维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制

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维生素A和E对家禽生产性能及免疫机能的影响

维生素A和E对家禽生产性能及免疫机能的影响

维生素A和E对家禽生产性能及免疫机能的影响发布时间:2022-05-31T08:41:59.525Z 来源:《新型城镇化》2022年11期作者:孟强[导读] 维生素是家禽成长和发育过程中必备的一种元素,虽然家禽在生长过程中对于维生素的需求量甚微,但是维生素在促进家禽代谢效率方面发挥着至关重要的作用。

洛浦县中等职业技术学校新疆洛浦 848200摘要:维生素是家禽成长和发育过程中必备的一种元素,虽然家禽在生长过程中对于维生素的需求量甚微,但是维生素在促进家禽代谢效率方面发挥着至关重要的作用。

如果家禽饲养过程中存在维生素以及其他微量元素缺乏的问题,就可能会造成家禽内部代谢紊乱、生长效率较低或发生各种营养类代谢疾病。

本文主要是分析了维生素A和维生素E的生物学特性,并且就维生素A和维生素E对家禽生产性能以及免疫机能带来的影响价值进行了探讨,希望能够为不断提升家禽饲养的健康性提供参考意见。

关键词:维生素A;维生素E;免疫机能;生产能力关系到家禽成长和发育最为关键的两种维生素主要是维生素A和维生素E。

维生素A属于脂溶性的维生素,其应用在家禽饲养过程中,主要是为了保持家禽上皮组织的健全性以及完整性,能够帮助家禽调节视力,有效地促进家禽的机体生长以及代谢功能。

维生素E对于家禽是一种有效的抗氧化剂以及免疫增强剂,能够在提高家禽生产性能以及优化肉质等方面发挥作用。

为了有效地提升规模化养殖场中家禽的生产性能以及自身的抵抗能力,在饲养过程中注重对于家禽维生素A和维生素E的补充是至关重要。

一、维生素A的生物学特性以及对于家禽饲养带来的影响(一)维生素A的生物学特性维生素A又被叫为视黄醇,是世界上最早被发现的天然维生素。

在自然界中,天然存在的维生素A共有两种形式,一种是植物性饲料中的贝塔胡萝卜素,另外一种就是动物性饲料中的维生素A,而在家禽饲养过程中通过动物性饲料喂家禽,提供维生素A也成为了家禽摄入维a的主要来源。

