畜禽氧化應激與炎癥及多酚的干預作用

方 洲，馬學虎，安彥昊，孫奕爍，竇文麗，馬燕芬

（寧夏大學農(nóng)學院/寧夏回族自治區(qū)反芻動物分子細胞育種重點實驗室，寧夏 銀川 750021）

氧化應激是自由基和活性氧（reactive oxygen species，ROS）過量產(chǎn)生引起的，導致機體抗氧化防御能力下降。氧化應激還常引起生物大分子損傷、代謝和生理失調(diào)， 進而造成動物免疫機能和炎癥反應失衡。 氧化應激和炎癥反應在特定的細胞類型中被整合和放大以促進疾病的進程。 炎性疾病可降低動物生產(chǎn)性能、繁殖性能、使用壽命和畜產(chǎn)品品質(zhì)，不僅給養(yǎng)殖場造成巨大的經(jīng)濟損失，也危害消費者的身體健康。目前，抗生素療法依然是動物炎性疾病的主要治療手段之一。然而，隨著病原生物耐藥譜持續(xù)擴大、耐藥性不斷增強，給動物炎性疾病的預防和治療造成極大困難。此外，抗生素因耐藥性、 殘留性等問題已經(jīng)嚴重影響了畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展、 人類健康和生態(tài)環(huán)境。 自從歐盟于2006 年禁止將抗生素作為飼料添加劑在動物飼料中使用以來， 人們一直在努力尋找能夠維持甚至改善動物健康和提高動物生產(chǎn)性能的植物源性飼料添加劑。 2020 年7 月以后，我國也正式進入飼料端全面“無抗”的畜牧業(yè)生產(chǎn)新時代。因此，開發(fā)符合畜禽產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求的植物源性抗生素替代品已迫在眉睫， 該類飼料資源的開發(fā)對于畜禽健康養(yǎng)殖具有重要的理論和實踐意義。 植物產(chǎn)生的多種多樣的次生代謝產(chǎn)物對畜禽具有促生長、抑菌、抗氧化、免疫調(diào)控及腸道菌群調(diào)節(jié)等作用，是理想的抗生素替代品。 許多植物次生代謝產(chǎn)物已被證明對人類和嚙齒類動物的健康產(chǎn)生了廣泛而有益的作用［1］。 在大量的植物次生代謝產(chǎn)物中，多酚類化合物因具有良好的抗氧化和基因調(diào)控特性而成為最有前途的抗生素替代品［2］。 研究證實，多酚能夠通過激活核因子紅細胞2 相關因子-2（nuclear factor erythroid 2 -related factor -2，NFE2L2）而誘導抗氧化和細胞保護作用［3-4］，并且能夠通過抑制核因子-κB （nuclear factor kappa B，NF-κB）的活化而在體外和體內(nèi)發(fā)揮抗炎作用［5-6］。筆者通過綜述畜禽氧化應激與炎癥的關系以及多酚類物質(zhì)在畜禽氧化應激和炎癥中發(fā)揮的潛在作用， 以期為動物疾病抗氧化療法的應用和新型抗炎藥物的開發(fā)提供參考。

1 畜禽氧化應激與炎癥的關系及機制

1.1 畜禽氧化應激與炎癥的關系

氧化應激是指由于氧化劑和抗氧化劑不平衡而對細胞成分，包括脂質(zhì)、DNA、蛋白質(zhì)等造成氧化損傷，從而導致組織損傷。氧化劑包括自由基和非自由基分子， 分別含有氧、 氮， 稱為活性氧（ROS） 和活性氮 （reactive nitrogen or species，RNS）。 氧化劑的形成可發(fā)生在正常代謝過程中，如在線粒體呼吸鏈中產(chǎn)生超氧化物自由基； 也可能發(fā)生在炎癥反應過程中， 如由活化的免疫細胞的NADPH 氧化酶形成超氧化物自由基； 以及由外源有害物質(zhì)誘導的過氧化氫 （hydrogen peroxide，H2O2）形成高活性羥基自由基，如高濃度的自由過渡金屬鐵和銅。 炎癥是先天免疫系統(tǒng)抵抗病原體或機體損傷一種正常的、 保護性的且通常是暫時性的自然防御反應。 炎癥的目的是誘導免疫過程，以消除入侵的病原體和毒素，并修復受損組織［7］。 在炎癥過程中，肥大細胞和白細胞被募集到損傷部位，由于氧的吸收增加導致“呼吸爆發(fā)”，從而增加損傷部位ROS 的釋放和積累。 氧化應激的加劇與促炎細胞因子分泌的增加密切相關， 因為即使是低水平或瞬時水平的ROS 也可激活細胞炎性通路，這解釋了氧化應激和炎癥聯(lián)系機制，這種持續(xù)的炎癥與氧化環(huán)境導致惡性循環(huán)， 可損害健康的鄰近上皮細胞和基質(zhì)細胞， 并在長時間內(nèi)導致組織產(chǎn)生炎性損傷［8］，特別是氧化應激介導的炎癥反應長期以來被認為是圍產(chǎn)期奶牛和斷奶幼畜機體發(fā)生炎性疾病的重要原因［9］。

