馬燕芬 寶 華 張春華 宋利文 鳳 英 羿 靜 高 民

（內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，動物營養(yǎng)與飼料研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特010031）

圍產(chǎn)期是奶牛代謝性疾病和感染性疾病的高發(fā)階段，嚴(yán)重影響奶牛代謝狀況、機(jī)體健康、繁殖性能和生產(chǎn)性能。奶牛大約75%的疾病主要發(fā)生在泌乳啟動后的第一個月，泌乳早期出現(xiàn)的健康問題會持續(xù)很長時間，給奶牛業(yè)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。目前已確定出圍產(chǎn)期奶牛健康失調(diào)與氧化還原失衡和免疫失衡有關(guān)[3-5]，也已確定出機(jī)體健康紊亂與炎癥反應(yīng)增加密切相關(guān)[6]。具體來講，奶牛在泌乳啟動后由于采食量低下和機(jī)體代謝需求增加，導(dǎo)致活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成增加。ROS 是線粒體能量代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，過氧化氫（hydrogen peroxide，H2O2）作為過氧化物酶體也參與了ROS 的生成，并被引入到線粒體代謝過程中發(fā)揮氧化作用[7]。當(dāng)超過機(jī)體耐受的ROS 不能被宿主抗氧化防御系統(tǒng)中和時，就會產(chǎn)生氧化應(yīng)激[8]，而長時間的氧化應(yīng)激是導(dǎo)致機(jī)體功能失調(diào)性炎癥反應(yīng)的重要潛在因素，如乳房炎[3，9]。越來越多的研究表明，氧化應(yīng)激主要是通過激活炎癥信號通路進(jìn)而增加促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β/6（interleukin-1β/6，IL-1β/6）的表達(dá)[10]，并最終導(dǎo)致奶牛乳腺產(chǎn)生炎癥反應(yīng)和疾病[11-13]。因此，抑制氧化應(yīng)激對預(yù)防炎癥反應(yīng)和慢性疾病至關(guān)重要。目前在奶牛養(yǎng)殖過程中做到泌乳早期預(yù)防炎癥疾病發(fā)病的少之又少，大部分奶牛場是在奶牛發(fā)病后直接使用抗生素療法進(jìn)行干預(yù)，而抗生素療法給奶牛業(yè)帶來的潛在危害是不可估量的。2020年7月1日我國已全面進(jìn)入養(yǎng)殖端禁抗階段[14]，禁止在飼料中使用藥物飼料添加劑，而植物提取物類則仍可在飼料中使用?；谝陨戏治觯绕鋵τ诟弋a(chǎn)奶牛，圍產(chǎn)期日糧中添加植物源性抗氧化劑是清除體內(nèi)多余自由基，降低機(jī)體氧化應(yīng)激的有效途徑；也是降低由氧化應(yīng)激導(dǎo)致組織、器官和細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)和機(jī)體損傷的有效途徑，且植物源性抗氧化劑具有成本低廉、來源廣泛等特點(diǎn)。番茄紅素是主要存在于西紅柿、木瓜、杏、粉紅葡萄柚、粉紅番石榴、西瓜等紅色水果和蔬菜中的一種天然類胡蘿卜素和類胡蘿卜素色素，具有抗氧化和抗炎癥作用[15]。本文將概述番茄紅素如何調(diào)節(jié)與圍產(chǎn)期奶牛疾病易感性相關(guān)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，以期推動番茄紅素及其制品在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)

奶牛在分娩后因能量需求超過能量攝入而使奶牛產(chǎn)生能量負(fù)平衡（Negative energy balance，NEB），長時間的NEB會導(dǎo)致奶牛產(chǎn)生代謝應(yīng)激，并動員脂質(zhì)進(jìn)而產(chǎn)生ROS。當(dāng)機(jī)體內(nèi)氧化劑產(chǎn)生和抗氧化防御系統(tǒng)之間不平衡時，就會產(chǎn)生氧化應(yīng)激，這種不平衡會改變細(xì)胞膜和細(xì)胞器，導(dǎo)致脂質(zhì)和小分子氧化。當(dāng)這種不平衡持續(xù)存在時，有機(jī)體的新陳代謝就會受到阻礙，這將會導(dǎo)致細(xì)胞損傷和/或功能障礙[16]，從而導(dǎo)致各種慢性疾病。早期研究認(rèn)為氧化應(yīng)激是奶牛疾病發(fā)病的原因[17]，現(xiàn)如今研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激更多影響的是宿主的免疫系統(tǒng)和炎性應(yīng)答，且體內(nèi)體外研究證實(shí)圍產(chǎn)期奶牛氧化應(yīng)激可能是炎癥應(yīng)答系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)紊亂的主要原因[18]，進(jìn)而增加圍產(chǎn)期奶牛對疾病的易感性。因此，氧化應(yīng)激被認(rèn)為是連接奶牛代謝系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的紐帶。

