起。然而，选择合适的LED灯也并非易事，因为正如制造商的设计，一些LED不能充分地变暗淡，以适应不同生产阶段或昼夜节律光照强度水平的要求，而可用的研究结果并不一致。因此，这些新型光照来源有必要进行评估，特别是对基于能源消耗、持续时间和成本的常用灯泡，评估其对肉鸡生长和生产性能、动物福利及生理反应的影响。
国际动物福利组织已经关注将温度和光照程序对家禽的作用（连锁餐厅食品营销研究所和全国委员会，2003；美国鸡肉协会，2005）。众所周知，光照程序会影响家禽生理、福利、行为及血液生化指标、视力发育和行为节律等（Nelson和Demas，1997；Reiter，2003；Olanrewaju等，2006）。有研究报道指出，蓝色光具有镇静效果，红色光可减少啄羽和异食癖，橘红色光可促进繁殖性能，蓝绿色光可促进肉鸡生长（Rozenboim等，1999a，b，2004）。绿色和蓝色LED灯可提高肉鸡的细胞免疫力和体液免疫力（Xie等，2008）。有研究报道指出，与红色和白色光相比，蓝色和绿色的单色光更能促进肉鸡的生长和发育（Rozenboim等，1999a，b；Cao等，2008，2012）。另外，研究指出，红色灯光和黄色灯光下饲养的家禽生长状况更佳，但对饲料转化率没有影响（Kim等，2012，2013；Assaf等，2015）。
目前许多有关不同光源和光照程度对肉鸡生产性能、福利、肉品质和肌肉组织沉积影响的研究相互矛盾。有关这些不同的光源是如何影响肉鸡生长至较大体重（>3.0 kg）时的生长性能、生产性能和福利指标的仍需进行大量的研究，以确保获得最佳的生产效率，降低电力浪费，并可保证肉鸡的健康和福利。先前的研究结果说明，从肉鸡的生产性能和胴体性状上来说，LED灯可作为ICD灯的潜在替代光源（Olanrewaju等，2015）。然而，该试验并没有研究CFL灯，CFL灯能够产生与ICD灯极为相近的光，但在相同的流明输出量和光照强度下，可节约75%的能量。本试验目的旨在评估不同光照来源 [节能灯（Compact Fluorescent，CFL）、中性发光二极管（Neutral Light Emitting Diobe，中性-LED）、冷光家禽专用过滤LED（Cool Poultry Specific Filtered LED，Cool-PSF-LED）]和ICD灯的不同光照强度（5 Lux和20 Lux）对生长到较大体重的肉鸡（>3.0 kg）生产性能、屠宰性状、视力发育、免疫应答（Tonic Immobility，TI）和步态评分（Gait Score，GS）的影响。本试验预测不同的LED灯光源和不同的光照强度不会对体重较大肉鸡的生产性能、屠宰性状和一般福利指标造成不利影响。 1 材料与方法
1.1 肉鸡饲养
本试验设4个处理，每个处理设2个重复，960羽（480羽公鸡和480羽母鸡）1日龄ROSS×ROSS 708仔鸡购买于商业孵化场。到达鸡场后，仔鸡按性别分组称重。仔鸡随机分入16个环境可控的鸡栏（30羽公鸡 30羽母鸡/栏）。每个环境可控鸡栏的地面面积为6 m2 （42 kg/m2），鸡栏体积为15.3 m3 （高2.5 m）。每个鸡栏铺设7.62 cm厚的新鲜松木刨花作垫料、多个管状饲喂器和7个乳头式饮水器。肉鸡雏鸡在孵化场接种马立克氏、新城疫和传染性支气管炎疫苗。在仔鸡12日龄时，通过饮水接种传染性法氏囊疫苗。试验鸡从1日龄起至56日龄的整个试验期间均饲养于同一鸡栏。所有试验肉鸡在试验期间饲喂同样日粮。试验肉鸡采用4阶段的饲喂方案（育雏期：1 d～14 d；育成期：15 d～28 d；育肥期：29 d～42 d；最后阶段：43 d～56 d）。各阶段日粮的营养水平达到或超过NRC （1994）推荐量。育雏期饲喂颗粒碎粒饲料，随后则饲喂全颗粒饲料。自由采食和饮水。鸡舍温度和湿度分别保持在32 ℃±1.1 ℃及50%±5%，各处理组的相对湿度保持一致。温度随鸡日龄增长逐步降低，直至49日龄时降低至15.6 ℃。
1.2 试验处理
试验按4×2因子设计，以评估4个光源（ICD，2 010 k，标准；CFL，2 700 k；中性-LED， 3 500 k；冷-PSF-LED，5 000 k）因素和2个光照强度（5 Lux，20 Lux）因子对1日龄～56日龄肉鸡生产性能的影响；22～56日龄时，鸡舍的相对湿度为50%。每种光源与每种光照强度一一组合，以研究它们的互作效应；因此，每一个鸡栏为一个特定的光源光照强度的结合，共16个鸡栏进行光照强度组合。1～7日龄采用24 h的持续光照（24 L∶ 0 D），光照强度为20 Lux；8～21日龄采用20 h光照4 h黑暗（20 L∶4 D），光照强度为10 Lux，光照强度的处理从22日龄开始至56日龄结束。中性-LED灯购自NexGen照明有限公司（费耶特维尔，AR），CFL灯购自欧司朗（丹弗斯，MA），肉鸡专用的冷-PSF-LED灯购自Once-Innovation Agrishif公司（普利茅斯，MN，图1）。光源应根据肉鸡的光敏感度调整至相同的光照强度（Prescott和Wathes，1999）。本试验的光照来源和ICD灯的光谱见表1。试验选用5 Lux和20 Lux的光照强度是由于美国家禽行业通常采用5 Lux光照强度，而欧洲家禽行业通常采用20 Lux的光照强度。光照强度设置根据鸡栏中央及四角处肉鸡身高水平（离地面30 cm）处的强度，每个光照强度的调节使用光度传感器（美国国家标准协会和技术可追踪式校准法）来保持统一的光照强度（403125，华仪电器，沃尔瑟姆，MA）。灯泡每周进行清理一次，以尽量减少灯泡上的灰尘量，否则灰尘会降低光照强度。
