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应激及其对动物生产的影响

应激（stress）的概念最早于1936年由加拿大科学家Hans Selye提出，指机体对外界或内部各种刺激所产生的非特异性应答反应的总和，这些非特异性变化称为全身适应综合症（general adaptation syndrome，GAS），即应激反应。

 

应激反应的本质是内环境稳态的重建，即动物受到应激原的作用后，在下丘脑-垂体-肾上腺轴及相关激素、调控因子的作用下，通过调控血液循环系统（加强心脏功能、增强血管收缩、促进供血）及外周器官组织代谢（促进糖原、蛋白质、脂肪等分解供能，抑制合成代谢）来保持体内生化过程的协调与平衡，并建立新的内环境稳态。

 

应激会影响生产动物正常的生理代谢、生长发育、免疫功能及繁殖性能，造成严重的生产损失，特别是持续时间长、强度大的应激过程，对于动物的健康和生产效率产生严重的负面影响。应激时动物往往表现为分解代谢增强，合成代谢降低；采食下降，增重和生长减缓，料比升高；免疫功能抑制，造成免疫损伤，抵抗力降低；繁殖活动抑制，繁殖性能降低。

图1. 交感神经-下丘脑-垂体-肾上腺皮质应激反应轴

 

 

 

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应激反应与炎症

应激反应的本质是动物在非正常状态下机体稳态的重建过程，涉及体内复杂的生理代谢和免疫反应过程。在应激反应稳态重建过程中，动物体内发生代谢和养分重分配，并会触发氧化应激及过度炎症反应，即“应激—氧化应激—炎症反应”模式，进而造成机体代谢紊乱和组织损伤。研究表明，肉鸡热应激环境下的肠道组织缺血，肠道绒毛脱落显著增加，肠道组织炎症因子显著升高；仔猪断奶应激会导致严重的肠道组织损伤及功能紊乱，运输应激也会导致动物内脏损伤，血液炎症标识物水平显著升高。因此，应激主要是通过触发氧化应激和炎症反应对动物造成健康损害和生产损失，基于抗氧化和抗炎症的技术来预防和缓解动物应激可以降低应激造成的生产损失。

 

 

 

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动物生产中常见应激及博落回散抗应激研究与应用

1.断奶应激

现代规模化养猪生产实行早期断奶，将3-4周龄仔猪强行断奶，此阶段仔猪消化功能不健全，抗病力低下，处于快速生长发育期，母仔强制分开造成仔猪心理、环境、日粮等剧烈变化从而导致仔猪断奶应激，并表现为肠道损伤，采食量降低，生长延缓，腹泻率和死淘率增加。博落回散通过“抗炎、整肠”，可促进断奶仔猪肠道组织修复，降低机体炎症水平，缓解断奶应激，显著提高仔猪生长性能。

 

（1）Dimitrios KANTAS等在仔猪断奶后6周日粮中添加50mg/kg博落回散（规格：100g:3.75g），与对照组相比仔猪断奶后采食量和日增重显著提高，料肉比显著降低（表1），仔猪断奶后血液炎症标识物结合珠蛋白和淀粉样蛋白显著降低（表2）。

 

 

 

（2）Jiashun Chen等在21日龄断奶仔猪日粮中添加博落回散（规格：100g:3.75g）50mg/kg，试验结果表明：博落回散组仔猪的肠道健康显著改善，组织形态更完整，肠道有益菌丰度更高（表3和表4）；仔猪生长性能显著提高（表5），仔猪抗氧化能力显著提高（表6）。

 

 

 

 

 

 

2.热应激

热应激即环境高温对动物产生的应激。在全球气候变暖的背景下，热应激对动物生产造成严重不良影响，主要表现为生产效率降低和动物健康隐患增加。热应激会导致动物应激激素皮质酮水平升高、肠道组织缺血，进而导致肠道炎症、屏障功能障碍以及破坏肠道菌群，在下丘脑-垂体-肾上腺轴的调控作用下，热应激状态下的动物蛋白质分解代谢增强，并表现为采食抑制，日增重和饲料转换效率降低，博落回散可以降低肠道组织炎症改善肠道屏障功能，对热应激状态下动物的生长性能恢复具有积极作用（图2）。

