|
7樓

樓主 |
發(fā)表于 2009-10-8 23:45:26
|
只看該作者
復(fù)合型抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑的研究與開(kāi)發(fā)
陳黎龍,肖世平,劉萬(wàn)平
江西天佳實(shí)業(yè)有限公司
引言
動(dòng)物的神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)構(gòu)成了機(jī)體復(fù)雜精細(xì)的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),正常情況下,動(dòng)物的各種生理活動(dòng),如采食、應(yīng)激反應(yīng)、生長(zhǎng)發(fā)育等,都是在神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)下維持相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)。然而,隨著動(dòng)物生產(chǎn)的高度集約化和規(guī)?;?,動(dòng)物本身的這些穩(wěn)態(tài)常常受到各種因素的影響而被打破,造成動(dòng)物諸如采食量低下、生長(zhǎng)發(fā)育受阻甚至應(yīng)激死亡等情況,嚴(yán)重影響了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的效益。為了保證高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的畜牧業(yè)生產(chǎn),行之有效的措施之一就是在飼料中添加相應(yīng)的飼用生理調(diào)控劑,對(duì)動(dòng)物各種內(nèi)在的生理活動(dòng)進(jìn)行外在的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控,從而達(dá)到新的穩(wěn)態(tài),充分發(fā)揮動(dòng)物的生產(chǎn)潛力。
飼用生理調(diào)控劑是一類添加于飼料中的能夠直接或間接地對(duì)動(dòng)物的生理活動(dòng)進(jìn)行定向調(diào)控的活性物質(zhì)。飼用生理調(diào)控劑必須符合兩個(gè)要求:安全和高效,因而是一類新型的綠色飼料添加劑。理論上講,與動(dòng)物生產(chǎn)性能密切相關(guān)的各種生理活動(dòng)(如采食、消化、吸收、代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、泌乳、應(yīng)激反應(yīng)等),都能夠通過(guò)各種飼用生理調(diào)控劑進(jìn)行外在的有目的的調(diào)控。隨著動(dòng)物分子生理學(xué)、分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)動(dòng)物的許多生理活動(dòng)過(guò)程及其生理調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)不斷加深,因而,在實(shí)踐中一類新型的飼料添加劑——飼用生理調(diào)控劑則應(yīng)運(yùn)而生!根據(jù)調(diào)控目的的不同,可以將飼用生理調(diào)控劑分為不同的種類。借本次《賽爾飼料工業(yè)》舉辦畜禽抗應(yīng)激專題討論之機(jī),下面將從理論和應(yīng)用兩個(gè)方面,對(duì)本公司在抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑方面的研發(fā)工作作一簡(jiǎn)要介紹。
1 應(yīng)激的基本概念
1936年,加拿大病理學(xué)家Hans Selye首先提出應(yīng)激(stress)的概念,并將之定義為機(jī)體對(duì)外界或內(nèi)部環(huán)境的各種異常刺激所產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和。這里所指的各種“異常刺激”被統(tǒng)稱為應(yīng)激源或激源(stressor),而“非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和” 被稱為“全身適應(yīng)綜合癥”(general adaptation syndrome, GAS),即應(yīng)激反應(yīng)。盡管Selye的應(yīng)激學(xué)說(shuō)并不否認(rèn)不同的應(yīng)激源會(huì)導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生不同的特異性應(yīng)答反應(yīng),例如機(jī)體對(duì)冷應(yīng)激的某些應(yīng)答反應(yīng)正好與熱應(yīng)激反應(yīng)相反,但是他認(rèn)為只有與應(yīng)激源的種類無(wú)關(guān)的非特異性應(yīng)答反應(yīng)才是真正意義上的應(yīng)激反應(yīng)過(guò)程。Selye的應(yīng)激學(xué)說(shuō)開(kāi)啟了全世界應(yīng)激與抗應(yīng)激研究的大門,而這方面的研究也一直是生命科學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題,并促進(jìn)了應(yīng)激與抗應(yīng)激理論與技術(shù)的不斷完善。在現(xiàn)代應(yīng)激概念中,應(yīng)激反應(yīng)的目的是動(dòng)員機(jī)體的各種防御機(jī)能以克服應(yīng)激源的不良作用,保持機(jī)體在極端情況下的穩(wěn)態(tài),這也是應(yīng)激反應(yīng)的本質(zhì)所在。