1.3 检测指标
试验肉鸡于试验1日龄、14日龄、21日龄（在光照强度试验前）、28日龄、42日龄及56日龄进行称重，同时对饲料称重，以用于计算平均体重（BW）和采食量（FI）。每两周计算累计采食量，采食量用饲喂器内最初的加料量减去饲喂器内剩余料量得到。每日记录死淘数。试验期间解剖死亡鸡，并确定死因（当确定时）。每个鸡栏每两周计算累计体重及采食量。每两周的累计增重（BWG）用试验鸡当前的体重减去初始（1 d）的体重获得。饲料转化率（FCR）用FI除以BWG得到，并用死淘鸡数进行校正。
1.4 体液免疫应答
在试验的第28天，每个鸡栏随机选择6羽鸡（3羽公鸡和3羽母鸡），翅静脉注射3%羊血红细胞溶液。7 d后，鸡翅静脉采血，分离血清，用于测定初期的抗体应答。抗体滴度测定方法参考Thornton等（2006），但有略微修改。简单来说，血清补体在56 ℃下水浴孵化30 min灭活。在96孔板中加入25 μL 0.85%的盐溶液。随后加入25 μL血清样品，然后将溶液从2倍稀释液连续稀释至1 204倍。25 μL 2.5%羊血红细胞悬浮液添加至每个孔内。封板，并在37 ℃下孵化2 h。微血凝反应检测的结果通过检测孔内完全凝集的最终稀释液得到。抗体滴度以记录稀释液的log2表示。
1.5 视力评估
在试验的第42天，每个重复选取10羽鸡（5羽公鸡和5羽母鸡），由兽医的眼科医师进行眼睛评分和眼内压检查。眼科医师对鸡的处理组并不知情。活组织镜检查使用Kowa SL-14便携式裂隙灯（日本Kowa公司）检测。检测期间，若存在临床眼角膜炎和前端葡萄膜炎，记录其发病症状。角膜的损伤使用活组织镜检查，损伤评分参考Thoft等级法（Thoft，1979）。角膜损伤的等级评分为：0=正常角膜；0.5=不正常但程度小于1；1=角膜表面超过四分之三部分存在弥漫性角膜水肿；2=1 小于四分之一角膜面积的点状表面角膜溃疡；3=2 角膜面积一半以上角膜溃疡并延伸至前室；4=3 延伸至基质层；5=角膜穿孔。这个比例也取决于光斑的定义，这是血眼屏障分解或蛋白质通过屏障渗透进入前房，从而造成的浑浊。因此，需要对前房进一步进行评估：0=正常前房；0.5=不正常但程度小于1；1=可见光斑；2=可轻易见光斑；3=虹膜表面可轻易看到心血管化的光斑；4=光斑轻易可见，眼前房积血明显，弥漫性虹膜新血管化。
1.6 眼部发育及组织病理学检查
在试验的第43天，每个鸡栏选取6羽（3羽公鸡和3羽母鸡）分别称重，并进行眼部检测，检测方法参考Olanrewaju等（2014）方法。简单来说，参考美国农业部动物保护及伦理委员会程序对鸡采用颈部脱臼法进行安乐死，并采集血液及组织样本。采取右眼球并修剪多余组织，称重精确至0.01 g。假设左右眼对称，仅分离右侧眼珠，以其重量的两倍为全部眼睛的重量，并计算全部眼睛占体重的相对重量。分离的右侧眼珠保存于10%的福尔马林缓冲液中，用于总解剖异常及组织病理学评估，该检测由组织病理学专家参考Kristensen（1948）的方法进行。简单来说，在福尔马林中固定超过12 h后，眼球置于克里斯滕森脱钙溶液中（8 N 甲酸及1 N 甲酸钠1∶1混合溶液）中保存3 d。眼球以正常形态保存，从侧面向角膜中心位置垂直切下大约4 mm。第二刀从角膜中心切下，第三刀在角膜中心内侧切下4 mm。所有切口完全切过眼球。这2个切下的横截面置于单独的暗盒内，保证每一个的角膜中心朝下。接下来，暗盒在缓慢的流动水流下冲洗24 h以除去残留的酸，然后置于10%中性福尔马林溶液中保存。所有组织样本按常规方法处理，石蜡包埋，6 μm切段，苏木精和伊红染色。组织病理学家对鸡组织的处理分组并不知情。虹膜和睫状体以是（ ）否（-）存在异嗜白细胞、弥散性淋巴细胞浸润和结节性淋巴细胞浸润进行评分。另外，虹膜的吻侧表面存在（ ）或不存在（-）增加的细胞结构，以及角膜上皮是（ ）否（-）存在溃疡均需进行评分。 1.7 总体幸福感：步态评分（Gait Scoring，GS）检测及紧张性不动（Tonic Immobility，TI）
在试验的第49天，每个鸡栏随机选取10羽肉鸡（5羽公鸡和5羽母鸡），参考先前研究采用3种不同的方法进行总体幸福感检测（Olanrewaju等，2007）。福利移动能力采用美国人道福利标准中的Kestin步态评分系统进行评估（Kristin等，1994）。恐惧和沮丧使用TI指数时间进行评定（美国人道福利标准）。另外，舒适的鸡栏及操作技术可防止鸡产生不必要的不舒适感（美国国家研究委员会，1996）。
1.7.1 步态评分检测
在试验的第49天早晨，每个鸡栏随机选取10羽鸡（5羽公鸡和5羽母鸡），每次让2羽鸡同时在1.83 m×3.66 m铺设新鲜松木碎屑垫料的封闭地面范围内自由行走。根据Kestin步态评分系统进行步态评分（Kristin等，1994），并根据Dawkins等（2004）将评分范围调整为0～2分。0分代表没有可检测到的行走损伤；1分代表没有检测到行走损伤且在坐下前至少可行走1.524 m （5英尺）；2分代表有严重的行走损伤，且无法在不坐下的情况下行走1.524 m （5英尺）。每羽鸡观察2 min～3 min。若鸡出现犹豫或停滞不前的情况，则用长棍轻触它使其行走。
