动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展
随着我国 畜牧业 特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增 强，动物
应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中，动物氧化应 激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。
1 氧化应激概念与起因
1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中，会产生许多自由基，这些自由基通常不会导致组织细胞 的损伤，机体依靠自身体内的抗氧化防御体系，主要包括抗氧化酶类(包括超氧化物歧化 酶
SOD 、过氧化氢酶 CAT 、谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px 、谷胱甘肽硫转酶 GST 等) 及非酶类的抗氧化剂(包括 维生素 C 、维生素 E 、谷胱甘肽、褪黑素、 a- 硫辛酸、类胡萝 卜素、微量元素 铜、锌、硒等)，可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机 体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时，氧化还原状态失衡，过量的 自由基存在于组织或细胞内，即诱发氧化应激，并导致氧化损伤。因此，氧化应激 (Oxidative Stress) 是机体应答内外环境， 通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节 和信号转导，同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于 它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。
氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化 (受体和酶 )以及 DNA 的氧化损伤。 脂质、
蛋白质和 DNA 的氧化会对机体造成不同程度的危害，从而影响机体的生长、发育、 衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧 化应激。
1.2 氧化应激的起因
1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中， 基。首先，肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是 性有关。所产生的活性物质包括超氧
化物阴离子 ( · OH) ，它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的
产物。其次，另一个内源性氧化应激源 自于肠道先天
及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化 氮 (NO) ，其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。
当动物遭受应激刺激或患病时，机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基，过量的自 由基数量
将超过抗氧化体系的还原能力， 使机体处于氧化应激状态， 结果会导致机体损伤。 目前研究表明主要有四种致细胞损伤机制：
1) 对脂类和细胞膜的破坏，从而导致细胞死亡。
2) 对蛋白质、酶的损伤，从而导致蛋白质变性，功能丧失和酶失活。
3) 对核酸和染色体的破坏，从而导致 DNA 链的断裂，染色体的畸变和断裂。
4) 对细胞外基质的破坏，从而使细胞外基质变得疏松，弹性降低。
1.2.2 氧化应激的起因
1.2.2.1 外源性因素
1.2.2.1.1 日粮 营养因素 营养缺乏或不良可能使体内自由基增加，而且还影响抗氧化酶生物合成及
内源性抗氧
都会产生活性氧代谢物 (ROM) ——自由 ROM 的来源，其生成与电子传递链的活
(O2-) 、过氧化氢 (H2O2) 和羟基自由基
化水平，从而使自由基增多。如日粮矿物元素硒、铜、锌或猛缺乏、多不饱和脂肪酸含量过高等。
1.2.2.1.1.1高能、高蛋白、快速吸收糖类日粮能提高动物的生产性能，而动物采食高蛋白质、糖和脂肪可导致体内产生大量的自由基，引起氧化应激发生，损害机体的抗氧化系统, 降低动物的抗病能力、饲料转换效率。高能、高蛋白日粮会影响消化道组织、器官的氧化还原平衡，引起的氧化应激首先表现为食后氧化应激。
1.2.2.1.1.2日粮中添加的脂肪是生成自由基或ROM的一个重要来源。除日粮中直接添加的脂肪外，大约50%的日粮脂类来源于其他饲料成分，如棉籽粕、酒糟粕、豆粕和鱼粉等, 而来自这些饲料成分的大多数脂类都含有大量易于被氧化的不饱和脂肪酸。例如，乙醇生产过程中产生的酒糟粕是不饱和脂肪酸的主要来源，蒸憎过程中的热作用以及湿酒糟粕中的高水分加剧了不饱和脂肪酸的氧化过程，最终导致洒糟粕中含有较多的易于氧化和不稳定的脂肪。
1.2.2.1.2环境因素
环境因素主要包括高温高湿、通风不良、辐射等，都将导致机体氧自由基过量生成和/或细胞内抗氧化防御系统受损而产生氧化应激。
BernabUCCi等(2005)研究了在春季或夏季氧化应激对围产期奶生的影响(39.5°C、温湿度指数73),表明围产期奶牛在夏季时血红细胞中的氧化脂(硫代巴比妥酸反应物TBARS) 和SoD水平要高于春季。Lin等(2006)同样发现，葩生产中的急性热应激能够诱导氧化应激，表现为血浆中TBARS含量升高，以及血浆和肝脏中抗氧化酶类活性降低。MUjahid 等(2007)报道，热应激条件下肉公雏肌肉线粒体中ROM含量增多。Bottiie等(1998)通过比较通风不良与通风良好的环境条件下肉仔鸡的氧化与还原谷胱甘肽比值(GSSG/ GSH),结果表明较大程度的氧化应激会导致氧化型谷胱甘肽水平的升高。
刘扬等研究报道，不同剂量中波紫外线照射后∣h,小鼠成纤维细胞内活性氧的表达量明显增高。王兰芳等研究发现，高温+免疫接种会给蛋鸡机体造成很大的影响，使机体内SOD 活性受到抑制，脂质过氧化物(LPO)含量升高，提高日粮维生素A水平有利于减轻机体脂质过氧化程度。
1.2.2.2内源性因素
内源性因素主要是各种细菌、病毒性疾病及变态反应和衰老。
1.2.2.2.1在疾病感染过程中，动物的第一免疫反应使巨噬细胞和嗜中性粒细胞产生ROM,从而杀死病原微生物，而抗氧化物酶如SOD和GSH-Px会清除ROM,以防止损伤宿主细胞。
1.2.2.2.2肠道系统的炎症反应通常会降低动物的抗氧化能力，从而导致某些营养物质的吸收障碍，特别是在脂溶性维生素的吸收方面。
2氧化应激动物模型的建立
氧化应激动物模型的成功构建是系统研究氧化应激危害效应、机制及抗氧化的基础。
迄今有关氧化应激的报道主要集中在实验动物且主要以疾病性的氧化应激为模型，在畜禽
氧化应激模型的研究上相对较少。近年来，人们才逐渐在猪、肉鸡等动物上进行氧化应激
模型的探讨。
2.1以氧化鱼油作为应激源的氧化应激IJ猪模型
植物泊脂和一些动物油脂如鱼油等富含多不饱和脂肪酸(PUFA)J在饲料储存过程中,
因氧气、光照、湿度、温度、铜、铁、霉菌等因素的作用，会形成大量脂质过氧化产物。这些产物不但会影响饲料脂质利用效率，还会给畜禽造成氧化应激。因此，若能成功构建食源性的可复制的氧化应激动物模型将具有非常重要的价值。
以富含PUFA 的玉米油和鱼油为对象，分别向其中加入外源性的促氧化剂（Fe2+ Cu2+ 、
H2O2 和O2），并以过氧化物价（POV ）、酸价（AV ）、皂化价（SV）、硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和碘价（IV）为指标评判脂质的过氧化程度，经比较分析发现鱼油的过氧化速率远远快于玉米油（玉米油过氧化时长与POV 的动态方程为：YPOV=0.0005X2+0.1434X+4.9404 ，
