武玉珍，馮睿芝，張峰

（1.晉中學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山西 晉中030600；2.復(fù)旦大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)研究院，上海 200032；3.山西大學(xué) 生命科學(xué)院，山西 太原 030006）

褐馬雞（Crossoptilonmantchuricum），屬鳥綱Aves，雞形目Galliformes，雉科Phasianidae，馬雞屬Crossoptilon。中國特有珍稀鳥類，國家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，1994年被世界自然聯(lián)盟（IUCN）列為瀕危級(jí)（Endangered，EN）。目前只在我國華北部分地區(qū)分布，由于黃河與太行山的自然地理分隔，褐馬雞的棲息地被分割成三塊孤立的區(qū)域，形成了三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的褐馬雞種群，即河北小五臺(tái)山與北京東靈山的東部種群、山西呂梁山的中部種群、陜西黃龍山的西部種群。長期以來對(duì)于褐馬雞的研究主要集中在普通生物學(xué)和生態(tài)學(xué)方面，對(duì)褐馬雞機(jī)體礦物元素含量、分布及相關(guān)性的研究則較少。動(dòng)物機(jī)體內(nèi)礦物元素含量較低，但它是機(jī)體重要的組成成分，廣泛參與了許多生命代謝活動(dòng)，具有非常重要的生理功能，對(duì)機(jī)體的生命活動(dòng)有重要的影響［1－2］。鳥類卵殼、羽毛中礦物元素的含量與機(jī)體各器官中的含量具有一定的相關(guān)關(guān)系［3］。鳥類卵殼和羽毛中的礦物元素含量的研究，可以反映鳥類在野生生活狀態(tài)下的生長發(fā)育、繁殖免疫及其營養(yǎng)健康狀況，也可作為鳥類生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量評(píng)價(jià)依據(jù)［4］。

作者曾對(duì)褐馬雞羽毛及不同器官中10種元素的含量和分布做了一些研究［5－6］，其他相關(guān)的研究也有少量報(bào)道［7－10］，但是對(duì)褐馬雞卵殼、羽毛中礦物元素的含量與機(jī)體各器官中含量的相關(guān)性研究還少見報(bào)道。本文通過對(duì)龐泉溝國家自然保護(hù)區(qū)褐馬雞孵化后的卵殼、羽毛及不同器官中Fe、K、Zn、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、Pb、Cd等10種元素的含量測(cè)定和比較分析，探索卵殼和羽毛的礦物元素的含量與機(jī)體器官中含量的相關(guān)關(guān)系。野生鳥類活動(dòng)靈便、飛翔迅速、不易接近，難以對(duì)其機(jī)體進(jìn)行直接的檢測(cè)研究，通過測(cè)定鳥類的卵殼與羽毛中礦物元素含量來推斷和評(píng)估野生鳥類種群的營養(yǎng)健康和環(huán)境狀況，不失為一條方便簡捷的研究途徑和野生動(dòng)物研究方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

褐馬雞卵殼20份、羽毛20份均由山西龐泉溝國家自然保護(hù)區(qū)繁育場(chǎng)提供。10種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg／m L）由國家標(biāo)準(zhǔn)溶液（NCS）稀釋而成，實(shí)驗(yàn)用水選用去離子水［5］。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用原子吸收光譜法（AAS）和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES），所有樣品經(jīng)過稱量與干法消化后定容，進(jìn)行10種元素的測(cè)試。測(cè)量儀器主要采用日立-Z5000原子吸收光譜儀和法國JY138電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。其中，Mo、Zn、Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、等7種元素用ICP-AES測(cè)定，K、Cd、Pb等3種元素是由AAS測(cè)定。每個(gè)元素取3個(gè)樣品，進(jìn)行平行測(cè)定，3次測(cè)定的平均值用以分析研究，褐馬雞卵殼和羽毛的測(cè)定結(jié)果見表1［11］，不同組織器官中所含的相同礦物元素見文獻(xiàn)11。

表1 褐馬雞卵殼、羽毛中10種礦物元素的測(cè)定結(jié)果Table 1 Determination results of 10 elements in feathers and egg shells μg／g干重

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用非參數(shù)檢驗(yàn)法（Mann-whitreyUtest）對(duì)卵殼、羽毛和機(jī)體器官的礦物元素含量進(jìn)行顯著性差異分析，采用兩個(gè)獨(dú)立樣本檢驗(yàn)法（WilcoxonWtest對(duì)褐馬雞卵殼、羽毛與各器官礦物元素含量進(jìn)行差異性分析（表2、表3）；采用Pearson相關(guān)系數(shù)對(duì)卵殼、羽毛及各器官中所含的10種元素進(jìn)行兩變量關(guān)聯(lián)性分析（表4）。

2 結(jié)果及分析

2.1 褐馬雞卵殼、羽毛中10種礦物元素的測(cè)定結(jié)果

從表1可以看出：10種元素在羽毛和卵殼中的分布含量差別非常明顯，除了未檢出的Cd以外，只有Pb元素的含量接近，這與羽毛和卵殼具有不同的生物功能有關(guān)。褐馬雞卵殼中各種元素的分布規(guī)律：K＞Fe＞Mo＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Zn；褐馬雞羽毛中各種元素的分布規(guī)律：Fe＞Zn＞K＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Mo。

2.2 卵殼、羽毛與各器官間礦物元素含量的顯著性檢驗(yàn)

應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立樣本檢驗(yàn)方法，分別以卵殼、羽毛為分組變量，各個(gè)器官中礦物元素含量為檢驗(yàn)變量，分析卵殼、羽毛與各個(gè)器官礦物元素含量的差異。

