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中图分类号：S815 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）05-0072-04
在家禽生产中，热应激（Heat Stress，HS）是全球范围内最为关注的问题之一。热应激会对家禽的生产性能造成负面影响，如降低生长速度、产蛋率和产品安全性等。近最，International Poultry Production杂志就该问题与Muhammad Umar Sohail进行了讨论。
Muhammad曾在美国农业部从事项目研究，并获得了巴基斯坦拉合尔兽医与动物科学大学（University of Veterinary and Animal Sciences，Lahore）的博士学位，目前在巴基斯坦费萨拉巴德政府学院大学（Government College University Faisalabad）担任生理学副教授。
问：热应激是许多国家都面临的重大问题。预计仅美国家禽业，每年因热应激造成的经济损失就达1.25亿美元～1.65亿美元。您觉得亚洲的热应激情况如何？
答：亚洲是最大的禽肉（占世界总产量的30 %以上）和禽蛋产品生产地。近年来，发展中国家的类肉禽蛋产量的增长比例高于发达国家。
经济合作与发展组织（Organization for Economic Cooperation and Development，OECD）的数据显示，这一增幅在未来几年甚至会更大，如印度、巴基斯坦和孟加拉国，他们的禽肉产量在2015年到2023年间增长将超过50 %。如您所知，亚洲横跨气候炎热潮湿的热带和亚热带，而现代家禽父母代品系主要由欧洲和美国培育，通常不能很好地适应亚洲的气候。我们没有关于由热应激导致的经济损失的精确统计数据，但一般认为，热应激在亚洲造成的后果更为严重。
问：热应激是多数家禽生产者共同面临的问题，但是它是如何影响家禽生产的？
答：家禽没有汗腺，且皮肤覆盖着羽毛。在炎热潮湿气候中，这两个因素都会对家禽的生产性能产生不良的影响。在我们已发表的两项针对肉鸡进行的研究中，我们发现，在慢性热应激状态下，肉鸡体重下降了33 %（表1），死亡率急剧增加了4.5个百分点；处于周期性热应激下的肉鸡，增重减少了22 %。对蛋鸡和种公鸡进行的研究，也得到了相似的结果。
问：如何解释热应激期间代谢率的下降？
答：代谢率下降是机体对环境温度升高作出应对的一种生理适应。为应对热应激，鸡体内多种神经内分泌机制被激活。而基础代谢率是由家禽血浆中T3（三碘甲腺原氨酸）浓度决定的，正如Sohail等的研究报道（2010年），T3水平下降会减少代谢性产热，从而缓解热应激。
与此类似，生殖激素分泌量发生变化表示在神经内分泌通路中导致与应激引发的繁殖性能降低的最终后果。
Rozenboim等（2007年）报道了应激导致蛋鸡产蛋量、卵巢重量、血浆孕酮水平、睾酮和17β-雌二醇的降低。
问：从出壳开始就处于热应激状态下的肉鸡与突然处于热应激下的鸡在适应性上有什么差异？
答：众所周知，相对于未采用高温“饲养”的家禽，从出生起就提供高温环境的家禽对突然的热应激具有更强的耐性，这种现象被称为驯化。
Moraes等（2003）报道称，在胚胎发育过程中给与高温“熏陶”，很可能会诱导后天的热适应能力。
与此类似，Lin等（2005）报道，家禽的热耐受性可以通过短暂的早期热熏陶或者限饲来增强。
在温带地区，如欧洲和北美，热应激会突然发生，造成的后果比对热带地区的家禽更严重，对生产性能的负面影响也更大。
问：在热应激期间是否有肠道细菌负荷增加的证据？
答：不少研究报道，在热应激状态下肠道微生态发生了改变。大量的研究发现，热应激会降低鸡肠道内全部细菌的多样性。
Songe等（2014）报道，在热应激状态下，肠道乳酸杆菌和双歧杆菌数量减少，而大肠菌群和产气荚膜梭菌的活菌数增多。
同样，Sirsat等（2011）报道，在热应激状态下，正如通过致病基因表达水平所观察到的那样，鼠伤害沙门氏菌粘附上皮细胞的能力得到了增强。
问：为应对家禽的热应激，我们必须采用何种类型的营养解决方案？