1.7.2 紧张性不动
同样于试验的第49天，每个鸡栏随机选取10羽鸡（5羽公鸡和5羽母鸡）用于紧张性不动评估。检测方法为将鸡背部朝下，并置于上面覆盖一层衣物的U型木制托架内10 s。测试人员一只手覆盖住鸡的头部，一只手置于鸡的胸骨部，如Jones和Waddington （1992）介绍的方法。接近10 s时，缓慢的将手抬起。在测试人员将手从托架上移开手后，禁止人与鸡的眼神接触，并用秒表记录至试验鸡自己恢复站立姿势的时间：即从手移开至鸡直立站起的时间。若试验鸡这一时间在10 s内，则认为没有诱发紧张性不动。若在3次尝试后均未引发紧张性不动，紧张性不动的时间则为0 s，抑制过程则需继续重复。若鸡在10 s的检测时间内没有表现出恢复站立姿势的反应，则紧张性不动持续时间则记为最大分数600 s。每羽鸡诱导产生紧张性不动的所需次数同样应记录。检测后，鸡放回原鸡栏继续饲养。
1.8 性状评估
在每个试验的第56天，每个鸡栏随机选取 20羽鸡（10羽公鸡和10羽母鸡）用作屠宰。在经12 h的过夜断料后称重，（禁食后）体重用于计算全净膛率。其后，将鸡用专用笼子运输至密西西比州立大学家禽屠宰加工厂，进行样品采集及处理。鸡电击处理后放血，热水灼烫，机械除毛，机械除内脏。对热全屠体（除去脖子、内脏及腹脂）和腹脂（包括泄殖腔及肌胃周围脂肪）进行称重。屠体分为前后两端，并置于冰上保存4 h。冷却后，前半部分去骨，对无皮无骨的胸脯肉（胸大肌）和较柔嫩的胸脯肉（胸小肌）进行称重。腹脂和总胸肌重（胸大肌和胸小肌的总和）根据鸡胸肉和较嫩的鸡胸肉的总和计算。
1.9 数据统计分析
本试验设计为完全随机分组设计，包括4个试验。处理为4×2因子试验设计，主要因子为4种光源（ICD、CFL、中性-LED、冷=PSF-LED）及2种光照强度水平（5 Lux、20 Lux）。每个试验2个重复，每个重复单位的数据取平均值进行分析，4个试验的数据同时进行分析。数据采用SAS软件（SAS Institute，2010） PROC MIXED程序进行分析。试验为随机效应，光照来源及光照强度均为固定影响因素。每个鸡栏为一个试验单元，处理始终分重复。不同试验使用的鸡栏会进行调整以消除鸡栏的影响，以保证处理间不造成混乱。所有死淘数据用于正反弦转换。除了对处理效应进行分析，分析模型同样将性别和日龄作为影响因素进行分析。由于原始数据范围太大，对其进行Log转换后进行分析。角膜和眼前房评分结果以几何平均数表示。眼组织组织病理学评估（以发病率表示）结果在分析前需进行正反弦转换。每个眼组织样品，以虹膜和睫状体是否存在淋巴细胞或异嗜细胞的浸染给出阳性（﹢）或阴性（﹣）的评分。若同某一特定处理内4个样本中有3个为﹢，则发病率为75%。光照来源和光照强度的主效应及两者的交互效应使用最小显著差数法（Least Significant Differences，LSD）分析，除非有特别说明P≤0.05为差异显著。
2 结果
与ICD灯相比，光照来源和光照强度对生长至体重较大的肉鸡生产性能的影响结果见表1。与ICD灯相比，在试验期间仅冷-PSF-LED对肉鸡第42天（P=0.049）及第56天（P=0.047）体重（BW）有影响。同样的，与ICD灯相比，在试验期间仅冷-PSF-LED对肉鸡第42天 （P=0.046）及第56天（P=0.048）增重（BWG）有影响。然而，本研究中另外3种光源对肉鸡生产性能的影响差异不显著。另外，本试验中ICD、CFL及中性-LED灯对BW和BWG的影响，各处理间差异不显著。光照强度（20 Lux和5 Lux）对生产性能没有显著影响。光照强度及光照来源对BW和BWG的交互效应同样不显著。此外，表1表明，试验期间（1 d～56 d），累计FI及FCR在各处理间不存在处理效应。
光照来源和光照强度对肉鸡第56天屠宰前体重、屠体品质、脂肪重量和相对重量的影响结果见表2。冷-PSF-LED灯处理组的肉鸡体重与ICD灯相比显著提高（P=0.011），而其他几种新型光源（CFL、中性-LED、冷-PSF-LED）并没有显著影响。同样的，CFL、中性-LED、冷-PSF-LED三种光源处理组间的差异也不显著。此外，冷-PSF-LED组的屠体重相较于ICD组显著提高（P=0.045）。而本试验中不同的新光源对屠体重的影响差异不显著，ICD、CFL、中性-LED组屠体重各处理间差异均不显著。不同光照强度及光照来源与光照强度的互作对体重和屠体重均无显著影响。光源对屠体率也没有影响。另外，表2结果表明，光照来源、光照强度和它们的互作对脂肪、胸大肌、胸小肌的重量及相对重量的影响均不显著。 光照来源和光照强度对福利指标的主效作用见表3。如表3所示，所有被检测的福利指标（眼球对体重的相对重量、体液免疫应答、眼睛评估、眼球组织病理学检测、TI、GS）在任何采样日龄上按处理进行统计均无差异。光照来源和光照强度导致的死淘率结果见表4。在试验期间（1 d～56 d），我们发现光照来源、光照强度及两者的互作效应在整个试验阶段对死淘率均无产生显著影响。
3 讨论
