短期急性熱應(yīng)激對犬血清生化指標(biāo)影響

吳明明， 宋 凱， 丁金雪， 寧康健

(安徽科技學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

熱應(yīng)激可導(dǎo)致動(dòng)物發(fā)生行為、代謝、免疫、生產(chǎn)性能等一系列改變，是影響全球動(dòng)物健康主要環(huán)境因素之一[1]。其特點(diǎn)是具有遞進(jìn)性，形成的效應(yīng)可成為新的應(yīng)激源，啟動(dòng)后一步應(yīng)激，具有雙向性，適度刺激有利于增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，過度刺激導(dǎo)致動(dòng)物代謝紊亂生產(chǎn)繁殖性能下降等，產(chǎn)生熱應(yīng)激綜合征[2-3]。在我國夏季大部分地區(qū)溫度高于30 ℃，受熱應(yīng)激脅迫情況尤為常見。犬作為伴侶動(dòng)物、試驗(yàn)動(dòng)物、軍警戰(zhàn)斗動(dòng)物，在人類生活、健康、社會(huì)公共安全等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。與歐美發(fā)達(dá)國家相比我國犬飼養(yǎng)基數(shù)大，醫(yī)療水平低。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展人們生活水平不斷提升，近年我國犬飼養(yǎng)數(shù)量不斷攀升，對提升飼養(yǎng)管理、醫(yī)療保健水平有巨大的市場需求。犬皮膚覆蓋厚厚的被毛，汗腺十分不發(fā)達(dá)，集中分布在腳墊，散熱能力差。當(dāng)環(huán)境溫度高于30 ℃，犬臨床表現(xiàn)出喘息、煩渴，食欲下降，精神沉郁，甚至休克死亡[4-5]。犬發(fā)生熱應(yīng)激時(shí)通過機(jī)體的內(nèi)環(huán)境、代謝發(fā)生改變，以對抗熱應(yīng)激刺激，維持自身內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。在熱應(yīng)激對犬的影響及作用機(jī)理報(bào)道中，犬短期急性熱應(yīng)激后恢復(fù)尚未見報(bào)道。本項(xiàng)目對不同時(shí)間長度梯度熱應(yīng)激刺激以及停止熱應(yīng)激恢復(fù)16 h后血清總氨基酸、游離脂肪酸、鐵含量做了比較研究，旨在了解熱應(yīng)激狀態(tài)下血液代謝改變及預(yù)后恢復(fù)，并借用熱應(yīng)激在畜禽上研究結(jié)果，探討其發(fā)生機(jī)制，為進(jìn)一步緩解熱應(yīng)激損傷、預(yù)后評估、綜合防治等奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與飼養(yǎng)管理

選擇符合健康標(biāo)準(zhǔn)中華田園犬6只，體重4～5 kg，體溫為39.2±0.1 ℃，呼吸頻率為38.2±8.5 次/min，心率為105.2±8.4次/min，年齡1.5～2.5歲，免疫程序齊全，由安徽科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房提供。試驗(yàn)前1周(2017年5月1日)轉(zhuǎn)入犬舍，單籠飼養(yǎng)，自由采食及飲水，相對濕度60%～70%。犬糧的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)：粗蛋白≥26%，粗脂肪≥14%，粗纖維≤5.0%，粗灰分≤10%，鈣≥1.3%，總磷≥1.0%，食鹽≤1.2%，水分≤10%(牧康樂通用糧)。

1.2 試驗(yàn)儀器與試劑

總氨基酸試劑盒、游離脂肪酸試劑盒、鐵試劑盒于南京建成生物工程研究。FH04-30A暖風(fēng)機(jī)(寧波吉毅電器有限公司)；Multiskan GO酶標(biāo)儀(美國賽默飛世爾科技公司)；Centrifuge 5424離心機(jī)(艾本德中國有限公司)；水銀溫度計(jì)(0～100 ℃，衡水斯菲爾儀表有限公司)；干濕溫度計(jì)(河南省沈丘縣北郊玻璃儀器廠)。