1.1 氧化劑與炎癥反應(yīng)

氧化劑包括介導(dǎo)敏感大分子氧化的自由基和非自由基分子，主要是ROS和活性氮（reactive nitrogen species，RNS），ROS和RNS是機(jī)體正常的代謝產(chǎn)物，又被稱為活性代謝物。ROS和RNS對信號傳導(dǎo)功能至關(guān)重要，而信號傳導(dǎo)功能又是細(xì)胞增殖、分化和代謝適應(yīng)過程所必需的。如線粒體通過Krebs'循環(huán)和電子傳遞鏈產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP）時伴隨著超氧化物（O2-）和H2O2的產(chǎn)生，線粒體氧化磷酸化反應(yīng)過程中，大約1%～3%的電子被轉(zhuǎn)移到O2中形成O2-[19]，生成的O2-被超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）催化直接轉(zhuǎn)化為H2O2。O2-和H2O2通過氧化含巰基的半胱氨酸殘基，參與信號網(wǎng)絡(luò)中各種蛋白質(zhì)如絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）的磷酸化[6]，MAPK信號通路是一個重要的炎癥信號通路?；钚源x物ROS 可激活MAPK 炎性通路[20]，進(jìn)而激活炎癥信號通路核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB），誘導(dǎo)NF-κB磷酸化和降解，并釋放p65 NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核激活NF-κB 通路，誘導(dǎo)多種炎癥因子（如TNF-α、IL-1β/2/6/18）的表達(dá)，介導(dǎo)機(jī)體炎癥反應(yīng)[21]。

機(jī)體代謝需求增加（如奶牛妊娠期間）時，活性代謝物產(chǎn)量就會增加[22]；機(jī)體炎癥反應(yīng)增加（如奶牛疾病狀態(tài)）時，活性代謝物產(chǎn)量也會增加，并會增加到先天性免疫功能和適應(yīng)性免疫功能所需水平[3]。機(jī)體內(nèi)源性細(xì)胞是將活性代謝物的積累限制在機(jī)體生理限度內(nèi)，以防止細(xì)胞產(chǎn)生損傷；與內(nèi)源性細(xì)胞生理作用相反，炎癥反應(yīng)則是使機(jī)體內(nèi)活性代謝物水平升高，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)體生理限度，如發(fā)生在急性大腸桿菌型乳房炎期間的脂質(zhì)氧化，將會加重乳房炎發(fā)病程度，尤其是在奶牛泌乳早期[6，23]。因此，早期疏于預(yù)防，機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的多余的活性代謝物將會加重炎癥性疾病的發(fā)病程度和發(fā)病長度。

1.2 抗氧化防御系統(tǒng)

