鄭江濤,陳 維
(禮藍(上海)動物保健有限公司,上海 200003)
“應激”譯自英文 “Stress”,是1936年加拿大著名生理學家Selye根據機體在寒冷條件下的反應提出的應激概念[1]。豬群在應激狀態下可出現高度緊張,代謝反應加快,主要表現為心跳和呼吸加快、厭食、精神緊張、焦慮、抑郁等,如果應激得不到及時控制,超過了豬體所能代償的范圍,就會引起一系列生理性甚至是病理性的改變。
機體對應激的生理反應是激活下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸,釋放腎上腺素(CRH),腎上腺素作為機體應激反應中的重要調節因子,通過其在中樞或外周的受體調節內分泌、神經、免疫系統以及腸道等器官以應答應激所造成的刺激,造成機體在應激狀態下消耗大量的營養物質[2-3],同時產生大量的自由基和一氧化氮(NO)等產物[4]。
正常情況下,動物機體能平衡地攝食必要的養分,腎上腺皮質激素能正常分泌而不引起應激。若飼料顏色、飼喂次數和氣味改變造成動物機體攝入營養不足或者營養不平衡,可以造成腎上腺素分泌不正常,形成應激。
環境應激包括氣候的急劇變化(高溫、寒冷、濕度、潮濕等)。豬只在溫度過高或過低的環境下新陳代謝和生理機能都發生改變,其生產性能受到影響。每種動物都有自己的最佳溫度環境。如果氣溫升高,機體散熱受阻,物理調節不能維持機體的熱平衡,動物個體就必須通過調整自身的能量消耗以適應外界溫熱環境的改變,導致代謝率提高、休克,甚至死亡。當外界環境溫度高達適溫區的上限時,體內甲狀腺激素分泌量大幅度下降,胃腸道蠕動減少,使胃內充盈,采食量減少。同時溫度升高時,皮膚表面等器官的外周血管膨脹充血,導致消化道內血流量不足,影響了對營養物質的吸收,從而抑制采食。
由于管理上的失誤,飼養密度過大,欄舍通風不好均能給動物機體造成嚴重的應激,結果使動物采食量下降,生長減緩,影響生長性能。鼠、犬、貓、野鳥竄入欄舍,引起動物的神經質,產生應激, 影響增重和飼料利用率。
疾病本身也是一種強烈的應激。當豬群感染傳染病病原時,機體會動員自身屏障和免疫功能進行抵御,大量營養物質參與代謝反應以維持免疫系統的功能,因而增加了體內脂肪與肌肉蛋白的降解,從而最終抑制動物機體生長和降低飼料轉換率[5-7]。
在正常情況下,機體的代謝調節機制會使自身處于相對穩定的狀態,即內穩態。雖然此時也會產生自由基,但它們會受到自身抗氧化還原系統的調節,從而起到調節作用。如果機體正常代謝受到來自于內部或外部的異常刺激,即應激,動物機體會突然產生大量的自由基(包括氧自由基、一氧化氮),而此時過量的自由基會超過自身抗氧化系統的還原能力,使機體處于氧化應激狀態,造成機體損傷。氧化應激是機體應答內外環境,通過氧化還原反應對機體進行多層次應激性調節和信號轉導,同時又是造成氧化損傷的重要生命過程。
如果機體正常代謝受到來自于內部或外部的異常刺激,即氧自由基是需氧生物細胞進行正常代謝時的副產品。有人估計,機體每天吸入的氧氣中有1%產生氧自由基,少量氧自由基是維持生命所必需的。在氧自由基產生過多,或(和)機體內的抗氧自由基系統(如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶)被大量消耗時,氧自由基與抗氧自由基平衡失調,自由基就有可能引起疾病。
應激狀態下,維生素C和維生素E等的需求量是正常情況下的2~4倍,用于清除自由基等應激副產物。機體需要合成更多的蛋白質、脂肪、輔酶、激素等物質來對抗應激帶來的副作用,因此,在應激狀態下,對合成抗體、酶、激素等的維生素、氨基酸等的需求要遠高于正常狀態。
在應激狀態下,動物機體的皮質醇濃度升高,B淋巴細胞和T淋巴細胞的活性降低,產生抗體、干擾素等的速度減慢,長期應激可造成免疫系統對病原的識別能力和殺傷力減弱,同時NK細胞活性增強,易發生自嗜等反應。
呼吸道和消化道是細菌和毒素的儲存庫,在應激狀態下,消化道、呼吸道、生殖道、皮膚等的通透性加大,使細菌、毒素等更容易穿透上皮組織,容易造成腹瀉、咳喘、子宮內膜炎、皮炎等上皮組織問題。
細菌、支原體等病原都是條件致病菌,在正常狀態下長期棲生在呼吸道或消化道等部位,當機體出現應激等反應時,細胞通透性增加,免疫系統反應減弱,更容易繼發感染疾病。
營養物質不僅能夠維持動物機體的正常代謝也是動物機體各器官充分發揮功能的關鍵因素。過量或不足的營養會對身體產生很大的應激反應。營養物質缺乏或不足引起的動物機體的慢性應激在養殖過程中最為常見。為了抵抗這種慢性應激,動物身體會利用體內儲存的營養物質來運轉主要器官。但是,如果長期過度使用體內儲存的營養物質,胸腺等免疫器官就會萎縮,淋巴系統就會衰退,免疫功能就會下降。此時,動物體容易感染各種傳染病。那么反過來, 如果機體營養過剩, 則會造成動物機體生長過快,各器官超負荷運行,同樣導致機體功能損傷。1956年由意大利營養專家提出,需要對應激狀態下的動物補充營養,從營養物質基礎上解決動物應激問題。
應激發生后,皮質醇大量產生,肝糖原不足,脂肪和蛋白的糖異生途徑加強,熱休克蛋白(HSPs)合成,而維生素主要以輔酶和催化劑的形式參與熱應激后的多種代謝,因此在應激環境中,為豬群添加維生素是必要的。
根據研究,飼喂比飼料營養推薦量稍多的維生素C有助于維持腎上腺功能、防止皮質醇水平過高;維生素 E 能增加熱應激期間 T 淋巴細胞的活性,并且顯著提高血漿中T3、T4 濃度以及降低皮質酮的濃度。維生素B1能保護腎上腺功能不受損害;維生素B12能改變皮質醇分泌高峰,使生物節律更適應時間表。
熱應激可導致動物機體產生呼吸性堿中毒和電解質紊亂,體液中離子丟失。因此補充電解質尤為重要。在飲水或飼料中添加碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鈉、氯化鉀等電解質,可維持動物機體酸堿平衡,緩解熱應激。
研究發現,添加精氨酸可顯著提高育肥豬生長性能,修復腸道黏膜損傷,有助于腸道功能恢復,緩解熱應激;另外在腸外營養液中添加高濃度支鏈氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸),可減少骨骼肌的分解并改善全身蛋白質平衡。所以應激時,對蛋白質的分解與丟失,營養支持可以增加治愈率。
四川某2 000頭母豬場在飼料中添加營養性復合多維(強力拜固舒),使用階段:母豬產前7 d一直使用到斷奶后配種,1 kg/t拌料,改善效果見表1、圖1、圖2。。
從表1、圖 1 中可以看出,添加復合多維組在母豬產后日采食量達7.5 kg的天數的指標上要比對照組早2 d,改善效果明顯。從表1、圖 2 中可以看出,添加強力拜固舒組在仔豬28 d斷奶重的指標上,比對照組要重0.7 kg,改善效果明顯。