2 應(yīng)激反應(yīng)的過(guò)程
動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生首先是由于受到各種應(yīng)激源的刺激。隨著動(dòng)物生產(chǎn)的高度集約化發(fā)展,畜禽面臨的應(yīng)激源也日趨增多,概括起來(lái),可以分為內(nèi)在因素和外在因素兩個(gè)方面,具體見(jiàn)表1。
表1 集約化養(yǎng)殖條件下畜禽常見(jiàn)的應(yīng)激源
外在因素
飼養(yǎng)管理因素
監(jiān)禁、密飼、捕捉、轉(zhuǎn)移與運(yùn)輸、爭(zhēng)斗、強(qiáng)制換羽(絕食、絕水)、限制飲水與采食、不良飼料(營(yíng)養(yǎng))、藥物、免疫接種、切喙、去勢(shì)、打耳號(hào)、斷尾等
環(huán)境因素
酷暑、嚴(yán)寒、強(qiáng)輻射、低氣壓、通風(fēng)不良(有毒有害氣體、塵埃、濕氣)、強(qiáng)風(fēng)與賊風(fēng)、躁聲等
微生物感染
細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)、支原體及衣原體等
其它人為因素
對(duì)生產(chǎn)性能的強(qiáng)度選育和利用,各種造成不適的機(jī)械和設(shè)備的利用、對(duì)畜禽進(jìn)行有不良刺激的實(shí)驗(yàn)等
內(nèi)在因素
動(dòng)物遺傳種質(zhì)固有的生理不協(xié)調(diào)性如高產(chǎn)應(yīng)激、妊娠應(yīng)激等
機(jī)體一旦發(fā)生應(yīng)激反應(yīng),其過(guò)程可包括三個(gè)階段:(1) 驚恐反應(yīng)階段或動(dòng)員階段,其特征是交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)激活,釋放大量的腎上腺髓質(zhì)激素,加速體內(nèi)糖原分解,產(chǎn)生可利用的能量;(2) 適應(yīng)或抵抗階段,其特征是下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸激活,釋放大量的腎上腺皮質(zhì)激素,通過(guò)糖的異生代謝途徑將體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備(碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì))轉(zhuǎn)化為葡萄糖,機(jī)體利用能量適應(yīng)外界環(huán)境的變化,達(dá)到機(jī)體恢復(fù)平衡或進(jìn)入第三階段;(3) 衰竭階段,其特征是機(jī)體因耗盡儲(chǔ)備或腎上腺皮質(zhì)衰竭,無(wú)法產(chǎn)生足夠的應(yīng)激激素以恢復(fù)平衡而死亡。
3 機(jī)體對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的生理調(diào)節(jié)
正常情況下,動(dòng)物的應(yīng)激反應(yīng)受到機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)的復(fù)雜調(diào)節(jié),并力圖使機(jī)體的生命活動(dòng)恢復(fù)到一個(gè)新的相對(duì)穩(wěn)定的正常功能狀態(tài)。這個(gè)生理調(diào)節(jié)過(guò)程主要通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌途徑,幾乎動(dòng)員機(jī)體所有的器官和組織來(lái)對(duì)付應(yīng)激源的刺激,其中,中樞神經(jīng)系統(tǒng)特別是大腦皮層起整合調(diào)節(jié)作用,而交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)和下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸等起主要的執(zhí)行作用(圖1)。
應(yīng)激源
中樞神經(jīng)系統(tǒng)
行為反應(yīng)
主動(dòng)反應(yīng)
(“戰(zhàn)斗或逃跑”)
被動(dòng)反應(yīng)
(“躲藏”)
生理反應(yīng)
交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)
下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸
腎上腺素
去甲腎上腺素
ACTH
腎上腺皮質(zhì)激素
1、作用于肌肉和脂肪組織,促進(jìn)糖原的分解和脂肪組織的分解代謝,使血糖及血中游離脂肪酸升高;
2、引起心率加快、心博增強(qiáng)、血管收縮、血液加快、肌肉疲勞延緩,保障在應(yīng)激情況下心、腦等重要器官的供血和能量需要;
