家禽氧化应激的因素

Trt 2, Day 21, IgA, 200x
第1天时法式囊内淋巴细胞的增殖率
新鲜脂肪 氧化酸败脂肪
Adaptation to Oxidative Stress by Bacteria
细菌对氧化应激的适应性
• Bacteria, including Clostridium perfringens, adapt to oxidative stress by increasing expression of some of the main enzymes of oxidative defense. •包括产气荚膜梭菌在内的细菌通过促进主要 抗氧化酶的表达来适应氧化应激
Beck, M.A. et al., 2004 Host nutritional status: The neglected virulence factor. Trends in Microbiology 12: 417-423
Rancid Fat Increases Oxidative Stress
为什么肠道和粘膜免疫系统对氧 化平衡特别敏感呢？
细wk.baidu.com和粘液层脱落在内腔中
微生物和抗原导致较高先 天免疫活性，是氧化代谢 活性产物的主要来源
细胞寿命缩短（细胞结构性凋亡）
较高的代谢速率致使酶的合成、营养 物质吸收和粘液的产生
淋巴细胞易于凋亡、增殖更 新速率快且半衰期短
高增殖速率
肠细胞可以通过标记测定其半衰期
a b b
a ab b
Day 7 对照组 Control 山道喹 Santoquin
Day 14 氧化脂肪 Ox Fat
Day 21 氧化脂肪山道喹 Ox Fat Santoquin
添加合成AOX可以提高动物对维生素A的生物利用率
Effect irrespective Of oxidized fat 效果与脂肪氧化无关
Fresh Fat Oxidized Fat
Fresh Fat + EQ Oxidized Fat + EQ
Treatment: P = .10 Contrast: No AOX vs Ethoxyquin: P = 0.05
对照组: P = .10 比对（无AOX vs 乙氧喹）: P = 0.05
C.D. Knight and J.J. Dibner
October 17, 2008
Introduction 前言
Topics 内容
• Sources of Oxidative Metabolites 氧化代谢物的来源 • Oxidative Stress 氧化应激 Oxidative Stress in High Performing Poultry 高产家禽的氧化应激 Effects of Oxidative Stress in the Gut 氧化应激对肠道的影响 Summary 小结
氧化应激
后果
破坏分子
脂类 蛋白质 核酸
自由基
对细胞的影响
细胞膜损伤 器官功能丧失 代谢失调
细胞死亡，组织坏死 持发性炎性反应 屏障功能损伤
Topics 内容
Introduction 前言
• • Sources of Oxidative Metabolites 氧化代谢物的来源 Oxidative Stress 氧化应激
Jean, et al., 2004. Oxidative stress response in Clostridium perfringens. Microbiology 150:1649.
Oxidative Stress is Associated with Increased Viral and Bacterial Virulence 氧化应激与病毒和细菌毒力的增强有关
肠炎（RSS）
肠炎（RSS）
肠上皮细胞寿命缩短导致维持需要增加
Day 7-11
Increased Cell Turnover Reduces Feed Efficiency 细胞周转增加导致饲料效率降低
1.5 1.4 1.3 Feed to Gain 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8
ab
a
Causes of oxidative stress and the role of antioxidant feeding in minimizing structural and functional changes in the GIT system
家禽氧化应激的因素以及抗氧化日粮降低 氧化应激引起的胃肠道结构和功能的损伤
