文章導(dǎo)讀
隨著全球氣候變暖，熱應(yīng)激已成為家禽養(yǎng)殖業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。家禽由于其高代謝率、濃密羽毛以及缺乏汗腺的生理特點(diǎn)，對高溫環(huán)境極為敏感。熱應(yīng)激不僅會使家禽顯著降低生產(chǎn)性能，如減少采食量、增重減緩、死亡率升高，還可能導(dǎo)致其代謝紊亂、免疫功能下降和多器官損傷，嚴(yán)重影響?zhàn)B殖效益和動物健康。
近年來，關(guān)于熱應(yīng)激的機(jī)制及干預(yù)措施的研究逐漸增多。本綜述歸納了熱應(yīng)激對家禽神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)及主要器官的影響機(jī)制，并總結(jié)了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的營養(yǎng)干預(yù)策略，為熱應(yīng)激的綜合管理提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
主要內(nèi)容熱應(yīng)激的神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制
此圖說明了熱應(yīng)激對神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響。
其中 (+) 表示上調(diào)，(-) 表示下調(diào)。英文縮寫分別為——CRH：促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素；AVP：精氨酸加壓素；ACTH：促腎上腺皮質(zhì)激素；GC：糖皮質(zhì)激素；GnRH：促性腺激素釋放激素；GnIH：促性腺激素抑制激素；FSH：促卵泡激素；LH：黃體生成素；TRH：促甲狀腺激素釋放激素；TSH：促甲狀腺激素；T3：三碘甲狀腺原氨酸；T4：甲狀腺素。
下丘腦-垂體-腎上腺軸 (HPA)
熱應(yīng)激通過激活HPA軸，增加糖皮質(zhì)激素 (CORT) 的分泌，幫助家禽短期適應(yīng)高溫環(huán)境。然而，長期高水平的糖皮質(zhì)激素分泌會導(dǎo)致代謝紊亂，例如肌肉蛋白分解加速、免疫抑制以及骨質(zhì)疏松。
下丘腦-垂體-甲狀腺軸 (HPT)
熱應(yīng)激通常會導(dǎo)致三碘甲狀腺原氨酸 (T3) 和甲狀腺素 (T4) 水平下降，從而減少代謝熱量的產(chǎn)生，幫助家禽適應(yīng)高溫。這是一種生物適應(yīng)機(jī)制，但同時也可能降低家禽的生長和生產(chǎn)性能。同時，大量研究表明T3和T4水平的變化因熱應(yīng)激的強(qiáng)度、持續(xù)時間及家禽種類而異。
下丘腦-垂體-性腺軸 (HPGA)
熱應(yīng)激會抑制性腺功能。促性腺激素釋放激素 (GnRH) 的分泌減少，導(dǎo)致促卵泡激素 (FSH) 和黃體生成素 (LH) 水平下降，進(jìn)而抑制性激素分泌，影響家禽的繁殖能力。例如，蛋雞的產(chǎn)蛋量和卵巢發(fā)育受到顯著影響，雄性家禽的精子質(zhì)量也會下降。
交感-腎上腺髓質(zhì)軸 (SAM)
熱應(yīng)激通過激活SAM軸，增加腎上腺素和去甲腎上腺素的分泌，幫助家禽應(yīng)對急性應(yīng)激。然而，長期的交感神經(jīng)興奮可能對心血管系統(tǒng)造成額外負(fù)擔(dān)。
熱應(yīng)激對器官的影響
此圖說明了熱應(yīng)激對家禽的器官損傷類型。
肝臟
熱應(yīng)激會導(dǎo)致肝臟脂肪堆積、炎癥反應(yīng)加劇以及線粒體功能障礙。這些變化可能引發(fā)脂肪肝、氧化應(yīng)激和肝細(xì)胞損傷，進(jìn)一步影響家禽的代謝功能。
腸道