 

图2.博落回散改善热应激动物生产性能的机制

 

（1） Amnart Reansoi1等研究表明在高温环境下肉鸡日粮中添加30-60mg/kg博落回散（规格：100g:3.75g）可显著提高肉鸡的生长性能（表7），改善小肠组织形态学指标（表8）。

 

 

 

（2）Motoi Kikusato等研究表明肉鸡日粮中添加博落回散100mg/kg（规格：100g:3.75g），显著提高了热应激条件下肉鸡的生长性能（表9），改善了机体应激水平（表10），降低了肠道组织炎症水平（表11）。

 

 

 

（3）Hieu Huu Le等研究日粮中添加博落回散150mg/kg（规格：100g:3.75g）对生长猪预防热应激和肠道通透性的影响，结果表明：日粮添加博落回散显著降低了热应激生长猪的呼吸频率、直肠温度和体表温度（图3），唾液皮质酮水平显著降低（图4），肠道炎症因子水平降低，回肠和结肠通透性改善。

 

图3.博落回散降低热应激生长猪呼吸频率、直肠温度和体表温度

 

图4.博落回散降低热应激生长猪唾液皮质酮水平

 

图5.博落回散降低热应激生长猪回肠和结肠通透性

 

3.运输应激

运输是动物生产过程中常见的一种应激，会导致动物生产性能降低，免疫力下降，而屠宰之前的运输应激会造成动物源食品品质降低和微生物污染风险增大。（1）Valeria Artuso-Ponte等研究了日粮中添加150mg/kg博落回散（规格：100g:3.75g）对猪从养殖场运输至屠宰场后唾液中应激激素皮质醇水平及屠宰后胴体沙门氏菌污染的影响，结果表明博落回散可显著降低运输应激后猪唾液中皮质醇水平（图6），并且显著降低屠宰后胴体沙门氏菌数量（图7）。

 

图6.日粮中添加博落回散对猪运输后唾液皮质醇水平的影响，注：T1:日粮添加150mg/kg博落回散；T2：日粮添加150mg/kg博落回散+屠宰前3天饮水100mg/L博落回散；CON：对照组

 

图7.日粮中添加博落回散对猪屠宰后胴体沙门氏菌数的影响，注：T1:日粮添加150mg/kg博落回散；T2：日粮添加150mg/kg博落回散+屠宰前3天饮水100mg/L博落回散；CON：对照组

 

4.分娩应激

分娩本身就是一种生理应激，现代化集约生产将动物的分娩应激进一步放大，常常造成雌性动物分娩困难，难产，产后奶水少，产后炎症多发。

 

（1）Suwannathada, P等研究母猪妊娠后期日粮中添加博落回散对母猪分娩应激、炎症及仔猪生长性能的影响，结果表明，妊娠后期日粮中添加博落回散可显著降低母猪分娩后唾液中应激激素皮质醇的水平，显著降低母猪分娩后血液炎症标识物淀粉样蛋白和结合珠蛋白水平（图8）。

 

图8.日粮中添加博落回散对母猪分娩后皮质醇和C反应蛋白的影响，注：Control :对照组；T1：日粮添加50mg/kg博落回散；T2：日粮添加100mg/kg博落回散

 

5.免疫应激

免疫应激是指动物生产过程中的免疫激活对动物造成的应激，涉及神经、免疫、内分泌等多个系统及生理代谢过程，常造成动物生产性能下降，动物健康度降低。动物免疫应激的最大表现就是生长抑制，免疫应激会触发炎症反应，诱导机体产生大量的炎性细胞因子，进而调控机体代谢和养分重分配，即蛋白质、脂肪的分解代谢加强，非生产能量消耗增加。因此，炎症管理和代谢调控是预防和缓解免疫应激的核心环节。

 

