《Italian Journal of Animal Science》:Taraxacum officinale extract mitigates heat stress-induced oxidative, inflammatory and immune dysfunctions in rabbits
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热应激(HS)是一个关键的环境挑战,会损害兔子的生长性能、免疫功能和新陈代谢稳态,导致经济和产量损失。本研究评估了蒲公英乙醇提取物(TOE)对热应激诱导的生长兔氧化损伤、免疫功能障碍、炎症和生长迟缓的保护功效。研究人员将160只断奶兔随机分为四个实验组,饲喂添
热应激(HS)是一个关键的环境挑战,会损害兔子的生长性能、免疫功能和新陈代谢稳态,导致经济和产量损失。本研究评估了蒲公英乙醇提取物(TOE)对热应激诱导的生长兔氧化损伤、免疫功能障碍、炎症和生长迟缓的保护功效。研究人员将160只断奶兔随机分为四个实验组,饲喂添加0、100、200或400?mg/kg TOE的日粮。研究在重度热应激条件下进行,计算得到的温度-湿度指数(THI)范围为29.09至31.20,证实了持续的环境应激。TOE的表征显示其具有高酚含量(743.8?mg GAE/g)、黄酮含量(16.72?mg QE/g)以及41.54%的抗氧化能力。日粮中添加TOE以二次剂量依赖性方式(p?0.01)改善了兔子的采食量、体重和增重。红细胞参数观察到显著改善,红细胞计数呈现二次响应(p?0.05)。TOE以二次响应方式降低了血尿素氮、肌酐、乳酸脱氢酶(LDH)和γ-谷氨酰转移酶(GGT),并通过更高的总蛋白和球蛋白(p?0.05)增强了蛋白质代谢。TOE显著增强了血清抗氧化防御能力(过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽过氧化物酶GPx)、一氧化氮和免疫球蛋白(IgM和IgG)(p?0.01)。相反,血清氧化标志物(丙二醛MDA和8-氧代-7,8-二氢-2'-脱氧鸟苷8-OxodG)和炎症介质(白细胞介素-1β IL-1β、肿瘤坏死因子-α TNF-α、淀粉样蛋白A和Toll样受体4 TLR4)被显著抑制(p?0.01)。本研究结果表明,TOE补充剂通过抑制氧化和炎症级联反应并增强免疫功能来抵消热应激效应。因此,TOE代表了一种在气候诱导的热应激下维持兔子生产的营养策略。
**论文解读**
**研究背景**
气候变化驱动的全球变暖对畜牧业构成重大风险,热应激(HS)是威胁兔子生产的关键环境挑战。兔子因汗腺密度低、散热能力差,对热应激高度敏感,这会导致采食量下降、生长性能降低、免疫功能障碍和死亡率上升,造成严重经济损失。热应激通过扰乱下丘脑-垂体-肠道轴,损害消化功能,并引发氧化应激、炎症级联反应和凋亡过程。随着抗生素在饲料中的限制和禁用,植物化学物作为替代品受到广泛关注。蒲公英(*Taraxacum officinale*,一种多年生草本植物)的提取物(TOE)因富含多酚、黄酮类化合物而具有抗氧化、抗炎、免疫调节和肝脏保护等多重药理活性。然而,目前缺乏关于TOE缓解热应激诱导的兔子免疫抑制、氧化损伤和全身炎症的综合数据。因此,研究人员开展本研究,旨在评估日粮中添加不同水平TOE对严重热应激下生长兔的生长性能、饲料效率、血液学参数、免疫功能、氧化还原状态和促炎细胞因子谱的影响。该论文发表在《Italian Journal of Animal Science》。
**关键技术方法**(不超过250字)
研究人员使用160只5周龄雄性新西兰白兔(初始体重681.67?±?2.25?g),随机分为4组(每组40只,2个重复),分别饲喂基础日粮(对照组)及添加100、200或400?mg/kg TOE的日粮,在夏季自然高温环境下(环境温度30.9–33?°C,相对湿度60–71%,温度-湿度指数THI为29.09–31.20,表明重度热应激)进行8周饲养试验。TOE通过80%乙醇浸提、旋转蒸发和冻干制备,测定其总酚含量(Folin-Ciocalteu法)、总黄酮含量(AlCl?比色法)和DPPH自由基清除活性。试验结束时,每组随机选取10只兔采血,分别用EDTA管和血清分离管收集血液。血液学参数使用全自动血细胞分析仪(ProCyte Dx)测定;血清生化指标(总蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素氮、肌酐、LDH、GGT)用试剂盒比色法测定;抗氧化酶(CAT、GPx)和氧化标志物(MDA)用商业化试剂盒测定;免疫球蛋白(IgG、IgM)和炎症因子(TNF-α、IL-1β、淀粉样蛋白A、TLR4)用兔特异性ELISA试剂盒测定;一氧化氮(NO)用Griess反应测定;DNA损伤标志物8-OxodG用竞争ELISA试剂盒测定。数据采用SPSS 25.0进行混合效应模型分析,通过正交对比评估线性与二次剂量-反应关系,并用Duncan多重比较检验组间差异。