本实验室早先的研究发现，3种光照来源的灯泡[2 700 k （暖-LED）、5 000 k （冷-LED-1）和 5 000 k （冷-LED-2）]对肉鸡的生长性能和胴体性能并没有产生显著影响（Olanrewaju等，2015）。该试验结果进一步说明，ICD组全期生长和生产指标（BW、BWG、体重、屠体重）与暖-LED组在统计学结果上相似，但在统计学上低于冷-LED-1组的结果。本试验考察了CFL、中性-LED和冷-PSF-LED灯泡与ICD灯相比对第1天～第56天肉鸡及2种光照强度水平（5 Lux，20 Lux）对第22天～第56天肉鸡生产性能、胴体品质、眼球发育、免疫反应、死淘率及生长成较大体重的肉鸡其他福利指标的影响。本试验结果表明，BW、BWG、体重和胴体重仅在冷-PSP-LED组和ICD组间有显著差异，其他所有指标（FI、FCR、脂肪、胸肌及胸小肌重、福利指标及死淘率）在ICD、CFL、2种LED灯间差异均不显著，2种光照强度对所有被检测性能指标均无明显作用。本研究与我们最近的研究结果和其他研究人员的研究结果相一致，他们研究发现，ICD光源可用现代节能灯代替，且对肉鸡的生长和生产性能不会造成不利影响（Zimmermann，1988；Leighton 等，1989；Olanrewaju等，2015）。此外，有研究发现，LED灯可用于现代家禽养殖生产，且不会对肉鸡生长和生产性能产生不利影响（Halevy等，1998；Rozenboim等，1999a，b；Cao等，2008；Riber，2015）。另外，本试验研究结果与Goldflus（1994）的研究结果相一致，均发现单单光照来源（LED对CFL）对家禽的生长和生产性能没有显著影响。而且，在本试验的整个试验期间，FI和FCR不受处理的影响。这与Mendes等（2013）研究结果相一致，他们发现光照来源（LED对CFL）不会对FCR产生影响，这说明与ICD灯相比，LED灯光能使家禽以在相同的饲料转化率获得更好的生产性能。
现代商业化肉鸡生产场一般使用较暗的灯光来达到最佳的饲料转化率并减少能量浪费。本试验结果发现，5 Lux～20 Lux的光照强度对本试验所有检测指标均没有显著的影响，这与我们先前的研究和其他研究人员（Blatchford等，2009；Deep等，2010；Olanrewaju等，2011a，b）所得到的结果是一致的：本实验室先前的研究发现0.2 Lux至25 Lux的光照强度不会对生长至较大体重的肉鸡生长和生产性能以及动物福利产生显著影响（Olanrewaju等，2011a，b）。Blatchford等（2009）发现，肉鸡5 Lux、50 Lux和200 Lux的光照强度不会对肉鸡的最终BW、GS和大多数免疫指标产生显著的影响。光照强度（1 Lux～40 Lux）除了不会影响肉鸡的生长性能和生产性能外，同样不会影响肉鸡的福利（Deep等，2010）。
众所周知，光照程序可对鸟类生理、福利和行为等指标，包括血液生化、动脉血气体、眼部发育和行为节律等多方面产生影响（Nelson和Demas，1997；Reiter，2003；Olanrewaju等，2006）。虽然目前有关光照程序对鸟类眼部发育和其他福利指标的影响的报道结果不一致，但本试验发现光照来源、光照强度及其在任何采样日龄的交互作用对所有被检测福利指标（眼球占体重比率、体液免疫应答、眼睛评价、眼球组织病理学检测、TI、GS）在统计学上均无显著的影响，这说明这些处理并没有对生长到较大体重的肉鸡福利指标有负面影响。眼球/BW比用眼球与BW的比例来表示。有研究发现，使用组织/体重比可能在评估某些试验条件与某一测试器官的生物学反应间的关系时更有价值（Wilber和Gilchrist，1965；Bailey等，2004）。另外，各处理组的组织病理学检测结果差异并不显著，这说明这些新的光源对现代生长至较大体重的肉鸡的视力发育没有不利影响，这与我们最近的研究结果是相一致的（Olanrewaju等，2014）。各处理在死淘率上无统计学上的显著差异。这些结果与其他研究单单光源对肉鸡死淘率影响的试验结果相一致：均没有显著的影响（Goldflus，1994）。
总的来说，本试验研究结果说明3种光源对肉鸡的生长性能、胴体品质和福利指标没有显著影响。另外，光照强度同样也没有显著影响，这说明本试验所测试的光照来源与光照强度对生长至较大体重的肉鸡没有不利影响。本试验得出，这3种光源可用于替代家禽生产中的ICD灯，同时可配合较低的光照强度来减少能源的消耗。本试验发现可通过利用这3种新的光源来降低能源消耗和优化生产效率且不会对生长至较大体重的肉鸡的福利指标产生不利影响来提高收益。
参考文献（略）
关键词：光源；光照强度；生产性能；肉鸡；动物福利