對于單胃動物而言， 氧化應激與多種腸道疾病的病理過程密切相關。 腸道不僅是養(yǎng)分的主要消化吸收器官，而且具有選擇性的屏障作用，可抵抗腸腔環(huán)境中的毒素、病原體和抗原［10］。畜禽腸道屏障主要由緊密連接蛋白（tight junction proteins，TJs）、腸上皮細胞膜、抗菌肽、黏液層和免疫系統(tǒng)組成。由于腸道的復雜生理和化學環(huán)境，極易受到氧化應激的影響，當腸道屏障被破壞時，腸腔毒素和抗原通過屏障穿透皮下組織， 引起黏膜氧化應激和全身性炎癥反應［10］。 而ROS 和促炎細胞因子的過度產(chǎn)生不僅可破壞腸道屏障， 還會引發(fā)腸道功能障礙。 過量的ROS 可以破壞細胞信號傳導功能，并誘導腸道疾病，如炎癥性腸病、腸易激綜合征和結(jié)腸癌［11］。在生理條件下，ROS 保持在一定水平，通常會通過抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、 過氧化氫酶（catalase，CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPH-Px）清除過多的自由基。 然而，在抗氧化劑和氧化系統(tǒng)不平衡的情況下，過量的ROS 又會通過減少緊密連接蛋白和細胞數(shù)量破壞上皮細胞的完整性和腸屏障［12］。 因此，就ROS 與腸道炎性損傷而言，降低ROS 的產(chǎn)生并清除自由基可能至關重要， 因為自由基可能有助于增加腸道的通透性和誘導上皮細胞凋亡。