(二)维生素A对家禽生产性能以及免疫机能带来的影响维生素A本身就是动物体内必需的微量元素之一,对于动物的成长和发育发挥着重要的生理功能。

畜牧养殖中VA的作用

畜牧养殖中VA的作用

畜牧养殖中V A的作用畜牧养殖中V A的作用预读: 摘要:最新杂志:广西梧州师范高等专广西大学梧州分校学广东技术师范学院学管理信息系统固原师专学报高中数学教与学高中数理化·高一版高校招生·高考升学高校图书情报论坛高考金刊高考·理科版高教研究与实践V A是脂溶性维生素的一种,日粮中添加后能促进动物生长,增强机体免疫力,缺乏会引起动物生产性能下降,机体免疫力减弱.以及骨骼生长和发育障碍.本文将从V A的特性及机体对V A的吸收利用等各方面着手对其在畜牧生产中的应用研究作进一步探讨分析.1 V A的特性V A只存在于动物体中,植物体中不含V A,而含有V A原—胡萝卜素(β-胡萝卜素活性最强).V A和胡萝卜素两者易被氧化破坏,尤其是在湿热和与微量元素及酸败脂肪接触的条件下,在无氧黑暗处较稳定.在0℃以下的暗容器内可长期保存.2 V A的吸收与代谢食入的V A和胡萝卜素,在胃蛋白酶和肠蛋白酶的作用下,从与之结合的蛋白质上脱落下来.在小肠中,游离的V A被酯化后吸收.胆盐有表面活性剂的作用,对β-胡萝卜素的吸收具有重要意义,可促进β-胡萝卜素的溶解和进入小肠细胞.β-胡萝卜素通过小肠黏膜细胞后,被双加氧酶分解成两分子的视黄醛,再还原为视黄醇.饲粮中50%~90%的V A可被吸收,胡萝卜素的吸收率为50%~60%.吸收的V A以酯的形式与V A结合蛋白相结合,经肠道淋巴系统转运至肝脏贮存,当周围组织需要时,水解成游离的视黄醇并与视黄醇结合蛋白结合,再与血浆中别的蛋白质结合,形成视黄醇-蛋白质-蛋白质复合物,通过血液转运到达靶器官.3 V A的营养作用[1]3.1 V A对视觉的影响目前在畜牧生产中研究清楚的是V A与视觉,其中主要的物质是11-顺视黄醛.它与视蛋白结合生成视紫红质,而视紫红质是视网膜杆细胞对弱光敏感的感光物质.3.2 V A对维持上皮组织的影响V A与黏液分泌上皮的黏多糖合成有关.黏多糖是存在于软骨和分泌黏液的上皮细胞中的糖蛋白质或粘蛋白质的辅基.上皮细胞的这种变化有可能是通过遗传信息的改变而影响细胞核的形成或细胞表面糖蛋白质的合成而引起并发挥其作用的.3.3 V A与繁殖性能目前研究发现,V A酸(视黄酸)在胚胎发育中起着重要的作用.即表现在V A对畜禽繁殖性能的影响上.3.4 V A骨骼的生长发育V A在机体的免役功能以及抵抗疾病的非特异性反应方面也起到重要的作用.同时,在脑脊髓液压,皮质酮的合成以及癌的发生都有关系,但目前对V A营养功能等方面的研究不多.4 V A与其他维生素的关系4.1 V A和VD的相互作用(1)V A和VD的相互作用主要表现在高剂量V A对VD的拮抗作用,日粮VD在临界水平或低于临界水平时,随着日粮中VD含量的相对减少V A对VD的拮抗作用逐渐增强.V eltmann[2]等(1986)报道,仔鸡日粮中添加高剂量的V A(45000IU/kg)时,随着日粮中VD含量的降低(1000IU/kg、200IU/kg、100IU/kg),碱性磷酸酶的活性和肝脏的重量明显增加,而V A水平为1500IU/kg和15000IU/kg时,则对碱性磷酸酶的活性和肝脏重量无影响.碱性磷酸酶活性的升高是高剂量的V A干扰仔鸡对钙的吸收而出现的代偿性的生理反应,而肝脏重量的增加则是高剂量的V A使肝脏负担增加造成的.高剂量的V A对动物的生产性能、骨骼及血液生化指标的影响也很大.V eltmann[2](1985)报道,高水平的V A和低浓度的VD3相互作用会降低火鸡的体增重、骨灰含量和血清中钙的浓度,蛋鸡的日增重也下降.在反刍动物上也得出同样的结果,王九峰[3](1999)报道,乳牛血清25-OH-D3和1,25-(OH)2-D3水平随着血清β-胡萝卜素水平的升高而降低.骨灰分是测量V A对VD影响的最敏感的指标,骨灰分明显下降则说明VD的吸收严重受到影响.金久善[4](1994)报道,给乳牛口服过量的V A干扰肝脏和肾脏对VD3的羟化,使VD3活性代谢产物减少,进而影响钙磷的吸收和代谢,造成骨骼生长和矿化障碍.(2)高剂量的VD对V A也有拮抗作用,但没有V A对VD的拮抗作用强,VD大量摄入不仅抑制V A的吸收,更主要的是会使动物中毒,VD中毒与缺乏有类似的症状.但是,无论是V A过量还是VD过量所引起的动物代谢紊乱都可以通过添加另外一种维生素来缓解或消除.4.2 V A和VE的相互作用VE(生育酚)作为一种抗氧化剂,能清除体内的自由基,有效地抑制细胞膜、亚细胞膜和红细胞内多不饱和脂肪酸过氧化,提高机体免疫力、增强细胞抗氧化能力.VE还可以增加动物的繁殖性能、改善肉品质.但是,V A和VE之间存在明显相互作用,因此,盲目增加V A或VE的添加剂量均会造成生长障碍、免疫力的下降.而V A和VE的添加水平适量时,不仅不会出现拮抗反而存在协同作用.因而,日粮中V A和VE的添加量和添加比例就显得很重要.实验表明,V A和VE都在低水平(临界水平或稍微高于临界水平)时,则不表现出相互的拮抗作用,相反还有相互协同作用.日粮中单独添加β-胡萝卜素不能提高鸡对大肠杆菌的抗体滴度,而当与VE同时添加时能提高大肠杆菌的抗体滴度.A vakian报道,小鼠在低温水中4h后,免疫力下降,分别注射V A、VE和VK时动物的免疫力仍然很低,但注射V A+VE或V A+VK则其免疫力正常.5 V A的缺乏及症状当饲粮中V A缺乏时鸡和其他动物可发生胎儿吸收、畸形、死胎、产蛋率下降、睾丸退化、眼角膜软化、浑浊,干眼,流泪和分泌脓性物等多种症状.动物抗体抗原的应答下降,黏膜免疫系统机能减弱,病原体易于入侵.6 V A过量及产生的危害实际生产中,V A的过量添加影响动物机体对钙的吸收.出现钙的缺乏.同时引起重视的是V A 过量易引起中毒.姚军虎[6]1993 研究表明当莱航小公鸡的饲粮中V A≥300mg/kg时表现精神抑郁,采食量下降或拒食.7 小结目前畜牧生产中研究V A的营养作用和发展状况很少.如果饲粮中缺乏V A会使动物免疫力下降,幼龄动物生长受阻,皮肤粗糙,出现干眼症甚至夜盲症,使畜牧业生产发展受到影响.。

维生素A对动物免疫的作用

维生素A对动物免疫的作用

近来我国集约化养殖程度不断提高,随之带来的是病害的频繁发生。

虽然药物和疫苗是预防疾病最可靠的方法,但是随之而来的是大量的有毒有害物质的残留问题。

随着中国人世,由于发达国家实行“绿色壁垒”,对我国动物产品的检验标准更加严格,已经给我国的养殖业造成了巨大的损失。

营养作为动物生存和生产的物质基础,对动物的正常的生理状态的维持起着重要的作用。

通过营养与免疫的研究,可以确立营养与免疫之间的关系,为发挥动物的最佳的生理功能、提高经济效益提供依据。

维生素是动物重要的营养成分,它们不直接参与机体的组成,但是影响着机体的代谢,对免疫的维持有重要的作用。

这里,主要介绍维生素A在动物免疫中的重要作用。

维生素A机体免疫效应的发现维生素A是所有禽畜所必需的一种脂溶性维生素,但是它们都不能靠自身合成,所以必须由日粮添加或提供维生素A原。

植物饲料中的类胡萝卜素是维生素A原,动物可以将其转化为维生素A,其中以β—胡萝卜素效价最高,但各种动物对其转化率不同。

当前人们对维生素A的研究不再仅局限于维生素A具有促进生长、维持上皮组织正常机能、参与视紫红质合成的一般概念上,而是从分子水平上来充分认识其复杂的生物学效应,特别是自20世纪70年代以来,对维生素A及其衍生物在免疫领域的研究更是许多科研工作者研究的热点。

大量实验证明,维生素A的适量添加可促进机体免疫器官的发育,提高机体免疫的机能。

具体可表现为动物外周血中T细胞相对含量和绝对含量均增加,体脾比减小,脾脏巨噬细胞增多,腹腔巨噬细胞吞噬百分率增加,动物血清总补体活性提高,机体产生特异性溶血素抗体等方面。

早在1930年,Green等指出,维生素A缺乏的动物可引起多重性败血症,并有很高的死亡率。

最早把维生素A同免疫机能联系起来,发现维生素A可以作为一种免疫佐剂,具有非特异性地增强机体的特异免疫机能,延长刺激原对机体的刺激作用,促使体内T,B细胞的协同性,加强细胞吞噬等的作用。