**研究结果**
**总酚、总黄酮和抗氧化能力**
通过化学分析测定,TOE的总酚含量为743.8?±?14.33?mg没食子酸当量/克(GAE/g),总黄酮含量为16.72?±?0.85?mg槲皮素当量/克(QE/g),DPPH抗氧化能力为41.54?±?0.64%,证实其富含活性化合物。
**生长性能**
与热应激对照组相比,TOE添加以二次效应(p?0.01)提高最终体重(FBW)和以线性效应(p?0.001)提高增重(WG),在200和400?mg/kg组达到峰值;日采食量(DFI)呈二次增加(p?0.01);总采食量(TFI)也呈二次增加(p?0.05);饲料转化率(FCR)无显著变化,但TOE有效缓解了热应激对生长的抑制作用。
**血液学指标**
热应激升高了白细胞(WBC)计数,而TOE添加显著降低WBC(p?0.05);淋巴细胞计数呈线性降低(p?0.05);所有TOE组红细胞计数(RBC)和血红蛋白(HGB)显著升高(p?0.05);TOE100和TOE400组血小板计数显著高于其他组(p?0.05);中性粒细胞、单核细胞及血细胞比容(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)无显著差异。
**生化标志物**
TOE200和TOE400组总蛋白和球蛋白呈线性增加(p?0.01),TOE400组白蛋白呈线性增加(p?0.01);所有TOE组尿素氮呈剂量依赖性降低(p?0.01);肌酐、γ-谷氨酰转移酶(GGT)和乳酸脱氢酶(LDH)均呈二次降低(p?0.01),表明TOE保护了肝脏和肾脏功能。
**氧化还原调节和免疫能力**
热应激显著降低过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx),升高丙二醛(MDA)。TOE添加以线性效应(p?0.01)提高CAT,以二次效应(p?0.01)提高GPx,在200和400?mg/kg组效果最优;MDA呈线性降低(p?0.01);免疫球蛋白G(IgG)在TOE200组呈二次升高(p?0.01),免疫球蛋白M(IgM)在所有TOE组呈二次升高(p?0.01),TOE400组最高,表明TOE增强了体液免疫能力。
**炎症和DNA损伤标志物**
热应激升高了淀粉样蛋白A(二次效应,p?0.01)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和Toll样受体4(TLR4),降低了一氧化氮(NO),并增加了DNA损伤标志物8-氧代-7,8-二氢-2'-脱氧鸟苷(8-OxodG)。TOE添加在所有组中以二次效应(p?0.01)显著抑制了淀粉样蛋白A、IL-1β、TNF-α和TLR4水平,提高了NO水平,并降低了8-OxodG,表明TOE具有抗炎和DNA保护作用。
**讨论与结论总结**
讨论部分指出,TOE的活性化合物(如儿茶素、绿原酸、阿魏酸、芦丁等)通过多重机制发挥保护作用:其抗氧化活性(通过Nrf2/HO-1通路)清除活性氧(ROS),减轻脂质过氧化(MDA)和蛋白质氧化;抗炎活性通过抑制NF-κB和MAPK信号通路下调促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β)和TLR4;免疫调节作用通过提高IgG和IgM水平增强体液免疫;保护线粒体功能(支持细胞色素c)并减少凋亡(降低caspase 3);通过增加NO促进血管舒张,改善散热;降低8-OxodG保护DNA完整性。这些作用共同改善了热应激下的生长性能、器官功能和代谢稳态。研究结论:本研究表明,日粮中添加200或400?mg/kg的TOE可有效减轻热应激对生长兔的有害影响,具体表现为改善生长性能和饲料效率,增强免疫功能(提高IgM和IgG水平),并维持器官完整性。这些益处主要归因于TOE的抗炎、抗氧化和抗凋亡作用。因此,TOE可作为兔营养中有效的抗热应激介质,在恶劣环境条件下实现可持续生产。未来研究应聚焦于鉴定和表征起作用的生物活性化合物,以优化其在商业化兔生产中的应用。