對于奶牛而言， 圍產(chǎn)期是生命周期中至關重要的一個階段， 大多數(shù)高產(chǎn)奶牛在圍產(chǎn)期會經(jīng)歷氧化應激和炎性疾?。?］。 圍產(chǎn)期奶牛發(fā)生的健康問題會極大影響整個泌乳周期的生產(chǎn)效率， 導致早產(chǎn)［13］、產(chǎn)奶量和繁殖性能降低、使用壽命縮短和整個奶牛群的盈利能力減弱［14］，已成為嚴重影響奶牛場經(jīng)濟效益的問題。 氧化應激和炎性疾病互相誘導激活， 機體失衡產(chǎn)生的氧化應激不僅會損傷蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等生物大分子，還會激活產(chǎn)生炎癥的轉(zhuǎn)錄因子，誘發(fā)機體炎性反應，如乳腺炎或子宮炎［15］；而炎性疾病又會通過激活炎癥細胞內(nèi)信號級聯(lián)反應，導致脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）、促炎細胞因子和ROS 表達水平增加［7］。奶牛抵抗圍產(chǎn)期乳腺炎和子宮炎等炎性疾病的能力部分與其炎癥反應的有效性有關［16］。 炎癥是奶牛先天免疫系統(tǒng)的一個重要組成部分， 其功能是消除感染或其他損傷來源， 恢復正常的組織結(jié)構(gòu)和功能。例如，有效的乳腺炎癥反應能夠迅速識別和消除引起乳腺炎的病原體，而不會對乳汁或組織造成任何明顯的影響。 一旦病原體被中和，乳房內(nèi)感染建立新的、有益的乳房炎癥反應通常持續(xù)不到1 周。 因為炎癥級聯(lián)反應是短暫的，所以過度或持久的乳腺炎癥反應會導致廣泛的組織損傷。事實上，失控的急性和慢性乳腺炎是導致乳腺免疫病理損傷和產(chǎn)奶量損失的功能失調(diào)性炎癥反應的極好例子［17］。 因此，最佳的乳腺炎癥反應是在組織侵襲的初始階段迅速開始中和病原體，但要及時解決，以避免與乳腺炎相關的免疫病理學損傷。 除了動物表現(xiàn)的損傷，炎癥的誘導還與非酯化脂肪酸（non-esterified fatty acid，NEFA）濃度的增加有關。 奶牛產(chǎn)犢后不能通過干物質(zhì)攝入量（dry matter intake，DMI）滿足能量需求，只能通過動員體內(nèi)儲備的脂肪彌補能量不足，導致泌乳早期奶牛經(jīng)歷異常的營養(yǎng)代謝。 雖然脂肪動員是幫助產(chǎn)犢后奶牛適應這些情況的正常生理反應， 但過度的脂肪動員可導致NEFA 在體內(nèi)高濃度循環(huán)， 當沒有足夠量的Kreb′s 循環(huán)中間體完全氧化NEFA 時，就會導致β-羥丁酸（β-hy droxybutyric acid，BHBA）的過量產(chǎn)生。 血漿NEFA濃度的增加還會導致ROS 的增加， 當ROS 過量時會加劇氧化應激，氧化應激反過來又可導致失調(diào)的炎癥反應和血脂異常［18］。 此外，由腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）誘導的炎癥也會增加奶牛酮病、乳腺炎、呼吸道疾病、子宮炎和產(chǎn)褥熱等疾病的發(fā)病率［14］。 相反，產(chǎn)后早期使用植物源性抗氧化和抗炎藥物抑制圍產(chǎn)期奶牛的炎性疾病， 可顯著提高奶牛整個泌乳期的產(chǎn)奶量，并降低牛奶中體細胞數(shù)量，顯著改善乳房健康［19］。因此，通常通過優(yōu)化產(chǎn)前日糧方案或在日糧中補充具有潛在抗氧化和抗炎作用的飼料添加劑［20-21］作為預防圍產(chǎn)期奶牛氧化應激和炎性疾病的有效措施。

1.2 畜禽氧化應激與炎癥產(chǎn)生的機制

氧化應激與炎癥產(chǎn)生的機制主要是機體產(chǎn)生的過量ROS 可激活細胞炎性通路， 如NF-κB、激活蛋白-1（activator protein-1，AP-1）、細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶 （extracellular regulated protein kinases，ERK）/絲裂原活化蛋白激酶 （mitogen-activated protein kinase，MAPK）、 磷酸肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB）、 環(huán)氧化酶-2 （cyclooxygenase-2，COX-2），進而激活轉(zhuǎn)錄因子，如信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子3 （signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）、 缺氧誘導因子-1α （hypoxiainducible factor-1α，HIF-1α） 和p53 的活化和合成［22］，繼而激活炎性細胞因子，如TNF-α、白細胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、IL-6 和IL-8，最終介導細胞炎性反應。H2O2也能降解NF-κB 的抑制亞單位IκBα， 激活蛋白激酶C （protein kinase C，PKC）， 參與多種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄和細胞周期的控制［23］。NF-κB 是一種蛋白質(zhì)復合物， 幾乎存在于所有動物細胞類型中。在非活性狀態(tài)下，NF-κB 與胞質(zhì)溶膠中的抑制性蛋白I-κB 結(jié)合存在于胞質(zhì)中；在受到氧化劑和其他刺激因子，如細胞因子、細菌、病毒和紫外線輻射的刺激時，促進NF-κB 磷酸化及I-κB 泛素化， 促使抑制性蛋白I-κB 釋放磷酸化的NF-κB 蛋白， 這有助于NF-κB 轉(zhuǎn)移到細胞核中，并激活涉及炎癥的所有方面（如血管舒張、趨化性、細胞黏附、白細胞外滲、吞噬作用）的大量基因的轉(zhuǎn)錄。 因此，調(diào)節(jié)由NF-κB 靶基因編碼的典型蛋白質(zhì)，包括促炎細胞因子、趨化因子、炎癥酶、黏附分子和各種受體等， 可通過激活中性粒細胞（“呼吸爆發(fā)”）和線粒體刺激氧化劑的產(chǎn)生，從而促進氧化應激，引發(fā)惡性循環(huán)［24］。如果惡性循環(huán)持續(xù)發(fā)生，氧化劑就會持續(xù)和超量產(chǎn)生，機體就會產(chǎn)生慢性炎癥，并損傷組織和細胞。這種情況是人類許多慢性炎癥疾病的潛在原因，如哮喘、慢性阻塞性肺病、炎癥性腸病、類風濕性關節(jié)炎，也稱為自由基疾?。?5］。然而，這些自由基疾病也發(fā)生在畜禽身上，例如豬的肺炎、腸炎和敗血癥，反芻動物的乳腺炎、子宮炎、肺炎、反復呼吸道阻塞、運動誘發(fā)的肺出血，以及馬的關節(jié)疾病等［26］。目前盡管對動物炎性疾病有不同的研究， 但在最近幾十年里，炎性疾病的治療手段并沒有進步，仍然依賴抗生素， 這會導致機體免疫力下降和細菌耐藥性增加，以及肉類和牛奶中的藥物殘留。 因此，研究和開發(fā)新的、有效的治療動物炎性疾病的方法已勢在必行。