同时维生素A的缺乏还可导致动物生长减慢,对疾病抵抗力下降,雄性发育不全、骨骼生长缺陷、能量代谢降低、视觉受损或胚胎死亡等疾病。

维A在动物生产中的影响

维A在动物生产中的影响

维A在动物生产中的影响院系:动科院班级:牧医111 姓名:陈素阳学号:39 摘要:维生素是一类动物代谢所必需的低分子有机化合物,体细胞一般不合成维生素,必须由日粮提供或提供其前体物。

其中维生素A在动物生产中占有极其重要的地位。

合理利用维生素A以保证机体组织器官的细胞结构功能的正常,调控物质代谢,达到维持动物健康和各种生产活动。

缺乏维生素A或过多摄入维生素A可引起机体代谢紊乱,影响动物健康和生产性能。

此篇文章中主要针对维生素A的功能缺乏症和过量进行全面分析并提出预防方法。

关键词:维生素A 功能缺乏过量前言:动物生产是将低质的自然资源或农副产品转变成优质动物性食品的理想途径,是人类社会物质资料生产的重要组成部分,对提高人们生活质量、保障健康、促进经济的发展乃至保持社会稳定都起着非常重要的作用。

然而,我国是一个发展中国家,经济依然比较落后,相应地,我国畜牧业还停留在以千家万户小规模养殖为主的状态,特点是动物品种多、规模小,通常养殖者既是饲养员,又是管理员,还是配方设计员,众多角色为一身。

为了更好的协助畜牧业发展,这篇文章将针对维生素A在动物生产中的影响进行深层了解,将从维生素存在形成及理化性质、维生素A生理功能、维生素A缺乏带来的不良影响与症状、维生素A过量带来的不良影响与症状、维生素A的毒性、维生素的吸收与代谢等方面着手。

通过此研究,来提高动物机体对疾病和外界有毒有害因素的抵抗能力,降低其并发率和死亡率,保证动物的健康和提高生产水平,提高动物产品的质量,最终保证人类食品安全。

正文:1、维生素A的存在形式及理化性质维生素A只存在于动物性饲料中,它在动物的肝脏及其产品如:鱼肝油、乳脂、卵黄中含量丰富;植物性饲料中不含有维生素A,但含有维生素A的前体物质——α、β、γ类胡萝卜素这些物质均可在动物的肠壁细胞及肝脏中转化为维生素A,故其称为维生素A元。

维生素A和萝卜素易被氧化破坏,尤其是在湿热和微量元素及酸败脂肪接触情况下,在无氧黑暗中较稳定,在0℃以下的暗密器内可长期保存。

维生素对水产养殖的作用

维生素对水产养殖的作用

维生素对水产养殖的作用维生素A、B、C、D、E对水产养殖有着至关重要的影响:维生素A:在讨论维生素A对水产养殖的作用时,我们可以从其对水生生物(如鱼、虾、蟹等)的生理健康、生长性能、免疫力以及繁殖能力等多个方面进行分析。

尽管维生素A在陆生生物中的作用已被广泛研究,但在水产养殖领域,其作用同样不可忽视且至关重要。

1.增强视觉能力:对于依赖视觉进行觅食、逃避天敌或进行社会行为的水生生物而言,维生素A对维持其夜视能力和日间视觉清晰度至关重要。

这有助于提高它们的生存率和繁殖成功率。

2.促进皮肤和黏膜健康:水生生物的皮肤和黏膜是抵御病原体入侵的第一道防线。

维生素A有助于维护这些组织的完整性,减少因损伤或感染导致的疾病发生率,从而提高养殖动物的健康水平。

3.增强免疫功能:维生素A作为免疫系统的关键营养素,能够刺激水生生物的免疫反应,增强其抵抗疾病的能力。

在密集养殖环境中,这一点尤为重要,因为疾病容易在生物间快速传播。

4.支持生长和发育:维生素A对水生生物的生长和发育具有积极作用,包括促进细胞生长和分化。

对于养殖鱼类而言,这意味着更快的生长速度和更高的饲料转化率,进而增加养殖效益。

5.促进生殖健康:维生素A对水生生物的生殖功能也有重要影响,能够提高其繁殖能力和后代的健康水平。

在人工繁殖过程中,确保种鱼或亲本获得足够的维生素A,有助于提高繁殖成功率和幼仔的存活率。

6.抗氧化作用:维生素A作为一种抗氧化剂,能够保护水生生物细胞免受氧化应激的损害。

在养殖环境中,氧化应激可能由多种因素引起,如水质污染、高密度养殖等。

因此,维生素A的抗氧化作用有助于维持水生生物的健康状态。

综上所述,维生素A在水产养殖中发挥着多方面的作用,对于提高养殖动物的健康水平、生长性能、免疫力和繁殖能力具有重要意义。

在实际养殖过程中,应根据养殖动物的种类、生长阶段及环境条件等因素,合理添加维生素A以满足其生理需求。

维生素B族:维生素B族包括B1(硫胺素)、B2(核黄素)、B3(烟酸)、B5(泛酸)、B6(吡哆醇)、B7(生物素)、B9(叶酸)、B12(钴胺素)等。

宠物饲养中的维生素A的作用

宠物饲养中的维生素A的作用

宠物饲养中的维生素A的作用维生素A是一种重要的营养物质,在宠物饲养中扮演着至关重要的角色。

它对于宠物的健康和发育具有重要的影响。

本文将介绍维生素A的作用以及宠物饲养中如何提供足够的维生素A。

一、维生素A的作用维生素A在宠物饲养中具有以下几个重要的作用:1. 视觉保护:维生素A是视网膜生成的必要物质,能够提供正常视觉所需的化学物质,使宠物拥有良好的视力。

