葛雨竹，喻禮懷，董 麗

（揚州大學動物科學與技術學院 ，江蘇揚州 225009）

在動物體內(nèi)，氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)具有協(xié)同作用，自由基生成和消除處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當機體處于非健康狀態(tài)，例如仔豬斷奶時，自身的消化和免疫系統(tǒng)的高度生長發(fā)育需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)，由于日糧的突然改變，其體內(nèi)自由基的生成大于消除，從而使氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，導致細胞、組織、器官等損傷，引起氧化應激。生產(chǎn)過程中，氧化應激極大降低了仔豬的消化能力和免疫力，進而引發(fā)疾病，給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大損失。為了更好的研究氧化應激的機制及抗應激措施，建立穩(wěn)定的氧化應激模型非常重要。

1 斷奶仔豬氧化應激的產(chǎn)生

現(xiàn)代化養(yǎng)豬生產(chǎn)為了提高母豬的生產(chǎn)能力，常通過早期斷奶的技術手段將仔豬斷奶日齡由45～60日齡縮短到21～28日齡，這樣不僅增加了母豬年產(chǎn)次，提高了生產(chǎn)能力和欄舍利用率，也減少了母豬與仔豬之間疾病的傳播。但早期斷奶會使仔豬的斷奶應激更加強烈。仔豬斷奶離開母體后環(huán)境的變化、仔豬的負擔、日糧由液態(tài)母乳到不同質(zhì)的固體飼料變化共同構成仔豬的應激來源。這些都可導致仔豬體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，引起氧化應激，損壞機體的抗氧化系統(tǒng)，降低仔豬的抗病能力、飼料轉(zhuǎn)化效率。腸道系統(tǒng)的炎癥反應通常也會降低動物的抗氧化能力，從而導致某些營養(yǎng)物質(zhì)的吸收障礙，特別是脂溶性維生素的吸收方面。此外，陳剛（2015）研究發(fā)現(xiàn)，斷奶后飼糧和環(huán)境變化使得神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)變化異常，研究證實皮質(zhì)醇、兒茶酪胺類激素在斷奶初期都有增加。兒茶酪胺含量的升高促進了機體能量代謝，導致基礎代謝速率的提高，這意味著線粒體有氧代謝的增加，進而增加了自由基的生成量。斷奶仔豬產(chǎn)生氧化應激的原因方方面面，要想最大力度的減少減少氧化應激的副作用，提高經(jīng)濟效應，需要對斷奶仔豬氧化應激有更深入的研究。

2 斷奶仔豬氧化應激的危害

2.1 氧化應激對斷奶仔豬生長性能的影響 消化道是仔豬消化、吸收和代謝的主要器官，在氧化應激狀態(tài)下，細胞內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，破壞生物膜，影響細胞的正常生理功能，誘發(fā)消化道疾病，致使消化道腺體分泌異常、腸道損傷及腸黏膜通透性升高和腸源性感染，仔豬表現(xiàn)出采食量下降，生產(chǎn)性能降低。研究發(fā)現(xiàn)，氧化應激通過破壞細胞之間的緊密連接，引起水和大量離子由腸黏膜進入腸腔內(nèi)，誘發(fā)腹瀉，顯著降低仔豬的平均日采食量和平均日增重。田剛等（2018）在24頭斷奶仔豬腹腔一次性注射10 mg/kg BW Diquat發(fā)現(xiàn)，試驗第22～28天仔豬的平均日增重和平均日采食量極顯著降低，料重比極顯著升高。袁施彬等（2007）發(fā)現(xiàn)在日糧中添加POV約為1065.74 meq O2/kg時，仔豬平均日增重降低8.16%，料重比提高9.22%，粗蛋白質(zhì)表觀消化率、表觀利用率、干物質(zhì)和粗脂肪表觀消化率均顯著下降。