表1 分娩母豬飼料中添加復合多維使用效果

圖1 母豬產后日采食量達7.5 kg的天數

圖2 仔豬28 d斷奶重
浙江某1 800頭母豬場在仔豬飼料中添加營養性復合多維(強力拜固舒),使用階段:斷奶至保育全程添加,添加劑量為1 kg/t飼料,改善效果見表2。

表2 斷奶/外購仔豬添加復合多維后改善效果
山東某700頭母豬場在母豬飼料中添加營養性復合多維(強力拜固舒),使用階段:在每年的5-10月份天氣炎熱時,給母豬添加1 kg/t飼料,改善效果見表3。

表3 復合多維改善母豬熱應激效果
適宜營養可以預防生理性氧化應激對機體造成的損傷。即使損傷發生,其損傷常是暫時性的或輕微的,可以恢復正常。氧化應激時氧自由基若未能及時清除掉,可能引發低密度脂蛋白氧化,從而誘發心血管疾病。為了預防氧化損傷,還原性維生素C和維生素E在機體應激狀態下的供給是必須的,并且這2種維生素無副作用[8]。許多學者認為,有必要增加維生素E、維生素C(抗壞血酸)等抗氧化劑在氧化應激中的供應。在特殊情況下,特別是生病時,為了保護身體免受氧化損傷,可以大量使用藥用抗氧化劑。對于健康動物,在氧化應激時,抗氧化劑供給量(如維生素E、抗壞血酸)可分別增加2~4倍與1~2倍以保證機體的自穩態平衡。