2. 免疫支持:维生素A对免疫系统的正常功能至关重要。

它能够增强宠物的免疫力,帮助宠物抵抗细菌和病毒的侵袭,减少患病的风险。

3. 维护皮肤和毛发健康:维生素A对于宠物的皮肤和毛发健康具有关键作用。

它能够促进皮肤细胞的正常更新,减少皮肤炎症和瘙痒。

同时,维生素A还有助于毛发的生长和保持毛发的光泽。

4. 生殖和生长发育:维生素A在宠物的生殖和生长发育中起着重要的作用。

它能够促进胚胎的正常发育,保证幼崽健康成长。

二、提供足够的维生素A为了确保宠物获得足够的维生素A,以下是一些常见的方法:1. 健康饮食:选择富含维生素A的食物,如动物肝脏、鱼肝油、胡萝卜、菠菜等。

同时,确保宠物饮食均衡,包括提供足够的维生素A来源。

2. 维生素补充剂:在一些特殊情况下,如宠物饮食不足或患有吸收障碍等,可以考虑使用维生素A补充剂。

但是请在兽医的指导下使用,并不可过量使用。

3. 定期体检:带宠物定期进行体检,确保宠物身体健康。

兽医会根据宠物的具体情况判断是否需要额外的维生素A补充。

总结:维生素A在宠物饲养中扮演着重要的角色,对宠物的健康和发育至关重要。

我们可以通过提供富含维生素A的食物,使用维生素A补充剂以及定期体检等方法来确保宠物获得足够的维生素A。

然而,我们需要注意提供适量的维生素A,不可过量使用,以免出现营养失衡和中毒的情况。

宠物的健康福祉是我们的责任,提供充足的维生素A是维护宠物健康的重要一环。

维生素在水产养殖上的应用

维生素在水产养殖上的应用

维生素在水产养殖上的应用1.引言1.1 概述概述:水产养殖是近年来迅速发展的一种养殖方式,其市场需求不断增长。

然而,随着养殖密度的增加和环境条件的变化,水产养殖所面临的健康问题也越来越多。

为了提高水产养殖的生产效益和鱼类的健康水平,越来越多的研究开始关注维生素在水产养殖中的应用。

维生素是生物体所需的一类有机物质,它们在机体的新陈代谢过程中起到重要的调节作用。

在水产养殖中,维生素的应用可以帮助鱼类维持正常的生长发育,增强免疫力,提高抗逆能力。

因此,合理添加维生素是水产养殖保证鱼类健康和生产稳定的重要手段。

本文将重点介绍维生素A、维生素C、维生素D和维生素E在水产养殖中的应用。

首先,将详细探讨维生素A的作用和在水产养殖中的应用案例。

其次,将介绍维生素C的作用和应用案例。

最后,将结合维生素D和维生素E,探讨它们在水产养殖中的应用案例。

通过对这些维生素在水产养殖中的运用进行研究和分析,我们可以更好地了解维生素在水产养殖中的重要性,并为今后的研究和应用提供参考。

在结论部分,我们将总结维生素在水产养殖中的重要性,并展望维生素在水产养殖中的未来应用。

通过对维生素应用的进一步研究和探索,我们有望实现水产养殖的可持续发展,并提高水产养殖的生产效益和鱼类的健康水平。

1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行阐述:第一部分是引言,包括概述、文章结构和目的。

在概述中,将简要介绍维生素在水产养殖中的重要性和应用领域。

文章结构部分将提供读者对整篇文章内容的大致了解,并说明各部分的主要内容。

目的部分将明确本文的写作动机和目标。

第二部分是正文,主要涵盖维生素A、维生素C以及结合维生素D和维生素E在水产养殖中的应用。

在维生素A的应用部分,将详细介绍维生素A的作用机制,并列举一些具体的应用案例。

同样,在维生素C的应用部分,将探讨其作用机制以及一些水产养殖中典型的应用案例。

最后,将结合维生素D和维生素E的应用案例进行讨论,重点介绍它们在水产养殖中的作用和应用案例。

饲料中添加维生素A的生理功能及推荐用量

饲料中添加维生素A的生理功能及推荐用量

饲料中添加维生素 A的生理功能及推荐用量摘要:维生素A对动植物的繁殖有诸多影响,为了动植物的健康成长,需要对饲料中维生素的生理功能进行分析,从而找到维生素A的合理用量。

关键词:维生素A;生理功能;用量众所周知,维生素A是营养元素的一种,是任何生物在成长过程中必须拥有的,可能存在方式有所差异,但是对生物整体组织细胞的影响都是存在的。

维生素A有很多生理功能,在下文中,笔者对维生素A的主要生理功能进行了阐述,并翻阅资料对饲料中添加维生素A的推荐用量进行了汇总。

1.维生素A概述维生素A是脂溶性维生素,属于不饱和的一元醇类,学者们针对其各方面的特征,对维生素A有多种称呼,如抗干眼醇和视黄醇。

维生素A有很多生理功能,如视觉和造血功能,还能给骨骼发育提供营养,增强生物的免疫力,使生物更好的繁殖与生长,笔者会针对维生素A的生理功能在接下来的文章中进行更为详细的描述。

就目前的情况,学者将维生素A划分为维生素A1和维生素A2两种,其中维生素A1是一种脂溶性片状结晶,物体呈现淡黄色,主要存在于淡水鱼的肝脏之中;维生素A2是一种油状物,物体呈现金黄色。

维生素A受其化学性质的影响,分子较为活跃,与空气接触极易氧化,被紫外线照射会破坏维生素A使其失去生理作用,因此人们需要将维生素A制剂放置在棕色的瓶子里,使其避光保存。