R2=0.9924 ，X：单位为“ 天”，Y：单位为“ meqO2/kg ” ；鱼油过氧化时长与POV 的动态方程为：YPOV =-0.692X2+73.605X-329.88 ，R2=0.79 ，X：单位为“小时”，Y：单位为“ meqO2/kg ” ）试验制作了不同POV 值的氧化鱼油，按照3％的比例加入到饲料中，拟构建食源性的氧化应激模型。结果发现，不同POV 值的氧化鱼油可提高仔猪的腹泻指数，降低生产性能和养分利用率。其中，以POV 值约为l000 meqO2 ／kg 的氧化鱼油作用效果最明显。
2.2 Diquat 诱导氧化应激仔猪模型
Diquat 又叫敌快死，是双吡啶除草剂，它和百草枯（Paraquat）一样可以利用分子氧产生
O2-和H2O2 ，诱导动物产生氧化应激。Diquat 的主要靶器官是肝脏，而主要的物质代谢都集中于肝脏。因此，以Diquat 作为氧化应激源构建动物的氧化应激模型，有助于研究动物氧化效应及可能机理。Diquat 对大鼠的半数致死剂量（LD50）为120mg ／kg 。有研究发现，以LD50 的十分之一作为腹腔注射剂量可诱导野生型大鼠的氧化应激并不会引起动物死亡。
采用12mg ／kg 体重的腹腔注射剂量诱导断奶仔猪氧化应激，并将应激效应与饲喂含5％氧化鱼油饲料（在混入饲料前油脂POV 值为786.50meqO2/kg ，混入饲料后抽提油脂POV 值为122.63 meqO2/kg）的仔猪的应激效应进行比较。结果发现，在注射Diquat 后，所有的试验猪在
30 分钟内都出现呕吐、厌食等症状，但在3 天后都基本恢复采食，在试验期（26 天）结束后，未见猪只死亡，但是大多数试猪在试验后期出现增重下降、厌食、精神萎靡不振的现象。
上述研究结果表明，使用的Diquat 腹腔注射可成功构建氧化应激模型，但采用12mg ／kg 的注射剂量可能不太适合构建长期氧化应激状态动物模型。随后，进一步的研究表明，通过腹腔注射10mg ／kg Diquat 可有效诱导仔猪氧化应激，建立稳定可靠的氧化应激模型。
2.3 地塞米松（DEX）诱导氧化应激肉仔鸡模型
王成等（2008 ）采用地塞米松（DEX）处理肉仔鸡胸肌卫星细胞（SCs），筛选DEX 的最佳作用时间和浓度，以优化肉仔鸡卫星细胞（SCs）的氧化应激模型。试验将体外培养的肉仔鸡胸肌SCs按DEX处理浓度（0、0.03、0.06、0.12、0.24、0.48 和0.96 mg/ml）分为7组，分别测定培养不同时间点（6 h、12 h、24 h 和48 h）SCs的存活率（MTT法），细胞及培养液丙二醛（MDA）、氧自由基（ROS）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽硫转酶（GST）含量或活性。研究结果显示，随DEX浓度升高，SCs中MDA 和ROS含量极显著升高、SOD和GST活性极显著降低；随着DEX处理时间的延长，SCs存活率及SOD 和GST活性均有所下降、MDA 和ROS产生量上升；用0.12 mg/ml 的DEX处理SCs 24 h后，SCs
存活率显著降低
上述研究表明，以0.12 mg/ml DEX 处理SCs 24 h 能使肉仔鸡骨骼肌SCs产生适度的氧化应激，可以作为肉仔鸡胸肌卫星细胞的氧化应激模型。
3 氧化应激对动物的危害
3.1 氧化应激对动物消化道结构和功能的影响
氧化应激是人类和动物范围极广的综合病症的主要原因之一。这些综合病症包括所有炎症，如肠炎、肠蠕动紊乱、各种急性炎症诸如创伤愈合过程中出现的炎症、心血管疾病、神经紊乱及一些与代谢有关的疾病等。其中对消化道的氧化损伤在动物生产中发生率极高，由于慢性应激状态下，表征不易察觉，危害性极大。消化道是动物体内营养素的消化、吸收和代谢的主要器官，因此，过量的自由基极易诱发胃肠疾病及消化道功能紊乱，给畜牧业的发展造成巨大损失。研究氧化应激对消化道结构与功能的影响成为当今的一项热门研究课题。
3.1.1 氧化应激对动物消化道粘膜结构形态的损伤
消化道是消化和吸收营养物质的功能器官，它还具有免疫、内分泌、粘膜屏障等作用。其中肠粘膜屏障功能具有阻止肠腔内有害物质如致病微生物、抗原和促炎因子进入血液循环的作用，从而维护动物体健康。胃肠道的结构、整体性、氧化还原状态、微生物菌群和酶系的平衡状态是保证其正常生理功能的重要因素。
消化道器官与粘膜极易遭受氧化应激损伤，使旁细胞结合复合体受损，增加上皮通透性。更为重要的是肠粘膜含有高浓度的非蛋白质巯基，氧自由基作用于巯基使蛋白质变性、酶失活，氧自由基与膜内多不饱和脂肪酸结合造成脂质过氧化损害，损伤肠粘膜组织，肠粘膜层变薄、绒毛变短、绒毛表面积减少、隐窝变浅。在粘膜屏障受损情况下，肠粘膜通透性增高，肠道细菌移位引起促炎因子大量释放，从而诱发多种消化道疾病或加重原发疾病的过程与氧自由基的产生有密切的关系。直接的症状是肠道的蠕动、粘膜的渗透性、电解质的分泌、粘液的释放、肠上皮形态及细胞的结构和周转异常，防御系统的改变将提高肠源性感染的发生率。
3.1.2 氧化应激对动物消化道屏障和吸收功能的影响氧化应激不仅引发粘膜细胞损伤，可继而导致消化道分泌功能下降，导致消化吸收、转运和同化代谢功能降低，降低饲料利用率。
肠道粘膜组织的损伤，促使病原微生物可乘虚而人。当肠道内氧自由基增加时，会使肠道中耐受能力较弱的乳酸菌数量减少，而大肠杆菌的数量上升。病原菌侵入的增加，使得巨噬细胞在吞噬过程中释放活性氧数量增加，生成的O2- 可使酶类及非酶类的物质还原并可产生反应性更高的活性氧。Wargle （1996 ）研究表明在多种动物中，消化道粘膜的炎症和多种影响肠道粘膜功能的可溶性调节物的释放有关系。Pscheidl 等（2000 ）报道酸中毒可促进脂质过氧化及氧化剂介导的细胞损伤，反应性氧代谢产物能引起ATP 耗竭，ATP 耗竭是引起肠上皮屏障功能不全的一个重要因素。Ilaria 等（2002 ）报道，内脏氧化还原状态的改变是肠道蠕动异常或内脏敏感度提高的病理学早期因素。黎君友等证实营养素的吸收依赖于肠吸收细胞膜完整性，肠粘膜损伤，致使大量吸收细胞受到破坏，严重影响小肠吸收功能。大多数营养物质吸收是耗能过程，需要消耗A TP，而肠缺血能严重干扰
小肠细胞的能量代谢，显著降低小肠粘膜的ATP 含量，从而加重了肠粘膜的代谢应激，造成小肠吸收功能障碍。
3.1.3 氧化应激对动物消化道基因表达的影响氧自由基(ROS) 可通过细胞信号传导途径影响细胞的分裂、分化、凋亡等过程，许多细胞信号的传导通路对氧化应激都很敏感，ROS 可能是诸多信号传导通路的共同环节。ROS 可能通过影响粘膜细胞的基因表达，调节肠道的功能。
3.2 氧化应激对动物免疫系统的影响机体免疫机能和自由基关系非常密切。免疫细胞在应答外来物、霉菌、真菌、细菌、病毒时，可能通过多种机制表达其防御反应，比较明确的机制有以下三种：1) 通过NADP
氧化酶系统诱导的免疫细胞呼吸爆发所产生的活性氧包括氧负离子及其所产生的自由基，是机体产生
自由基和活性氧的重要来源；2)通过髓过氧化物酶(Myeloperoxidase MPO) 系统产生活性氧和次卤化物，以抵御外来物的侵入和袭击，但当其反应过度时，也可以造成氧化损伤；3)通过诱导型一氧化氮合酶(Inducible Nitric Oxide Synthase ，iNOS) 系统产生一氧化氮及其与氧反应所造成的过氧亚硝酸盐，通过其强氧化作用杀伤外来微生物及其自身的变异细胞，同时也是造成组织损伤的的因素之一。
氧化应激可导致人和动物机体的细胞免疫抑制，不仅影响淋巴细胞的增殖、分化与成熟，还影响自然杀伤(NK)细胞和杀伤(K)细胞的杀伤能力，使机体抗感染能力下降。有研究指出，氧化应激可直接引起小鼠胸腺和脾脏萎缩，影响脾脏T 淋巴细胞的增殖反映；也可
引起仔猪脾脏严重充血、出血，淋巴细胞减少，脾脏和胸腺萎缩。
与采食正常日粮的小鼠相比，采食高脂日粮的C57BL/6 小鼠受硫酸葡聚糖钠( DSS) 应激时，结肠上皮非CD1d 限制型自然杀伤细胞显著增多，高脂日粮也刺激这种细胞产生肿瘤坏死因子-α(TN-Fα) 和干扰素-g(IFN-g) 增多。同时调节型T细胞显著减少，小鼠对DSS 诱导结肠炎的易感性增强。小鼠摄食高脂和高糖饲料可引起脂肪肝，肝脏免疫功能紊乱，主要表现为自然杀伤细胞( NKT)数量减少和已经可引起NKT死亡的IL-12 产量增多，同时其他炎性细胞因子产量增多，肝脏炎性损伤易感性增强。长期摄入高脂饲料，造成氧化应激削弱小鼠细胞特异性免疫反应，降低机体抵抗感染的能力。
3.3 氧化应激对动物胴体品质的影响近十年来，随着人们对畜产品品质意识的提高，国内外学者对氧化应激与畜产品品质之间的相互关系的研究也逐渐走向深入。
