茶多酚對家禽熱應(yīng)激的調(diào)控機制研究進展

柏 潔,楊 燁， 楊小林*

(1.長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,湖北荊州 434025;2.武漢正大有限公司,湖北武漢 434000)

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茶多酚對家禽熱應(yīng)激的調(diào)控機制研究進展

柏 潔1,2,楊 燁1， 楊小林1*

(1.長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,湖北荊州 434025;2.武漢正大有限公司,湖北武漢 434000)

摘要茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱。茶多酚具有抗氧化能力強、無毒副作用、無異味等特點。茶多酚作為天然抗氧化物質(zhì)，可以增強家禽的抗氧化機能，緩解氧化應(yīng)激，提高家禽的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益。筆者對茶多酚的生物特性、動物熱應(yīng)激產(chǎn)生的機制茶多酚對氧化應(yīng)激的調(diào)控機制以及茶多酚對家禽熱應(yīng)激調(diào)控的影響進行了綜述，旨在為家禽熱應(yīng)激的調(diào)控研究奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞茶多酚；熱應(yīng)激；氧化應(yīng)激；調(diào)控機制

熱應(yīng)激會引起氧化應(yīng)激，使動物抗氧化力和免疫力降低，從而嚴(yán)重影響動物的生產(chǎn)性能。由于熱應(yīng)激導(dǎo)致的家禽生產(chǎn)性能下降，給家禽養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，這是目前家禽規(guī)模化養(yǎng)殖中亟待解決的問題之一。茶多酚具有抗氧化能力強、無毒副作用、無異味等特點。茶多酚作為天然抗氧化物質(zhì)，可以增強家禽的抗氧化機能，緩解氧化應(yīng)激，提高家禽的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益。筆者對茶多酚的生物特性、動物熱應(yīng)激產(chǎn)生的機制、茶多酚對氧化應(yīng)激的調(diào)控機制以及茶多酚對家禽熱應(yīng)激調(diào)控的影響進行了綜述，旨在為家禽熱應(yīng)激的調(diào)控研究奠定基礎(chǔ)。

1茶多酚的生物特性

茶多酚是一種環(huán)稠芳香烴，是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱。茶多酚包含黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等，其中黃烷醇類中兒茶素類化合物含量達60%～80%，占茶多酚總量的65%～80%。茶多酚的主體成分是兒茶素類化合物，兒茶素類化合物包括兒茶素(EC)、沒食子兒茶素(EGC)、兒茶素沒食子酸酯(ECG)和沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)4種物質(zhì)，其中含量最高的是L-EGCG(50%～60%)、L-EGC(15%～20%)、L-ECG(10%～15%)和L-EC(5%～10%)[1]。茶多酚為淡黃至茶褐色且略帶茶香的水溶液、粉狀固體或結(jié)晶，具澀味，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，微溶于油脂等有機溶劑；耐熱性及耐酸性好，在pH 2～7范圍內(nèi)均十分穩(wěn)定；略有吸潮性，水溶液pH 3～4；在堿性條件下易氧化褐變。

茶多酚具有抗氧化能力、無毒副作用、無異味等特點。茶多酚能有效清除有害自由基，阻斷脂質(zhì)過氧化過程，提高體內(nèi)抗氧化酶的活性。茶多酚對機體脂肪代謝有重要影響，尤其是茶多酚中的兒茶素ECG和EGC及其氧化產(chǎn)物茶黃素等，有助于抑制動脈粥樣化斑塊增生，使形成血凝黏度增強的纖維蛋白原降低，凝血變清，從而抑制動脈粥樣硬化。茶多酚有抑制過氧化脂質(zhì)產(chǎn)生的作用，能消除血管痙攣，保持血管壁的彈性，增加血管的有效直徑，通過血管舒張使血壓下降。茶多酚對紅細胞變形能力具有保護和修復(fù)作用，且易與凝血酶形成復(fù)合物，阻止纖維蛋白原變成纖維蛋白。茶多酚有清除自由基的作用，能抑制皮膚線粒體中脂氧合酶和脂質(zhì)過氧化作用。

