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热应激对畜禽养殖的影响

发布时间:2014-11-18 17:55    作者:yizhiinfo    来源:畜牧人才网    查看:
     “Stress”在拉丁文中是“逆境、困苦”的意思,后来被引入物理及工程学表示“压力”或“负荷”;奥斯勒(1910)将该词与工作、学习等特别困难任务相等同,外延了它的含义。美国生理学家坎农(1929)观察到生物机体面对紧急情况时,能产生一种“紧急反应”;赛里根(1936)指出人或动物面对各种不利因素或危险境况时,机体生理生化反应发生较大幅度的变化,并把“多种有害因素引起的综合征”用“Stress”来命名。后来,又统称为“全身适应综合征(Generaladaptationsyndrome,GAS)”。我国科技翻译专家刘士豪(1963)直接将该词引入并翻译成“应激”。

     引起应激的各种因素被称为应激原。根据应激原的引发方式,可将应激分为冷应激、热应激、运输应激、免疫应激、惊吓应激、氧化应激、内质网应激等。杨权等(2000)研究发现,机体受到应激刺激后,主要由下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA)进行调节,使机体快速适应新的外界或体内环境的改变,较好地维持内环境的稳定。

     热应激是指人或动物处于高温环境时,机体内神经系统、内分泌系统、免疫系统网络协调作用,维持内环境重新稳定的非特异性应答反应。热应激能使动物产生应激性损伤。本文主要就热应激对畜禽机体生产性能、免疫机能等影响等作一简要综述。

1热应激对动物生产性能的影响

     高温应激导致禽只采食量下降,蛋白利用率下降,生长速度减慢,分泌性能下降。热应激导致奶牛采食量及产奶量显著下降,中、重度热应激奶牛标准乳显著下降(P<0.01)。热应激肉兔采食量及料重比均显著下降。此外,热应激能降低肉鸡胸脯肉pH值,加快肌肉脂肪和蛋白质氧化进程,致使胸肉蛋白质变性,溶解度降低,保水性能减弱,肉汁损失、压榨损失和煮制损失明显高于对照。

     热应激机体生殖系统组织细胞代谢增强,产生大量活性氧自由基团(Reactiveoxygenspecies,ROS),氧化损伤细胞膜。热应激增加猪睾丸细胞内活性氧生成,诱导氧化损伤发生。蛋鸡输卵管受到热应激性损伤,主要病理变化表现为柱状单层细胞排列紊乱,绒毛脱落明显,且出血及炎性浸润明显。高温热应激西门塔尔牛,精液品质下降的主要因素在于精液精子顶体相关酶活性降低。热应激母小鼠,卵母细胞与附殖胚胎发育率降低,氧化损伤是主要原因。赵珺等高温处理雄性小鼠,小鼠精子顶体及相关指标酶的活性均异常,从而在根本上影响其生殖机能。杨淑华等高温重复应激公兔,检测到其性腺(睾丸与附睾)内抗氧化物酶活性显著降低,揭示其胞内自由基异常增多导致性腺组织氧化损伤。

2热应激对血压的影响

     李静等(2004)建立热应激血压研究动物模型,40℃持续热应激试验鸡群,其股动脉压显著下降(P<0.01),推断高温下鸡群发生猝死的主要原因可能由于血压剧烈下降,心脏供血不足所致。

3热应激对矿物质代谢的影响

     杜荣等(2000)急性热应激试验鸡群,其血浆内Cu、Fe、Mn、Co、Ca、Na、Mg、K、Cr的浓度变化显著,尿液内Zn、Fe和Mn的排出量显著增加(P<0.05),而尿液内Cr显著下降(P<0.05)。

4热应激对动物血清生化指标的影响

     热应激鸡血清葡萄糖、白蛋白、球蛋白的变化幅度与耐热强度的相关系数分别为-0.82(P<0.01)、-0.53(P<0.01)和-0.45(P<0.05),因此,这些指标的变化可以作为热应激鸡群耐热能力的评价指标。刘凤华等(2003)持续热应激320日龄的蛋鸡10d,鸡肝脏与血液中超氧化物歧化酶(SOD)的活性显著低于(P<0.05)对照组,提示组织细胞线粒体内活性氧自由基增多,可以用作评价热应激损伤的标志子。樊华等(2007)热应激奶牛,血清生化指标甲状腺激素(T3与T4)、催乳素(PRL)和皮质醇(Cort)水平均显著下降(P<0.05),而血清乳酸脱氢酶(LDH)活性显著降低(P<0.05),肌酸激酶(CK)活性显著升高(P<0.01),这表明上述指标都能较好的评价热应激导致的代谢异常。