宋伟等( 2004)研究了温热环境对生长猪过氧化反应及肉品质的影响。研究发现：1) 机体过氧化反应对热处理较为敏感,其相关指标(血浆丙二醛MDA 、超氧化物歧化酶SOD 以及总抗氧化能力T-AOCD )绝对值的变化及其之间关系的变化能够在一定程度上反映出热处理的时间效应；2)高温应激明显改变肉质的适口性和营养性，显著降低肌肉肉色、系水力和剪切力，增加肌肉乳酸、磷、胆固醇含量，降低肉质肌内脂肪和游离脂肪酸含量；高温应激也改变了肌纤维细胞能量代谢过程，肌浆中磷、乳酸的水平显著升高，而肉样中乳酸脱氢酶(LDH) 、肌糖原(MC) 水平的活性降低。在应激对过氧化效应上，宰前应激明显造成肌肉组织细胞损伤。
柏华等( 2007)研究了慢性氧化应激对肉仔鸡肉品质及消化代谢的影响，结果表明，通过饮水添加10～30 ㎎/L 的可的松引发肉仔鸡慢性氧化应激，继而影响肌肉组织的发育，显著降低肌肉的营养成分，即增加了胸肌、腿肌滴水损失和胸肌pH 值, 降低了胸肌、腿肌蛋白和脂肪含量。
王成等( 2008 )对氧化应激影响肉仔鸡肉品质的主要MAPK 信号转导通路进行了研究。研究发现：1）体外采用0.12 mg/ml 地塞米松（DEX）处理胸肌卫星细胞（SCs）24 h 能使肉仔鸡骨骼肌SCs 产生适度的氧化应激，可以作为肉仔鸡胸肌卫星细胞的氧化应激模型；2）在DEX诱导肉仔鸡胸肌SCs产生氧化应激过程中，p38MAPK 和JNK通路起着关键作用；3）抗氧化物质（维生素C 、维生素E、茶多酚TP、大豆黄酮DZ）能通过调控p38MAPK 和JNK 信号通路缓解氧化应激对肌肉SCs 所产生的氧化损伤，显著降低SCs 中丙二醛（MDA ）与ROS 的产量，下调了MEK3 和MEK4 基因的表达量、上调了SOD 和GST 基因的表达量；4）日粮中添加茶多酚（TP）与维生素C 对肉仔鸡生产性能无明显影响，但能通过调控JNK 和p38 信号通路缓解DEX 饮水诱导的氧化应激对肉仔鸡造成的氧化损伤。
4 氧化应激的预防或干预措施当动物遭受氧化应激刺激时，体内的抗氧化体系将会产生应答以淬灭自由基，而过度氧化应激则严重影响着动物的健康和生产性能，同时改变了应激动物对一些具有抗氧化作用养分的适宜需要量，因在动物的饲料中其必需养分除了能满足基本的营养需要外，还要求能维持
营养物质及其代谢与自由基稳衡性动态的关系，故合理的营养供给能显著降低应激带来的危害。因此，深入探讨氧化应激的危害效应和机制，从营养调控角度寻求缓减应激危害的措施，将有助于加快实现畜禽的抗病饲养。
4.1 机体自身调节正常情况下，在一定范围内，动物体对氧化还原状态具有较强的自身调节能力，活性氧代谢物（ROM ）通过内源抗氧化防御系统保护细胞免受损伤。这种防御系统由三类抗氧化剂组成（Miller 等，1993）：第一组为酶类抗氧化剂，包括线粒体Mn 依赖性超氧化物歧化酶（SOD）、Cu-Zn 依赖性SOD 及Se依赖性谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等（Aw 等，1999）。酶类抗氧化剂是主要的内源抗氧化防御系统和抵抗ROM（如H2O2 和· OH）的第一道防线。第二组为细胞内液的蛋白质抗氧化剂，例如带有巯基基团的清蛋白、半胱氨酸和同型半胱氨酸。第三组为低分子量的短链抗氧化剂，如水溶性维生素C 、谷胱甘肽、脂溶性维生素E 和维生素
A 。如果氧化应激超过了动物的抗氧化能力，将会进一步扩大组织损伤（Weiss，1989）。
4.2 添加外源性抗氧化剂
4.2.1 对营养性氧化应激的抑制作用在高能、蛋白日粮中补充各种外源抗氧化物质、重建机体组织细胞内氧化/ 抗氧化的平衡，将有助于消化道营养性氧化应激的预防。抗氧化剂与其他营养素一样，存在适宜营养需要，高能状态下需要增加。适量的抗氧化剂，可使GSH-Px、SOD、CAT 的活性提高，但过量同样增加氧自由基释放，破坏生长抑素分泌系统，使抗氧化酶活性急剧下降。例如对于日粮脂肪引起的氧化应激，日粮中的抗氧化剂可通过与自由基反应，能够减少过氧化物载体，使其转化成无毒性的代谢物。抗氧化剂能够与易于氧化的脂肪酸结合，从而稳定分子结构，抑制脂类氧化的加剧以及过氧化物的进一步形成。日粮中抗氧化剂含氢的活性集团如乙氧基喹啉、叔丁基对苯二酚（TBHQ）、二丁基羟基甲苯（BHT）或丁基羟基茴香醚（BHA），能够与脂肪酸或媒介中的不对称电子自由基相结合，从而阻止其被氧化。添加抗氧化剂（AOX ）能够稳定饲料原料（如湿酒糟粕）中的脂肪，阻止不饱和脂肪酸C18 ：2 和C18：3 的进一步氧化和损失。同时，AOX 能够有效抑制脂肪因氧化过程所导致的能量损失。通过原子测热法所测定的能量值表明，与新鲜脂肪相比，氧化脂肪的能量降低了35％。然而，在有效的AOX 存在情况下，能量值得到维持。脂肪的氧化不仅降低了其能量和生物价值，而且还会把氧化反应扩大到其他脂类成分中，如维生素和日粮色素。
此外，目前使用的抗氧化剂主要还包括铁、硒、锌、镁、维生素C 、维生素E、烟酸、丹酚酸、番茄红素、硫辛酸、二氢吡啶、半胱胺、茶多酚等。铁、硒、锌等作为抗氧化酶系的组成影响抗氧化状态，如动物锌缺乏时，脂肪氧化增加，可诱发机体产生氧化损伤，补加锌则能使损伤得以恢复（Yoursef, 2002 ），锌可有效地降低NO 水平，减少对机体的氧化损伤作用（Wapnir,2000 ）。镁能够减少氧自由基的泄露。丹酚酸、番茄红素、硫辛酸、二氢吡啶、半胱胺等外源抗氧化剂能够清除自由基，维持正常的氧化还原状态，改善消化道功能。
4.2.2 对其它氧化应激的抑制作用
饲料中外源性添加抗氧化剂（AOXs ）可缓解胃肠道的一些氧化应激，以及节约在氧化应激情况下内源性A0Xs 的供应。即可以保护肠腔内的AOXs ，合成AOXs 可以减少内源性AOXs 如谷胱甘肽、维生素A、维生素E 被肠道细胞的吸收。Knight 等（2007 ）研究表明，新鲜脂肪或氧化脂日粮中添加乙氧基喹啉能够显著增加肝脏中的维生素A 含量，此结果进一步支持了合成AOXs 能够节约内源AOXs 消耗的假设。
关于抗氧化剂添加的剂量、抗氧化剂的协同作用以及氧化应激与DNA 损伤关系等，都还有待进一步研究。
4.2.3 谷氨酰胺对氧化应激的抑制作用
谷氨酰胺（Gln ）供给对粘膜上皮结构的完整性起着十分重要的作用，严重应激状态下，肠粘膜上皮细胞内Gln 很快耗竭。Gln 供给在促进肠细胞能量代谢同时，增强谷胱甘肽（GSH）合成，进一步减少氧自由基危害。
王军军等（2007 ）研究报道，过氧化氢处理可降低了细胞增殖相关蛋白Medthionyl Aminopeptidase2 、Transgelin-2 、RAD23 ；压力反应蛋白HSP70、GRP78 ；钙离子信号传导相关的蛋白Calreticulin precursor 、Calmodulin 等的表达量，而提高了细胞骨架蛋白Lamin
A 、Vimentin 、热休克蛋白90 （HSP90）、Ribonuclease Inhibitor （RI）等蛋白的表达。这些蛋白的表达变化反映了细胞的生长受限、胞膜氧化损伤以及核相关的氧化抵抗。谷氨酰胺（Gln ）的添加增加了对蛋白合成和胞内钙调节具有重要意义的钙网蛋白和转录因子BTF3 的表达，降低了谷氨酰胺合成酶的表达以及可能引发免疫应激的MHC class Ⅱ的表达。此研究结果对进一步认识体外和体内谷氨酰胺改善肠道氧化应激的效果及其机制提供了一定的理论基础。可见，Gln 在调节细胞内氧化还原状态、氧化应激、细胞增殖与凋亡等方面具有重要的意义。
4.2.4 硒对氧化应激的抑制作用
硒是动物必需微量元素之一，Burk 和Hill（1995）预言哺乳动物体内有超过100 种的硒蛋白。硒的生物学功能是多方面的，而最主要的是其抗氧化功能。机体硒水平的高低，直接影响机体的抗氧化性以及对疾病的抵抗力。
4.2.4.1 硒可缓解由氧化应激引起的生产性能和养分表观消化率的降低。
4.2.4.2 硒可提高机体抗氧化酶的活力，维持机体氧化还原稳衡状态。余冰等（2007 ）研
究发现，随着饲粮硒添加水平的增加，有提高氧化应激仔猪血清GSH、GSH-Px、SOD 和CAT 等抗氧化酶活力的趋势。
4.2.4.3 硒可降低脂质过氧化的发生，保护细胞结构与功能的完整性。
在许多对ROS 敏感的物质中，多不饱和脂肪酸( PUFA)的敏感性高于其它物质，