抗氧化防御系統(tǒng)可以中和、代謝和延遲氧化劑的產(chǎn)生?？寡趸瘎┌▋?nèi)源性酶，如SOD、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidases，GPx）、硫氧還蛋白還原酶（thioredoxin reductases，Trx）、過氧化物酶（peroxiredoxins）、催化酶（catalases，CAT）、血紅素加氧酶（heme oxygenase，HMOX-1）和醌氧化還原酶1[NAD(P)H：quinone oxidoreductase 1，NQO1]。日糧則是抗氧化劑來源的非酶庫，包括微量礦物元素（硒、銅、鋅）、多酚、維生素（vitamin A、C、D和E）、β-胡蘿卜素和番茄紅素[24]。酶和非酶抗氧化劑協(xié)同作用是有效防止活性代謝物損傷細(xì)胞的有效措施[3]。早期研究發(fā)現(xiàn)，將奶牛乳腺上皮細(xì)胞（bovine mammary epithelial cells，BMECs）和主動脈內(nèi)皮細(xì)胞暴露于氧化劑中，就會增加活性代謝物的產(chǎn)生，損傷細(xì)胞并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，補(bǔ)充非酶抗氧化劑硒[25-26]和植物多酚[20,27]則可激活內(nèi)源性酶抗氧化劑而得到改善。此外，氧化劑O2-可在SOD 依賴于微量礦物質(zhì)銅和錳的歧化作用下生成H2O2，H2O2在GPx 或硒依賴性GPx 和Trx 還原酶作用下還原為H2O 和O2，同時，還原型谷胱甘肽（Glutathione，GSH）被氧化為氧化型谷胱甘肽（GSSG），GSSG在GSH 還原酶的催化下又生成GSH。GSH 是一種抗氧化劑，可保護(hù)蛋白質(zhì)分子中巰基免遭氧化，保護(hù)巰基蛋白和酶的活性。GSH還可用于GPx或Trx介導(dǎo)的新陳代謝[3]。因此，GSH和GSSG之間的平衡是至關(guān)重要的，因?yàn)镚SH與GSSG的失衡可以改變細(xì)胞氧化還原平衡，導(dǎo)致氧化應(yīng)激。還原型GSH能清除機(jī)體內(nèi)預(yù)先形成的活性代謝物，并參與再生和維持其他抗氧化酶如維生素的功能。例如，細(xì)胞膜中脂質(zhì)自由基中和過程中形成的氧化維生素E自由基被過氧化物酶利用GSH作為輔因子循環(huán)回還原維生素E。維生素E和硒等日糧微量營養(yǎng)素被認(rèn)為是在機(jī)體代謝需求增加期間增強(qiáng)抗氧化防御機(jī)制和減少奶牛健康紊亂的重要工具[3,28]。

1.3 抗氧化應(yīng)答基因通路與炎癥反應(yīng)

抗氧化應(yīng)答基因通路的激活是限制機(jī)體過度活性代謝物積累的另一個重要機(jī)制。核因子-E2 相關(guān)因子2（Nuclear factor-erythroid 2-related factor 2，NFE2L2）是一種重要的氧化還原敏感性轉(zhuǎn)錄因子，通過激活抗氧化酶和下游Ⅱ相解毒酶發(fā)揮抗氧化作用[29-30]。生理狀態(tài)下，NFE2L2與Kelch-Like-ECH Associated Protein 1（KEAP-1）結(jié)合處于靜態(tài)；在氧化應(yīng)激時或NFE2L2激動劑存在下，NFE2L2與KEAP-1解離并易位進(jìn)入細(xì)胞核，NFE2L2 激活抗氧化基因啟動子區(qū)的抗氧化應(yīng)答元件（antioxidant response elements，ARE），進(jìn)而激活下游抗氧化酶如SOD、GPx、Trx、CAT、GSH 和Ⅱ相解毒酶如HMOX-1 和NQO1 而發(fā)揮抗氧化作用[31]。李慧等[32]詳細(xì)闡述了NFE2L2 是如何調(diào)控抗氧化因子如HMOX-1、NQO1、SOD、CAT和GSH，這里不再贅述。氧化應(yīng)激狀態(tài)下，ROS 激活MAPK 炎性通路參與調(diào)節(jié)NFE2L2 的磷酸化，ROS 主要是通過直接磷酸化NFE2L2或磷酸化中間激酶促進(jìn)NFE2L2進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)節(jié)抗氧化目標(biāo)基因及下游基因的表達(dá)[33]。NFE2L2對炎性反應(yīng)也有非常重要的調(diào)控作用，如敲除NFE2L2后，奶牛乳腺上皮細(xì)胞[10]和腦組織[34]的氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)會進(jìn)一步增強(qiáng)，嚴(yán)重?fù)p傷神經(jīng)系統(tǒng)功能；反之，增強(qiáng)NFE2L2 活性，可減輕氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，加快神經(jīng)功能的恢復(fù)。因此，在氧化應(yīng)激易發(fā)期，如奶牛圍產(chǎn)期間、患有乳房炎和子宮內(nèi)膜炎在內(nèi)的疾病期間，可通過調(diào)控NFE2L2 通路達(dá)到調(diào)控奶牛機(jī)體抗氧化和抗炎作用。此外，酶和非酶組分也可對整體細(xì)胞抗氧化功能共同起作用，這對于在炎癥性疾病期間抵抗細(xì)胞產(chǎn)生氧化損傷至關(guān)重要。