2 多酚

多酚是一類天然化合物， 在膳食中是一種重要的抗氧化劑。 多酚存在于葡萄、蘋果、梨、櫻桃、漿果、谷物和干豆類等果實及其副產(chǎn)品中，還存在于草本植物、香料、植物莖和花中。迄今為止，已經(jīng)在植物中鑒定出8 000 多種酚類化合物。 根據(jù)化學結(jié)構(gòu)，多酚分為黃酮類化合物，如黃酮、黃酮醇、異黃酮、新黃酮、查耳酮、花青素、白藜蘆醇、姜黃素、鞣質(zhì)、木脂素和酚酸等，以及非黃酮類化合物，如酚酸、芪類化合物和酚酰胺等［27］。多酚具有廣泛的生物學功能，包括但不限于抗炎、抗菌、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、心血管保護和抗癌等。

2.1 多酚對畜禽的抗氧化作用及其機制

多酚可改善豬的氧化應激狀態(tài)。 補充10 mg/（kg·BW·d）黃酮醇槲皮素能夠增加采食魚油的生長豬的血漿和肝臟中α-生育酚的濃度，降低血漿脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物含量， 同時日糧中VE 的供應量較低（7 mg/kg），表明槲皮素在VE 攝入量較低時發(fā)揮了生育酚的保護作用［28］。采食400 mg/kg 蘋果多酚可提高斷奶仔豬的抗氧化能力， 改善脂肪代謝，其機制是多酚通過調(diào)節(jié)肝臟抗氧化酶CAT、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶（glutathione S-transferase，GST）和SOD 的mRNA 表達，調(diào)節(jié)肝臟膽固醇代謝，增加脂肪酸氧化，減少脂肪酸的攝取和從頭合成［29］。采食200～300 mg/kg 葡萄籽多酚可提高妊娠晚期和哺乳期母豬的產(chǎn)仔存活率和斷奶前仔豬存活率，提高血清抗氧化水平和激素水平， 提高初乳中IgM 和IgG 含量［30］。 在由敵草快誘導的仔豬氧化應激模型中，采食100 mg/kg 白藜蘆醇能保護腸道屏障、改善氧化還原狀態(tài)、減輕線粒體損傷、誘導有絲分裂吞噬， 其機制是白藜蘆醇可抑制敵草快引起的空腸黏膜緊密連接蛋白occludin、claudin-1和ZO-1 水平的下降， 改善敵草快引起的線粒體腫脹、空泡化和嵴裂，降低空腸ROS 生成，增加腸線粒體膜電位、線粒體DNA 含量和線粒體復合物I～IV 活性， 提高腸上皮細胞線粒體中PTEN 誘導的假定激酶1 （PTEN induced putative kinase 1，PINK1）和自噬蛋白Parkin 水平［31］。 體外研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過提高抗氧化劑系統(tǒng)的活性，降低細胞內(nèi)ROS 含量和細胞凋亡率以及上調(diào)腸屏障功能保護豬IPEC-J2 細胞免受氧化應激損傷，其機制是白藜蘆醇主要通過調(diào)控PI3K/Akt 通路介導的NFE2L2 信號通路顯著提高細胞活力，增加緊密連接蛋白claudin-1、occludin 和ZO-1 的表達， 上調(diào)SOD-1、CAT 和GSH-Px 的活性， 降低H2O2誘導的細胞內(nèi)ROS 水平和細胞凋亡，從而達到直接保護豬IPEC-J2 細胞免受氧化應激損傷的目的［32］，這表明白藜蘆醇可能是抵抗畜禽腸道損害的有效飼料添加劑。 迄今為止關于豬的少量研究發(fā)現(xiàn)， 補充多酚可改善經(jīng)過氧化應激處理的豬的抗氧化狀態(tài)，并減輕其氧化應激程度；在未經(jīng)抗氧化處理的豬中， 多酚對抗氧化的狀態(tài)沒有影響或只有很小的影響。