通常认为脂质过氧化是细胞过氧化损伤的主要标识。脂质过氧化最普遍的检测指标是丙二醛(MDA )的含量，因MDA 是由ROS攻击生物膜中多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用而形成的脂质过氧化物，因而MDA 水平高低可反映机体细胞受自由基攻击的严重程度，也可代表组织细胞内的ROS 水平。余冰等( 2007 )研究发现，添加硒后可以显著或极显著降低血清MDA 含量，且在氧化应激状况下，随着硒添加水平的增加，MDA 呈逐渐下降的趋势。
含量4.2.4.4 硒可减少DNA 的氧化损伤，降低细胞凋亡的发生。
细胞凋亡的突出特征是由于内源性核酸内切酶的激活而导致细胞核DNA 断裂成大量200bp 及其倍数大小的核苷酸片断，凝胶电泳表现为典型的DNA ladder 。氧化应激导致仔猪肝脏和脾脏细胞DNA 断裂，在凝胶电泳图谱上表现出明显的DNA 条带。氧化应激仔猪肝脏和脾脏都出现超微结构的变化，表现肝细胞核膜严重扩张、内陷或溶解，核皱缩、染色质聚集，线粒体肿胀、破裂、嵴紊乱，见中性白细胞和糖原异常聚集。脾脏出现不同程度的浆细胞、网状细胞和淋巴细胞的病变，线粒体肿胀，内质网微扩和细胞器坏死，且见大量白细胞和红细胞。而与Se(0.2) ／Diquat(+) 组肝细胞核膜严重扩张、内陷或溶解相比，Se(0.4) ／Diquat(+) 组肝脏见肝细胞核膜微扩，内质网和线粒体扩张。可见，添加硒可以降低细胞凋亡的发生。
慢性心理应激大鼠模型的建立及评价研究进展
[收稿日期]2009-03-17 [基金项目]安徽省教育厅自然科学研究资助项目(K J 2008B 318)[作者单位]蚌埠医学院第一附属医院心内科,233004[作者简介]王 寅(1981-),男,硕士研究生,住院医师. [文章编号]1000-2200(2010)02-0206-03 综 述 慢性心理应激大鼠模型的建立及评价研究进展 王 寅 综述,王洪巨 审校 [关键词]应激,心理学;动物模型;大鼠;综述[中国图书资料分类法分类号]R 395 [文献标识码]A 随着社会环境和生活方式的改变,工作压力增加,生活节奏加快,心理应激因素参与疾病的发生、发展得到广泛重视。心理应激触发机体产生的生理学效应包括急性自主神经功能不全、神经内分泌激活、血流动力学改变和引发炎症反应过程。因此,研究心理因素在疾病发生、发展和康复过程中的作用,具有重要的意义。慢性心理应激动物模型在医学研究领域发挥着越来越重要的作用,大量用于临床药物的筛选和评价,并且通过这些慢性心理应激动物模型了解临床疾病的病理生理机制,发生、发展以及对疾病的预后评估都有不可替代的作用。目前对于心理应激模型还没有统一的标准,现将主要的几类心理应激动物模型及其评价方法作一综述。 1 慢性抑郁型动物模型 抑郁是一种以情绪低落,思维迟钝,行为迟缓为主要症状的精神疾病,同时可伴有睡眠减少,体重降低等躯体症状。1.1 模型制作 1.1.1 慢性温和的不可预知性应激(chron ic m ild stress ,C M S) 由K atz 等 [1] 于1981年创立,但缺点较多,如过强的 应激刺激常导致动物死亡。由W ill ner 等[2-3] 对其进行改 进,是目前应用和研究较多的一种抑郁症模型。让大鼠在2~4周内每天经历一种不愉快的轻度应激,包括冷水游泳(4 ,5m i n),电击(电流强度1.0mA,频率1次/分),热环境(45 ,5m in),日夜颠倒,闪光刺激(频率3次/分),禁食,禁水,夹尾(1m in)等刺激。每种刺激形式不连续2天出现,形成一种CM S ,避免动物对同一种刺激产生适应。1.1.2 束缚应激模型 慢性束缚模型[4-5] 是将动物限制在 一个狭小的容器内(直径5cm ,长20cm ),使动物产生无助 或抑郁,每次刺激时间约1h 。 1.1.3 行为绝望(behav i oural despair ,BD )模型 亦称之为 强迫游泳模型 (f o rced s w i m m i ng test ,F S T ),由Porso lt 等1977年建立,被R enard 等[6-7]应用,是将大鼠(或小鼠)置入盛水的环形玻璃缸内强迫游泳。动物最初在水中拼命游动、挣扎,试图逃脱,随之感到逃脱是不可能的,便不再挣扎和游动,仅将头部露出水面,肢体漂浮,维持一种不动状态,称之为 BD 。由此衍生出小鼠的悬尾模型(tail suspension test ,T ST ),是将小鼠尾部悬挂,悬尾小鼠为克服不正常体位而挣 扎活动,但活动一定时间后,出现间断性不动,显示 绝望 状态[7-8]。 1.1.4 其他类型 如药物诱发的抑郁模型[9],孤养模型[10]等抑郁模型。 1.2 模型行为评分 目前尚无公认的经典测量抑郁情绪的测验,在各种抑郁模型动物中主要通过以下试验测量抑郁水平:多用敞箱试验[1]进行行为测评,表现为大鼠自发性探究行为明显减弱,运动能力降低。体重减轻、性行为减少、血浆中糖皮质激素升高,睡眠周期紊乱。同时发现老鼠天生偏好糖水的兴趣下降,运用糖水消耗试验测定24h 饮用1%蔗糖溶液的量,若糖水消耗显著降低,表示抑郁模型造模成功[2]。1.3 模型评价 上述抑郁模型可用于抗抑郁药物的筛选及抑郁病理生理机制的研究,因其采用的刺激因子类似人在生活中经历的应激事件强度,较好地模拟了人类快感缺乏、兴趣降低这一核心症状,并且模型稳定持久,作为抑郁应激模型是理想的。2 焦虑动物模型 焦虑是事先知道但又不可避免的、即将发生的应激性事件引起的一种预期反应,以恐惧、担心、紧张等精神症状为主要表现,同时伴心悸、多汗、手脚发冷等植物神经功能紊乱,其核心症状为担忧。2.1 模型制作 2.1.1 间氯苯哌嗪(mCPP)诱导焦虑的明暗箱模型 1998 年B ilke -i Go rz 等[11]建立了W istar 大鼠mCPP (2.5m g /kg)诱导焦虑的明暗模型,焦虑症状是通过对动物进入明箱的次数明显减少表现的。谭德讲等[12]用ddy 小鼠取代W i star 大鼠建立mCPP 诱导焦虑的明暗箱模型,是一个简便易行,经济有效的焦虑模型。 2.1.2 V oge l 饮水冲突试验和条件性电击饮水冲突是将动物的饮水行为和不确定的电击结合起来,动物如果想满足饮水的需要就可能受到电击的创伤,由此造成动物在饮水和避免电击之间的冲突,产生焦虑反应[13]。而条件性电击模型中,将某种信号和电击随机结合起来,信号出现后可能会出现电击,也可能不出现电击,动物处于期待性焦虑反应[14]。2.1.3 社会行为模型 该类模型包括天敌暴露[15]、社会隔离、母爱剥夺[16]等。天敌暴露模型是将动物暴露于对其生命有强烈威胁的另一动物面前,天敌就会进行猛烈的进攻, 而造成其焦虑水平的提高。但这一模型往往会对试验动物造成创伤,故多采用可视天敌暴露和天敌气味暴露等模型。2.2 模型行为评分标准 经典的测量动物焦虑反应的方法是高架十字迷宫试验[17]和敞箱试验。高架十字迷宫试验是 206 J Bengbu M ed Co l,l Februar y 2010,Vo.l 35,N o .2
动物热应激的生理变化机制
文献综述题目：动物热应激的生理变化机制
动物热应激的生理变化机制 摘要：随着畜牧业产业化和集约化的逐步深入畜禽应激方面的研究已成为动物研究领域中的一个热点，有关动物应激机理的研究则更加引人注目。因此只有彻底弄清楚HSPs的调控机制才有可能了解应激的作用本质，为应激的研究提供参考，从而为动物生产中的应激监测系统提供科学依据。 热应激蛋白（heat shock proteins HSPs）是动物在不良因素作用下所产生的一组特异性蛋白质，任何应激均可诱导机体的HSPs合成增加，它能使动物迅速适应环境变化，保护机体不受或少受损害。HSPs作为应激的调控蛋白对阐明动物的应激机理有着非常重要的作用。 热应激反应的最大特点是在应激蛋白（heat shock proteins HSPs）合成增加，而正常蛋白质的合成则受到抑制。从而对机体的生长代谢、免疫功能等造成影响。文章综述畜禽热应激发生机制的国内外研究现状，运用系统动物营养学的思维方法，从动态和整体的角度探讨畜禽热应激生理变化规律。 关键词：畜禽；热应激；生理变化；系统动物营养学 热应激是指动物机体处于高温环境中所做出的非特异性生理反映的总和。随着集约化高密度饲养方式的迅速发展，热应激对畜禽生产造成的危害越来越受到人们的关注。大量研究显示，热应激严重影响机体呼吸、循环、消化、免疫和内分泌等系统的功能，使机体新陈代谢发生改变。但有关畜禽热应激发生发展规律的研究多从静态和局部的角度出发，少有以机体整体为研究对象，动态的研究热应激发生发展规律的报道。文章运用系统动物营养学的思维方法，以众多学者的研究成果为基础，从动态和整体的角度探讨畜禽热应激生理变化规律。 1．畜禽热应激生理变化规律探讨 在大量的试验研究中，对温热环境强度量化和统一的困难，可能也是造成各试验结论不一致甚至相悖的原因之一。能量代谢与物质代谢是机体新陈代谢的2个方面，热刺激下机体散热受阻导致能量代谢失衡，引起物质代谢失衡，机体便做出一系列反映来维持新陈代谢的动态平衡。运动着的事物都有一个发生、变化和发展的过程，因此可推测机体对热应激的调节同样有一个发生、变化和发展的过程。 1.1开始阶段 只有能量代谢平衡受到破坏。当温热环境最开始作用于机体时，抑制了机体的散热，在很短时间内（也许是数十分钟到数小时）无法散发的热量在体内蓄积，引起体温的细微变化，作用于体内的温度感受器（如颈动脉窦的温度感受器）感受器发出神经冲动，与体表神经末梢由于温热刺激而产生的神经冲动一同传至中枢神经；中枢首先从行为调节与加强机体散热上做出反映，机体表现出一系列有利于散热的行为与生理变化，如静止、伸展四肢及轻微喘息等[1]。正如Zhou和Yamamoto（1997）的研究表明，温度升高使肉鸡呼吸频率升高，此时机体的物质代谢平衡没有受到影响。