光照的品质、水平和持续时间对肉鸡生长极其重要。光照是家禽生产中会影响家禽生长发育和生理功能的主要小环境因素之一。在家禽的商业化生产中，人工照明应用广泛。光照程序，特别是光照强度，一种重要功能就是影响肉鸡的生产性能，可以使家禽在肌肉达到最大沉积速度前达到生理成熟。世界上很多国家，包括美国，已经出台相关政策，以逐步淘汰效率低下的白炽灯（Incandescent，ICD），支持用效能更高的照明设备替代（Waide，2010）。在美国，最小光照效率标准修改至最小光视效能为45 Lux/W （EISA，2007）。家禽鸡栏内的白炽灯亮度远低于45 Lux/W的标准，在 12 Lux/W～14 Lux/W（Campbell等，2010）。目前许多公司正在研制超过能源效率需求能够替代ICD的新型照明技术，包括冷阴极荧光灯（Cold Cathode Fluorescent Lamps，CCFL）、紧凑型荧光灯（Compact Fluorescent Lamps，CFL）及发光二极管（Light Emitting Diodes，LED），等。这些灯最主要优势是高效、使用寿命长、抗湿和在各种峰值波长下都可用（Craford，1985）。LED灯自首次推出后已经降低了生产成本，因此养禽业也能负担得起。然而，选择合适的LED灯也并非易事，因为正如制造商的设计，一些LED不能充分地变暗淡，以适应不同生产阶段或昼夜节律光照强度水平的要求，而可用的研究结果并不一致。因此，这些新型光照来源有必要进行评估，特别是对基于能源消耗、持续时间和成本的常用灯泡，评估其对肉鸡生长和生产性能、动物福利及生理反应的影响。
国际动物福利组织已经关注将温度和光照程序对家禽的作用（连锁餐厅食品营销研究所和全国委员会，2003；美国鸡肉协会，2005）。众所周知，光照程序会影响家禽生理、福利、行为及血液生化指标、视力发育和行为节律等（Nelson和Demas，1997；Reiter，2003；Olanrewaju等，2006）。有研究报道指出，蓝色光具有镇静效果，红色光可减少啄羽和异食癖，橘红色光可促进繁殖性能，蓝绿色光可促进肉鸡生长（Rozenboim等，1999a，b，2004）。绿色和蓝色LED灯可提高肉鸡的细胞免疫力和体液免疫力（Xie等，2008）。有研究报道指出，与红色和白色光相比，蓝色和绿色的单色光更能促进肉鸡的生长和发育（Rozenboim等，1999a，b；Cao等，2008，2012）。另外，研究指出，红色灯光和黄色灯光下饲养的家禽生长状况更佳，但对饲料转化率没有影响（Kim等，2012，2013；Assaf等，2015）。
目前许多有关不同光源和光照程度对肉鸡生产性能、福利、肉品质和肌肉组织沉积影响的研究相互矛盾。有关这些不同的光源是如何影响肉鸡生长至较大体重（>3.0 kg）时的生长性能、生产性能和福利指标的仍需进行大量的研究，以确保获得最佳的生产效率，降低电力浪费，并可保证肉鸡的健康和福利。先前的研究结果说明，从肉鸡的生产性能和胴体性状上来说，LED灯可作为ICD灯的潜在替代光源（Olanrewaju等，2015）。然而，该试验并没有研究CFL灯，CFL灯能够产生与ICD灯极为相近的光，但在相同的流明输出量和光照强度下，可节约75%的能量。本试验目的旨在评估不同光照来源 [节能灯（Compact Fluorescent，CFL）、中性发光二极管（Neutral Light Emitting Diobe，中性-LED）、冷光家禽专用过滤LED（Cool Poultry Specific Filtered LED，Cool-PSF-LED）]和ICD灯的不同光照强度（5 Lux和20 Lux）对生长到较大体重的肉鸡（>3.0 kg）生产性能、屠宰性状、视力发育、免疫应答（Tonic Immobility，TI）和步态评分（Gait Score，GS）的影响。本试验预测不同的LED灯光源和不同的光照强度不会对体重较大肉鸡的生产性能、屠宰性状和一般福利指标造成不利影响。 1 材料与方法
1.1 肉鸡饲养
本试验设4个处理，每个处理设2个重复，960羽（480羽公鸡和480羽母鸡）1日龄ROSS×ROSS 708仔鸡购买于商业孵化场。到达鸡场后，仔鸡按性别分组称重。仔鸡随机分入16个环境可控的鸡栏（30羽公鸡 30羽母鸡/栏）。每个环境可控鸡栏的地面面积为6 m2 （42 kg/m2），鸡栏体积为15.3 m3 （高2.5 m）。每个鸡栏铺设7.62 cm厚的新鲜松木刨花作垫料、多个管状饲喂器和7个乳头式饮水器。肉鸡雏鸡在孵化场接种马立克氏、新城疫和传染性支气管炎疫苗。在仔鸡12日龄时，通过饮水接种传染性法氏囊疫苗。试验鸡从1日龄起至56日龄的整个试验期间均饲养于同一鸡栏。所有试验肉鸡在试验期间饲喂同样日粮。试验肉鸡采用4阶段的饲喂方案（育雏期：1 d～14 d；育成期：15 d～28 d；育肥期：29 d～42 d；最后阶段：43 d～56 d）。各阶段日粮的营养水平达到或超过NRC （1994）推荐量。育雏期饲喂颗粒碎粒饲料，随后则饲喂全颗粒饲料。自由采食和饮水。鸡舍温度和湿度分别保持在32 ℃±1.1 ℃及50%±5%，各处理组的相对湿度保持一致。温度随鸡日龄增长逐步降低，直至49日龄时降低至15.6 ℃。
1.2 试验处理