2 番茄紅素

近幾十年來，包括番茄紅素、β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)和β-隱黃質(zhì)等在內(nèi)的類胡蘿卜素由于其抗氧化和抗炎作用在人類營養(yǎng)領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注，類胡蘿卜素作為生物活性化合物被認(rèn)為在預(yù)防人類疾病和保持良好健康方面發(fā)揮著重要作用，可以潛在地保護(hù)人類免受免疫應(yīng)答、早衰、癌癥、心血管疾病和關(guān)節(jié)炎等疾病的影響。類胡蘿卜素是自然界中分布最廣、最普遍的脂溶性天然色素之一，存在于水果和蔬菜等植物的葉子、花、根和種子中，還存在于藻類、真菌、鳥類、甲殼類動物或昆蟲肉角質(zhì)層中。與果肉相比，植物果皮渣中的類胡蘿卜素含量通常更高。它們不能被人或動物機(jī)體合成，只能通過飲食/日糧攝入補(bǔ)充。番茄紅素是最為常見的類胡蘿卜素之一。

2.1 番茄紅素的特性

番茄含有不同種類的具有抗氧化特性的化合物，如類胡蘿卜素、抗壞血酸、酚類化合物和α-生育酚。由于食用量高，番茄及其制品是人類飲食中類胡蘿卜素的主要來源。番茄紅素是一種天然胡蘿卜素和類胡蘿卜素色素，大量存在于如番茄、木瓜、杏子、粉色葡萄柚、粉色番石榴和西瓜等紅色水果和蔬菜中[15]。番茄紅素有11 個線性共軛雙鍵和兩個非共軛雙鍵，占完全成熟果實(shí)中番茄類胡蘿卜素總含量的80%以上。在所有類胡蘿卜素中，番茄紅素因其共軛雙鍵的長度，是一種強(qiáng)有力的單線態(tài)氧物理淬滅劑，其物理淬滅率是β-胡蘿卜素的2倍，α-生育酚的10倍[35]。番茄紅素通過緩解氧化應(yīng)激、抑制炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生、減輕淀粉樣變性或淀粉樣斑塊的積累而表現(xiàn)出機(jī)體保護(hù)作用[36-37]，番茄紅素還可通過改善腸-肝-腦軸炎癥、改善糖脂代謝失衡、抑制凋亡和恢復(fù)線粒體功能而減輕機(jī)體缺陷[38]。

2.2 番茄紅素的抗氧化作用

目前有關(guān)番茄紅素在反芻動物上的研究報道逐年增加。奶畜在產(chǎn)仔后，因采食量低下和機(jī)體代謝強(qiáng)度增加導(dǎo)致乳腺組織產(chǎn)生過量的ROS誘發(fā)氧化應(yīng)激，長時間的氧化應(yīng)激又會誘發(fā)乳腺上皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)和凋亡[39]。氧化應(yīng)激是由活性氧的形成和抗氧化防御的減少之間的不平衡引起的，這種不平衡通過細(xì)胞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA 的氧化導(dǎo)致機(jī)體組織的實(shí)質(zhì)性損傷[22，41]。因此，維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡以降低氧化應(yīng)激相關(guān)疾病的風(fēng)險對圍產(chǎn)期奶畜來說是非常重要的，而提高奶畜乳腺組織的抗氧化能力可能是治療乳腺產(chǎn)生氧化損傷的有效方法。研究發(fā)現(xiàn)，番茄紅素是一種有效對抗反芻動物機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷的潛在治療劑，番茄紅素的抗氧化潛力源于其直接清除活性氧和刺激內(nèi)源性細(xì)胞防御系統(tǒng)的能力[41]。NFE2L2-ARE 信號通路在維持細(xì)胞氧化還原平衡中起著關(guān)鍵作用，也是維持細(xì)胞氧化還原平衡中非常重要的一條信號通路。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，NFE2L2 參與促進(jìn)奶牛乳腺上皮細(xì)胞的抗氧化潛能，番茄紅素是一種非常有效的NFE2L2 激活劑，可激活NFE2L2 的表達(dá)進(jìn)而激活NFE2L2-ARE 信號通路減輕機(jī)體產(chǎn)生的氧化損傷，且NFE2L2 的敲除可抑制番茄紅素的抗氧化作用，進(jìn)一步表明NFE2L2 是上調(diào)抗氧化酶表達(dá)的中心[30，41]。氧化應(yīng)激條件下番茄紅素可減弱自由基對奶牛乳腺上皮細(xì)胞核內(nèi)NFE2L2 表達(dá)、ARE 熒光強(qiáng)度、II 相解毒酶HMOX1 和NQO1 的mRNA 表達(dá)水平、抗氧化酶SOD和GSH-Px 活性的抑制作用，清除奶牛乳腺上皮細(xì)胞中多余的自由基和ROS的積累，降低脂質(zhì)過氧化和DNA 損傷而達(dá)到降低氧化應(yīng)激，維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡的目的[42-43]，進(jìn)一步說明番茄紅素具有通過激活NFE2L2-ARE 抗氧化信號通路抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的氧化損傷的潛力[44]。