2.2 氧化應激對斷奶仔豬胃腸道發(fā)育的影響初生仔豬胃底腺不發(fā)達，只分泌少量鹽酸，一般從20日齡開始出現(xiàn)游離鹽酸，以后隨日齡增加而逐漸增加。仔豬胃酸分泌能力不夠，使得斷奶后仔豬腸道pH快速升高，大腸桿菌數(shù)量增加，乳酸桿菌數(shù)量減少，腸道遭到致病菌感染的機會增多。斷奶后，T細胞、B細胞及巨噬細胞等受到抑制，仔豬免疫細胞增殖下降，導致體液免疫、細胞免疫水平顯著降低，腸道的非特異性免疫遭到損害。應激時，胃腸道最早發(fā)生缺血缺氧，又最遲得到恢復，所以易受損或衰竭，且胃腸道健康直接影響到仔豬的生長性能，需得到重視。辛向榮（2014）通過腹腔注射8 mg/kg BW Diquat誘導氧化應激，試驗發(fā)現(xiàn)空腸中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總超氧化物歧化酶 （T-SOD）活力和總抗氧化能力 （TAOC）極顯著下降（P ＜ 0.01），丙二醛（MDA）含量極顯著上升（P ＜ 0.01），過氧化氫酶（CAT）活力顯著下降（P＜0.05）?？漳c絨毛高度以及空腸絨毛高度與隱窩深度的比值極顯著降低，腸上皮細胞變性壞死，腸絨毛顯著變短，毛細血管有充血現(xiàn)象。

2.3 氧化應激對斷奶仔豬免疫功能的影響 仔豬從母乳當中獲得的被動免疫水平在7日齡時會達到高峰，之后下降，而到4～5周時仔豬自身免疫才開始作用，因此3周齡左右是仔豬免疫力最低的時段，仔豬對病原體的抵抗力極差，此時斷奶會降低循環(huán)抗體水平，抑制細胞免疫能力，使仔豬產(chǎn)生一些不良反應，進而影響仔豬的健康。在氧化應激狀態(tài)下，自由基會促使炎性因子過度表達，引起炎癥反應和組織損傷，從而降低斷奶仔豬的免疫能力。氧化應激會對機體的體液免疫和細胞免疫造成影響。李永義（2018）通過腹腔注射Diquat誘導斷奶仔豬氧化應激，試驗發(fā)現(xiàn)，血液中IgG、I-gA、IgM的合成和分泌減少，仔豬的細胞免疫和體液免疫功能受到抑制。同時氧化應激還會對仔豬的脾臟、肝臟和淋臣結等免疫器官造成損傷，最終降低仔豬的免疫能力。辛向榮（2014）通過Diquat誘導氧化應激，試驗發(fā)現(xiàn)仔豬血清中GSH-Px、TSOD和T-AOC活力極顯著降低。

3 氧化應激模型的建立

3.1 氧化魚油誘導應激仔豬模型 植物油脂和一些動物油脂如魚油等富含多不飽和脂肪酸（PUFA），在飼料儲存過程中，因氧氣、光照、濕度、溫度、銅、鐵、霉菌等因素的作用，會形成大量脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物。這些產(chǎn)物不但會影響飼料脂質(zhì)利用效率，還會造成畜禽氧化應激。因此，若能成功構建食源性的可復制的氧化應激動物模型將具有非常重要的價值。袁施彬（2007）制作不同過氧化物值（POV）的氧化魚油，按照3%的比例加入到飼料中，擬構建食源性的氧化應激模型。結果發(fā)現(xiàn)，不同POV值的氧化魚油可提高仔豬的腹瀉指數(shù)，降低生產(chǎn)性能和養(yǎng)分利用率。其中，以POV值約為l000 meq O2／kg的氧化魚油作用效果最明顯。黃琳等（2011）在新生仔豬飼糧中添加氧化魚油，試驗時間為21 d，新生仔豬腸道T-SOD、肌酸激酶（CK）活性、T-AOC以及MDA含量有顯著變化，說明試驗添加氧化魚油組成功建立了新生仔豬腸道氧化應激模型。黃琳等（2012）發(fā)現(xiàn)，飼喂氧化魚油顯著降低了新生仔豬末重和平均日增重，顯著提高了仔豬料重比和腹瀉率，降低了十二指腸絨毛高度，極顯著提高了空腸系膜中MDA含量，顯著降低了空腸系膜中T-SOD活性，顯著提高了空腸黏膜中氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量，引起了仔豬腸道氧化應激。