腸道是熱應(yīng)激的主要靶器官之一。高溫環(huán)境會破壞腸道屏障功能，導(dǎo)致腸道通透性增加，病原菌易位風(fēng)險(xiǎn)上升。此外，腸絨毛高度降低和隱窩深度增加，會嚴(yán)重削弱營養(yǎng)吸收能力。
肺部
家禽主要通過呼吸蒸發(fā)散熱但熱應(yīng)激會增加呼吸頻率，加重肺部負(fù)擔(dān)。長期高溫可能導(dǎo)致肺部炎癥反應(yīng)、肺泡結(jié)構(gòu)破壞和氣體交換功能受損。
免疫器官
法氏囊、胸腺和脾臟等免疫器官在熱應(yīng)激下表現(xiàn)出指數(shù)下降和結(jié)構(gòu)損傷，導(dǎo)致淋巴細(xì)胞凋亡增加，免疫功能顯著削弱，降低家禽的抗病能力。
營養(yǎng)干預(yù)措施
如上圖所示，為緩解熱應(yīng)激對家禽的不良影響，營養(yǎng)干預(yù)提供了重要的解決方案。以下是幾種常見的營養(yǎng)策略：
天然植物提取物
植物多酚通過抗氧化和抗炎作用，有效緩解熱應(yīng)激。例如白藜蘆醇 (RES) 能通過抗氧化和抗炎作用，改善腸道健康，增強(qiáng)家禽的生長性能。此外，草本植物提取物可改善腸道健康和抗氧化能力。如姜黃素能提高抗氧化能力，改善產(chǎn)蛋率和蛋質(zhì)量，并保護(hù)肝臟和腸道功能。
益生菌和益生元
益生菌 (如乳酸桿菌、雙歧桿菌) 可通過調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，增強(qiáng)腸道屏障功能，減少炎癥反應(yīng)。益生元 (如低聚半乳糖) 可促進(jìn)益生菌增殖，進(jìn)一步提升家禽的抗熱應(yīng)激能力。
氨基酸
特定氨基酸能通過抗氧化和免疫調(diào)節(jié)作用，緩解熱應(yīng)激對腸道和其他器官的損傷。如：L-茶氨酸能夠降低應(yīng)激激素水平，改善腸道屏障功能。色氨酸通過抗氧化和免疫調(diào)節(jié)作用，能緩解熱應(yīng)激對腸道和其他器官的損傷。
抗氧化劑
維生素C、維生素E及硒等抗氧化劑能顯著減少氧化應(yīng)激，保護(hù)肝臟、腸道和免疫器官的功能，緩解熱應(yīng)激的不良影響。
總結(jié)與展望
熱應(yīng)激對家禽神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)及多器官功能造成復(fù)雜的影響，同時顯著降低生產(chǎn)性能和健康水平。通過營養(yǎng)干預(yù) (如天然植物提取物、益生菌、氨基酸等) 和環(huán)境管理 (如加強(qiáng)通風(fēng)、安裝濕簾系統(tǒng)等) 的結(jié)合，可以有效緩解熱應(yīng)激的負(fù)面效應(yīng)。
未來研究可通過整合前沿技術(shù) (如代謝組學(xué)、微生物組學(xué)等)，進(jìn)一步探索熱應(yīng)激的作用機(jī)制及其系統(tǒng)性影響，并開發(fā)更精準(zhǔn)的營養(yǎng)干預(yù)方案。納米營養(yǎng)素等技術(shù)的應(yīng)用，也有望為提高家禽抗熱應(yīng)激能力提供新的突破方向。
原文出自 Biology 期刊
Huang, Y., Cai, H., Han, Y., Yang, P. Mechanisms of Heat Stress on Neuroendocrine and Organ Damage and Nutritional Measures of Prevention and Treatment in Poultry. Biology, 2024, 13, 926. https://doi.org/10.3390/biology13110926
Biology 期刊介紹
期刊主要涵蓋細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、微生物學(xué)等所有生物領(lǐng)域。
2024 Impact Factor: 3.5
2024 CiteScore: 7.4
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