表2 褐馬雞卵殼與不同組織器官所含礦物元素的比較Table 2 Compared results of elements in egg shells vs.internal organs

表3 褐馬雞羽毛與不同組織器官所含礦物元素的比較Table 3 Compared results of elements in feathers vs.internal organs

從表2、表3的分析結(jié)果來看，褐馬雞的卵殼、羽毛和各器官的礦物元素含量無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3 卵殼、羽毛與各器官間礦物元素含量的相關(guān)性

應(yīng)用Pearson相關(guān)系數(shù)對(duì)卵殼、羽毛及各器官中所含的10種元素進(jìn)行兩變量關(guān)聯(lián)性分析（見表4）。

從表4可以看出：褐馬雞卵殼中所含的10種元素與肝臟、心臟、胃、肌肉正相關(guān)關(guān)系不顯著（P＞0.05），而與脾、胰臟、腎臟、肺及骨骼等其他機(jī)體器官的相關(guān)系數(shù)較大，呈極顯著（P＜0.01）。褐馬雞羽毛與機(jī)體各器官（除腎臟）所含10種元素的相關(guān)系數(shù)都為正相關(guān)，且大多呈顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）正相關(guān)。

表4 褐馬雞羽毛、卵殼以及各器官之間的相關(guān)關(guān)系Table 4 Correlation of elements in feathers，egg shells and internal organs

3 討論

礦物元素與動(dòng)植物生長發(fā)育有著密切的關(guān)系，對(duì)此許多學(xué)者進(jìn)行了多方面的研究。礦物元素是人類和動(dòng)物重要的營養(yǎng)物質(zhì)［12］，并影響人類與動(dòng)物的健康與疾?。?3－14］、生殖和繁育［15－16］、生態(tài)與環(huán)境［17－19］等方面。關(guān)于頭發(fā)與人類健康與疾病方面［20－22］取得了許多重要成果并在醫(yī)療上得到廣泛應(yīng)用，其中以測(cè)定幼兒頭發(fā)微量元素含量來診斷幼兒體內(nèi)是否缺乏Ca、Fe和Zn等微量元素，已成為常規(guī)健康診療方法，大量的補(bǔ)鈣、鐵、鋅制劑以及富硒、有機(jī)鍺產(chǎn)品已經(jīng)走入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。而關(guān)于野生動(dòng)物羽毛、卵殼微量元素與機(jī)體健康疾病的相關(guān)性研究方面，目前較少。

礦物元素的研究對(duì)國家畜牧、牧草、飼養(yǎng)、飼料、醫(yī)療、保健、中草藥、蔬菜、茶葉等行業(yè)具有重要的意義，對(duì)環(huán)境評(píng)價(jià)、野生動(dòng)物馴養(yǎng)保護(hù)也有重要的理論指導(dǎo)意義。目前褐馬雞的人工飼養(yǎng)普遍存在繁殖率較低的問題，可能與飼料中某些特定元素含量不足成分有關(guān)［23］。特別是褐馬雞的人工飼養(yǎng)繁育，常常會(huì)出現(xiàn)受精率低、孵化率低、成活率低以及生活力差、體質(zhì)下降等退化現(xiàn)象［24］，這些問題與褐馬雞或種群的遺傳基因有關(guān)，也與人工飼養(yǎng)方式、飼料成分等因素有關(guān)。

褐馬雞卵殼、羽毛中礦物元素的含量與機(jī)體各器官中礦物元素的含量無顯著差異（表2，表3），卵殼、羽毛中所含礦物元素的含量與機(jī)體器官所含元素的含量為正相關(guān)，并且大多呈顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.01）正相關(guān)（表4）。也就是說褐馬雞卵殼及羽毛中礦物元素的含量基本上可以反映出機(jī)體器官中的礦物元素的含量。我們可以通過測(cè)定采集到的野生環(huán)境下褐馬雞卵殼或羽毛中的礦物元素，推測(cè)褐馬雞機(jī)體組織器官礦物元素的含量，以此來評(píng)估褐馬雞特定種群的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及個(gè)體生長發(fā)育、營養(yǎng)健康和生殖繁育狀況。這種方法不干擾野生褐馬雞的生活與繁殖，不危害種群的生存狀態(tài)，采樣簡便易行，節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，同時(shí)又解決了褐馬雞研究取樣難的問題。

龐泉溝是褐馬雞的主要分布區(qū)，也是我國第一個(gè)以保護(hù)褐馬雞為主的國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，優(yōu)越的自然生態(tài)環(huán)境非常適合野生褐馬雞的生長、發(fā)育和繁衍后代。本實(shí)驗(yàn)所取實(shí)驗(yàn)樣本均取自龐泉溝自然保護(hù)區(qū)，褐馬雞卵殼、羽毛樣本容易取得，而褐馬雞機(jī)體器官的樣本較難取得，開展本實(shí)驗(yàn)所取得的褐馬雞卵殼、羽毛和機(jī)體器官中礦物元素的含量、分布等基本數(shù)據(jù)以及各種元素含量的正常范圍數(shù)值，可以作為褐馬雞生態(tài)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)模式范本，對(duì)不同區(qū)域褐馬雞的人工飼養(yǎng)與研究具有重要的參考價(jià)值，本實(shí)驗(yàn)所提供的研究思路和方法具有一定的推廣和借鑒作用。

致謝：山西省自然保護(hù)區(qū)管理站張龍勝研究員、山西龐泉溝國家自然保護(hù)區(qū)武建勇高級(jí)工程師等在樣品采集中提供了諸多幫助，特此致謝。

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