1.3 動(dòng)物處理與樣品采集

早晨使用暖風(fēng)機(jī)加熱使犬舍迅速升溫至35±1 ℃。持續(xù)熱應(yīng)激刺激16 h，分別于試驗(yàn)開始(0 h)、1、3、8、16 h前臂頭靜脈采血，關(guān)閉暖風(fēng)機(jī)，恢復(fù)室溫16 h后再次前臂頭靜脈采血,3 000 r/min離心15 min，取得血清，超低溫冰箱保存。

1.4 指標(biāo)測定及方法

使用總氨基酸試劑盒、游離脂肪酸試劑盒、鐵試劑盒，取血清參考說明書操作，檢測原理均為比色法。

1.5 數(shù)據(jù)分析處理

利用SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素重復(fù)測量方差分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)均平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)對血清總氨基酸含量的影響

由圖1可知，試驗(yàn)各組之間均差異不顯著(P>0.05)，在試驗(yàn)開始0、1、3、8、16 h血清總氨基酸含量呈上升趨勢，在32 h血清總氨基酸含量呈下降趨勢。

圖1 血清總氨基酸含量比較

2.2 試驗(yàn)對血清游離氨基酸含量的影響

圖2 血清游離脂肪酸含量比較

由圖2可知，與試驗(yàn)組開始相比，16 h血清游離脂肪酸含量顯著升高(P<0.05)，1、3、8、32 h差異不顯著(P>0.05)。與1 h相比，16 h血清游離脂肪酸含量顯著升高(P>0.05)，3、8、32 h血清游離脂肪酸差異不顯著(P>0.05)。3、8、16、32 h之間血清游離脂肪酸差異不顯著(P>0.05)。

2.3 試驗(yàn)對血清鐵含量的影響

由圖3可知，與1 h相比，3、8 h血清鐵含量顯著下降(P<0.05)，與試驗(yàn)開始相比，1、3、8、16、32 h血清鐵含量差異不顯著(P>0.05)。

圖3 血清鐵含量比較

3 結(jié)論與討論

急性短期熱應(yīng)激使犬血清游離脂肪酸在16 h顯著上升，血清總氨基酸、鐵含量變化不顯著。熱應(yīng)激對家禽、家畜的影響已經(jīng)有了較廣泛、深入的研究，對犬的研究報(bào)道尤為少見。本試驗(yàn)采用35±1 ℃急性熱應(yīng)激處理16 h，后室溫處理16 h，分析血清總氨基酸、血清游離脂肪酸、血清鐵含量，反映短期急性熱應(yīng)激以及熱應(yīng)激結(jié)束后短期血清代謝的影響。

氨基酸是生命活動(dòng)中最基本物質(zhì)，是構(gòu)成蛋白質(zhì)基本單位，也是生命代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)，血清總氨基酸變化是衡量組織蛋白質(zhì)代謝重要標(biāo)準(zhǔn)，一定程度上反應(yīng)了動(dòng)物氨基酸需要量[6-7]。由圖1可知，血清中氨基酸水平隨著熱應(yīng)激刺激呈逐漸升高趨勢，隨著熱應(yīng)激刺激結(jié)束后自然降溫16 h，血清氨基酸水平呈下降趨勢。血清氨基酸主要來源組織蛋白質(zhì)分解代謝，本試驗(yàn)說明伴隨熱應(yīng)激刺激，蛋白質(zhì)分解代謝速率增加，血清氨基酸水平升高，隨著熱應(yīng)激結(jié)束恢復(fù)至室溫16 h，機(jī)體蛋白質(zhì)分解速率減慢，血清氨基酸水平呈下降趨勢。提示熱應(yīng)激刺激提高了組織蛋白質(zhì)分解代謝速率，與羅海吉等[8-9]在小鼠中研究一致，但本試驗(yàn)中血清總氨基酸含量未顯著升高，可能與動(dòng)物間種屬差異以及熱應(yīng)激處理方式有關(guān)。