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展 中国农业科学院饲料研究所姚浪群 北京爱绿生物科技有限公司胡红军 随着我国畜牧业特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增强，动物应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中，动物氧化应激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中，会产生许多自由基，这些自由基通常不会导致组织细胞的损伤，机体依靠自身体内的抗氧化防御体系，主要包括抗氧化酶类（包括超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px、谷胱甘肽硫转酶GST等）以及非酶类的抗氧化剂（包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、褪黑素、a-硫辛酸、类胡萝卜素、微量元素铜、锌、硒等），可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时，氧化还原状态失衡，过量的自由基存在于组织或细胞内，即诱发氧化应激，并导致氧化损伤。因此，氧化应激(Oxidative Stress)是机体应答内外环境，通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节和信号转导，同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化(受体和酶)以及DNA的氧化损伤。脂质、蛋白质和DNA的氧化会对机体造成不同程度的危害，从而影响机体的生长、发育、衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中，都会产生活性氧代谢物(ROM)——自由基。首先，肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是ROM的来源，其生成与电子传递链的活性有关。所产生的活性物质包括超氧化物阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(·OH)，它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的产物。其次，另一个内源性氧化应激源自于肠道先天及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化氮(NO)，其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时，机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基，过量的自由基数
动物应激反应
一、应激反应的概念 （一）应激反应：是指机体在受到体内外各种强烈因素(即应激原)刺激时，所出现的交感神经兴奋和垂体——肾上腺皮质分泌增多为主的一系列神经内分泌反应，以及由此而引起的各种机能和代谢的改变。 任何对动物机体或情绪的刺激，只要达到一定的强度，都可以成为应激原。当这种应激反应真正威胁到动物的健康时，动物就会觉得不适。根据动物是否感到不适这一标准可将应激反应分为良性应激和不良性应两类。 （二）良性应激：是指使动物感到愉快的应激，是对动物的有益应激。如猪有玩耍时的奔跑行为和交配行为。 （三）恶性应激：是指那些危及动物福利和健康的应激，常使动物感到无聊、压抑和紧张。恶性应激是引发一种或多种疾病发生的原因。 另外，也有人将应激反应分为免疫应激反应和非免疫应激反应。 二、养殖生产中常见的应激因素 （一）气候因素 过冷、过热、强光照射.湿度过大都会对动物产生应激反应，有资料表明，低温影响猪的生长发育，若舍内温度低l 0℃以下，就会引起猪的应激反应，尤其仔猪会冻死，低温伴有通风不良或贼风侵袭，湿度过大，会进一步加重猪的应激反应。在高温环境下，几乎所有规模化猪场都造成
母猪采食量下降，临产期、围产期死亡及仔猪死亡，母猪发情率降低，返情率提高20％～30％，窝产仔数、仔猪初生重、成活率也受到不同程度的影响，经济损失达到20％以上。 （二）有毒有害气体 冬天畜舍中的氨、硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体会对动物产生刺激，产生应激反应，浓度过高，就会损伤呼吸道粘膜，使抗病力下降，呼吸系统发病。 （三）惊吓等环境因素 如噪音、突然断电，强辐射、奇光、外人入舍、饲养规程变更、饲养员突然更换或衣着及工作程序的变化等都会引起动物的应激反应。 （四）饲养管理因素 在饲养管理过程中，饲养员的粗暴对待、去势、断尾、打号、断喙.接种疫苗、注射药物、保定等，此时动物处于一种"戒备"状态，呼吸心跳加快，血压升高，通过这些变化来动员机体的防御机能，应付环境的急剧变化。 （五）营养因素 主要指饲料中营养不平衡、营养不良或营养过剩都会对动物产生不利的影响，在饲养管理中，饲喂时间、饲喂次数、饲喂量、突然更换饲料、饮水不足和水质不卫生或水温过低都会造成应激。
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展 随着我国 畜牧业 特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增 强，动物 应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中，动物氧化应 激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中，会产生许多自由基，这些自由基通常不会导致组织细胞 的损伤，机体依靠自身体内的抗氧化防御体系，主要包括抗氧化酶类(包括超氧化物歧化 酶 SOD 、过氧化氢酶 CAT 、谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px 、谷胱甘肽硫转酶 GST 等) 及非酶类的抗氧化剂(包括 维生素 C 、维生素 E 、谷胱甘肽、褪黑素、 a- 硫辛酸、类胡萝 卜素、微量元素 铜、锌、硒等)，可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机 体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时，氧化还原状态失衡，过量的 自由基存在于组织或细胞内，即诱发氧化应激，并导致氧化损伤。因此，氧化应激 (Oxidative Stress) 是机体应答内外环境， 通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节 和信号转导，同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于 它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化 (受体和酶 )以及 DNA 的氧化损伤。 