3、可促進(jìn)胰高血糖素、生長(zhǎng)激素、甲狀腺素、甲狀旁腺素、降鈣素、腎素、促紅細(xì)胞生成素、胃泌素等激素的分泌,而對(duì)胰島素又有抑制作用。
糖皮質(zhì)激素
1、促進(jìn)蛋白質(zhì)的分解代謝和減少脂肪的貯存;
2、加強(qiáng)肝臟糖原異生作用,增加肝糖原的儲(chǔ)備,維持血糖水平,提高機(jī)體總抵抗力;
3、分泌過(guò)多則明顯抑制機(jī)體的免疫機(jī)能、造成機(jī)體氮的負(fù)平衡、抑制骨的鈣化、使生長(zhǎng)減慢、動(dòng)物消瘦。
鹽皮質(zhì)激素
保鈉排鉀、維持體液平衡及調(diào)節(jié)水鹽代謝,提高機(jī)體的免疫力。
圖1 動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)的主要生理調(diào)節(jié)過(guò)程示意圖
4 應(yīng)激的危害及抗應(yīng)激技術(shù)
4.1 應(yīng)激的危害
適當(dāng)?shù)淖匀粦?yīng)激可使機(jī)體逐步適應(yīng)環(huán)境,提高生產(chǎn)性能。如果應(yīng)激過(guò)度即動(dòng)物體受到長(zhǎng)時(shí)間或高強(qiáng)度的應(yīng)激源刺激時(shí),就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響,從而危害機(jī)體。應(yīng)激造成的危害既有單一的,也有綜合的,歸納起來(lái),主要有以下幾個(gè)方面:(1) 生產(chǎn)性能降低;(2) 機(jī)體免疫力下降、抗病力減弱;(3) 繁殖力下降;(4) 畜產(chǎn)品品質(zhì)降低;(5) 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量增加和引發(fā)缺乏。
4.2 抗應(yīng)激技術(shù)
目前,抗應(yīng)激技術(shù)的實(shí)施主要從動(dòng)物機(jī)體內(nèi)外兩個(gè)方面綜合進(jìn)行。一方面,依據(jù)應(yīng)激發(fā)生的生物學(xué)機(jī)制,對(duì)外要加強(qiáng)應(yīng)激管理。應(yīng)激管理的關(guān)鍵是減少應(yīng)激的生物學(xué)代價(jià),在飼養(yǎng)管理中盡量減少或避免上述各種應(yīng)激源的發(fā)生,并將之控制在亞臨床應(yīng)激水平;另一方面,對(duì)內(nèi)要提高畜禽綜合的有效抗應(yīng)激能力。在現(xiàn)有品種和飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下,我們主張以添加抗應(yīng)激飼料添加劑為主消除或緩解應(yīng)激對(duì)畜禽的危害。
抗應(yīng)激飼料添加劑是指具有緩解、防治由應(yīng)激源引起的應(yīng)激綜合癥的飼料添加劑,可分為應(yīng)激預(yù)防劑、促適應(yīng)劑或應(yīng)激緩解劑。目前,在動(dòng)物生產(chǎn)中常用的抗應(yīng)激添加劑包括糖類、維生素類、氨基酸類、電解質(zhì)礦物元素類、有機(jī)酸類、抗生素類、化學(xué)藥物、中草藥等(表2)。
表2 常用的抗應(yīng)激添加劑的種類
應(yīng)激預(yù)防劑
化學(xué)合成藥物類
安定止痛劑(氯丙嗪、嘧哌嗪、三氟拉嗪、氟哌啶醇等)、安定劑(氯二氫甲基苯基苯并二氮雜卓酮、溴氯苯基二氫苯并二氮雜卓酮等)和鎮(zhèn)靜劑(苯納嗪、溴化鈉、鹽酸地巴唑等),目前此類藥物禁用于動(dòng)物生產(chǎn)。
降低機(jī)體對(duì)應(yīng)激的反應(yīng)性,減弱應(yīng)激對(duì)機(jī)體的作用。
其它
?;撬帷ⅵ?氨基丁酸、中草藥
促適應(yīng)劑或應(yīng)激緩解劑
糖類
葡萄糖、活性多糖(果寡糖、甘露寡糖、寡乳糖、β-1, 3-D葡聚糖)、幾丁聚糖
提高機(jī)體的非特異性抵抗力,從而提高抗應(yīng)激能力。
維生素類
維生素C、維生素E、L-肉毒堿(Vit Bt)、蝦青素(類胡蘿卜素) 、α-硫辛酸、維生素A、維生素D、維生素K、煙酸、葉酸
氨基酸類
氨基酸及氨基酸螯合鹽(賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸及賴氨酸銅、蛋氨酸鋅等)、牛磺酸、谷氨酰氨、精氨酸
電解質(zhì)礦物元素類
碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、有機(jī)鎂(天冬氨酸鎂)、硒、鋅、鉻
有機(jī)酸類
檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸、延胡素酸、腐植酸、甜菜堿(三甲基甘氨酸,是一種類氨基酸)
抗生素類
桿菌肽鋅、維吉尼亞霉素、硫酸慶大霉素等
其它類
抗應(yīng)激中草藥添加劑、微生態(tài)制劑、瓊脂組織制劑