Affects mucosal immune development, epithelial cell turnover, maintenance requirements 影响粘膜免疫系统发育、上皮细胞的周转和维持需要 Oxidative metabolites cause inflammation, increased microbial virulence, and loss of barrier function 氧化代谢引起炎症反应、增加微生物毒性以及屏障功能的损伤 Feed antioxidants can act in the gut lumen, sparing dietary Vitamin E and endogenous AOX (glutathione) 饲料抗氧化剂能够作用于肠道内腔，节约日粮中的维生素E和内源性抗氧 化物（谷胱甘肽）
DIGESTA
食糜
MICROBIOTA
微生物区系
PEYER’S PATCHES 固有层
前21天法式囊生长状况
前21天盲肠扁桃体生长和免疫组织渗透情况
粘膜免疫的发育
Mucosal Immune Development
3
a,b: P<.05
2.5
a b ab b
2
microns
1.5
1
0.5
0 Cecal Tonsil Diameter
图示： 肠段细胞分化，BRDU标记后1天的变化
图示： 标记细胞迁移，BRDU标记后3天的变化
氧化应激与细胞增殖增加有关
无抗氧化剂：左侧 无标记细胞的存在 乙氧基喹啉：在标记7天时所剩余的标记细胞
Enterocyte Apoptosis at the Villus Tip 肠绒毛顶端上皮细胞凋亡
氧化应激
吞噬细胞、异嗜白细 胞、上皮细胞
日粮中的脂肪是自由基的主要来源
通常所饲喂的日粮脂肪稳定性如何呢？
50%日粮脂类来源于饲料原料而非脂肪 棉籽粕：19%脂肪 酒糟谷物：5-15%脂肪 豆粕：7-20%脂肪 鱼粉：10%脂肪
夏春两季的情况会更差
所饲喂50%以上脂肪都不稳定
起因
日粮 不饱和和氧化脂肪 矿物质、维生素和SAA缺乏 霉菌毒素 环境因素 热应激 通风不良 运输 疾病和免疫应激 寄生虫、细菌和病毒 肺动脉高血压症
防止氧化的传统方法是注重脂肪的稳定性，而非其他成分 动物日粮氧化会造成什么样的影响？
鸡肠道会发生什么变化？
谷胱甘肽过氧化物酶
细胞间隙
过氧化物酶
甲硫氨酸亚砜还原酶
胞浆
过氧化氢酶
硫氧还蛋白 硫氧还蛋白还原酶
线粒体
控制氧化代谢产物 （ROM）的来源
基因选择：高产动物的选育
后备种公鸡群 鸡胸和肠内线粒体的氧化蛋白
Effects of Dietary Oxidized Fat on Mucosal Immune Development 日粮中的氧化脂肪对粘膜免疫发育的影响
The Digestive System 消化系统
MECKEL’S DIVERTICULUM ESOPHAGEAL TONSIL Meckel’s憩室 CECAL TONSIL BURSA 盲肠扁桃体 扁桃腺 法氏囊
低饲料效率的家禽具有解偶联线粒体和较高氧化应激
42-49日龄后备种公鸡群中选育高和低饲料效率的肉公鸡
氧化代谢的来源 氧化防御系统
正常代谢过程中， 通过线粒体内电子 链传递细胞合成 ATP
酶类：超氧化物歧化酶和谷胱 甘肽过氧化物酶
维生素E和C
感染过程中通过噬菌细胞杀死细菌
硫醇类： 半胱氨酸 硫氧还蛋白谷胱甘肽 金属硫因和血浆铜蓝蛋白
酸败脂肪能够增加氧化应激
Dietary oxidized fat is a source of oxidative stress 日粮中氧化脂肪是氧化应激的主要来源
• Supplies source of ROM’s 氧化产物的来源 • Contributes to depletion of endogenous AOX 导致内源抗氧化剂的消耗
Brioukhanov and Netrusov, 2007. Aerotolerance of strictly anaerobic microorganisms and factors of defense against oxidative stress. Appl. Biochem. Micro. 43:637
Oxidative Stress in High Performing Poultry 高产家禽的氧化应激 Effects of Oxidative Stress in the Gut 氧化应激对肠道的影响 Summary 小结
日粮中脂肪的作用
处理
脂肪类型
乙氧喹啉
日粮
好脂肪=0 meg/kg 饲料 坏脂肪=4meq/kg饲料 乙氧基喹啉=125ppm