2.3 番茄紅素的抗炎和抗凋亡作用

圍產(chǎn)期奶牛產(chǎn)生的氧化應(yīng)激和慢性炎癥密切相關(guān)，長時間的氧化應(yīng)激可誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生炎性反應(yīng)，氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)協(xié)同作用又可導(dǎo)致健康障礙的慢性炎癥狀態(tài)永久化[22]。氧化應(yīng)激和增強(qiáng)的全身炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致圍產(chǎn)期奶牛代謝性疾病和感染性疾病的常見誘因。過量的活性氧可以激活MAPK炎性通路和NF-κB炎性通路，進(jìn)而增加促炎細(xì)胞因子的表達(dá)[45]，過度激活的MAPK炎性通路和NF-κB炎性通路又可導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子表達(dá)的慢性增加[46]。研究發(fā)現(xiàn)，奶牛產(chǎn)犢后乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)TNF-α和其他促炎細(xì)胞因子表達(dá)的增強(qiáng)與大腸桿菌性乳房炎的嚴(yán)重程度有關(guān)[47]，也就是說氧化應(yīng)激狀態(tài)下促炎細(xì)胞因子的增多可誘發(fā)大腸桿菌性乳房炎，而番茄紅素在氧化應(yīng)激狀態(tài)下可失活MAPK炎性信號和NF-κB炎性通路的表達(dá)并降低促炎細(xì)胞因子TNFα、IL-6和IL-1β的表達(dá)，進(jìn)一步表明番茄紅素在圍產(chǎn)期奶牛乳房炎的治療中也可能是有效的。

研究還發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激除了激活MAPK和NF-κB炎癥途徑外，還可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[48]。含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（cysteinyl aspartate specific proteinase，caspase）凋亡途徑在控制線粒體內(nèi)在凋亡途徑中起著關(guān)鍵作用[49]。作為凋亡小體復(fù)合物的起始caspase 組分，caspase-9 可以被活性氧激活[50]，激活的caspase-9 可啟動下游caspase 級聯(lián)的caspase-3，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。此外，凋亡途徑還包括B 淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）和Bax 家族蛋白。Bcl-2 是一種抗凋亡蛋白，通過抑制氧自由基介導(dǎo)的膜損傷和穩(wěn)定線粒體膜電位來防止凋亡[51]，Bax 是一種促凋亡蛋白，在調(diào)節(jié)細(xì)胞色素c釋放并促進(jìn)細(xì)胞凋亡方面具有重要作用[52]。研究發(fā)現(xiàn)番茄紅素可下調(diào)氧化應(yīng)激狀態(tài)下caspase-9、caspase-3 和Bax 的表達(dá)，上調(diào)Bcl-2 的表達(dá)，進(jìn)一步證實(shí)了番茄紅素在控制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中的保護(hù)作用。此外，研究還發(fā)現(xiàn)番茄紅素對NFE2L2抗氧化信號通路的激活減弱了圍產(chǎn)期奶牛乳腺上皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和凋亡[53]，而氧化應(yīng)激狀態(tài)下敲除NFE2L2 因子，番茄紅素反而不能降低炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)和乳腺上皮細(xì)胞的凋亡率，進(jìn)一步證實(shí)了番茄紅素和NFE2L2 在圍產(chǎn)期奶牛的抗氧化反應(yīng)中的直接作用。