2動物熱應(yīng)激產(chǎn)生的機制及其對肉雞的影響

熱應(yīng)激是指在高環(huán)境溫度中的機體對熱環(huán)境對機體提出的任何要求所做的非特異性生理反應(yīng)的總和。大多數(shù)學(xué)者認為，熱應(yīng)激與機體交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)及下丘腦-腺垂體-腎上腺皮質(zhì)機亢進，腎上腺素和糖皮質(zhì)激素等分泌增多，引起一系列代謝紊亂，免疫、生殖機能和采食量降低等相關(guān)，對動物的生產(chǎn)性能帶來極大影響。熱應(yīng)激導(dǎo)致動物呼吸加快，體內(nèi)氧化代謝增加，過氧化物增加，膜系統(tǒng)損傷，同時引起脂質(zhì)過氧化。研究表明，熱應(yīng)激主要通過影響機體內(nèi)的氧化還原平衡，使機體內(nèi)的氧化劑處于領(lǐng)先地位，從而損傷機體的組織與細胞，使機體產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)[2]。熱應(yīng)激對肉雞的影響主要表現(xiàn)為采食量下降，抵抗力減弱，生長減慢，料重比增加；影響肉雞脂肪的代謝，使肉雞的脂肪沉積增加，降低的飼料轉(zhuǎn)化率，影響胴體品質(zhì)[3]；同時，體內(nèi)pH的降低、脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化發(fā)生變化使肌肉蛋白質(zhì)溶解度和持水能力下降，肌原纖維蛋白凝膠品質(zhì)受到破壞[4]。

3茶多酚對氧化應(yīng)激的調(diào)控機制

氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡，導(dǎo)致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產(chǎn)生大量的氧化中間產(chǎn)物，機體內(nèi)自由基大量生成，超過了抗氧化體系的抵抗力[5]，因此氧化應(yīng)激主要通過過量的自由基對機體產(chǎn)生損傷。動物體內(nèi)在氧化應(yīng)激狀態(tài)下體內(nèi)產(chǎn)生的自由基主要包括活性氧(ROS)和活性氮(RNS)2大類[6]。ROS是機體內(nèi)氧在還原過程中的一系列中間產(chǎn)物，ROS包括超氧陰離子(O2-)、羥自由基(OH·)和過氧化氫(H2O2)等，活性氧使脂類中的不飽和脂肪酸發(fā)生過氧反應(yīng)，破壞細胞膜的結(jié)構(gòu)；RNS指NO與包括活性氧在內(nèi)的化合物相互作用,衍生出一系列包括ONOO-及其質(zhì)子形式過氧亞硝酸(HOONO)等具有高度氧化活性的自由基和硝基類化合物,這些與活性氧相對應(yīng)的以NO為中心的衍生物，RNS包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和過氧化亞硝酸鹽(ONOO-)等。動物機體存在2類抗氧化系統(tǒng)：一類是酶抗氧化系統(tǒng)，包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等；另一類是非酶抗氧化系統(tǒng)，包括麥角硫因、維生素C、維生素E、谷胱甘肽、褪黑素、α-硫辛酸、類胡蘿卜素、鋅、硒等。

茶多酚作為非酶抗氧化系統(tǒng)，具有很強的抗氧化能力，可以有效清除氧自由基和脂類自由基，預(yù)防脂質(zhì)過氧化。茶多酚清除自由基的方式主要包括直接清除自由基和間接清除自由基2種方式。茶多酚本身具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，可以結(jié)合強金屬離子螯合劑，降低游離鐵離子和結(jié)合鐵離子含量，該2種鐵離子是合成氧自由基所必需的，從而可以直接清除自由基；茶多酚可以提供相關(guān)中子和質(zhì)子，可與過量自由基發(fā)生反應(yīng)，同時茶多酚還可以高效捕獲羥自由基和超氧離子自由基，生成酚氧自由基，從而清除自由基；茶多酚能提高抗氧化酶的活性，同時降低氧化酶的活性，間接清除自由基，茶多酚中的兒茶素含量最高，化學(xué)結(jié)構(gòu)具有連苯酚基和鄰苯酚基，該2種離子抗氧化活性高，甚至高于人工合成的非自由酚和單酚羥基類抗氧化劑，抗氧化酶的活性可以借助茶多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)離子得以提升，從而達到間接清除自由基的目的[7]。茶多酚具有極強的清除自由基能力和顯著的抗氧化活性，通過直接清除自由基和間接清除自由基的2種方式能有效清除體內(nèi)由于氧化應(yīng)激而產(chǎn)生的過量自由基，從而有效降低生物體的氧化應(yīng)激反應(yīng)，提高其生產(chǎn)性能。