脂质、 蛋白质和 DNA 的氧化会对机体造成不同程度的危害，从而影响机体的生长、发育、 衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧 化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中， 基。首先，肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是 性有关。所产生的活性物质包括超氧 化物阴离子 ( · OH) ，它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的 产物。其次，另一个内源性氧化应激源 自于肠道先天 及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化 氮 (NO) ，其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时，机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基，过量的自 由基数量 将超过抗氧化体系的还原能力， 使机体处于氧化应激状态， 结果会导致机体损伤。 目前研究表明主要有四种致细胞损伤机制： 1) 对脂类和细胞膜的破坏，从而导致细胞死亡。 2) 对蛋白质、酶的损伤，从而导致蛋白质变性，功能丧失和酶失活。 3) 对核酸和染色体的破坏，从而导致 DNA 链的断裂，染色体的畸变和断裂。 4) 对细胞外基质的破坏，从而使细胞外基质变得疏松，弹性降低。 1.2.2 氧化应激的起因 1.2.2.1 外源性因素 1.2.2.1.1 日粮 营养因素 营养缺乏或不良可能使体内自由基增加，而且还影响抗氧化酶生物合成及 内源性抗氧 都会产生活性氧代谢物 (ROM) ——自由 ROM 的来源，其生成与电子传递链的活 (O2-) 、过氧化氢 (H2O2) 和羟基自由基
维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制
动物营养学报２０１９，３１（６）：２４５８?２４６４ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ 一 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６?２６７ｘ．２０１９．０６．００２ 维生素Ａ对动物氧化应激的减缓作用机制 石惠宇１，２一闫素梅１? （１．内蒙古农业大学动物科学学院，呼和浩特０１００１８；２．海南大学动物科技学院，海口５７０２２８） 摘一要：花生四烯酸（ＡＲＡ）二活性氧和一氧化氮（ＮＯ）过量产生可以引起细胞氧化损伤三维生素Ａ可以有效地调控ＡＲＡ和ＮＯ的生成，在减缓氧化应激方面发挥着重要作用三本文主要从提高硒蛋白谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰｘ）和硫氧还蛋白还原酶（ＴｒｘＲ）的表达和活性二通过ＴｒｘＲ／丝裂原活化蛋白激酶（ＭＡＰＫ）途径和核因子Ｅ２相关因子２（Ｎｒｆ２）／ＧＰｘ１／核转录因子－κＢ（ＮＦ?κＢ）途径对ＡＲＡ及ＮＯ进行调节２个方面综述了维生素Ａ对动物氧化应激的减缓作用机制，为深入研究维生素Ａ对氧化应激的调节机制提供理论依据三关键词：维生素Ａ；动物；氧化应激；调节机制 中图分类号：Ｓ８１６一一一一文献标识码：Ａ一一一一文章编号：１００６?２６７Ｘ（２０１９）０６?２４５８?０７收稿日期：２０１８－１２－１０ 基金项目：国家自然科学基金项目（３１１６０４６６） 作者简介：石惠宇（１９８８ ），女，蒙古族，内蒙古清水河人，讲师，博士，从事动物矿物质与维生素营养研究三Ｅ?ｍａｉｌ：ｓｈｉｈｕｉｙｕ２０１７＠１６３．ｃｏｍ?通信作者：闫素梅，教授，博士生导师，Ｅ?ｍａｉｌ：ｙａｎｓｍｉｍａｕ＠１６３．ｃｏｍ 一一动物的产奶量高低和乳品质优劣与乳腺的健康状况密切相关［１］三乳腺组织作为动物体内新陈代谢最为旺盛的功能部位，在泌乳期间需氧代谢活动明显加剧，存在生成过量自由基的风险，如活性氧（ＲＯＳ）二过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）二一氧化氮（ＮＯ）以及花生四烯酸（ＡＲＡ）等生成过量三对高产奶牛而言，围产后期和泌乳前期尤为明显三在正常生理状态下，机体自由基的生成与清除速率维持动态平衡三当自由基生成速率大于清除速率时，则自由基大量累积并与细胞ＤＮＡ二蛋白质二类脂膜等发生氧化反应［２－３］，会降低奶牛乳腺上皮细胞（ＢＭＥＣ）的抗氧化机能二免疫功能及炎症应答能力，增强奶牛对疾病的易感性，进而影响泌乳功能，最终导致产奶量和乳品质下降［４］三乳腺氧化应激水平的进程性提高会使乳腺免疫功能发生障碍，进而导致乳房炎发病率和严重程度提高［５］三因此，减缓乳腺细胞氧化应激二保持细胞氧化还原平衡，对维持动物健康及高产具有重要意义［６］三研究表明，维生素Ａ可以有效调控ＡＲＡ及ＮＯ的生成，具有提高机体抗氧化和清除自由基的能力， 防御细胞炎症及氧化应激的发生三本文主要综述了维生素Ａ对动物抗氧化功能的调节作用及其机制的研究进展，对深入开展维生素Ａ调节机制的研究二科学补充维生素Ａ及增强动物的抗氧化功能具有重要的理论与实际意义三 １一维生素Ａ对氧化应激的减缓作用 一一抗氧化指标超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）二过氧化氢酶（ＣＡＴ）二谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰｘ）和硫氧还蛋白还原酶（ＴｒｘＲ）的活性与总抗氧化能力（Ｔ?ＡＯＣ）等以及脂质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）的含量是反映机体抗氧化水平的重要指标三本课题组的前期试验结果显示，维生素Ａ具有提高抗氧化功能二减缓氧化应激的作用，可增强奶牛血清中ＳＯＤ和ＧＰｘ的活性并降低ＭＤＡ的含量［７］；另有报道指出，在ＮＲＣ（２００１）推荐量的基础上提高维生素Ａ水平到２２０ＩＵ／ｋｇＢＷ，可以显著提高奶牛的抗氧化功能［７］三ＬｅＢｌａｎｃ等［８］的研究显示，血清视黄醇含量每增加１００ｎｇ／ｍＬ，临床性乳腺炎风险相对降低６０％三利用体外法的研究也发现，维
氧化应激对猪肠道损伤机制的研究进展
动物营养学报２０１８?３０(８):２８８７￣２８９３ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ 一 ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００６￣２６７ｘ.２０１８.０８.００２ 氧化应激对猪肠道损伤机制的研究进展 陈凤鸣一陈佳亿一彭一伟一韦良开一李颖慧一黄兴国? (湖南农业大学动物科学技术学院?长沙４１０１２８) 摘一要:畜牧业生产过程中出现的种畜繁殖障碍二幼畜成活率低和发病率高二畜产品品质下降等都与氧化应激有关?氧化应激已经成为动物健康与营养研究的热点?本文对肠道氧自由基产生来源二氧化应激影响肠上皮细胞增殖分化机制及猪生产中氧化应激对肠道氧化损伤进行了综述? 关键词:氧自由基?氧化应激?肠上皮细胞 中图分类号:Ｓ８５６.４一一一一文献标识码:Ａ一一一一文章编号:１００６￣２６７Ｘ(２０１８)０８￣２８８７￣０７收稿日期:２０１８－０２－０６ 基金项目:国家自然科学基金项目(３１７７２６１７)?国家重点研发计划项目(２０１７ＹＦＤ０５００５００) 作者简介:陈凤鸣(１９９１ )?男?安徽桐城人?博士研究生?从事饲料资源开发利用研究?Ｅ￣ｍａｉｌ:ｃｆｍｉｎｇ＠ｓｔｕ.ｈｕｎａｕ.ｅｄｕ.ｃｎ?通信作者:黄兴国?教授?博士生导师?Ｅ￣ｍａｉｌ:ｈｕａｎｇｘｉ８３７９＠ａｌｉｙｕｎ.ｃｏｍ 一一机体氧化还原反应是许多生物化学反应途径以及细胞功能的基础[１]?其稳态的维持主要是依赖于机体氧化系统和抗氧化系统之间的动态平衡?活性氧自由基(ｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ?ＲＯＳ)产生过量或者机体抗氧化系统遭到破坏?就会打破这种动态平衡?引起氧化应激(ｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓ?ＯＸ)[２]?ＲＯＳ过量产生或抗氧化剂系统清除ＲＯＳ 不足都会引起氧化应激?导致肠道细胞凋亡和组织损伤 [３] ?肠道黏膜屏障遭到破坏将会迅速激活 先天性免疫?引起固有层急性炎症反应?