试验按4×2因子设计，以评估4个光源（ICD，2 010 k，标准；CFL，2 700 k；中性-LED， 3 500 k；冷-PSF-LED，5 000 k）因素和2个光照强度（5 Lux，20 Lux）因子对1日龄～56日龄肉鸡生产性能的影响；22～56日龄时，鸡舍的相对湿度为50%。每种光源与每种光照强度一一组合，以研究它们的互作效应；因此，每一个鸡栏为一个特定的光源光照强度的结合，共16个鸡栏进行光照强度组合。1～7日龄采用24 h的持续光照（24 L∶ 0 D），光照强度为20 Lux；8～21日龄采用20 h光照4 h黑暗（20 L∶4 D），光照强度为10 Lux，光照强度的处理从22日龄开始至56日龄结束。中性-LED灯购自NexGen照明有限公司（费耶特维尔，AR），CFL灯购自欧司朗（丹弗斯，MA），肉鸡专用的冷-PSF-LED灯购自Once-Innovation Agrishif公司（普利茅斯，MN，图1）。光源应根据肉鸡的光敏感度调整至相同的光照强度（Prescott和Wathes，1999）。本试验的光照来源和ICD灯的光谱见表1。试验选用5 Lux和20 Lux的光照强度是由于美国家禽行业通常采用5 Lux光照强度，而欧洲家禽行业通常采用20 Lux的光照强度。光照强度设置根据鸡栏中央及四角处肉鸡身高水平（离地面30 cm）处的强度，每个光照强度的调节使用光度传感器（美国国家标准协会和技术可追踪式校准法）来保持统一的光照强度（403125，华仪电器，沃尔瑟姆，MA）。灯泡每周进行清理一次，以尽量减少灯泡上的灰尘量，否则灰尘会降低光照强度。
1.3 检测指标
试验肉鸡于试验1日龄、14日龄、21日龄（在光照强度试验前）、28日龄、42日龄及56日龄进行称重，同时对饲料称重，以用于计算平均体重（BW）和采食量（FI）。每两周计算累计采食量，采食量用饲喂器内最初的加料量减去饲喂器内剩余料量得到。每日记录死淘数。试验期间解剖死亡鸡，并确定死因（当确定时）。每个鸡栏每两周计算累计体重及采食量。每两周的累计增重（BWG）用试验鸡当前的体重减去初始（1 d）的体重获得。饲料转化率（FCR）用FI除以BWG得到，并用死淘鸡数进行校正。
1.4 体液免疫应答
在试验的第28天，每个鸡栏随机选择6羽鸡（3羽公鸡和3羽母鸡），翅静脉注射3%羊血红细胞溶液。7 d后，鸡翅静脉采血，分离血清，用于测定初期的抗体应答。抗体滴度测定方法参考Thornton等（2006），但有略微修改。简单来说，血清补体在56 ℃下水浴孵化30 min灭活。在96孔板中加入25 μL 0.85%的盐溶液。随后加入25 μL血清样品，然后将溶液从2倍稀释液连续稀释至1 204倍。25 μL 2.5%羊血红细胞悬浮液添加至每个孔内。封板，并在37 ℃下孵化2 h。微血凝反应检测的结果通过检测孔内完全凝集的最终稀释液得到。抗体滴度以记录稀释液的log2表示。
1.5 视力评估
在试验的第42天，每个重复选取10羽鸡（5羽公鸡和5羽母鸡），由兽医的眼科医师进行眼睛评分和眼内压检查。眼科医师对鸡的处理组并不知情。活组织镜检查使用Kowa SL-14便携式裂隙灯（日本Kowa公司）检测。检测期间，若存在临床眼角膜炎和前端葡萄膜炎，记录其发病症状。角膜的损伤使用活组织镜检查，损伤评分参考Thoft等级法（Thoft，1979）。角膜损伤的等级评分为：0=正常角膜；0.5=不正常但程度小于1；1=角膜表面超过四分之三部分存在弥漫性角膜水肿；2=1 小于四分之一角膜面积的点状表面角膜溃疡；3=2 角膜面积一半以上角膜溃疡并延伸至前室；4=3 延伸至基质层；5=角膜穿孔。这个比例也取决于光斑的定义，这是血眼屏障分解或蛋白质通过屏障渗透进入前房，从而造成的浑浊。因此，需要对前房进一步进行评估：0=正常前房；0.5=不正常但程度小于1；1=可见光斑；2=可轻易见光斑；3=虹膜表面可轻易看到心血管化的光斑；4=光斑轻易可见，眼前房积血明显，弥漫性虹膜新血管化。
1.6 眼部发育及组织病理学检查
在试验的第43天，每个鸡栏选取6羽（3羽公鸡和3羽母鸡）分别称重，并进行眼部检测，检测方法参考Olanrewaju等（2014）方法。简单来说，参考美国农业部动物保护及伦理委员会程序对鸡采用颈部脱臼法进行安乐死，并采集血液及组织样本。采取右眼球并修剪多余组织，称重精确至0.01 g。假设左右眼对称，仅分离右侧眼珠，以其重量的两倍为全部眼睛的重量，并计算全部眼睛占体重的相对重量。分离的右侧眼珠保存于10%的福尔马林缓冲液中，用于总解剖异常及组织病理学评估，该检测由组织病理学专家参考Kristensen（1948）的方法进行。简单来说，在福尔马林中固定超过12 h后，眼球置于克里斯滕森脱钙溶液中（8 N 甲酸及1 N 甲酸钠1∶1混合溶液）中保存3 d。眼球以正常形态保存，从侧面向角膜中心位置垂直切下大约4 mm。第二刀从角膜中心切下，第三刀在角膜中心内侧切下4 mm。所有切口完全切过眼球。这2个切下的横截面置于单独的暗盒内，保证每一个的角膜中心朝下。接下来，暗盒在缓慢的流动水流下冲洗24 h以除去残留的酸，然后置于10%中性福尔马林溶液中保存。所有组织样本按常规方法处理，石蜡包埋，6 μm切段，苏木精和伊红染色。组织病理学家对鸡组织的处理分组并不知情。虹膜和睫状体以是（ ）否（-）存在异嗜白细胞、弥散性淋巴细胞浸润和结节性淋巴细胞浸润进行评分。另外，虹膜的吻侧表面存在（ ）或不存在（-）增加的细胞结构，以及角膜上皮是（ ）否（-）存在溃疡均需进行评分。 1.7 总体幸福感：步态评分（Gait Scoring，GS）检测及紧张性不动（Tonic Immobility，TI）
在试验的第49天，每个鸡栏随机选取10羽肉鸡（5羽公鸡和5羽母鸡），参考先前研究采用3种不同的方法进行总体幸福感检测（Olanrewaju等，2007）。福利移动能力采用美国人道福利标准中的Kestin步态评分系统进行评估（Kristin等，1994）。恐惧和沮丧使用TI指数时间进行评定（美国人道福利标准）。另外，舒适的鸡栏及操作技术可防止鸡产生不必要的不舒适感（美国国家研究委员会，1996）。