當(dāng)機(jī)體受到熱應(yīng)激刺激，采食量下降，維持需要增加，需要更多能量維持自身內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[10]。血清游離脂肪酸主要是脂肪代謝中間產(chǎn)物，比三酰甘油和血清總膽固醇反應(yīng)脂肪代謝變化更為敏感。當(dāng)機(jī)體需要能量脂肪被不斷降解為游離脂肪酸被組織吸收氧化利用。當(dāng)機(jī)體需要能量增加時(shí)，脂肪細(xì)胞內(nèi)三酰甘油被脂肪酶水解為游離脂肪酸吸收入血[11-12]。而動(dòng)物受到熱應(yīng)激刺激，不能像室溫條件下調(diào)動(dòng)脂肪分解提供能量，反而會(huì)形成脂肪沉淀[13]。由圖2可知，隨著熱應(yīng)激刺激血清游離脂肪酸在熱應(yīng)激刺激1 h后呈上升趨勢，在16 h血清游離脂肪酸含量顯著升高，在熱應(yīng)激結(jié)束降溫16 h后血清游離脂肪酸水平呈下降趨勢。在熱應(yīng)激刺激下游離脂肪酸水平升高，停止短期急性熱應(yīng)激恢復(fù)16 h游離脂肪酸水平降低。王鑫等[14]研究結(jié)果表明可能高溫抑制骨骼肌脂肪酸氧化，導(dǎo)致血液中游離脂肪酸濃度升高，還需進(jìn)一步研究證實(shí)。

鐵是動(dòng)物必須微量元素，在動(dòng)物體內(nèi)主要分為兩類：貯存鐵與功能鐵。貯存鐵含量占20%左右，主要存在于肝臟、脾臟、骨髓等，當(dāng)機(jī)體鐵需要量增加，這類鐵可以作為補(bǔ)充，功能鐵含量占80%左右，主要組成機(jī)體血紅蛋白、肌紅蛋白、結(jié)合蛋白、以及鐵依賴酶等，這類鐵與蛋白質(zhì)結(jié)合，參與機(jī)體氧氣運(yùn)輸儲(chǔ)存，機(jī)體供能，氧化還原反應(yīng)[15]，發(fā)揮重要的生物學(xué)功能。由圖3可知，在熱應(yīng)激刺激下，血清鐵含量與熱應(yīng)激前相比為發(fā)生顯著性差異，呈上升后下降又回升趨勢。杜榮等[16]研究表明急性熱應(yīng)激狀態(tài)下肉雞血清鐵濃度變化趨勢與本實(shí)驗(yàn)相符。不同的是急性熱應(yīng)激狀態(tài)下肉雞血清鐵含量顯著升高，持續(xù)熱應(yīng)激刺激血清鐵含量無顯著變化，這種差異可能由動(dòng)物種屬、實(shí)驗(yàn)處理方式造成。急性熱應(yīng)激導(dǎo)致血清鐵含量的升高的機(jī)理尚有待于研究?？赡苡捎跓釕?yīng)激血漿皮質(zhì)類固醇濃度升高，導(dǎo)致血漿銅藍(lán)蛋白濃度升高。銅藍(lán)蛋白是氧化亞鐵酶，可以把機(jī)體內(nèi)儲(chǔ)存的鐵動(dòng)員入血，從而導(dǎo)致血清鐵含量上升[17]。

犬血清總氨基酸、脂肪酸、鐵含量，急性熱應(yīng)激狀態(tài)下，僅呈一過性上升趨勢，熱應(yīng)激結(jié)束后室溫16 h向常溫狀態(tài)下恢復(fù)。提示犬遭受短期急性熱應(yīng)激后，及時(shí)常溫下恢復(fù)，對機(jī)體部分物質(zhì)代謝向平衡恢復(fù)有重要作用。