2.饲料中维生素A的生理功能2.1维生素A促进生物生长与繁殖对于雄性动物来说,体内缺乏维生素A会导致动物精子不活跃,数量不足,影响生物的繁殖。

保证动物体内有充足的维生素A含量,可以促进雄性动物的精子与雌性动物的卵子结合,为胚胎的健康成长提供保障。

对于雌性动物来说,体内缺乏维生素A会使动物出现春天情绪不佳、不易受孕、胎儿存活率低、胎儿畸形以及难以生产等现象。

为了提高胚胎的存活率,就必须保证动物体内有足量的维生素A,这样有孕生物体内血浆中的孕酮水平才有保障。

有学者对胚胎附植的失败率和胎儿在腹中出现溶解的现象做了实验和系统分析,究其原因,都与动物在交配前体内缺少维生素A有关,维生素A缺乏的越多,影响越大也更为严重。

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动物营养学报2019,31(6):2458⁃2464ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2019.06.002维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制石惠宇1,2㊀闫素梅1∗(1.内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;2.海南大学动物科技学院,海口570228)摘㊀要:花生四烯酸(ARA)㊁活性氧和一氧化氮(NO)过量产生可以引起细胞氧化损伤㊂维生素A可以有效地调控ARA和NO的生成,在减缓氧化应激方面发挥着重要作用㊂本文主要从提高硒蛋白谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的表达和活性㊁通过TrxR/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径和核因子E2相关因子2(Nrf2)/GPx1/核转录因子-κB(NF⁃κB)途径对ARA及NO进行调节2个方面综述了维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制,为深入研究维生素A对氧化应激的调节机制提供理论依据㊂关键词:维生素A;动物;氧化应激;调节机制中图分类号:S816㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2019)06⁃2458⁃07收稿日期:2018-12-10基金项目:国家自然科学基金项目(31160466)作者简介:石惠宇(1988 ),女,蒙古族,内蒙古清水河人,讲师,博士,从事动物矿物质与维生素营养研究㊂E⁃mail:shihuiyu2017@163.com∗通信作者:闫素梅,教授,博士生导师,E⁃mail:yansmimau@163.com㊀㊀动物的产奶量高低和乳品质优劣与乳腺的健康状况密切相关[1]㊂乳腺组织作为动物体内新陈代谢最为旺盛的功能部位,在泌乳期间需氧代谢活动明显加剧,存在生成过量自由基的风险,如活性氧(ROS)㊁过氧化氢(H2O2)㊁一氧化氮(NO)以及花生四烯酸(ARA)等生成过量㊂对高产奶牛而言,围产后期和泌乳前期尤为明显㊂在正常生理状态下,机体自由基的生成与清除速率维持动态平衡㊂当自由基生成速率大于清除速率时,则自由基大量累积并与细胞DNA㊁蛋白质㊁类脂膜等发生氧化反应[2-3],会降低奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)的抗氧化机能㊁免疫功能及炎症应答能力,增强奶牛对疾病的易感性,进而影响泌乳功能,最终导致产奶量和乳品质下降[4]㊂乳腺氧化应激水平的进程性提高会使乳腺免疫功能发生障碍,进而导致乳房炎发病率和严重程度提高[5]㊂因此,减缓乳腺细胞氧化应激㊁保持细胞氧化还原平衡,对维持动物健康及高产具有重要意义[6]㊂研究表明,维生素A可以有效调控ARA及NO的生成,具有提高机体抗氧化和清除自由基的能力,防御细胞炎症及氧化应激的发生㊂本文主要综述了维生素A对动物抗氧化功能的调节作用及其机制的研究进展,对深入开展维生素A调节机制的研究㊁科学补充维生素A及增强动物的抗氧化功能具有重要的理论与实际意义㊂1㊀维生素A对氧化应激的减缓作用㊀㊀抗氧化指标超氧化物歧化酶(SOD)㊁过氧化氢酶(CAT)㊁谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的活性与总抗氧化能力(T⁃AOC)等以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量是反映机体抗氧化水平的重要指标㊂本课题组的前期试验结果显示,维生素A具有提高抗氧化功能㊁减缓氧化应激的作用,可增强奶牛血清中SOD和GPx的活性并降低MDA的含量[7];另有报道指出,在NRC(2001)推荐量的基础上提高维生素A水平到220IU/kgBW,可以显著提高奶牛的抗氧化功能[7]㊂LeBlanc等[8]的研究显示,血清视黄醇含量每增加100ng/mL,临床性乳腺炎风险相对降低60%㊂利用体外法的研究也发现,维6期石惠宇等:维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制生素A可以减缓因H2O2㊁NO和脂多糖(LPS)诱导引起的BMEC氧化应激损伤[9-11],以肉牛㊁大鼠㊁羊为试验动物的研究也得出了类似的试验结果[12-14]㊂因此,维生素A能够减缓奶牛等动物氧化应激的发生,提高机体的抗氧化能力,但其确切机制尚不十分清楚㊂2㊀维生素A减缓动物乳腺氧化应激的作用机制2.1㊀提高硒蛋白的表达和活性㊀㊀硒蛋白富含硒代半胱氨酸(Sec)结构,且大多数具有抗氧化功能[15],可以作为反映机体抗氧化能力的重要指标㊂GPx㊁TrxR㊁硒蛋白P㊁硒蛋白W及脱碘酶等是对其功能研究比较清楚的硒蛋白[16]㊂GPx是最早发现的一种硒蛋白,其中GPx1是哺乳动物体内含量最为丰富的硒蛋白亚型[17-18],是脂类氢过氧化物的清除剂,并可在CAT活性或产量很低的组织中代替CAT清除H2O2,进而保护DNA㊁脂质和蛋白质免受氧化损伤[19]㊂通过过表达GPx1,可以保护细胞免受由H2O2㊁脂质过氧化物㊁氧化还原药物等引发的细胞凋亡,进一步佐证了GPx1的抗氧化功能[20]㊂TrxR是一种二聚体硒蛋白,通过尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)还原氧化型的硫氧还蛋白(Trx)及其类似物来减少氧化还原反应的过度发生[21]㊂大量研究结果表明,添加维生素A可以提高GPx1和TrxR1基因与蛋白的表达[7,22-23];另外,以大鼠和人乳腺癌细胞MCF⁃7为研究对象的试验结果均得出了相似的结果[24-26]㊂2.2㊀调节ARA的过量生成㊀㊀ARA是一种n⁃6系列多不饱和脂肪酸,属于类花生酸类物质的前