綜上分析，番茄紅素主要是通過失活NF-κB 炎癥通路和caspase/Bax 凋亡通路降低促炎因子TNF-α和IL-1β/6的表達(dá)和細(xì)胞凋亡率而達(dá)到降低細(xì)胞炎性損傷，維持細(xì)胞內(nèi)免疫平衡[10，43]。敲除NFE2L2后削弱了番茄紅素清除氧化損傷奶牛乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)ROS的積累、炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)和凋亡的保護(hù)作用，這一事實(shí)進(jìn)一步證明了抗氧化轉(zhuǎn)錄因子NFE2L2 對于番茄紅素在奶牛機(jī)體內(nèi)發(fā)揮抗氧化作用機(jī)制是必不可少的[10，43]，也就是說番茄紅素主要是通過激活NFE2L2-ARE 抗氧化通路、失活NF-κB 通路和caspase/Bax通路進(jìn)而激活下游抗氧化酶和II相解毒酶活性而發(fā)揮抗氧化作用、抗炎作用和抗凋亡作用[43]。

此外，研究發(fā)現(xiàn)番茄紅素還可通過降低體外培養(yǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)激反應(yīng)來提高牛胚泡質(zhì)量[54]，通過提高胚胎對氧化應(yīng)激的適應(yīng)能力而提高體外培養(yǎng)過程中牛胚胎的發(fā)育潛力[55]。盡管瘤胃微生物可能會代謝番茄紅素，但圍產(chǎn)期奶牛日糧中添加番茄紅素仍可通過瘤胃進(jìn)入血液降低奶牛血清中脂質(zhì)過氧化水平、提高總抗氧化能力[56]和調(diào)節(jié)抗氧化酶表達(dá)[57]而發(fā)揮一系列的抗氧化作用來調(diào)節(jié)奶牛泌乳早期的代謝適應(yīng)性，提高奶牛產(chǎn)奶量和乳房健康，進(jìn)一步證明了番茄紅素可添加到圍產(chǎn)期奶牛日糧中作為奶牛植物源性抗氧化劑的來源。有關(guān)番茄紅素在圍產(chǎn)期奶牛上發(fā)揮的更深入的抗氧化機(jī)制還需做進(jìn)一步研究。

3 小結(jié)與展望

圍產(chǎn)期是奶牛機(jī)體健康、生產(chǎn)和盈利能力最為關(guān)鍵的時期。圍產(chǎn)期的生理變化通常會使奶牛更容易誘發(fā)代謝性疾病和乳房炎。乳腺上皮細(xì)胞作為乳腺抵御入侵病原體的第一道防線，并在感染開始時起主要作用。盡管與泌乳啟動相關(guān)的代謝需求的增加提高了泌乳早期奶牛的氧化應(yīng)激狀態(tài)，但如果不加控制，長時間的氧化應(yīng)激被認(rèn)為是引發(fā)乳房炎等感染病的主要因素之一。且長時間的氧化應(yīng)激會導(dǎo)致代謝應(yīng)激奶牛的功能失調(diào)性炎癥反應(yīng)。番茄紅素作為一種來源廣泛的具有生物活性的抗氧化劑，具有抗氧化作用和抗炎作用，番茄紅素的抗氧化作用不僅僅是通過激活NFE2L2-ARE 通路緩解奶牛氧化損傷的非常有效的活化劑，還具有調(diào)節(jié)參與細(xì)胞炎癥和細(xì)胞凋亡的氧化還原敏感分子信號通路途徑的作用。番茄皮渣是番茄紅素的重要來源，番茄皮渣作為番茄加工后的農(nóng)副產(chǎn)品，有望作為圍產(chǎn)期奶牛日糧中的一種重要成分而對產(chǎn)犢后奶牛產(chǎn)生的氧化應(yīng)激和慢性炎癥起到預(yù)防和治療作用。