以上列舉的抗應(yīng)激添加劑種類繁多,其發(fā)揮抗應(yīng)激的作用機(jī)理也各有不同,概括起來(lái),主要有三個(gè)方面:1、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng),起安定鎮(zhèn)靜、降低應(yīng)激敏感性作用(除鎮(zhèn)靜類藥物外,值得關(guān)注的是牛磺酸和γ-氨基丁酸,其本身就廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi),能抑制性調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的活動(dòng),具有安定、鎮(zhèn)靜、抗驚厥的作用,因此可以降低機(jī)體對(duì)應(yīng)激的反應(yīng)性,起預(yù)防應(yīng)激的作用);2、抗氧化、清除活性氧自由基、調(diào)節(jié)由應(yīng)激導(dǎo)致的自由基代謝紊亂(是許多抗應(yīng)激劑發(fā)揮作用的主要方式,其中值得關(guān)注的有?;撬?、α-硫辛酸、蝦青素等);3、調(diào)節(jié)機(jī)體各種物質(zhì)代謝,調(diào)節(jié)由應(yīng)激導(dǎo)致的機(jī)體代謝異常。
4.3 抗應(yīng)激添加劑的發(fā)展方向——復(fù)合型抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑的研發(fā)
隨著抗應(yīng)激基礎(chǔ)研究的不斷深入,特別是分子神經(jīng)生物技術(shù)在應(yīng)激與抗應(yīng)激研究中的應(yīng)用,將把抗應(yīng)激藥物的研究提高到一個(gè)新的水平。一些與應(yīng)激相關(guān)的特異性受體阻斷劑或激動(dòng)劑的發(fā)現(xiàn),如糖皮質(zhì)激素受體阻斷劑、中樞受體激動(dòng)劑Kyiazine及多巴胺受體阻斷劑Pincaide等,無(wú)疑將為抗應(yīng)激生理調(diào)控劑的研究開(kāi)發(fā)提供新的方向。然而,在畜禽抗應(yīng)激方面,采用這些新型藥物尚有很長(zhǎng)的路要走,主要原因是目前這些特異性受體阻斷劑或激動(dòng)劑尚處于研究階段,合成成本高昂,用于動(dòng)物生產(chǎn)上的安全性有待全面評(píng)估。
相對(duì)于上述的新型抗應(yīng)激藥物而言,我們認(rèn)為今后畜禽抗應(yīng)激添加劑研發(fā)的一個(gè)重要方向是——尋找開(kāi)發(fā)某些動(dòng)物本身體內(nèi)就已存在的內(nèi)源性具有高效抗應(yīng)激活性的小分子物質(zhì),即抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑。這類物質(zhì)有些在醫(yī)學(xué)上已有非常全面深入的研究,有些甚至已經(jīng)廣泛被用于人的保健食品或藥物上,其安全性勿庸置疑,又具有顯著的抗應(yīng)激效應(yīng);另外,由于其分子結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,開(kāi)發(fā)成本相對(duì)較低,可直接被動(dòng)物消化道吸收后發(fā)揮作用,因此,這類內(nèi)源性活性小分子物質(zhì)是可作為抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑的最佳選擇。
另一方面,在動(dòng)物生產(chǎn)實(shí)踐中,開(kāi)發(fā)專用復(fù)合型抗應(yīng)激添加劑是當(dāng)今乃至將來(lái)抗應(yīng)激技術(shù)研發(fā)的宗旨。這是由于應(yīng)激對(duì)動(dòng)物的影響是多方面的,不同的應(yīng)激對(duì)動(dòng)物的影響是不同的,單一抗應(yīng)激添加劑作用有限、不可能完全或最大程度地消除或緩解應(yīng)激,因此,針對(duì)不同應(yīng)激源,研究不同抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑的配伍組合和綜合抗應(yīng)激效果顯得尤為重要。
5 結(jié)語(yǔ)與展望
總結(jié)全文,我們認(rèn)為,抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑是一類有別于傳統(tǒng)的新型抗應(yīng)激添加劑,其研究與開(kāi)發(fā)是基于對(duì)動(dòng)物各種應(yīng)激反應(yīng)規(guī)律及其調(diào)節(jié)機(jī)制的深入理解,以及對(duì)動(dòng)物本身所具有的抗應(yīng)激能力的深刻認(rèn)識(shí),并采用最新的生物技術(shù) (基因工程技術(shù)、動(dòng)植物體活性成分提取技術(shù)等)或分子藥物設(shè)計(jì)技術(shù)手段,通過(guò)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。我們一直致力于飼用生理調(diào)控劑的研究與開(kāi)發(fā),特別在動(dòng)物促食欲和抗應(yīng)激飼用生理調(diào)控劑的研制上獨(dú)樹(shù)一幟。例如,本公司開(kāi)發(fā)的新一代復(fù)合型飼用生理調(diào)控劑——“新添佳安肽”,是在吸收最新動(dòng)物食欲調(diào)控和抗應(yīng)激生理理論及總結(jié)前三代產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝研制而成。本品秉承了前三代添佳安肽所有的優(yōu)良特性,同時(shí)在提高采食量、抗應(yīng)激及促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育方面具有更強(qiáng)的效果。希望與參加本次專題討論的各位同行攜手開(kāi)創(chuàng)中國(guó)飼料添加劑的新天地。 |
|