体,主要以磷脂形式存在于细胞膜中㊂通常情况下ARA以酯化形式存在于机体胞膜磷脂sn⁃2位上,多数没有生理活性,小部分ARA存在于胞质和体液中且具有正常的生理活性[27],决定着细胞膜的一些重要生理活性㊂当细胞受到各种炎症介质,如LPS㊁肿瘤坏死因子(TNF)㊁白细胞介素-1(IL⁃1)和NO刺激时,细胞受磷脂酶A2(PLA2)的催化释放出大量ARA[28]㊂过多的ARA会诱导ROS的大量产生,诱发氧化应激,损害细胞正常形态和生理功能[29]㊂已知一定浓度的ARA是细胞正常生理功能必不可少的,但过量的ARA则会产生毒性作用㊂机体存在有效的调节机制保持细胞内适宜浓度的ARA,这是细胞执行正常生理功能的必要前提㊂维生素A有3种活性形式,即视黄醇㊁视黄酸和视黄醛㊂据报道,视黄酸可以抑制人关节滑液和大鼠腹膜巨噬细胞中由Ca2+激活的PLA2活性和ARA浓度的过度升高[30]㊂维生素A对H2O2诱导的BMEC中ARA的大量释放具有抑制作用,削弱ARA及其代谢产物对细胞膜结构和功能造成的损伤,提高细胞的抗氧化能力[9]㊂2.2.1㊀通过提高TrxR活性调节ARA的释放㊀㊀Kurosawa等[27]研究发现TrxR对细胞中胞浆型PLA2(cPLA2)的活性有抑制作用,可以降低ARA的释放,进而减少其对细胞的毒性作用㊂Bruzelius等[28]研究发现,维生素A可能是通过TrxR调节cPLA2的生物活性,维持细胞内ARA浓度的平衡状态,进而保障乳腺细胞内抗氧化机能的稳态㊂本课题组在BMEC中的研究发现,ARA的浓度增加会抑制TrxR活性,添加维生素A可以抑制ARA在BMEC中的蓄积,且TrxR的活性也呈相反的变化[9];因此,维生素A可能是通过提高TrxR的活性来减弱ARA对细胞造成的损伤,从而发挥其抗氧化作用,这在金鹿[31]进行的拮抗TrxR的研究中得到了佐证㊂2.2.2㊀通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路调节ARA的释放㊀㊀P38MAPK㊁c⁃Jun氨基末端激酶(JNK)和胞外信号调节激酶(ERK)1/2是构成MAPK信号通路的3个重要组成部分㊂MAPK的3个主要成员可分别被上游位点相应的丝裂原活化蛋白激酶激酶(MEKs或MAP2K)活化,而MEKs又可被其上游激酶丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(MAP3K)活化,其中,细胞凋亡信号激酶-1(ASK⁃1)是MAP3K家族的重要成员,Trx可以结合在ASK⁃1的N端区域,抑制其活性,TrxR活性降低促进Trx转变为氧化形式,ASK⁃1被激活,从而激活MAPK信号通路中的JNK和p38MAPK[29]㊂此外,ROS㊁LPS㊁细胞因子等刺激原也可激活MAPK信号通路[32]㊂MAPK被磷酸化后,会增强cPLA2的活性,导致ARA的大量合成和释放[33]㊂Jin等[9]以BMEC为对象的研究发现,添加维生素A显著提高TrxR的活性,同时降低p38MAPK和JNK的磷酸化水平以及ARA的浓度,即维生素A通过增强9542㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷TrxR的活性抑制了ASK⁃1的活性,进而抑制MAPK信号通路的激活,最终减少ARA的释放,缓解氧化应激水平㊂2.3㊀调节NO的过量生成㊀㊀NO是一种自由基性质的气体分子㊂研究证实,细胞内左旋-精氨酸可受一氧化氮合酶(NOS)的催化,与氧分子经过多步氧化还原反应,不断生成低浓度的内源性NO分子[34]㊂NO具有双重量效作用㊂低浓度的NO具有杀菌作用,可抑制病毒㊁真菌㊁细菌㊁原生动物㊁蠕虫㊁肿瘤细胞的增殖[35],并能够加快血液循环㊂但高浓度的NO会损伤机体的健康细胞,使组织发生氧化应激[36]㊂当细胞受到炎症因子或LPS等诱导时,诱导型一氧化氮合酶(iNOS)被激活,导致NO过量生成,致使组织损伤,加剧炎症程度[37]㊂同时,NO本身易与氧自由基发生反应,生成过氧化亚硝基阴离子(ONOO-),即毒性更强的强氧化剂,进而介导细胞毒性反应㊂因此,NO浓度过高对氧自由基的损伤效应和炎症反应以及组织损伤程度起放大作用,加剧了机体的氧化应激水平[38],是引起氧化应激的重要因素之一㊂2.3.1㊀抑制IL⁃1介导的NO生成㊀㊀有关NO的生成受维生素A的调节作用主要集中在人和小鼠的研究领域㊂Hung等[39]的研究表明,IL⁃1可以诱导人软骨细胞产生iNOS㊁环氧酶-2(COX⁃2)和细胞因子,iNOS被激活进而产生大量的NO;但视黄酸可以下调iNOS基因的表达,减少NO的过量生成㊂Ertesvag等[40]的研究发现,视黄酸能够下调小鼠体内T细胞白细胞介素-2(IL⁃2)基因的表达量,进而减少NO的过量生成㊂添加维生素A有效地下调了BMEC中iNOS基因与蛋白的表达,缓解了NO诱导的细胞氧化损伤,并且其减缓作用呈剂量依赖效应[10,41]㊂石惠宇[42]通过添加IL⁃1受体拮抗剂IL⁃1ra抑制IL⁃1的生物活性,探究了维生素A减缓LPS诱导的BMEC氧化损伤是否是由于维生素A降低了IL⁃1的生成实现的,结果发现,添加维生素A或者IL⁃1ra均能发挥保护细胞免受LPS氧化损伤的功能,说明IL⁃1诱发的NO过量生成是造成细胞氧化应激损伤的重要因素㊂维生素A通过提高视黄酸受体(RARα)的蛋白表达量抑制了核转录因子-κB(NF⁃κB)信号通路的磷酸化程度,降低了白细胞介素-1β(IL⁃1β)和iNOS基因与蛋白的表达和NO的浓度,发挥其减缓氧化应激的功能,即维生素A抑制了IL⁃1介导的NO生成,减缓了细胞的氧化应激㊂2.3.2㊀通过核因子E2相关因子2(Nrf2)/GPx1/NF⁃κB途径减缓细胞的氧化损伤㊀㊀Nrf2属于CNC亮氨酸拉链转录激活因子家族(CNC⁃bZIP),在各种细胞内均有表达[43]㊂Nrf2能够与DNA目的基因的抗氧化反应原件(ARE)序列相结合,启动Ⅱ型解毒酶基因的表达,包括CAT㊁SOD㊁GPx㊁氧合酶(HO⁃1)等[44],加快超氧化物和过氧化物的分解与代谢,减缓ROS和活性氮(RNS)造成的氧化损伤,维持细胞内稳态,即调控机体抗氧化系统的Nrf2信号通路一旦被激活,作为其下游靶向基因的GPx等抗氧化酶的基因表达显著加强[45]㊂越来越多的研究证明,维生素A可以增强GPx的活性,提高抗氧化能力,抑制NF⁃κB炎症信号通路的活化[46]㊂NF⁃κB在正常细胞中主要以二聚体与其抑制蛋白(IκB)相结合的形式存在,且游离于胞浆中无任何活性㊂当细胞受到外源刺激时,IκB随即发生磷酸化反应,从而与其二聚体解离即活化,移位于细胞核内的DNA启动区,促进胞内iNOS基因的转录与表达[47],从而促进NO的合成㊂以人乳腺癌细胞系和小鼠为模型的研究指出,GPx1对NF⁃κB上游的抑制蛋白κB激酶(IKK)以及下游的NF⁃κBp65磷酸化有抑制作用[48-49]㊂研究也发现,GPx过量可以下调人