4茶多酚對家禽熱應(yīng)激調(diào)控的影響

茶多酚可以提供機體內(nèi)抗氧化酶，各種抗氧化酶從不同角度協(xié)助清除體內(nèi)的ROS，在抗氧化過程中起著不同的作用，其中以SOD和GSH-PX最受重視。超氧化物歧化酶能清除超氧陰離子(O2-)自由基，從而保護機體免受損傷，對機體的氧化和抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用，已經(jīng)成為衡量機體抗氧化體系的核心指標(biāo)； GSH-Px通過特異的催化還原谷胱甘肽對過氧化氫的還原反應(yīng)，可以起到抗氧化作用保護細胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整，是衡量機體抗氧化體系的重要指標(biāo)；丙二醛(MDA)是由于ROS攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用而大量生成，因此測定MDA含量通常能反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接反映出細胞損傷的程度。

熱應(yīng)激會導(dǎo)致肉雞采食量、抗氧化力和免疫力的降低，從而嚴(yán)重影響肉雞的生產(chǎn)性能。王松波等[8]研究表明熱應(yīng)激顯著提高肉雞血清內(nèi)MDA含量，導(dǎo)致機體內(nèi)自由基的增加，自由基引發(fā)的病理變化和生化變化體現(xiàn)在多方面，包括體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的降低[9]。因此，茶多酚通過有效清除肉雞體內(nèi)由于熱應(yīng)激產(chǎn)生的大量自由基和提高機體自身清除自由基能力，從而達到降低肉雞的熱應(yīng)激反應(yīng)。

5小結(jié)

茶多酚作為天然的抗氧化劑，應(yīng)用廣泛，作用效率高，能有效降低肉雞的熱應(yīng)激反應(yīng)，提高家禽的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益。茶多酚具有氧化能力強、無毒副作用、無異味等特點。茶多酚被越來越多地應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1] CHEN Z，ZHU Q Y，TSANG D，et al.Degradation of green tea catechins in tea drinks[J].J Agric Food Chem，2001，49:477-482.

[2] ALTAN O Q,PABUCCUOGLU A,ALTAN S,et al.Effect of heart stress on oxidative,stress,lipid peroxidation and some stress,parameters in broilers[J].Br Poult Sci,2003,44(4):545-550.

[3] 劉梅.急性熱應(yīng)激對肉仔雞生長性能及脂肪代謝的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2011,23(5):862-868.

[4] 潘曉建,彭增起,周光宏,等.宰前熱應(yīng)激對肉雞胸肉氧化損傷和蛋白質(zhì)功能特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(16):1778-1785.

[5] SIES H.Biochemistry of oxidative stress[J].Angew Chem Int Edit,1986,98:1061-1075.

[6] 王秋林,王浩毅,王樹人.氧化應(yīng)激狀態(tài)的評價[J].中國病理生理雜志,2005,21(10):2069-2074.

[7] 武芳芹.茶多酚的功能及其調(diào)節(jié)脂類物質(zhì)代謝機理研究進展[J].食品科學(xué),2015(21):286-287.

[8] 王松波,鄧琳,趙婕，等.熱應(yīng)激對肉雞抗氧化能力及腓腸肌纖維類型的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,36(6):23-28.

[9] 陳時宏.茶多酚對動物腦組織受自由基損傷的保護作用研究[J].海峽藥學(xué),2015(9):28-30.

基金項目湖北省自然科學(xué)基金重點項目(2013CFA100)。

作者簡介柏潔(1984- )，男，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向：動物營養(yǎng)與飼料。*通訊作者，副教授，碩士，碩士生導(dǎo)師，從事動物生態(tài)與保護研究。

收稿日期2016-04-14

中圖分類號S 816.7

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)14-123-02

Research Progress of the Regulatory Mechanism of Tea Polyphenols on Heat-stressed Poultry

BAI Jie1,2,YANG Ye1,YANG Xiao-lin1*

(1.College of Animal Science,Yangtze University,Jingzhou,Hubei 434025; 2.Wuhan Chia Tai Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 434000)

AbstractTea polyphenols,non-toxic odorless,is the generic terms of the polyphenols in tea.Heat stress causes oxidative stress,which impairs capacity of antioxidant defense system and immunity and production performance.Polyphenols can alleviate the heat-stressed response in animal by eliminating and increasing the activities of anti-oxidative enzyme.

Key wordsTea polyphenols; Heat stress; Oxidative stress; Regulatory mechanism