有關多酚對家禽影響的研究報道有限， 只有少數(shù)研究關注多酚對家禽的抗氧化作用。 如采食添加VE 和多酚的日糧可改善雞的總抗氧化狀態(tài)、提高血液中抗氧化酶的活性、增加肝臟和胸肌中非酶抗氧化物的濃度［33］。采食添加0.9 g/kg 桉樹葉多酚提取物的日糧可顯著提高雞胸肌內(nèi)GSHPx 活性和GSH 含量， 降低丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量［34］。 采食富含多酚的水果渣日糧可改善火雞血液中CAT 活性、總抗氧化能力和血漿鐵還原抗氧化能力（FRAP），顯著降低硫代巴比妥酸反應物 （thiobarbituric acid-reactive substances，TBARS）濃度［35］。 在由黃曲霉毒素B1誘導的肉仔雞氧化應激模型中，采食添加1%白藜蘆醇的日糧可改善健康組和模型組雞只血清的抗氧化狀態(tài)［36］。 綜上所述，多酚能提高家禽的生產(chǎn)性能，主要通過增加抗氧化酶活性而改善機體抗氧化狀態(tài)或組織氧化穩(wěn)定性。

多酚可改善奶牛的氧化應激反應。 多酚作為一種植物源性抗氧化劑對奶牛具有抗氧化作用。采食10 g/d 葡萄多酚可持續(xù)增加產(chǎn)犢后奶牛Cu/Zn SOD 的mRNA 表達，表明葡萄多酚可能在奶牛產(chǎn)犢后誘導細胞保護機制， 以應對氧化應激和炎性應激［37］。 日糧中添加0.2 g/kg DM 綠茶多酚提升了產(chǎn)犢后奶牛產(chǎn)奶量， 提高了血漿中的葡萄糖濃度、SOD 和GSH-Px 活性、總抗氧化能力，減少了血漿中BHBA、游離脂肪酸、膽固醇、甘油三酯、ROS、MDA、H2O2含量，降低了天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶活性以及牛奶中的體細胞數(shù)［6］。 但也有一些研究與之相反，如采食富含花青素的玉米青貯飼料［38］、富含多酚的葡萄籽和葡萄果渣粉提取物［20］、富含多酚的綠茶和姜黃提取物［21］顯著增加了奶牛血漿中SOD 活性，但并沒有提高血漿中總抗氧化能力、生育酚濃度，也沒有降低血漿中MDA 濃度。