乳腺癌细胞MCF⁃7中NF⁃κB的DNA结合活性及其下游基因的转录活性[48]㊂也有研究发现,沉默了GPx1的原代小鼠大动脉上皮细胞中,加剧了IκB的磷酸化水平,激活了NF⁃κB的活性[19]㊂另有研究结果表明,添加维生素A可以通过激活Nrf2,启动下游包括GPx1在内的抗氧化酶基因的表达[50]㊂Shi等[41]在BMEC中的研究发现,维生素A可以激活Nrf2信号通路,上调硒蛋白GPx1的活性及其基因与蛋白的表达,最终减少NO的生成㊂用LPS处理大鼠乳腺上皮细胞后,iNOSmRNA表达量显著增强,Toll样受体4(TLR4)的蛋白表达量以及NF⁃κB与DNA的结合活性显著上调;但添加视黄醇后上述指标呈相反的变化趋势,即添加LPS加剧原代大鼠乳腺上皮细胞炎性相关因子基因的表达主要是由于激活了TLR4/NF⁃κB炎症信号通路,而添加视黄醇能逆转上述变化,反馈性地下调TLR4蛋白的表达,抑制相关06426期石惠宇等:维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制炎性因子的过量表达[51]㊂这些研究提示,维生素A可能通过Nrf2提高GPx的活性,发挥抑制NF⁃κB信号通路㊁降低NO过量生成的作用,以减缓氧化应激,针对BMEC也有相似的研究报道[11]㊂石惠宇[42]通过沉默和过表达GPx1,从Nrf2⁃GPx⁃NF⁃κB⁃NO途径诠释了维生素A的抗氧化防御机制,GPx1沉默后,添加维生素A对减缓LPS诱导的BMEC氧化损伤的作用显著减弱,而GPx1过表达处理后的BMEC,添加维生素A对LPS诱导的BMEC氧化损伤有显著的增强效果㊂因此,维生素A主要是通过激活Nrf2信号通路的磷酸化水平增强下游GPx的活性,抵御NF⁃κB信号通路的磷酸化,从而减少IL⁃1β的生成,降低iNOS基因的表达,减少NO的释放,最终保护细胞免受氧化应激㊂㊀㊀综上,本文主要从NO㊁ARA释放及其信号通路MAPK㊁Nrf2及NF⁃κB方面综述了维生素A对动物细胞氧化应激的减缓作用机制,总结归纳后如图1所示㊂㊀㊀LPS:脂多糖lipopolysaccharide;TLR2:Toll样受体2Toll⁃likereceptor2;IKK⁃β:IκB激酶-βIκBkinase⁃β;NF⁃κBp65:核转录因子-κBp65nucleartranscriptionfactor⁃kappaBp65;IκBα:κB抑制蛋白-αkappaBinhibitorprotein-α;IκBsDegrada⁃tion:κB抑制蛋白降解kappaBinhibitorproteindegradation;GeneExpression:基因表达;IL⁃1βmRNA:白介素-1β信使RNAinterleukin⁃1βmessengerRNA;iNOSmRNA:诱导型一氧化氮合酶信使RNAinduciblenitricoxidesynthasemessengerRNA;iNOS:诱导型一氧化氮合酶induciblenitricoxidesynthase;NO:一氧化氮nitricoxide;NF⁃κBPathway:核转录因子-κB通路nucleartranscriptionfactor⁃kappaBpathway;stress:应激;VA:维生素AvitaminA;RARα:视黄酸受体αretinoicacidreceptorα;Nrf2:核因子E2相关因子nuclearfactorE2relatedfactor;Keap1:Kelch样结合蛋白1Kelch⁃likeepichlorohydrin⁃associatedprotein1;Nrf2Signaling:核因子E2相关因子信号nuclearfactorE2relatedfactorsignaling;Keap1Degradation:Kelch样结合蛋白1降解Kelch⁃likeepichlorohydrin⁃associatedprotein1degradation;GPx1:谷胱甘肽过氧化物酶1glutathioneperoxidase1;TrxR:硫氧还蛋白还原酶thioredoxinreductase;SOD:超氧化物歧化酶superoxidedismutase;reduction:减少;Trx:硫氧还蛋白thioredoxin;ASK1:细胞凋亡信号激酶-1apoptosissignalingkinase⁃1;MAP3K:丝裂原激活蛋白激酶激酶激酶mitogen⁃activa⁃tedproteinkinasekinasekinase;MAP2K:丝裂原激活蛋白激酶激酶mitogen⁃activatedproteinkinasekinase;JNK:c⁃Jun氨基末端激酶c⁃JunN⁃terminalkinase;p38:p38丝裂原激活蛋白激酶p38mitogen⁃activatedproteinkinase;ERK:胞外信号调节激酶extracellularsignal⁃regulatedkinase;cPLA2:胞浆型磷脂酶A2cytosolicphospholipaseA2;ARA:花生四烯酸arachidonicacid㊂图1㊀维生素A通过减少ARA和NO生成缓解细胞氧化应激的调控机制Fig.1㊀RegulationmechanismofvitaminAalleviatingoxidativestressofcellsbyreducingARAandNOproduction3㊀小㊀结㊀㊀维生素A主要通过TrxR和MAPK途径减少ARA的过量生成,通过IL⁃1和Nrf2/GPx1/NF⁃κB途径对NO的过量生成进行调节,进而减缓动物细胞的氧化应激㊂维生素A对动物氧化应激的调节1642㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷机制非常复杂,仍然需要进一步研究㊂参考文献:[1]㊀崔祥,刁其玉,屠焰,等.奶用后备牛不同生理阶段乳腺发育特点及营养调控作用[J].中国奶牛,2014(3/4):5-9[2]㊀RYMANVE,PACKIRISWAMYN,SORDILLOLM.Roleofendothelialcellsinbovinemammaryglandhealthanddisease[J].AnimalHealthResearchRe⁃views,2015,16(2):135-149.[3]㊀FANGYZ,YANGS,WUGY.Freeradicals,antioxi⁃dants,andnutrition[J].Nutrition,2002,18(10):872-879.[4]㊀JOZWIKA,KRZYZEWSKIJ,STRZALKOWSKAN,etal.Relationsbetweentheoxidativestatus,masti⁃tis,milkqualityanddisordersofreproductivefunc⁃tionsindairycows⁃areview[J].AnimalSciencePa⁃persandReports,2012,30(4):297-307.