3.2 Diquat誘導氧化應激仔豬模型 Diquat是二吡啶基除草劑，有研究表明，Diquat能利用分子氧產(chǎn)生O2-和H2O2，其誘導產(chǎn)生氧化應激程度取決于劑量和次數(shù)，易于操作和控制，可作為構建氧化應激的誘導物。劉通等（2016）通過一次性腹腔注射10 mg/kg Diquat溶液可有效誘導仔豬發(fā)生氧化應激，建立穩(wěn)定的氧化應激模型，試驗中，仔豬在注射 Diquat后的3周內(nèi)均處于氧化應激狀態(tài)，說明應激效應時間可持續(xù)21 d以上。袁施彬等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，給仔豬一次性腹腔注射12 mg/kg Diquat溶液后第49天，血清抗氧化酶活力及免疫指標仍顯著低于對照組，表明應激持續(xù)了49 d。鄭萍等（2009）根據(jù)斷奶仔豬體重大小腹腔注射Diquat溶液誘導氧化應激 （10 mg/kg BW），結果表明斷奶仔豬的生產(chǎn)性能和血漿抗氧化酶活性顯著降低。徐靜等（2008）對生長豬按照8 mg/kg體重劑量一次性腹腔注射Diquat溶液，誘導生長豬氧化應激發(fā)現(xiàn)，生長豬血清谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性受到抑制，丙二醇含量顯著提高，其氧化應激效應持續(xù)28 d。

3.3 H2O2誘導氧化應激 H2O2是一種重要的外源性活性氧，可與細胞膜中不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應，其代謝產(chǎn)物會破壞細胞膜的結構與功能，從而導致細胞凋亡，其損傷程度取決于細胞的種類、密度、H2O2的濃度和作用時間。氧化應激是心肌細胞發(fā)生凋亡的重要原因，H2O2是細胞內(nèi)氧化代謝的中間產(chǎn)物，黃小芳等（2014）將2%血清心肌細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h后加入濃度100 μmol/L的H2O2作用30 min，試驗發(fā)現(xiàn)心肌細胞活力顯著下降，凋亡率顯著升高。金鹿等（2014）利用H2O2作為刺激源置于細胞培養(yǎng)液中，以細胞存活率及抗氧化指標為判斷指標，建立奶牛乳腺上皮細胞（BMEC）的氧化損傷模型，試驗發(fā)現(xiàn)H2O2作用濃度為 600μmol/L、作用時間為 6 h，使BMEC產(chǎn)生了明顯的氧化應激，可作為建立細胞氧化損傷模型時的適宜條件。Zhu等（2012）研究證實，在仔豬斷奶等生理過程中存在著過氧化氫升高的情況，因此，利用H2O2構建細胞氧化應激模型不僅穩(wěn)定，更具有現(xiàn)實依據(jù)。

4 斷奶仔豬氧化應激的營養(yǎng)調(diào)控

4.1 添加中草藥添加劑 仔豬在斷奶以后，體內(nèi)易受應激影響形成大量自由基，造成氧化應激，許多中草藥添加劑都具有清除體內(nèi)自由基作用，且與化學合成藥物相比，中草藥添加劑具有安全高效、無殘留及毒副作用，發(fā)展前景良好。毛平等（2008）用小鼠試驗發(fā)現(xiàn)，大劑量牛膝多糖能顯著延長血漿凝血酶原時間（PT），小劑量亦有延長PT趨勢。楊兵等（2017）試驗表明，牛膝多糖能夠顯著改善斷奶仔豬氧化應激反應及免疫力，改善仔豬健康狀態(tài)。研究結果表明，飼料中添加止痢草植物提取物28 d后能有效促進斷奶仔豬的生長和提高斷奶仔豬的日增重。史東輝等（2016）分別用止痢草提取物代替需使用的一半和全部的抗生素，研究發(fā)現(xiàn)斷奶后各組仔豬血清TSOD、CAT活性均呈下降趨勢，但添加止痢草提取物組始終高于對照組，結果表明斷奶應激導致機體的抗氧化能力降低，而添加止痢草提取物在一定程度上能夠改善抗氧化酶活性的降低。可見止痢草提取物可增強仔豬的抗氧化能力，具有改善仔豬生產(chǎn)性能的趨勢。馬玉芳等（2007）選用黃芪、金銀花、茯苓、山楂等組成配方，經(jīng)提取加工制成中草藥飼料添加劑，添加在不含抗生素和化學合成藥物的基礎日糧中，從7日齡開始飼喂仔豬，直至斷奶后的4周，檢測仔豬血清中的抗氧化酶活性升高，丙二醛含量降低，證明添加中草藥添加劑可以增強機體的抗氧化能力，緩解仔豬斷奶應激。胡健等（2018）發(fā)現(xiàn)添加復合中草藥添加劑，可顯著提高斷奶仔豬的平均日增重和平均日采食量，且和抗生素組相比差異顯著，這說明該中草藥的添加，有利于提高仔豬采食量，提高增重和飼料轉(zhuǎn)化效率，且0.3%～0.5%的添加量效果最佳。