答：之前，人们普遍认为在热应激状态下应补充维生素和矿物质，以改善家禽的电解质平衡。如今，研究更多地强调在热应激下应平衡家禽肠道的菌群。我们认为，微生物在下丘脑-垂体-肾上腺（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal，HPA）轴中发挥重要作用。它们通过神经内分泌通过控制着机体的多种功能。因此，应更多地突出益生元和益生菌或单独或多种联合使用来改善肠道微生态。
问：您在攻读博士学位期间就进行了热应激的相关研究，研究目的是什么？
答：我做了2项肉鸡研究和2项肉种鸡和蛋鸡的实验性研究。所有这些研究的目的非常一致：首先，我们研究了热应激对鸡的生理状态和生长性能的影响；其次，研究益生元和益生菌在应对热应激上的作用。
问：您曾说，您测试了酵母细胞壁成分对热应激状态下家禽的影响，为什么要选择酵母细胞壁成分？在所有不同的酵母组分中，为什么要选择Safmannan？
答：酵母细胞壁组分含有甘露聚糖和β-葡聚糖。有文献报道称，甘露聚糖作为益生元具有双重功效。
它们能够通过提供自身的凝集素来防止病原体附着到肠壁上，并通过粪便将病原体排出肠道。其次，微生物发酵甘露聚糖会产生短链脂肪酸（Short Chain Fatty Acids，SCFA），SCFA对微生物和免疫有营养作用。
另一方面，β-葡聚糖能够调节家禽的免疫系统，促进巨噬细胞的增殖，放大体液免疫和细胞免疫的反应。 当时，Safmannan是一款刚刚推出的益生元产品，对其要求的浓度（至少含20 %甘露聚糖和20 %β-葡聚糖）进行检验很有趣。
问：这些实验的畜牧学/生理学结果如何？
答：我们发现，与热应激对照组相比，补充Safmannan后家禽的体重增长了17 %，饲料转化率降低了0.28，死亡率降低了9 %。它还能降低热应激组家禽的皮质酮浓度（图2）。
问：您能解释皮质酮水平的增加与热应激之间的关系吗？Safmannan对这些参数的作用方式是什么？
答：在应激状态下机体释放的皮质酮是其抵御应激的防御或内环境平衡系统的一部分，而肾上腺皮质释放皮质酮受到下丘脑和垂体的介导。在应激状态下，下丘脑产生促肾上腺皮质激素释放激素（Corticotrophin Releasing Hormone，CRH），从而刺激垂体，进而产生促肾上腺皮质激素（Adreno Corticotropic Hormone，ACTH）。
ACTH激活肾上腺，产生皮质醇——一种起多种代谢作用的重要内源性糖皮质激素。此外，目前大量科学证据表明，皮质醇是多种免疫功能的重要抑制剂。
研究人员还不能说明益生元或Safmannan降低皮质酮水平的确切机制。据认为：微生物与宿主肠脑轴之间的串扰能够调节肾上腺的活性。
11 问：在研究热应激家禽肠道和呼吸道菌群时，您进行了更为深入的分析，为什么？
答：热应激能够通过诱发气喘和酸中毒改变呼吸道的生理机能，这些生理机制会影响呼吸道的微生态环境。
其次，已有报道称，益生菌对呼吸道感染和免疫力有积极的影响。因此，这些想法促使我去研究应激和添加剂对气管微生态的影响。
12 问：您的研究结果如何？
答：我们发现在这二个黏膜位置（气管与盲肠）上，微生物菌种和多样性之间存在显著的差异（图3）。
问：根据您的经验，什么是最有效的热应激解决方案？
答：现代肉鸡生产行业正在不断向气候炎热的发展中国家扩张。在这些国家，由于安装和运营成本高以及电力供应不能保障等问题，肉鸡舍的气候控制较落后。
研究人员正在积极寻找替代方法，以解决热应激问题。
据我所知，日粮管理和家禽基因是控制热应激的关键因素。因此，培育可以适应高温的品种应该作为一项战略目标。
人们普遍认为，利用裸颈基因（Na）和无羽基因（Sc）可以够缓解热应激。
良好的饲喂方式有助于应对热应激。例如，夏季建议在清晨和傍晚饲喂，从而降低家禽白天的产热量。
原题名：Solutions to the negative impact of heat stress on poultry performance （英文）
在家禽生产中，热应激（Heat Stress，HS）是全球范围内最为关注的问题之一。热应激会对家禽的生产性能造成负面影响，如降低生长速度、产蛋率和产品安全性等。近最，International Poultry Production杂志就该问题与Muhammad Umar Sohail进行了讨论。