1.7.1 步态评分检测
在试验的第49天早晨，每个鸡栏随机选取10羽鸡（5羽公鸡和5羽母鸡），每次让2羽鸡同时在1.83 m×3.66 m铺设新鲜松木碎屑垫料的封闭地面范围内自由行走。根据Kestin步态评分系统进行步态评分（Kristin等，1994），并根据Dawkins等（2004）将评分范围调整为0～2分。0分代表没有可检测到的行走损伤；1分代表没有检测到行走损伤且在坐下前至少可行走1.524 m （5英尺）；2分代表有严重的行走损伤，且无法在不坐下的情况下行走1.524 m （5英尺）。每羽鸡观察2 min～3 min。若鸡出现犹豫或停滞不前的情况，则用长棍轻触它使其行走。
1.7.2 紧张性不动
同样于试验的第49天，每个鸡栏随机选取10羽鸡（5羽公鸡和5羽母鸡）用于紧张性不动评估。检测方法为将鸡背部朝下，并置于上面覆盖一层衣物的U型木制托架内10 s。测试人员一只手覆盖住鸡的头部，一只手置于鸡的胸骨部，如Jones和Waddington （1992）介绍的方法。接近10 s时，缓慢的将手抬起。在测试人员将手从托架上移开手后，禁止人与鸡的眼神接触，并用秒表记录至试验鸡自己恢复站立姿势的时间：即从手移开至鸡直立站起的时间。若试验鸡这一时间在10 s内，则认为没有诱发紧张性不动。若在3次尝试后均未引发紧张性不动，紧张性不动的时间则为0 s，抑制过程则需继续重复。若鸡在10 s的检测时间内没有表现出恢复站立姿势的反应，则紧张性不动持续时间则记为最大分数600 s。每羽鸡诱导产生紧张性不动的所需次数同样应记录。检测后，鸡放回原鸡栏继续饲养。
1.8 性状评估
在每个试验的第56天，每个鸡栏随机选取 20羽鸡（10羽公鸡和10羽母鸡）用作屠宰。在经12 h的过夜断料后称重，（禁食后）体重用于计算全净膛率。其后，将鸡用专用笼子运输至密西西比州立大学家禽屠宰加工厂，进行样品采集及处理。鸡电击处理后放血，热水灼烫，机械除毛，机械除内脏。对热全屠体（除去脖子、内脏及腹脂）和腹脂（包括泄殖腔及肌胃周围脂肪）进行称重。屠体分为前后两端，并置于冰上保存4 h。冷却后，前半部分去骨，对无皮无骨的胸脯肉（胸大肌）和较柔嫩的胸脯肉（胸小肌）进行称重。腹脂和总胸肌重（胸大肌和胸小肌的总和）根据鸡胸肉和较嫩的鸡胸肉的总和计算。
1.9 数据统计分析
本试验设计为完全随机分组设计，包括4个试验。处理为4×2因子试验设计，主要因子为4种光源（ICD、CFL、中性-LED、冷=PSF-LED）及2种光照强度水平（5 Lux、20 Lux）。每个试验2个重复，每个重复单位的数据取平均值进行分析，4个试验的数据同时进行分析。数据采用SAS软件（SAS Institute，2010） PROC MIXED程序进行分析。试验为随机效应，光照来源及光照强度均为固定影响因素。每个鸡栏为一个试验单元，处理始终分重复。不同试验使用的鸡栏会进行调整以消除鸡栏的影响，以保证处理间不造成混乱。所有死淘数据用于正反弦转换。除了对处理效应进行分析，分析模型同样将性别和日龄作为影响因素进行分析。由于原始数据范围太大，对其进行Log转换后进行分析。角膜和眼前房评分结果以几何平均数表示。眼组织组织病理学评估（以发病率表示）结果在分析前需进行正反弦转换。每个眼组织样品，以虹膜和睫状体是否存在淋巴细胞或异嗜细胞的浸染给出阳性（﹢）或阴性（﹣）的评分。若同某一特定处理内4个样本中有3个为﹢，则发病率为75%。光照来源和光照强度的主效应及两者的交互效应使用最小显著差数法（Least Significant Differences，LSD）分析，除非有特别说明P≤0.05为差异显著。
2 结果
与ICD灯相比，光照来源和光照强度对生长至体重较大的肉鸡生产性能的影响结果见表1。与ICD灯相比，在试验期间仅冷-PSF-LED对肉鸡第42天（P=0.049）及第56天（P=0.047）体重（BW）有影响。同样的，与ICD灯相比，在试验期间仅冷-PSF-LED对肉鸡第42天 （P=0.046）及第56天（P=0.048）增重（BWG）有影响。然而，本研究中另外3种光源对肉鸡生产性能的影响差异不显著。另外，本试验中ICD、CFL及中性-LED灯对BW和BWG的影响，各处理间差异不显著。光照强度（20 Lux和5 Lux）对生产性能没有显著影响。光照强度及光照来源对BW和BWG的交互效应同样不显著。此外，表1表明，试验期间（1 d～56 d），累计FI及FCR在各处理间不存在处理效应。
光照来源和光照强度对肉鸡第56天屠宰前体重、屠体品质、脂肪重量和相对重量的影响结果见表2。冷-PSF-LED灯处理组的肉鸡体重与ICD灯相比显著提高（P=0.011），而其他几种新型光源（CFL、中性-LED、冷-PSF-LED）并没有显著影响。同样的，CFL、中性-LED、冷-PSF-LED三种光源处理组间的差异也不显著。此外，冷-PSF-LED组的屠体重相较于ICD组显著提高（P=0.045）。而本试验中不同的新光源对屠体重的影响差异不显著，ICD、CFL、中性-LED组屠体重各处理间差异均不显著。不同光照强度及光照来源与光照强度的互作对体重和屠体重均无显著影响。光源对屠体率也没有影响。另外，表2结果表明，光照来源、光照强度和它们的互作对脂肪、胸大肌、胸小肌的重量及相对重量的影响均不显著。 光照来源和光照强度对福利指标的主效作用见表3。如表3所示，所有被检测的福利指标（眼球对体重的相对重量、体液免疫应答、眼睛评估、眼球组织病理学检测、TI、GS）在任何采样日龄上按处理进行统计均无差异。光照来源和光照强度导致的死淘率结果见表4。在试验期间（1 d～56 d），我们发现光照来源、光照强度及两者的互作效应在整个试验阶段对死淘率均无产生显著影响。
