毛家真，張艷芳，楊金勇，高 慧，俞佳妃，崔艷軍，王 翀*

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)集賢學(xué)院，動物科技學(xué)院動物醫(yī)學(xué)院/浙江省畜禽綠色生態(tài)健康養(yǎng)殖應(yīng)用技術(shù)研究重點實驗室/動物健康互聯(lián)網(wǎng)檢測技術(shù)浙江省工程實驗室，杭州 311300；2.浙江省畜牧技術(shù)推廣與種畜禽監(jiān)測總站，杭州 310021）

氧化應(yīng)激（Oxidative stress，OS）是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態(tài)，傾向于氧化，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞炎性浸潤、蛋白酶分泌增加，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物。氧化應(yīng)激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用，并被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個重要因素。氧化應(yīng)激[1]會導(dǎo)致器官系統(tǒng)代謝紊亂，不僅會影響動物的健康狀況，還會影響最終產(chǎn)品如牛奶或肉類的質(zhì)量。然而，在適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)和環(huán)境條件下，氧化應(yīng)激可以增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力，維持母畜在應(yīng)激狀態(tài)下的生理穩(wěn)態(tài)，而不會損害母體的健康。近年來的研究熱點集中在加強(qiáng)奶牛生產(chǎn)特殊時期的抗氧化能力，以抵消許多疾病的影響，如酮病、低鈣血癥、乳房炎[2]。

飼料組成不同會影響牛奶或肉類的營養(yǎng)成分，飼料質(zhì)量也會影響牲畜體內(nèi)的新陳代謝，從而影響合成牛奶或肉類成分所需的能量和營養(yǎng)的有效性[3]。在飼料中添加抗氧化劑有增進(jìn)牛體健康的作用，而且能提高最終產(chǎn)品（牛奶或肉類）的品質(zhì)[4]。因此，飼料中補(bǔ)充抗氧化劑不僅有益于動物的健康，也會提高最終動物產(chǎn)品的質(zhì)量，增加生產(chǎn)的價值。

1 氧化應(yīng)激的危害

1.1 氧化應(yīng)激對消化道結(jié)構(gòu)功能的影響

動物的消化道黏膜極易受外界影響，產(chǎn)生大量活性氧（ROS），從而發(fā)生氧化損傷，上皮細(xì)胞通透性增加，從而影響機(jī)體健康。并且非蛋白質(zhì)巰基含量在動物腸黏膜中含量較高，巰基又易與活性氧發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、組織受損。另外，活性氧還可以與組織中的多不飽和脂肪酸結(jié)合，發(fā)生脂質(zhì)過氧化，進(jìn)而損傷腸黏膜，導(dǎo)致腸絨毛變短、隱窩變淺等。腸黏膜一旦受損，會導(dǎo)致病原菌入侵概率增大、促炎癥因子濃度增加、消化道疾病發(fā)病率升高等[5]。氧化應(yīng)激除了影響動物腸道黏膜的完整性外，也會導(dǎo)致消化酶分泌量減少，造成動物消化不良、生長受阻、產(chǎn)肉量下降等現(xiàn)象。動物腸道在氧化應(yīng)激下菌群平衡被打破，有益菌減少，有害菌增加。有害菌的增加會使得巨噬細(xì)胞釋放的活性氧數(shù)量大大增加，可使酶類或非酶類物質(zhì)還原并產(chǎn)生反應(yīng)性更高的活性氧?；钚匝醯脑黾訉?dǎo)致體內(nèi)氧化還原反應(yīng)平衡被打破，在細(xì)胞的分裂、調(diào)亡、自噬等過程中也會產(chǎn)生負(fù)面影響，從而影響動物健康。另外，活性氧可作為信號因子參與到動物機(jī)體的代謝中，影響多種信號通路并引起相關(guān)基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)。

1.2 氧化應(yīng)激對牛奶、肉品質(zhì)的影響

氧化應(yīng)激會導(dǎo)致奶牛乳房炎，間接導(dǎo)致產(chǎn)奶量降低、乳營養(yǎng)下降、乳汁中細(xì)菌菌落數(shù)超標(biāo)等現(xiàn)象[6]。同時，也會導(dǎo)致脂肪氧化、肉色變深、肉類貨架期縮短，且會影響肉的嫩度和口感等。

雖然機(jī)體中存在相應(yīng)的抗氧化系統(tǒng)，見（表1[7]），可以保護(hù)機(jī)體免受侵害，但同樣也會引起動物產(chǎn)品的品質(zhì)改變。

表1 哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的抗氧化系統(tǒng)

一般情況下，液態(tài)奶保質(zhì)期比較短，并且牛奶的味道極易受到外界因素影響而產(chǎn)生變化。氧化應(yīng)激可影響牛奶的味道，出現(xiàn)硬紙板味、金屬味和油脂味。