以上關于多酚對畜禽抗氧化作用的研究均顯示出多酚具有較強的抗氧化活性。 動物機體內(nèi)高活性羥基自由基和游離金屬離子的釋放是通過ROS 的形成增加的。 多酚的抗氧化活性取決于官能團結(jié)構(gòu)， 羥基的數(shù)量極大地影響了多酚抗氧化活性的多種機制。 多酚的抗氧化活性主要與其能夠清除多種自由基和螯合金屬離子（如Fe2+、Cu2+）的能力有關［39］，進而保護機體免受氧化損傷；其機制主要是多酚通過激活NFE2L2 抗氧化信號通路，上調(diào)其下游Ⅱ相解毒酶HMOX-1 和抗氧化酶SOD、GSH-Px、CAT 等的活性，抑制與ROS 生成有關的酶進而清除ROS， 并上調(diào)抗氧化防御能力而發(fā)揮抗氧化作用［40］。 而NFE2L2 抗氧化信號通路在保護細胞免受氧化應激和炎癥侵害方面發(fā)揮著至關重要的作用［41］。 此外，ROS 是通過CAT 的還原和高活性羥基自由基的生成增加自由金屬離子的，由于多酚能夠螯合金屬離子和自由基，其較低的氧化還原電位在熱力學上能夠還原高度氧化的自由基，如槲皮素具有螯合鐵和穩(wěn)定鐵的功能［39］。

2.2 多酚對畜禽的抗炎作用及機制

多酚可改善豬的炎癥反應。 冬青多酚可通過增強被LPS 攻擊仔豬的腸道雙糖酶活性， 降低包括TNF-α 和IL-6 在內(nèi)的血漿促炎細胞因子，上調(diào)腸道緊密連接蛋白claudin-1 和occludin 的mRNA 表達， 增強短鏈脂肪酸 （short-chain fatty acids，SCFA）的產(chǎn)生，改變后腸道微生物群組成而增強腸道屏障功能，促進SCFA 生成，減輕LPS 引起的腸道損傷，進而減輕腸道炎癥［42］。含姜黃素和白藜蘆醇的日糧主要通過下調(diào)斷奶仔豬小腸Toll樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）基因和蛋白表達水平， 抑制重要炎癥因子IL-1β 和干擾素-α（interferon-α，IFN-α）的釋放，增加免疫球蛋白的分泌而調(diào)節(jié)斷奶仔豬腸道菌群， 下調(diào)TLR4 信號通路，減輕腸道炎癥，提高腸道免疫功能［43］。 部分研究發(fā)現(xiàn)采食富含多酚的日糧并沒有緩解豬的炎癥狀態(tài)，如采食添加1%葡萄籽和葡萄粕提取物的日糧并沒有顯著改善仔豬肝臟炎癥、 抗氧化和細胞保護系統(tǒng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和外源系統(tǒng)［44］。迄今為止發(fā)表的少量研究成果表明， 多酚能夠抑制豬腸道炎癥， 發(fā)揮抗炎作用的關鍵機制是可以促進腸道有益細菌的生長，同時抑制病原細菌的生長，促進腸道健康。 腸道菌群的有益調(diào)節(jié)作用可增強腸道屏障功能， 減少細菌成分向循環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運并刺激宿主免疫系統(tǒng)［45］。 多酚對結(jié)腸微生物群的調(diào)節(jié)作用與降低全身炎癥標志物，如C-反應蛋白（Creactive protein，CRP）的水平和組織中炎癥基因的表達有關［46］。 關于多酚改善豬系統(tǒng)性抗氧化狀態(tài)并降低ROS 水平［47］，可以假設多酚的生物利用度差， 這些作用不太可能由多酚的直接抗氧化作用介導，而是由腸道健康的改善而繼發(fā)，因此，促炎和促氧化刺激的易位性降低。未來，有必要進一步研究以獲得更多證據(jù)， 證明多酚對豬的潛在有益作用。

