文章導讀

隨著全球氣候變暖，熱應激已成為家禽養殖業面臨的嚴峻挑戰。家禽由于其高代謝率、濃密羽毛以及缺乏汗腺的生理特點，對高溫環境極為敏感。熱應激不僅會使家禽顯著降低生產性能，如減少采食量、增重減緩、死亡率升高，還可能導致其代謝紊亂、免疫功能下降和多器官損傷，嚴重影響養殖效益和動物健康。

近年來，關于熱應激的機制及干預措施的研究逐漸增多。本綜述歸納了熱應激對家禽神經內分泌系統及主要器官的影響機制，并總結了當前廣泛應用的營養干預策略，為熱應激的綜合管理提供理論依據和實踐指導。

主要內容熱應激的神經內分泌機制

此圖說明了熱應激對神經內分泌系統的影響。

其中 (+) 表示上調，(-) 表示下調。英文縮寫分別為——CRH：促腎上腺皮質激素釋放激素；AVP：精氨酸加壓素；ACTH：促腎上腺皮質激素；GC：糖皮質激素；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)

熱應激通過激活HPA軸，增加糖皮質激素 (CORT) 的分泌，幫助家禽短期適應高溫環境。然而，長期高水平的糖皮質激素分泌會導致代謝紊亂，例如肌肉蛋白分解加速、免疫抑制以及骨質疏松。

下丘腦-垂體-甲狀腺軸 (HPT)

熱應激通常會導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生，幫助家禽適應高溫。這是一種生物適應機制，但同時也可能降低家禽的生長和生產性能。同時，大量研究表明T3和T4水平的變化因熱應激的強度、持續時間及家禽種類而異。

下丘腦-垂體-性腺軸 (HPGA)

熱應激會抑制性腺功能。促性腺激素釋放激素 (GnRH) 的分泌減少，導致促卵泡激素 (FSH) 和黃體生成素 (LH) 水平下降，進而抑制性激素分泌，影響家禽的繁殖能力。例如，蛋雞的產蛋量和卵巢發育受到顯著影響，雄性家禽的精子質量也會下降。

交感-腎上腺髓質軸 (SAM)

熱應激通過激活SAM軸，增加腎上腺素和去甲腎上腺素的分泌，幫助家禽應對急性應激。然而，長期的交感神經興奮可能對心血管系統造成額外負擔。

熱應激對器官的影響

此圖說明了熱應激對家禽的器官損傷類型。

肝臟

熱應激會導致肝臟脂肪堆積、炎癥反應加劇以及線粒體功能障礙。這些變化可能引發脂肪肝、氧化應激和肝細胞損傷，進一步影響家禽的代謝功能。

腸道

腸道是熱應激的主要靶器官之一。高溫環境會破壞腸道屏障功能，導致腸道通透性增加，病原菌易位風險上升。此外，腸絨毛高度降低和隱窩深度增加，會嚴重削弱營養吸收能力。

肺部

家禽主要通過呼吸蒸發散熱但熱應激會增加呼吸頻率，加重肺部負擔。長期高溫可能導致肺部炎癥反應、肺泡結構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激下表現出指數下降和結構損傷，導致淋巴細胞凋亡增加，免疫功能顯著削弱，降低家禽的抗病能力。

營養干預措施

如上圖所示，為緩解熱應激對家禽的不良影響，營養干預提供了重要的解決方案。以下是幾種常見的營養策略：

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，改善產蛋率和蛋質量，并保護肝臟和腸道功能。

益生菌和益生元

益生菌 (如乳酸桿菌、雙歧桿菌) 可通過調節腸道菌群平衡，增強腸道屏障功能，減少炎癥反應。益生元 (如低聚半乳糖) 可促進益生菌增殖，進一步提升家禽的抗熱應激能力。

氨基酸

特定氨基酸能通過抗氧化和免疫調節作用，緩解熱應激對腸道和其他器官的損傷。如：L-茶氨酸能夠降低應激激素水平，改善腸道屏障功能。色氨酸通過抗氧化和免疫調節作用，能緩解熱應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激，保護肝臟、腸道和免疫器官的功能，緩解熱應激的不良影響。

總結與展望

熱應激對家禽神經內分泌系統及多器官功能造成復雜的影響，同時顯著降低生產性能和健康水平。通過營養干預 (如天然植物提取物、益生菌、氨基酸等) 和環境管理 (如加強通風、安裝濕簾系統等) 的結合，可以有效緩解熱應激的負面效應。

未來研究可通過整合前沿技術 (如代謝組學、微生物組學等)，進一步探索熱應激的作用機制及其系統性影響，并開發更精準的營養干預方案。納米營養素等技術的應用，也有望為提高家禽抗熱應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

期刊主要涵蓋細胞生物學、發育生物學、進化生物學、生物化學與分子生物學、微生物學等所有生物領域。

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