5热应激对动物机体免疫功能的影响

5.1热应激对动物机体非特异性免疫功能的影响

     短时(1h)热应激西伯利鲟鱼,血清皮质醇显著升高(P<0.05),鲟鱼非特异性免疫能力增强;然而,长时间热应激锦鲤,能显著抑制其非特异性免疫。轻度热应激(41℃)体外培养大鼠脾脏巨噬细胞,其杀伤细胞活性、趋化活性在热应激60min达到最大值,TNF-α、IF-12的量显著升高,轻度热应激增强非特异性免疫力。张洪英等(2000)急性热应激肉鸡,热应激初期NK细胞活性显著增强,肉鸡非特异性免疫增强。

5.2热应激对动物机体特异性免疫功能的影响

5.2.1热应激对动物机体细胞免疫功能的影响

     巨向红等热应激巴拿马香猪,CD4+/8+值显著下降,提示高温应激显著抑制哺乳动物细胞免疫。胡艳欣等(2007)慢性热应激口蹄疫病毒核酸疫苗免疫小鼠,CD8+IFN-α表达、小鼠脾脏刺激指数、T细胞增殖显著下降,表明慢性热应激抑制了细胞免疫。彭芳珍等对猪慢性热应激,发现CD3+T细胞阳性染色显著增多,推测这可能是一种代偿性免疫增强的机制。王述柏等(1998)热应激新城疫弱毒活疫苗免疫鸡群,细胞免疫效果均显著低于对照组。

5.2.2热应激对动物机体体液免疫功能的影响

     热应激24日龄肉鸡14d,其新城疫抗体滴度以及腔上囊指数显著低于对照组(P<0.01),提示热应激能抑制肉鸡体液免疫;然而,Pamok等人热应激试验肉鸡,发现新城疫抗体滴度变化不明显,分析可能是由于热应激温度低于38℃±2℃的原因。马燕芬等人(2007)热应激哺乳犊牛,热应激组血清IgG在144h内均显著低于(P<0.05)对照,这表明热应激显著抑制犊牛被动免疫。

6热应激损伤与热休克蛋白

     热休克蛋白是广泛存在于细菌到哺乳动物等有机体细胞中,并在生理条件或应激状态下存在的分子结构非常保守的环境应急蛋白,是对细胞内变性、凝聚蛋白再折叠恢复其功能的具有分子伴侣活性的一类蛋白质。李培庆等(1999)急性热应激鸡群,细胞总蛋白合成急剧减少,热休克蛋白HSP25、HSP70、HSP90、HSP100合成持续增加,之后,细胞总蛋白逐渐恢复,因而,热休克蛋白对细胞结构、功能具有重要作用。A.H.S.Bro等(2004)急性热应激肉鸡,耐过肉鸡各脏器血管壁上HSP70强阳性表达,表明HSP70对血管功能具有重要意义。付旭彬等(2004)研究发现,HSP90的功能可能是调节热应激肉鸡血管的收缩。孙培明等(2005)热应激肉鸡,其心肌纤维变性、坏死,肌酸激酶与HSP70mRNA在整个热应激过程中均呈波动性变化,揭示HSP70蛋白能评价热应激肉鸡组织损伤的重要分子标志子。此外,热应激肉鸡胴体品质变差,热休克蛋白HSP108表达也呈下降趋势。张霞等热应激囊胚细胞,发现囊胚亚细胞结构发生退行性改变,同时伴随着HSP70的高表达,此外,退行性变化初期是可逆的。

7小结

     随着全球大气温度的升高,每年炎热天气增加,高温天气对集约化、高密度动物的饲养影响较大,造成较大的经济损失。而研究热应激对动物生产性能、免疫、损伤等的规律及机制,对于从根本上制定并解决热应激对经济动物生产的影响具有重要指导意义。

(1.河南科技大学动物科技学院,刘志军;2.驻马店市动物疫病预防控制中心朱凤霞;3.洛阳市第四职业高中,万锐)

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