目前關于多酚對雞炎癥的潛在影響研究較少。 氧化應激和炎癥與蛋雞脂肪肝出血綜合征的發(fā)生和發(fā)展有關。采食添加400 mg/kg 白藜蘆醇的日糧可顯著降低炎癥相關基因NF-κB、TNF-α、IL-1β 和IL-6 的mRNA 水平，表明白藜蘆醇能有效減輕脂肪肝出血綜合征母雞的氧化應激和炎癥。 因此，白藜蘆醇可作為有效的飼料添加劑，防止蛋雞脂肪肝出血綜合征的發(fā)生［48］。 0.03～0.09 g/（kg·BW）的茶多酚可顯著下調(diào)肉雞腸道中各種促炎細胞因子（IL-1B、IL-4、IL-6、IL-10、TNF、IFNc）的表達，減少體內(nèi)脂肪沉積，這可能是脂肪酸從頭合成速率降低和β-氧化速率升高的結(jié)果，但該研究中缺乏生產(chǎn)性能的數(shù)據(jù)［49］，因此，目前尚不清楚茶多酚下調(diào)促炎基因是否與動物生產(chǎn)性能的提高有關。 體外研究發(fā)現(xiàn)100 μmol/L 蘆丁處理可顯著降低LPS 誘導的IL-6、TNF-α 和誘導性一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的基因表達， 還可顯著阻斷LPS 誘導的ROS 產(chǎn)生和NF-κB 活化，表明蘆丁可以減輕LPS 誘導的肌肉細胞炎癥反應。 家禽日糧中補充蘆丁或蘆丁植物提取物可能是控制肉雞白色條紋的一種有效途徑［50］。綜上所述，多酚可通過調(diào)控炎性通路降低促炎細胞因子的表達而發(fā)揮抗炎作用， 也可能是通過對腸道微生物組成的有利作用介導的。 未來還需要更多的證據(jù)證明多酚在家禽中發(fā)揮的潛在有益作用。

多酚對奶牛的潛在抗炎作用目前只有很少的研究。 如采食5 g 或10 g 石榴多酚提取物增加了犢牛外周血單核細胞的IFN-c 和IL-4 分泌，并改善了對卵清蛋白疫苗接種的總IgG 反應， 降低了粗蛋白和脂肪的消化率， 原因可能是基礎日糧中的單寧含量高， 但增強了有絲分裂原誘導的細胞因子產(chǎn)生和對疫苗接種的反應， 這可能有利于改善犢牛的免疫能力和機體健康［51］。 采食多酚提取物可持續(xù)降低奶牛肝臟炎癥和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER）應激相關的大量基因的表達，顯著下調(diào)成纖維細胞生長因子-21 （fibroblast growth factor-21，F(xiàn)GF-21）水平。 FGF-21 是ER 應激的關鍵標記和肝臟脂肪積累的替代標記， 原因可能是多酚抑制了肝臟ER 應激、炎癥和代謝應激［20］，降低了肝臟中脂肪含量，提高了產(chǎn)奶性能［21］。日糧中添加0.2 g/kg DM 綠茶多酚上調(diào)了產(chǎn)犢后奶牛血漿中IL-6 和IL-10 的濃度，但下調(diào)了IFN-α、IL-1b、IL-2、IL-8 和IFN-γ 的濃度，有效地抑制了產(chǎn)犢后奶牛炎性疾病進程［6］。 總的來說，迄今為止發(fā)表的少數(shù)關于奶牛的研究成果表明， 多酚可下調(diào)FGF-21 在肝臟脂肪中的蓄積，緩解圍產(chǎn)期奶牛肝臟炎癥和ER 應激，提高產(chǎn)奶性能。 今后的研究應闡明多酚對瘤胃微生物群的調(diào)節(jié)作用是否有助于改善奶牛的炎癥狀態(tài)并顯著提高產(chǎn)奶性能。 然而，考慮到分娩期間經(jīng)常發(fā)生的瘤胃疾病，如亞急性瘤胃酸中毒和真胃移位，在早期病情中會導致全身性炎癥，同時伴有明顯的瘤胃微生物群落受損以及LPS 和細胞因子等炎性刺激物易位增加， 飼喂多酚有助于改善奶牛炎癥狀態(tài)和產(chǎn)奶性能。

