熱應激嚴重影響畜牧業,美國養豬業每年受熱應激影響損失超過3億美元,全球更是超過數十億美元(St-Pierre et al., 2003)。盡管現在出現了很過先進的熱消除方法,但是仍然出現大量財政損失。生長豬對熱應激高度敏感,已有文獻表明會降低生長性能(Song et al., 2011; Pearce et al., 2013a)、N攝入量和N沉積(Brestensky et al., 2012; Renaudeau etal., 2013)。此外,與熱中性豬相比,熱應激豬還會改變代謝反應(降低產熱)、采食行為(Renaudeauet al., 2013。我們已經報道過熱應激降低豬的采食量,熱應激的有害后果可能與其影響腸道完整性有關(Pearceet al., 2013a; Sanz Fernandez et al., 2014)。
胃腸道對超熱狀態是非常敏感的,因為熱應激哺乳動物會將血液重新分配到體表最大化輻射散熱。這就導致胃腸道供血和營養不足,就會影響腸道屏障。腸道完整性降低會提高血液中脂多糖(Hall et al., 2001a;Pearce et al.,2013b,c),反之,又會引起豬消化和同化作用的抵抗(Mani et al., 2012;Rakhshandeh et al., 2012)。
有趣的是,很多文獻對上訴結果的研究都是在長期熱應激(24h-3周)下進行的。然而很少有文獻研究豬對熱應激最開始幾小時的反應。因此愛荷華州立大學的動物科學系、食品科學與人類營養學系的一些研究者就做了這方面的研究,主要通過觀察采食量和腸道功能來檢測熱應激導致的時序型變化。雜交后備母豬(n = 32; 63.8 ± 2.9 kg)放到熱應激環境里(37℃、濕度40%),自由采食0、2、4、6h(n=8/時間點)。每2h測一次直腸溫度(Tr)、呼吸頻率 (RR)和采食量。每個時間點都安樂死一批豬,采集新鮮回腸和結腸樣品,安裝到尤氏灌流室(Ussingchambers),來評估生物體外(ex vivo)腸道完整性和功能。測定跨膜電阻值(TER)和異硫氰基熒光素標記的右旋糖酐(FD4)滲透性。跟預期一樣,Tr線性增加(P<0.001),溫度越高,Tr越高,熱應激6小時時溫度最高。與對照組0-h豬相比(TN),2h后呼吸頻率上升了(230%,P<0.001),6h后仍然保持較高頻率(P<0.05)。熱應激后,采食量急劇下降,這與血糖、胃饑餓素和葡萄糖依賴性促胰島素肽的顯著變化(P<0.050)一致。在最早2h熱應激下,TER線性降低(P<0.01),而FD4線性上升(P<0.05)。結腸TER和FD4呈二次變化(P=0.050),變化與回腸一樣,但沒回腸顯著?;啬c和結腸的熱休克蛋白(HSP) 70 mRNA和蛋白豐度線性上升(P<0.050)??傊@些數據表明,短期的熱應激(2-6h)影響生長豬的采食量和腸道完整性。