一旦肠道黏膜屏障被破坏?免疫细胞和肠上皮细胞与致病因子发生反应?并产生炎症介质和ＲＯＳ?进而破坏ＤＮＡ二蛋白质和脂质 [４] ?最终导致破坏肠上皮细胞 层凋亡途径的激活?目前有关ＲＯＳ在细胞中的作用都是针对一定水平范围而言的?低水平的ＲＯＳ促进细胞有益反应?高水平的ＲＯＳ导致氧化应激?造成细胞损伤和死亡?然而?不同的ＲＯＳ产生系统也可能导致不同的响应?例如?在线粒体中产生的ＲＯＳ更容易引起细胞损伤和凋亡[５－６]?而在膜上产生的ＲＯＳ更有助于细胞增殖分化的信号传导[７]?当然?这样区别也不是绝对的?线粒体产生的ＲＯＳ也被证明对细胞增殖二迁移和转移有积极作用[８－９]?而还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (ＮＡＤＰＨ)氧化酶产生的ＲＯＳ也可诱导细胞凋亡[１０]?ＲＯＳ在生理水平范围内参与许多信号传导途径?包括基因转录二蛋白激酶活化等?从而实现对细胞因子分泌的调节和细胞运动性的协调[１１]?因此?ＲＯＳ的两面性增加了使用抗氧化剂用量的难度? １一肠道ＲＯＳ产生的来源 一一动物肠道自由基按照来源可分为内源性自由基和外源性自由基?内源性自由基主要来源于线粒体呼吸链(ｍＥＴＣ)二ＮＡＤＰＨ氧化酶及黄嘌呤氧化酶等氧化酶酶促反应途径?肠道中的过渡金属离子通过芬顿反应也会产生自由基?肠道共生菌也会诱导肠上皮细胞产生自由基?此外?机体内巨噬细胞和过氧化物酶也会产生自由基?环境因素(高温二低温二过高的饲养密度等)二疾病因素(细菌或病毒感染二寄生虫球虫等)二饲粮因素(不饱和脂肪的氧化二霉菌毒素等)等因素导致机体产生外源性自由基?形成氧化损伤? １.１一ｍＥＴＣ和ＮＡＤＰＨ氧化酶酶促反应 一一线粒体内膜上有由辅酶Ｑ二外周蛋白以及细胞色素ｃ等组成的线粒体呼吸链酶复合物(ＭＲＣ)?ＭＲＣⅠ和Ⅲ的电子泄露导致分子氧的还
动物应激
什么是动物的应激 应激是动物在外界和内在环境中，一些具有损伤性的生物、物理、化学以及特种心理上的强烈刺激（应激因素）作用于机体后，随即产生的一系列非特异性全身性反应，或曰非特异性反应的总和。 应激对动物有不利的一面，但是低度应激下平缓进入适应阶后，甚至可以提高动物的生产力和抵抗力 应激反应的机理 应激反应的发生过程，其机制十分复杂，动物在应激状态下通过神经—内分泌系统几乎动员了所有的器官和组织应对激源刺激，机体通过极复杂的神经体液调节，保持体内生理生化过程协调与平衡，建立新的稳恒态。中枢神经系统尤是大脑皮层起整合作用，交感—肾上腺髓质系统、下丘脑—垂体—肾上皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴、下丘脑—垂体—性腺轴等起着执行作用。 应激因素 （1）物理性应激因素:过热、过冷、强幅射、贼风、强噪声等；（2）化学性应激因素:畜禽舍中的氨、硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体； （3）饲养性应激因素，饥饿或过饱、日粮营养不均衡、急剧变更日粮与饲养水平、饮水不足和水质不卫生或水温过低、饲料 投饲时间过长等
（4）生产性应激因素，饲养规程变更、饲养员更换、断奶、称重、转群、饲养密度过大、组群过大等； （5）外伤性应激因素，去势、打耳号、断尾等； （6）心理性应激因素，争斗、在畜群中的等级地位、惊吓、饲养员的粗暴对待等； （7）运输应激因素，装卸和运输行程中的不良条件及刺激等；（8）兽医预防或治疗应激因素，疫苗注射、消毒、兽医治疗等。 应激的发生过程 惊恐反应阶段，亦称动员阶段或紧急反应阶段（总持续时间一般6~48小时），亦称肾上腺反应阶段，动物受到应激源的刺激后机体的早期反应。 从生理生化角度，可将该阶段划分为休克相（Shock phase）和反休克相（Countershock phase）, 前者表现为体温和血压下降，血液浓稠，神经系统受到抑制，肌肉紧张度降低，进而发生组织降解，低血氯、高血钾、胃肠急性溃疡，机体抵抗力低于正常水平。体克相持续几小时至一天，随后进入反休克相，机体防御系统动员、重组而加强，血压上升，血钠和血氯增加，血钾减少，血糖升高、血液粘度增加，分解代谢加强，胸腺，脾脏和淋巴系统萎缩，嗜酸性白细胞和淋巴细胞减少，肾上腺皮质肥大、肾上腺皮质激素分泌增加，机体总抵抗力提高，甚或高于正常水平。 适应或抵抗阶段
第二章 第三节 动物应激与应激性疾病
应激（Stress） 应激（Stress）是机体受到强烈刺激或处于紧张状态时出现的一系列非特异性的全身反应。全球损失800-1000亿美元。 应激原（stressor）：引起应激的刺激叫应激原，其种类很多，概括起来可分为非损伤性和损伤性两大类。 应激原 一非损伤性应激原主要有： 神经性刺激：如动物分群，断奶，更换饲料，驱赶，捉捕，运输，剪毛，去势，声光刺激，疼痛刺激等等。 温度如环境过热，过冷。 本讲所涉及的反应主要是指由非损伤应激原所引起的急性或慢性应激。 二、损伤性激原 创伤，烧伤，中毒，感染，寄生虫侵袭等物理，化学和生物学刺激因素。 损伤和非损伤两类应激原所引起的应激反应的主要区别在于是否伴有组织细胞的坏死，炎症反应，以及由此而引起的急性期反应（acute phase response） 一、应激及应激性疾病的危害性 有人估计，我国牧区每个冬季天寒草寒枯死草的家畜不下500万头，未死的活重下降1/3。两者相加，约相当于全国收购量的5-6倍（姚旦，1988）。 我省几个集约化鸡场每年死于应激的肉鸡约占死亡鸡数的20-30%。 美国和联邦德国，苍白，松软渗出性猪肉（Pale soft exudative, PSE）占屠宰猪的10-20%，肉价低5-10%（Kolata,J.A. 1986）。 另有报导（Jopel ,D.G.1975），美国有1/3以上的猪场发生应激综合症，35%发生PSE肉。 欧美及日本,猪胃溃疡很普遍；我国长春、北京、武汉等地调查,发生率84%（徐英泉等,1980）.我校调查湖南省的发生率也很高（朱1994）。 应激性疾病的危害性 乳牛群的光热和噪音应激，导致日本均产奶量下降38.4%，怀孕率下降22.5%，流产率升高18%（袁绵和，1988）；蛋鸡在抓捕，惊吓等应激下，产软壳蛋，双黄蛋、小蛋、蛋包蛋，其产蛋率、受精率下降，甚至出现腹膜炎，卵巢囊种等（Mills, A. D. etal,1987）。 其它影响，如影响免疫反应，降低抵抗力，如低温诱致幼畜的大肠杆菌性肠炎发病率升高，家禽对新城疫，出血性肠炎，马立克病，禽败血霉形体，球虫病等疾病的抵抗力降低，牛运输热的发病（病原体至少有10种细菌和8种病态）也必须有应激因子的存在，才能复制等等（姚旦，1988） 二、应激的机理及代谢改变 在对应激研究的发展过程中，形成了三个独立的研究领域。 （一）神经内分泌反应 （二）血浆蛋白的研究 （三）基因表达的研究 （一）神经内分泌反应 这是经典的应激反应学说，20年代Cannon提出了紧急学说（emergency theory），30年代内分泌学家Sely提出了全身适应征候群学说（general adaptation Syndrome），按此思路，深入全面的研究已得到很大发展，最重要，最突出的神经内分泌反应是交感—肾上腺髓质反应和下丘脑—垂体—肾上腺皮质反应。 1．交感—肾上腺髓质反应 交感神经兴奋—肾上腺素，去甲肾上腺素和多巴胺浓度血液升高。
水产养殖动物应激怎么办
水产养殖动物应激怎么办 应激本身不是一种病，但却是一种或多种病的发生原因。应激反应会抑制动物的免疫功能，经常处于应激状态的养殖动物会造成生理功能紊乱，而逐渐感染疾病； 在水产养殖生产中许多难以治愈的顽固性疾病往往是长期处于应激反应的结果，如有的“细菌性”及“病毒性”病症几乎都与动物的应激反应有关联，所以，应激反应是水产养殖的大敌，在水产养殖中必须引起高度重视。 造成水产养殖动物产生异常刺激而产生应激反应的主要因素： 1、自然因素、 2、人为因素 3、生物因素； 增强水产养殖动物抗应激反应能力的对策： 1、加强对养殖水体的管理； 2、确保良好的环境条件， 3、选择优良的养殖品种、 4、投喂优质的饵料， 5、对疾病的预防和治疗方法要正确、渔药的使用要科学， 6、加强对水产养殖动物的苗种或亲本检疫、检测的管理。 鱼、虾、蟹等水产养殖动物都会产生应激反应。在水产养殖过程中，如何增强水产养殖对象的抗应激反应能力是提高养殖效率和生产效益十分重要的技术要求，也是无公害养殖规范的重要内容，在生产中必须引起重视。 一、“应激”的概念及危害 应激这一概念首先是加拿大生理学家塞里提取的，应激是动物受到体内外环境改变的刺激后，机体自我调节达到新的动态平衡所产生的一系列非特异反应或称非特异反应的总合。它是动物自身演化过程中产生的自我保护的自然反应。应激反应程度的强弱与动物品种或个体有很大差异。“应激反应”是靠一般特异反应不能适应时出现的一种代偿性反应，它可以扩大机体的适应范围，是一种特殊合理的生理状态，应激反应时间过长，不论程度强弱都可以引起疾病或死亡。应激本身不是一种病，但却是一种或多种病的发生原因。依据应激的程度、持续时间不同，大致可分为慢性应激、急性应激、短性应激及长期应激。应激反应会抑制动物的免疫功能，经常处于应激状态的养殖动物生理功能紊乱，逐渐感染疾病。