機(jī)體氧化應(yīng)激嚴(yán)重時，即使是剛擠出的牛奶也會聞到異味。牛奶、發(fā)酵牛奶、乳清和酪蛋白能水解出具有抗氧化作用的物質(zhì)，能夠抑制脂質(zhì)過氧化和過氧化氫/超氧自由基的生成。膳食補(bǔ)充劑（維生素E、維生素C、胡蘿卜素和微量元素）已被證明有助于減少乳房感染，并從脂肪、蛋白質(zhì)和體細(xì)胞計數(shù)等方面提高其生產(chǎn)質(zhì)量，對胃腸道和其他組織有有益的影響。史建民等[8]通過連續(xù)4 d 皮下注射4.64 mg 褪黑素可以顯著降低牛奶中體細(xì)胞數(shù)，這種作用效果對于體細(xì)胞數(shù)在30×104～100×104mL-1的高產(chǎn)奶牛效果更明顯。

2 抗氧化劑對牛奶和肉品質(zhì)的影響

2.1 抗氧化劑會影響牛奶中氧化風(fēng)味的形成

乳制品的抗氧化活性也在發(fā)酵乳中被發(fā)現(xiàn)。不同的研究已經(jīng)證實了乳酸菌具有釋放某些氧化還原活性化合物的能力。然而，這些化合物都沒有被分離和表征，其表征特性（見表2）作為新型天然膳食抗氧化劑和新型功能性食品被開發(fā)。S.Y.Kim等[9]以羅勒籽膠作為脂肪代替物提高了低脂酸奶和脫脂酸奶的質(zhì)量，抗氧化活性顯著提高。

表2 發(fā)酵牛乳的抗氧化活性

牛奶中脂肪酸的分布是氧化異味[10]形成的主要因素，一些抗氧化劑可增加牛對病原體的感染性，特別是當(dāng)牛奶中含有大量的多不飽和脂肪酸（PUFA）時，抗氧化劑的添加會使牛更易被病原體感染，影響牛奶風(fēng)味。因此可通過在奶牛日糧中添加某些含油種子或瘤胃保護(hù)油增加多不飽和脂肪酸的濃度。例如海藻糖能抑制氧化應(yīng)激，使得生產(chǎn)的牛奶具有低脂質(zhì)過氧化和高抗氧化特性。又或通過維生素E的補(bǔ)充，可以減少體細(xì)胞數(shù)和蛋白質(zhì)水解酶、纖溶酶的活性以及穩(wěn)定牛奶的氧化活性。

2.2 抗氧化劑能抑制肉類的氧化

影響肉類感官品質(zhì)的主要因素是嫩度、色澤和風(fēng)味。其中風(fēng)味由味道和氣味組成；肉的顏色取決于不同的色素物質(zhì)，如血紅蛋白、肌紅蛋白、pH和色素物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)。氧化反應(yīng)表現(xiàn)為紅色的肌紅蛋白轉(zhuǎn)化為棕色的肌紅蛋白[11]，同時組織膜中不飽和脂肪酸降解產(chǎn)生腐臭氣味。脂質(zhì)氧化是發(fā)生在食品和生物膜上的自催化過程，產(chǎn)生的醛類是牛肉產(chǎn)生異味的主要原因[12]。在家畜飲食中或屠宰前于飼料中添加天然抗氧化劑，對脂類穩(wěn)定性起積極影響從而影響肉的品質(zhì)，可提高肉類的保質(zhì)期和質(zhì)量。

3 抗氧化劑的選擇與應(yīng)用

3.1 維生素作為抗氧化劑可防止肉類氧化

維生素E作為營養(yǎng)補(bǔ)充劑同樣具有抗氧化的作用，是最常用的脂溶性自由基清除劑，可防止肌肉的滴水損失[13]。維生素E具有防止肌紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白作用，能夠穩(wěn)定和改善肉的顏色。在飼料中添加維生素C 可以有效緩解肉的紅色素變質(zhì)。朱原等[14]將雞暴露于高溫下，飼料中添加多酚類物質(zhì)和維生素等抗氧化劑，可以有效改善禽類肉的品質(zhì)。

3.2 植物提取物作為抗氧化劑可防止肉類氧化

許多草藥、香料及其提取物添加到各類飼料中，能夠改善飼料特性并延長保質(zhì)期[15]。植物提取物作用的機(jī)制通常是清除自由基活性、過渡金屬螯合活性、淬滅單線態(tài)氧能力。日糧中添加牛至、迷迭香和鼠尾草精油可以延緩肉類在冷藏和冷凍期間的脂質(zhì)氧化。呂雯雯等[16]研究發(fā)現(xiàn)，迷迭香抗氧化劑可使豬肉中有害微生物生長速度減緩，防止脂質(zhì)氧化，延緩肉的變質(zhì)時間，并可使豬肉的顏色保持新鮮的狀態(tài)；與對照組相比，添加迷迭香抗氧化劑的豬肉貨架期可增加4 d。植物提取物作為一種天然抗氧化劑，具有較好的安全性和功能性，消費者的接受度較高，也是今后的研發(fā)熱點。

4 小 結(jié)

氧化應(yīng)激在一定程度上會造成母牛產(chǎn)犢前后疾病的大量出現(xiàn)，影響產(chǎn)奶及最終肉制品的質(zhì)量。補(bǔ)充抗氧化劑不僅能夠提高牛在敏感階段的健康，還可以使得牛奶、肉制品之類的最終產(chǎn)物增值，滿足消費者的健康需求。