短期急性热应激对犬血清生化指标影响

吴明明， 宋 凯， 丁金雪， 宁康健

(安徽科技学院 动物科学学院，安徽 凤阳 233100)

热应激可导致动物发生行为、代谢、免疫、生产性能等一系列改变，是影响全球动物健康主要环境因素之一[1]。其特点是具有递进性，形成的效应可成为新的应激源，启动后一步应激，具有双向性，适度刺激有利于增强机体抵抗力，过度刺激导致动物代谢紊乱生产繁殖性能下降等，产生热应激综合征[2-3]。在我国夏季大部分地区温度高于30 ℃，受热应激胁迫情况尤为常见。犬作为伴侣动物、试验动物、军警战斗动物，在人类生活、健康、社会公共安全等领域发挥重要作用。与欧美发达国家相比我国犬饲养基数大，医疗水平低。随着经济发展人们生活水平不断提升，近年我国犬饲养数量不断攀升，对提升饲养管理、医疗保健水平有巨大的市场需求。犬皮肤覆盖厚厚的被毛，汗腺十分不发达，集中分布在脚垫，散热能力差。当环境温度高于30 ℃，犬临床表现出喘息、烦渴，食欲下降，精神沉郁，甚至休克死亡[4-5]。犬发生热应激时通过机体的内环境、代谢发生改变，以对抗热应激刺激，维持自身内环境的稳定。在热应激对犬的影响及作用机理报道中，犬短期急性热应激后恢复尚未见报道。本项目对不同时间长度梯度热应激刺激以及停止热应激恢复16 h后血清总氨基酸、游离脂肪酸、铁含量做了比较研究，旨在了解热应激状态下血液代谢改变及预后恢复，并借用热应激在畜禽上研究结果，探讨其发生机制，为进一步缓解热应激损伤、预后评估、综合防治等奠定基础。

1 材料与方法

1.1 动物与饲养管理

选择符合健康标准中华田园犬6只，体重4～5 kg，体温为39.2±0.1 ℃，呼吸频率为38.2±8.5 次/min，心率为105.2±8.4次/min，年龄1.5～2.5岁，免疫程序齐全，由安徽科技学院实验动物房提供。试验前1周(2017年5月1日)转入犬舍，单笼饲养，自由采食及饮水，相对湿度60%～70%。犬粮的营养标准：粗蛋白≥26%，粗脂肪≥14%，粗纤维≤5.0%，粗灰分≤10%，钙≥1.3%，总磷≥1.0%，食盐≤1.2%，水分≤10%(牧康乐通用粮)。

1.2 试验仪器与试剂

总氨基酸试剂盒、游离脂肪酸试剂盒、铁试剂盒于南京建成生物工程研究。FH04-30A暖风机(宁波吉毅电器有限公司)；Multiskan GO酶标仪(美国赛默飞世尔科技公司)；Centrifuge 5424离心机(艾本德中国有限公司)；水银温度计(0～100 ℃，衡水斯菲尔仪表有限公司)；干湿温度计(河南省沈丘县北郊玻璃仪器厂)。

1.3 动物处理与样品采集

早晨使用暖风机加热使犬舍迅速升温至35±1 ℃。持续热应激刺激16 h，分别于试验开始(0 h)、1、3、8、16 h前臂头静脉采血，关闭暖风机，恢复室温16 h后再次前臂头静脉采血,3 000 r/min离心15 min，取得血清，超低温冰箱保存。

1.4 指标测定及方法

使用总氨基酸试剂盒、游离脂肪酸试剂盒、铁试剂盒，取血清参考说明书操作，检测原理均为比色法。

1.5 数据分析处理

利用SPSS 18.0软件进行单因素重复测量方差分析。试验数据均平均值±标准差表示。P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 试验对血清总氨基酸含量的影响

由图1可知，试验各组之间均差异不显著(P>0.05)，在试验开始0、1、3、8、16 h血清总氨基酸含量呈上升趋势，在32 h血清总氨基酸含量呈下降趋势。

图1 血清总氨基酸含量比较

2.2 试验对血清游离氨基酸含量的影响

图2 血清游离脂肪酸含量比较

由图2可知，与试验组开始相比，16 h血清游离脂肪酸含量显著升高(P<0.05)，1、3、8、32 h差异不显著(P>0.05)。与1 h相比，16 h血清游离脂肪酸含量显著升高(P>0.05)，3、8、32 h血清游离脂肪酸差异不显著(P>0.05)。3、8、16、32 h之间血清游离脂肪酸差异不显著(P>0.05)。