[5]㊀SORDILLOLM.Selenium⁃dependentregulationofoxidativestressandimmunityinperiparturientdairycattle[J].VeterinaryMedicineInternational,2013,2013:154045.[6]㊀MILLERJK,BRZEZINSKA⁃SLEBODZINSKAE,MADSENFC.Oxidativestress,antioxidants,andani⁃malfunction[J].JournalofDairyScience,1993,76(9):2812-2823.[7]㊀JINL,YANSM,SHIBL,etal.EffectsofvitaminAonthemilkperformance,antioxidantfunctionsandim⁃munefunctionsofdairycows[J].AnimalFeedSci⁃enceandTechnology,2014,192:15-23.[8]㊀LEBLANCSJ,HERDTTH,SEYMOURWM,etal.PeripartumserumvitaminE,retinol,andbeta⁃caroteneindairycattleandtheirassociationswithdisease[J].JournalofDairyScience,2004,87(3):609-619.[9]㊀JINL,YANSM,SHIBL,etal.Retinoicacidattenu⁃atesoxidativeinjuryinbovinemammaryepithelialcellsinducedbyhydrogenperoxide[J].CzechJournalofAnimalScience,2017,62(12):539-548.[10]㊀SHIH,YANS,JINL,etal.VitaminAaffectstheex⁃pressionofantioxidantgenesinbovinemammaryepi⁃thelialcellswithoxidativestressinducedbydiethylenetriamine⁃nitricoxidepolymer[J].CzechJournalofAnimalScience,2016,61(3):117-126.[11]㊀SHIHY,YANSM,GUOYM,etal.Thepre⁃protec⁃tiveeffectofvitaminAonLPS⁃inducedoxidativestressofbovinemammaryepithelialcells[J].ItalianJournalofAnimalScience,2018,17(4):959-966.[12]㊀马向明,杨在宾,杨维仁,等.不同水平维生素A对肉牛机体抗氧化能力的影响[J].畜牧兽医杂志,2005,24(5):4-9.[13]㊀韩磊,马爱国,张燕.维生素A干预对大鼠抗氧化能力及细胞膜流动性影响的研究[J].卫生研究,2004,33(4):450-452.[14]㊀王平.维生素A对不同生理阶段济宁青山羊生产性能和血液指标影响的研究[D].硕士学位论文.泰安:山东农业大学,2011.[15]㊀刘琼,姜亮,田静,等.硒蛋白的分子生物学及与疾病的关系[J].化学进展,2009,21(5):819-830.[16]㊀高建忠,黄克和.动物硒蛋白研究进展[J].畜牧与兽医,2004,36(7):39-42.[17]㊀BRIGELIUS⁃FlOHÈR.Glutathioneperoxidasesandredox⁃regulatedtranscriptionfactors[J].BiologicalChemistry,2006,387(10/11):1329-1335.[18]㊀LUJ,HOLMGRENA.Selenoproteins[J].TheJournalofBiologicalChemistry,2009,284(2):723-727.[19]㊀SHARMAA,YUEND,HUETO,etal.Lackofgluta⁃thioneperoxidase⁃1facilitatesapro⁃inflammatoryandactivatedvascularendothelium[J].VascularPharma⁃cology,2016,79:32-42.[20]㊀ARTHURJR,BECKETTGJ,MITCHELLJH.Theinteractionsbetweenseleniumandiodinedeficienciesinmanandanimals[J].NutritionResearchReviews,1999,12(1):55-73.[21]㊀HAWKESWC,ALKANZ.Regulationofredoxsig⁃nalingbyselenoproteins[J].BiologicalTraceElementResearch,2010,134(3):235-251.[22]㊀BRUZELIUSK,SUNDLERR,PAGMANTIDISV,etal.RegulationofselenoproteinmRNAexpressionbyhormonesandretinoicacidinbovinemammarycells[J].JournalofTraceElementsinMedicineandBiolo⁃gy,2010,24(4):251-256.[23]㊀JINL,YANS,SHIB,etal.Effectsofretinoicacidonthesynthesisofselenoproteinandtheantioxidativein⁃dicesofbovinemammaryepithelialcellsinvitro[J].CzechJournalofAnimalScience,2016,61(4):194-202.[24]㊀KHAFAGAAF,EL⁃SAYEDYS.All⁃trans⁃r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ouldprovideatheoreticalbasisforthestudyoftheregulationmechanismofvitaminAonoxidativestress.[ChineseJournalofAnimalNutri⁃tion,2019,31(6):2458⁃2464]Keywords:vitaminA;animals;oxidativestress;regulationmechanism4642。

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