以上關于多酚對畜禽的抗炎作用研究均顯示其具有較強的抗炎活性， 突出了多酚作為多種急性和慢性炎癥疾病治療工具的有益作用。 氧化代謝過程中產(chǎn)生的過量ROS/RNS 和一些天然或人工化學物質(zhì)均可誘發(fā)氧化應激和蛋白質(zhì)氧化，氧化應激和蛋白質(zhì)氧化又會觸發(fā)炎癥分子和炎癥信號的產(chǎn)生，引起組織損傷，從而啟動炎癥反應［52］，導致促炎細胞因子的合成和分泌，如NF-κB/AP-1的激活和TNF-α 的產(chǎn)生已被證明在多種慢性疾病的炎癥過程中起著關鍵作用。 多酚能清除ROS/RNS， 從而在細胞活力受到嚴重影響之前終止連鎖反應，有助于調(diào)節(jié)炎癥信號。多酚的抗炎機制主要是通過抑制多種細胞因子和參與促炎相關的酶， 如COX-2、iNOS 和脂氧合酶（lipoxygenase，LOX），抑制巨噬細胞的吞噬功能，抑制NF-κB 和AP-1， 激活抗氧化通路NFE2L2 下游的Ⅱ相解毒酶HMOX-1，以及激活MAPK 和PKC，從而減少促炎細胞因子TNF-α、IL-1β 和IL-6 的表達［53］。細胞因子是重要的介體蛋白， 在免疫系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信中至關重要。 細胞因子可由淋巴細胞（lymphokines）或單核細胞（monokines）產(chǎn)生，具有促炎和抗炎作用。 促炎細胞因子（IL-1β、IL-2、TNF-α、IL-6、IL-8、IFN-γ）和抗炎細胞因子（IL-10、IL-4、TGF-β） 被認為是表征許多疾病的免疫反應穩(wěn)態(tài)和炎癥的重要參數(shù)［54］。 多酚可通過抑制炎癥反應的多種關鍵調(diào)節(jié)因子， 如通過抑制TNF-α、IL-1β和IL-6 抑制巨噬細胞的吞噬功能［55］。 此外，多酚已被證明可以調(diào)節(jié)不同的炎癥介質(zhì)， 如花生四烯酸、多肽、興奮性氨基酸和細胞因子的代謝物而發(fā)揮抗炎作用。 此外，多酚能夠通過抑制I-κB 的磷酸化和蛋白酶體降解阻斷NF-κB 通路的激活，這種作用在一定程度上與多酚的抗氧化特性有關［56］。多酚能夠直接清除ROS，還能激活NFE2L2，進而激活各種抗氧化酶［3-4］防止氧化應激的發(fā)展。因此， 氧化應激的阻斷有助于通過抑制NF-κB、MAPK 和AP-1 通路達到抑制促炎通路的目的。再者， 多酚能夠激活轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體c（peroxisome proliferator-activated receptor c，PPARc）， 阻斷NF-κB 的激活抵抗炎癥。 因此， 多酚不僅能保護細胞免受高劑量應激物質(zhì)的侵害， 還能保護細胞免受包括氧化應激、 代謝應激、 炎癥應激和熱應激在內(nèi)的非特異性應激等的侵害。

3 小結(jié)

氧化應激持續(xù)發(fā)展勢必會加重動物機體的炎癥反應， 而長時間的炎癥反應又會加速動物代謝病和感染性疾病的進展， 尤其是處于圍產(chǎn)期的奶牛和斷奶階段的幼仔動物， 降低動物生產(chǎn)性能和縮短使用壽命。因此，及早采取調(diào)控方式對畜禽日糧進行干預， 既可緩解抗生素使用引起的藥物殘留和細菌耐藥性問題，降低抗生素用藥成本，又可保障動物機體健康， 避免休藥期給養(yǎng)殖場造成的經(jīng)濟損失。 多酚因具有較強的抗氧化作用和抗炎作用，被認為是很有前途的飼料添加劑之一。研究發(fā)現(xiàn)多酚可改善系統(tǒng)性抗氧化狀態(tài)，降低ROS 和螯合金屬離子水平，誘導抗氧化酶，有助于減輕局部和全身炎癥反應，進而改善畜禽生產(chǎn)性能，這在單胃動物的斷奶階段和奶牛圍產(chǎn)期尤其重要。 多酚發(fā)揮抗炎作用的關鍵機制是有助于穩(wěn)定腸道菌群和腸道健康，這兩者都與增強腸道屏障功能、減少細菌成分、 抑制氧化促進劑轉(zhuǎn)運進入循環(huán)系統(tǒng)有關。 多酚還可通過抑制炎性通路NF-κB 降低炎性因子水平而發(fā)揮抗炎作用， 進而提高動物生產(chǎn)性能，延長使用壽命。目前關于多酚是否通過調(diào)節(jié)胃腸道微生物群而發(fā)揮抗氧化和抗炎作用的研究較少， 未來還需要更多的證據(jù)證明多酚可在畜禽中發(fā)揮抗氧化和抗炎的潛在作用。