3 讨论
本实验室早先的研究发现，3种光照来源的灯泡[2 700 k （暖-LED）、5 000 k （冷-LED-1）和 5 000 k （冷-LED-2）]对肉鸡的生长性能和胴体性能并没有产生显著影响（Olanrewaju等，2015）。该试验结果进一步说明，ICD组全期生长和生产指标（BW、BWG、体重、屠体重）与暖-LED组在统计学结果上相似，但在统计学上低于冷-LED-1组的结果。本试验考察了CFL、中性-LED和冷-PSF-LED灯泡与ICD灯相比对第1天～第56天肉鸡及2种光照强度水平（5 Lux，20 Lux）对第22天～第56天肉鸡生产性能、胴体品质、眼球发育、免疫反应、死淘率及生长成较大体重的肉鸡其他福利指标的影响。本试验结果表明，BW、BWG、体重和胴体重仅在冷-PSP-LED组和ICD组间有显著差异，其他所有指标（FI、FCR、脂肪、胸肌及胸小肌重、福利指标及死淘率）在ICD、CFL、2种LED灯间差异均不显著，2种光照强度对所有被检测性能指标均无明显作用。本研究与我们最近的研究结果和其他研究人员的研究结果相一致，他们研究发现，ICD光源可用现代节能灯代替，且对肉鸡的生长和生产性能不会造成不利影响（Zimmermann，1988；Leighton 等，1989；Olanrewaju等，2015）。此外，有研究发现，LED灯可用于现代家禽养殖生产，且不会对肉鸡生长和生产性能产生不利影响（Halevy等，1998；Rozenboim等，1999a，b；Cao等，2008；Riber，2015）。另外，本试验研究结果与Goldflus（1994）的研究结果相一致，均发现单单光照来源（LED对CFL）对家禽的生长和生产性能没有显著影响。而且，在本试验的整个试验期间，FI和FCR不受处理的影响。这与Mendes等（2013）研究结果相一致，他们发现光照来源（LED对CFL）不会对FCR产生影响，这说明与ICD灯相比，LED灯光能使家禽以在相同的饲料转化率获得更好的生产性能。
现代商业化肉鸡生产场一般使用较暗的灯光来达到最佳的饲料转化率并减少能量浪费。本试验结果发现，5 Lux～20 Lux的光照强度对本试验所有检测指标均没有显著的影响，这与我们先前的研究和其他研究人员（Blatchford等，2009；Deep等，2010；Olanrewaju等，2011a，b）所得到的结果是一致的：本实验室先前的研究发现0.2 Lux至25 Lux的光照强度不会对生长至较大体重的肉鸡生长和生产性能以及动物福利产生显著影响（Olanrewaju等，2011a，b）。Blatchford等（2009）发现，肉鸡5 Lux、50 Lux和200 Lux的光照强度不会对肉鸡的最终BW、GS和大多数免疫指标产生显著的影响。光照强度（1 Lux～40 Lux）除了不会影响肉鸡的生长性能和生产性能外，同样不会影响肉鸡的福利（Deep等，2010）。
众所周知，光照程序可对鸟类生理、福利和行为等指标，包括血液生化、动脉血气体、眼部发育和行为节律等多方面产生影响（Nelson和Demas，1997；Reiter，2003；Olanrewaju等，2006）。虽然目前有关光照程序对鸟类眼部发育和其他福利指标的影响的报道结果不一致，但本试验发现光照来源、光照强度及其在任何采样日龄的交互作用对所有被检测福利指标（眼球占体重比率、体液免疫应答、眼睛评价、眼球组织病理学检测、TI、GS）在统计学上均无显著的影响，这说明这些处理并没有对生长到较大体重的肉鸡福利指标有负面影响。眼球/BW比用眼球与BW的比例来表示。有研究发现，使用组织/体重比可能在评估某些试验条件与某一测试器官的生物学反应间的关系时更有价值（Wilber和Gilchrist，1965；Bailey等，2004）。另外，各处理组的组织病理学检测结果差异并不显著，这说明这些新的光源对现代生长至较大体重的肉鸡的视力发育没有不利影响，这与我们最近的研究结果是相一致的（Olanrewaju等，2014）。各处理在死淘率上无统计学上的显著差异。这些结果与其他研究单单光源对肉鸡死淘率影响的试验结果相一致：均没有显著的影响（Goldflus，1994）。
总的来说，本试验研究结果说明3种光源对肉鸡的生长性能、胴体品质和福利指标没有显著影响。另外，光照强度同样也没有显著影响，这说明本试验所测试的光照来源与光照强度对生长至较大体重的肉鸡没有不利影响。本试验得出，这3种光源可用于替代家禽生产中的ICD灯，同时可配合较低的光照强度来减少能源的消耗。本试验发现可通过利用这3种新的光源来降低能源消耗和优化生产效率且不会对生长至较大体重的肉鸡的福利指标产生不利影响来提高收益。
参考文献（略）