动物应激的产生危害及预防
动物应激的产生危害及预防 动物的应激反应是动物机体对受到体内及外界环境变化刺激时的一种适应性反应。应激反应受多种因素刺激而产生，包括内在的遗传因素、生产繁殖因素、外界的环境因素等，这些应激因素“应激原”刺激动物都会给动物机体造成危害，其表现为动物精神委顿，食欲废绝，或极度兴奋，狂躁不安，采食减少；合成代谢减弱，饲料转化率降低，生产性能下降，免疫力减弱，过敏等临床症状。针对应激反应对动物产生的危害，在养殖生产中应采取有效的防治措施，减少或避免应激反应的发生，如优化种群结构、加强饲料营养调控、为动物创造良好的生活境、把握各种动物的生理特点、做好预防接种等都能有效减少和控制应激反应的发生，一但发生及时治疗，从而确保动物的健康生长。现就应激反应的概念，应激因素，应激反应的作用机理，应激反应的类型，应激反应对动物机体的危害，应对应激反应的防治措施等，进行如下阐述。 一、应激反应的概念 （一）应激反应：是指机体在受到体内外各种强烈因素(即应激原)刺激时，所出现的交感神经兴奋和
垂体——肾上腺皮质分泌增多为主的一系列神经内分泌反应，以及由此而引起的各种机能和代谢的改变。 任何对动物机体或情绪的刺激，只要达到一定的强度，都可以成为应激原。当这种应激反应真正威胁到动物的健康时，动物就会觉得不适。根据动物是否感到不适这一标准可将应激反应分为良性应激和不良性应两类。 （二）良性应激：是指使动物感到愉快的应激，是对动物的有益应激。如猪有玩耍时的奔跑行为和交配行为。 （三）恶性应激：是指那些危及动物福利和健康的应激，常使动物感到无聊、压抑和紧张。恶性应激是引发一种或多种疾病发生的原因。 另外，也有人将应激反应分为免疫应激反应和非免疫应激反应。 二、养殖生产中常见的应激因素 （一）气候因素 过冷、过热、强光照射.湿度过大都会对动物产生应激反应，有资料表明，低温影响猪的生长发育，若
动物冷应激
关于寒冷应激对动物影响的研究进展摘要本文阐述了寒冷应激的主要概念并综述了动物冷应激时神经系统的生理机制，及其对动物生产性能、免疫功能、抗氧化功能和血液中相关生理指标的影响，以及相关基因的研究进展。通过对动物冷应激时动物机体内的一系列变化规律的总结，为提高管理效率，减少动物冷应激带来的经济损失，以及冷应激相关科学研究的开展奠定了基础。 关键词动物冷应激; 神经内分泌反应; 生产性能; 生理免疫 加拿大病理学家 Hans Selye 在1936年提出了应激学说，应激即内部环境或外界环境的具有伤害性刺激扰乱内部环境的平衡稳定所导致的一种状态。应激在典型情况下可分三个阶段: 第一阶段为惊恐反应或动员阶段，这是机体对应激原作用的早期反应; 第二阶段为适应或抵抗阶段，机体克服了应激原作用而获得了适应; 第三阶段为衰竭阶段，表现很像惊恐反应，但反应程度急剧增强，出现各处营养不良，异化作用占优势的现象［1］。 就动物而言，创伤、环境的冷热、惊吓等均是应激源。环境温度的高或低所导致的动物热、冷应激直接影响动物的生产性能、繁殖性能、自身免疫以及所提供的产品质量，是制约畜牧养殖业发展的重要因素之一。在北方高寒地区, 早春及晚秋母猪产仔, 冬季母牛产犊及早春孵化雏鸡等是促进畜牧业飞速发展的必要环节, 但因环境低温所导致的冷应激常引起动物生长缓慢、抗病性差, 甚至死亡是制约北方畜牧业发展的主要因素之一。因此, 解决这一影响畜牧业生产中的难题, 目前已成为营养生理、家畜环境营养学研究的前沿和热点。 寒冷应激在动物的神经内分泌、生理、组织免疫等学科的研究均得到了较系统的成果。这里以总结冷应激对动物的影响，为预防动物的冷应激，培育耐寒、抗病和抗应激的动物品种奠定基础。 一、寒冷应激对动物机体影响的生理学机制 1 寒冷应激的一般概念 应激通常是指动物受到频率比较大, 持续时间长或时间虽短但变化剧烈的刺激时所引起的机体反应, 这种反应主要使动物内环境稳定性、生理和行为等发生改变。应激所引起机体的非特异性变化叫做全身适应综合症( GAS) ,凡能引起机
动物应激与应激综合症研究进展
动物应激与应激综合症 研究进展 动物医学院袁慧
应激(stress)是机体受到强烈刺激或处于紧张状态时出现的一系列非特异性的全身反应，从进化观点上说，它是保存个体生存的重要防御反应，因而有的学者将之译成“紧张”，“压力”，“应力”或“胁迫性”。引起应激的刺激叫应激原(stressor), 种类很多。可以说，凡能引起动物疾病的各种因素，都可相对地看作应激原，概括起来可分为非损伤性和损伤性两大类。
属于 非损伤性的应激原主要包括精神性刺激如动物分群、断奶、驱赶、捉捕、运输、剪毛、声、光刺激、疼痛等和温度（如环境过热、过冷等）作用； 属于 损伤性的有创伤、烧伤、中毒、去势、感染、寄生虫侵袭等物理、化学和生物刺激因素，两类应激原所引起应激反应的主要区别在于是否伴有组织细胞的坏死、炎症反应以及由此引起的急性期反应（Acute phase response）。本节所涉及的主要是指由非损伤应激原所引起的急性或慢性应激反应。
（一）应激及应激综合征的危害性 ?就目前已得到资料看，从低等生物到高等动物和人，几乎都会出现应激反应，其影响范围和程度是可想而知的。 ?对于动物来说，由于许多环境—生态学因素都能成为其应激原，导致应激反应的发生。可以说，在饲养场中每时每刻都存在应激现象，只不过多数情况下应激原作用强度较小，作用时间较短，或者动物的耐受力较强，应激原的作用被动物所克服而未产生明显的影响。但也常常使动物产生应激，生产力下降，有的会带来重大的经济损失。有人估计，我国牧区每年冬季天寒草枯死的家畜不下500万头，未死的活重下降1/3，两者相加，约相当于全国收购量的5~6倍（姚端旦，1998）。
关于动物冷应激
关于寒冷应激对动物影响的研究进展 摘要本文阐述了寒冷应激的主要概念并综述了动物冷应激时神经系统的生理机制，及其对动物生产性能、免疫功能、抗氧化功能和血液中相关生理指标的影响，以及相关基因的研究进展。通过对动物冷应激时动物机体内的一系列变化规律的总结，为提高管理效率，减少动物冷应激带来的经济损失，以及冷应激相关科学研究的开展奠定了基础。 关键词动物冷应激; 神经内分泌反应; 生产性能; 生理免疫 加拿大病理学家Hans Selye 在1936年提出了应激学说，应激即内部环境或外界环境的具有伤害性刺激扰乱内部环境的平衡稳定所导致的一种状态。应激在典型情况下可分三个阶段: 第一阶段为惊恐反应或动员阶段，这是机体对应激原作用的早期反应; 第二阶段为适应或抵抗阶段，机体克服了应激原作用而获得了适应; 第三阶段为衰竭阶段，表现很像惊恐反应，但反应程度急剧增强，出现各处营养不良，异化作用占优势的现象［1］。 就动物而言，创伤、环境的冷热、惊吓等均是应激源。环境温度的高或低所导致的动物热、冷应激直接影响动物的生产性能、繁殖性能、自身免疫以及所提供的产品质量，是制约畜牧养殖业发展的重要因素之一。在北方高寒地区, 早春及晚秋母猪产仔, 冬季母牛产犊及早春孵化雏鸡等是促进畜牧业飞速发展的必 要环节, 但因环境低温所导致的冷应激常引起动物生长缓慢、抗病性差, 甚至死亡是制约北方畜牧业发展的主要因素之一。因此, 解决这一影响畜牧业生产中的难题, 目前已成为营养生理、家畜环境营养学研究的前沿和热点。 寒冷应激在动物的神经内分泌、生理、组织免疫等学科的研究均得到了较系统的成果。这里以总结冷应激对动物的影响，为预防动物的冷应激，培育耐寒、抗病和抗应激的动物品种奠定基础。 一、寒冷应激对动物机体影响的生理学机制 1 寒冷应激的一般概念 应激通常是指动物受到频率比较大, 持续时间长或时间虽短但变化剧烈的 刺激时所引起的机体反应, 这种反应主要使动物内环境稳定性、生理和行为等发生改变。应激所引起机体的非特异性变化叫做全身适应综合症( GAS) ,凡能引起机体出现GAS 的刺激即称为应激原( Stressor ) , 而寒冷应激即为应激原之一。