2.3 试验对血清铁含量的影响

由图3可知，与1 h相比，3、8 h血清铁含量显著下降(P<0.05)，与试验开始相比，1、3、8、16、32 h血清铁含量差异不显著(P>0.05)。

图3 血清铁含量比较

3 结论与讨论

急性短期热应激使犬血清游离脂肪酸在16 h显著上升，血清总氨基酸、铁含量变化不显著。热应激对家禽、家畜的影响已经有了较广泛、深入的研究，对犬的研究报道尤为少见。本试验采用35±1 ℃急性热应激处理16 h，后室温处理16 h，分析血清总氨基酸、血清游离脂肪酸、血清铁含量，反映短期急性热应激以及热应激结束后短期血清代谢的影响。

氨基酸是生命活动中最基本物质，是构成蛋白质基本单位，也是生命代谢的物质基础，血清总氨基酸变化是衡量组织蛋白质代谢重要标准，一定程度上反应了动物氨基酸需要量[6-7]。由图1可知，血清中氨基酸水平随着热应激刺激呈逐渐升高趋势，随着热应激刺激结束后自然降温16 h，血清氨基酸水平呈下降趋势。血清氨基酸主要来源组织蛋白质分解代谢，本试验说明伴随热应激刺激，蛋白质分解代谢速率增加，血清氨基酸水平升高，随着热应激结束恢复至室温16 h，机体蛋白质分解速率减慢，血清氨基酸水平呈下降趋势。提示热应激刺激提高了组织蛋白质分解代谢速率，与罗海吉等[8-9]在小鼠中研究一致，但本试验中血清总氨基酸含量未显著升高，可能与动物间种属差异以及热应激处理方式有关。

当机体受到热应激刺激，采食量下降，维持需要增加，需要更多能量维持自身内环境稳定[10]。血清游离脂肪酸主要是脂肪代谢中间产物，比三酰甘油和血清总胆固醇反应脂肪代谢变化更为敏感。当机体需要能量脂肪被不断降解为游离脂肪酸被组织吸收氧化利用。当机体需要能量增加时，脂肪细胞内三酰甘油被脂肪酶水解为游离脂肪酸吸收入血[11-12]。而动物受到热应激刺激，不能像室温条件下调动脂肪分解提供能量，反而会形成脂肪沉淀[13]。由图2可知，随着热应激刺激血清游离脂肪酸在热应激刺激1 h后呈上升趋势，在16 h血清游离脂肪酸含量显著升高，在热应激结束降温16 h后血清游离脂肪酸水平呈下降趋势。在热应激刺激下游离脂肪酸水平升高，停止短期急性热应激恢复16 h游离脂肪酸水平降低。王鑫等[14]研究结果表明可能高温抑制骨骼肌脂肪酸氧化，导致血液中游离脂肪酸浓度升高，还需进一步研究证实。

铁是动物必须微量元素，在动物体内主要分为两类：贮存铁与功能铁。贮存铁含量占20%左右，主要存在于肝脏、脾脏、骨髓等，当机体铁需要量增加，这类铁可以作为补充，功能铁含量占80%左右，主要组成机体血红蛋白、肌红蛋白、结合蛋白、以及铁依赖酶等，这类铁与蛋白质结合，参与机体氧气运输储存，机体供能，氧化还原反应[15]，发挥重要的生物学功能。由图3可知，在热应激刺激下，血清铁含量与热应激前相比为发生显著性差异，呈上升后下降又回升趋势。杜荣等[16]研究表明急性热应激状态下肉鸡血清铁浓度变化趋势与本实验相符。不同的是急性热应激状态下肉鸡血清铁含量显著升高，持续热应激刺激血清铁含量无显著变化，这种差异可能由动物种属、实验处理方式造成。急性热应激导致血清铁含量的升高的机理尚有待于研究。可能由于热应激血浆皮质类固醇浓度升高，导致血浆铜蓝蛋白浓度升高。铜蓝蛋白是氧化亚铁酶，可以把机体内储存的铁动员入血，从而导致血清铁含量上升[17]。

犬血清总氨基酸、脂肪酸、铁含量，急性热应激状态下，仅呈一过性上升趋势，热应激结束后室温16 h向常温状态下恢复。提示犬遭受短期急性热应激后，及时常温下恢复，对机体部分物质代谢向平衡恢复有重要作用。