文章导读
随着全球气候变暖，热应激已成为家禽养殖业面临的严峻挑战。家禽由于其高代谢率、浓密羽毛以及缺乏汗腺的生理特点，对高温环境极为敏感。热应激不仅会使家禽显著降低生产性能，如减少采食量、增重减缓、死亡率升高，还可能导致其代谢紊乱、免疫功能下降和多器官损伤，严重影响养殖效益和动物健康。
近年来，关于热应激的机制及干预措施的研究逐渐增多。本综述归纳了热应激对家禽神经内分泌系统及主要器官的影响机制，并总结了当前广泛应用的营养干预策略，为热应激的综合管理提供理论依据和实践指导。
主要内容热应激的神经内分泌机制
此图说明了热应激对神经内分泌系统的影响。
其中 (+) 表示上调，(-) 表示下调。英文缩写分别为——CRH：促肾上腺皮质激素释放激素；AVP：精氨酸加压素；ACTH：促肾上腺皮质激素；GC：糖皮质激素；GnRH：促性腺激素释放激素；GnIH：促性腺激素抑制激素；FSH：促卵泡激素；LH：黄体生成素；TRH：促甲状腺激素释放激素；TSH：促甲状腺激素；T3：三碘甲状腺原氨酸；T4：甲状腺素。
下丘脑-垂体-肾上腺轴 (HPA)
热应激通过激活HPA轴，增加糖皮质激素 (CORT) 的分泌，帮助家禽短期适应高温环境。然而，长期高水平的糖皮质激素分泌会导致代谢紊乱，例如肌肉蛋白分解加速、免疫抑制以及骨质疏松。
下丘脑-垂体-甲状腺轴 (HPT)
热应激通常会导致三碘甲状腺原氨酸 (T3) 和甲状腺素 (T4) 水平下降，从而减少代谢热量的产生，帮助家禽适应高温。这是一种生物适应机制，但同时也可能降低家禽的生长和生产性能。同时，大量研究表明T3和T4水平的变化因热应激的强度、持续时间及家禽种类而异。
下丘脑-垂体-性腺轴 (HPGA)
热应激会抑制性腺功能。促性腺激素释放激素 (GnRH) 的分泌减少，导致促卵泡激素 (FSH) 和黄体生成素 (LH) 水平下降，进而抑制性激素分泌，影响家禽的繁殖能力。例如，蛋鸡的产蛋量和卵巢发育受到显著影响，雄性家禽的精子质量也会下降。
交感-肾上腺髓质轴 (SAM)
热应激通过激活SAM轴，增加肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，帮助家禽应对急性应激。然而，长期的交感神经兴奋可能对心血管系统造成额外负担。
热应激对器官的影响
此图说明了热应激对家禽的器官损伤类型。
肝脏
热应激会导致肝脏脂肪堆积、炎症反应加剧以及线粒体功能障碍。这些变化可能引发脂肪肝、氧化应激和肝细胞损伤，进一步影响家禽的代谢功能。
肠道
肠道是热应激的主要靶器官之一。高温环境会破坏肠道屏障功能，导致肠道通透性增加，病原菌易位风险上升。此外，肠绒毛高度降低和隐窝深度增加，会严重削弱营养吸收能力。
肺部
家禽主要通过呼吸蒸发散热但热应激会增加呼吸频率，加重肺部负担。长期高温可能导致肺部炎症反应、肺泡结构破坏和气体交换功能受损。
免疫器官
法氏囊、胸腺和脾脏等免疫器官在热应激下表现出指数下降和结构损伤，导致淋巴细胞凋亡增加，免疫功能显著削弱，降低家禽的抗病能力。
营养干预措施
如上图所示，为缓解热应激对家禽的不良影响，营养干预提供了重要的解决方案。以下是几种常见的营养策略：
天然植物提取物
植物多酚通过抗氧化和抗炎作用，有效缓解热应激。例如白藜芦醇 (RES) 能通过抗氧化和抗炎作用，改善肠道健康，增强家禽的生长性能。此外，草本植物提取物可改善肠道健康和抗氧化能力。如姜黄素能提高抗氧化能力，改善产蛋率和蛋质量，并保护肝脏和肠道功能。
益生菌和益生元
益生菌 (如乳酸杆菌、双歧杆菌) 可通过调节肠道菌群平衡，增强肠道屏障功能，减少炎症反应。益生元 (如低聚半乳糖) 可促进益生菌增殖，进一步提升家禽的抗热应激能力。
氨基酸
特定氨基酸能通过抗氧化和免疫调节作用，缓解热应激对肠道和其他器官的损伤。如：L-茶氨酸能够降低应激激素水平，改善肠道屏障功能。色氨酸通过抗氧化和免疫调节作用，能缓解热应激对肠道和其他器官的损伤。
抗氧化剂
维生素C、维生素E及硒等抗氧化剂能显著减少氧化应激，保护肝脏、肠道和免疫器官的功能，缓解热应激的不良影响。
总结与展望
热应激对家禽神经内分泌系统及多器官功能造成复杂的影响，同时显著降低生产性能和健康水平。通过营养干预 (如天然植物提取物、益生菌、氨基酸等) 和环境管理 (如加强通风、安装湿帘系统等) 的结合，可以有效缓解热应激的负面效应。
未来研究可通过整合前沿技术 (如代谢组学、微生物组学等)，进一步探索热应激的作用机制及其系统性影响，并开发更精准的营养干预方案。纳米营养素等技术的应用，也有望为提高家禽抗热应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 期刊介绍
期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。
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