4.2 添加復合抗氧化劑 復合抗氧化劑是由多種能清除機體自由基和提高機體抗疲勞、抗氧化能力的物質(zhì)組成，各個成分之間又能發(fā)揮較好的協(xié)同增效作用，所以優(yōu)于其他單一抗氧化劑。許叢叢等（2012）以硫辛酸、維生素C、維生素E、茶多酚和微生物源抗氧化劑按一定比例配合成的復合抗氧化劑，可改善腸道結構與功能，增強早期斷奶仔豬腸道乳酸桿菌的增殖和降低大腸桿菌的繁殖，腸道中大腸桿菌數(shù)量的減少，乳酸桿菌等有益菌數(shù)量盡快恢復正常，有利于促進仔豬腸道健康。趙珂立等（2011）在基礎日糧中添加復合抗氧化劑（每千克復合抗氧化劑含有200 mg維生素C、100 mg維生素E、450 mg茶多酚和5 g微生物抗氧化劑），以自由基H2O2、NO和腸道絨毛與腸胰蛋白酶的活性為腸道損傷與修復的主要生物標志物，試驗發(fā)現(xiàn)使用復合抗氧化劑能夠顯著提高仔豬抵抗氧化應激的能力，減輕腸道損傷，是有效的干預斷奶應激的方法。單一抗氧化劑使用也較普遍，但復合添加劑由于各成分之間的協(xié)同作用，作用效果更加顯著，優(yōu)勢明顯。

4.3 補充礦物元素 仔豬斷奶后的消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的高速生長發(fā)育需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)，由于日糧的突然改變易造成應激引起仔豬采食量減少，仔豬機體處于氧化與抗氧化的不平衡狀態(tài)，需要消耗大量的抗氧化酶來抵抗氧化應激。硒是谷胱甘肽過氧化物酶的重要組成部分，因而導致機體對硒的需要量上升。袁施彬等（2008）將所有試驗豬腹腔注射10 mg/kg的Diquat誘導慢性氧化應激，飼喂基礎日糧和0.2、0.4、0.6 mg/kg的硒添加日糧，試驗21 d采血后，頸部皮下注射豬瘟兔化弱毒疫苗（2頭份/頭），試驗發(fā)現(xiàn)，添加硒可促進氧化應激仔豬生長和增強免疫功能，其中，以0.6 mg/kg組效果最為突出，表現(xiàn)為全期日增重提高，料肉比降低；IgG、IgA和IgM提高，證明硒可提高氧化應激仔豬細胞免疫和體液免疫能力，提高試豬生產(chǎn)性能。與亞硒酸鈉比較，酵母硒能增加生長豬肌肉中硒含量。王曉秋等（2009）飼喂斷奶仔豬正常劑量氧化鋅日糧（100 mg/kg氧化鋅，對照組），藥理劑量氧化鋅日糧（3000 mg/kg氧化鋅，處理組），試驗發(fā)現(xiàn)藥理劑量氧化鋅斷奶仔豬腸道細胞中還原型與氧化型谷胱甘肽比值顯著提高，谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性顯著降低，證明藥理劑量氧化鋅可在一定程度上減緩斷奶所引起的仔豬腸道細胞的氧化應激，但目前國家禁止高鋅高銅飼喂，因此，方法有待改進。

5 小結

氧化應激動物模型的成功構建是系統(tǒng)研究氧化應激危害效應、機制及抗氧化的基礎，目前主要是以試驗動物作疾病性的氧化應激模型，在畜禽氧化應激模型的研究上相對較少。斷奶仔豬的氧化應激后果較嚴重，會影響仔豬的生長性能、消化及免疫功能，嚴重會導致死亡，降低經(jīng)濟效益。因此建立氧化應激仔豬模型極其重要，今后，應更充分地認識和關注氧化應激發(fā)生的原因、機理和危害，深入研究自由基的種類和不同水平下對動物機能表達的影響，針對不同的氧化應激類型，在動物生產(chǎn)中合理使用抗氧化劑以減少疾病發(fā)生、提高畜禽生產(chǎn)性能和保證動物源性食品安全。就目前集約化養(yǎng)殖現(xiàn)狀來說，通過營養(yǎng)調(diào)控來緩解斷奶仔豬的氧化應激尤為重要。其中，中草藥添加劑由于其種類多、副作用小、無耐藥性、成本低，在養(yǎng)殖過程中的應用越來越廣泛，在斷奶仔豬中使用不影響其生長發(fā)育，并且能有效預防氧化應激，減少經(jīng)濟損失。