（1）康保聚等研究表明日粮中添加50mg/kg博落回散（规格：100g:3.75g），可显著缓解免疫应激对断奶仔猪的生长抑制（表.12），显著增加仔猪血液免疫球蛋白水平并显著降低仔猪血液炎症因子水平（表.13）。

 

 

 

 

（2）石勇等以LPS诱导黄鳝免疫应激为模型研究博落回散对免疫应激黄鳝肠道炎症基因表达的影响，结果表明：博落回散显著降低了免疫应激黄鳝血清应激激素皮质酮的水平（图9），改善了黄鳝肝脏抗氧化水平（图10），显著下调肠道炎症相关基因表达（图11）。

 

图9博落回散降低免疫应激黄鳝血清皮质酮水平

 

图10博落回散改善免疫应激黄鳝肝脏抗氧化能力

 

图11博落回散下调免疫应激黄鳝肠道炎症因子基因表达

 

 

 

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总结

应激问题是现代动物生产效益提升的关键限制因素，“应激-氧化还原失衡-炎症-养分代谢重分配”是动物生长抑制的主要原因。因此，通过管理机体炎症，调控抗氧化能力，可以预防和缓解应激对动物生产的不利影响。大量研究数据表明，博落回散通过“抗炎、整肠、抗氧化”作用对动物断奶应激、热应激、运输应激、分娩应激、免疫应激等多种应激具有预防和缓解功效，动物生产中应用博落回散预防和缓解应激推荐日粮添加剂量为30-100mg/kg。

 

 

参考文献：

1.Kantas, Dimitrios, et al. "The effect of a natural feed additive (Macleaya cordata), containing sanguinarine, on the performance and health status of weaning pigs." Animal Science Journal 86.1 (2015): 92-98.

 

2.Chen, Jiashun, et al. "Effects of natural dietary supplementation with Macleaya cordata extract containing sanguinarine on growth performance and gut health of early‐weaned piglets." Journal of animal physiology and animal nutrition 102.6 (2018): 1666-1674.

 

3.Chen, Jiashun, et al. "Effects of dietary Macleaya cordata extract on growth performance, immune responses, antioxidant capacity, and intestinal development in weaned piglets." Journal of Applied Animal Research 47.1 (2019): 349-356.

 

4.Reansoi, Amnart, Yuwares Ruangpanit, and Seksom Attamangkune. "Effect of quaternary benzophenantridine and protopine alkaloids on growth response and gut health of broiler under hot climate management." Annual Conference Kasetsart, Bankok, Thailand. http://www. annualconference. ku. ac. th/cd53/02_019_O253. pdf Accessed January. Vol. 5. 2015.

 

5.Kikusato, Motoi, et al. "Effects of plant-derived isoquinoline alkaloids on growth performance and intestinal function of broiler chickens under heat stress." Poultry science 100.2 (2021): 957-963.

 

6.Le, Hieu Huu, et al. "Betaine and Isoquinoline Alkaloids Protect against Heat Stress and Colonic Permeability in Growing Pigs." Antioxidants 9.10 (2020): 1024.

 

7.Artuso-Ponte, Valeria, et al. "Supplementation with quaternary benzo (c) phenanthridine alkaloids decreased salivary cortisol and salmonella shedding in pigs after transportation to the slaughterhouse." Foodborne pathogens and disease 12.11 (2015): 891-897.

 

8.Suwannathada, P., Sangkaew, A., Suwannathada, P., Poolsawat, T., Steiner, T., Schmitt, J., 2015. Effect of dietaryplant alkaloids on stress and production parameters of sows. In: 7th Symposium of Porcine Health Management,22.04.e24.04.2015, Nantes, France.

 

9.康保聚,陈家顺,金顺顺,田军权,王鹏,符晨星,伍小松,姚康. 血根碱对脂多糖免疫应激断奶仔猪生长性能、免疫功能及肠道健康的影响[J]. 动物营养学报,2019,31(09):4251-4261.

 

10.石勇,胡毅,刘艳莉,车常宝,钟蕾. 血根碱对LPS诱导后黄鳝免疫应激及肠道炎症相关基因表达的影响[J]. 中国水产科学,2020,27(01):125-137.