Muhammad曾在美国农业部从事项目研究，并获得了巴基斯坦拉合尔兽医与动物科学大学（University of Veterinary and Animal Sciences，Lahore）的博士学位，目前在巴基斯坦费萨拉巴德政府学院大学（Government College University Faisalabad）担任生理学副教授。
问：热应激是许多国家都面临的重大问题。预计仅美国家禽业，每年因热应激造成的经济损失就达1.25亿美元～1.65亿美元。您觉得亚洲的热应激情况如何？
答：亚洲是最大的禽肉（占世界总产量的30 %以上）和禽蛋产品生产地。近年来，发展中国家的类肉禽蛋产量的增长比例高于发达国家。
经济合作与发展组织（Organization for Economic Cooperation and Development，OECD）的数据显示，这一增幅在未来几年甚至会更大，如印度、巴基斯坦和孟加拉国，他们的禽肉产量在2015年到2023年间增长将超过50 %。如您所知，亚洲横跨气候炎热潮湿的热带和亚热带，而现代家禽父母代品系主要由欧洲和美国培育，通常不能很好地适应亚洲的气候。我们没有关于由热应激导致的经济损失的精确统计数据，但一般认为，热应激在亚洲造成的后果更为严重。
问：热应激是多数家禽生产者共同面临的问题，但是它是如何影响家禽生产的？
答：家禽没有汗腺，且皮肤覆盖着羽毛。在炎热潮湿气候中，这两个因素都会对家禽的生产性能产生不良的影响。在我们已发表的两项针对肉鸡进行的研究中，我们发现，在慢性热应激状态下，肉鸡体重下降了33 %（表1），死亡率急剧增加了4.5个百分点；处于周期性热应激下的肉鸡，增重减少了22 %。对蛋鸡和种公鸡进行的研究，也得到了相似的结果。
问：如何解释热应激期间代谢率的下降？
答：代谢率下降是机体对环境温度升高作出应对的一种生理适应。为应对热应激，鸡体内多种神经内分泌机制被激活。而基础代谢率是由家禽血浆中T3（三碘甲腺原氨酸）浓度决定的，正如Sohail等的研究报道（2010年），T3水平下降会减少代谢性产热，从而缓解热应激。
与此类似，生殖激素分泌量发生变化表示在神经内分泌通路中导致与应激引发的繁殖性能降低的最终后果。
Rozenboim等（2007年）报道了应激导致蛋鸡产蛋量、卵巢重量、血浆孕酮水平、睾酮和17β-雌二醇的降低。
问：从出壳开始就处于热应激状态下的肉鸡与突然处于热应激下的鸡在适应性上有什么差异？
答：众所周知，相对于未采用高温“饲养”的家禽，从出生起就提供高温环境的家禽对突然的热应激具有更强的耐性，这种现象被称为驯化。
Moraes等（2003）报道称，在胚胎发育过程中给与高温“熏陶”，很可能会诱导后天的热适应能力。
与此类似，Lin等（2005）报道，家禽的热耐受性可以通过短暂的早期热熏陶或者限饲来增强。
在温带地区，如欧洲和北美，热应激会突然发生，造成的后果比对热带地区的家禽更严重，对生产性能的负面影响也更大。
问：在热应激期间是否有肠道细菌负荷增加的证据？
答：不少研究报道，在热应激状态下肠道微生态发生了改变。大量的研究发现，热应激会降低鸡肠道内全部细菌的多样性。
Songe等（2014）报道，在热应激状态下，肠道乳酸杆菌和双歧杆菌数量减少，而大肠菌群和产气荚膜梭菌的活菌数增多。
同样，Sirsat等（2011）报道，在热应激状态下，正如通过致病基因表达水平所观察到的那样，鼠伤害沙门氏菌粘附上皮细胞的能力得到了增强。
问：为应对家禽的热应激，我们必须采用何种类型的营养解决方案？
答：之前，人们普遍认为在热应激状态下应补充维生素和矿物质，以改善家禽的电解质平衡。如今，研究更多地强调在热应激下应平衡家禽肠道的菌群。我们认为，微生物在下丘脑-垂体-肾上腺（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal，HPA）轴中发挥重要作用。它们通过神经内分泌通过控制着机体的多种功能。因此，应更多地突出益生元和益生菌或单独或多种联合使用来改善肠道微生态。
问：您在攻读博士学位期间就进行了热应激的相关研究，研究目的是什么？
答：我做了2项肉鸡研究和2项肉种鸡和蛋鸡的实验性研究。所有这些研究的目的非常一致：首先，我们研究了热应激对鸡的生理状态和生长性能的影响；其次，研究益生元和益生菌在应对热应激上的作用。
问：您曾说，您测试了酵母细胞壁成分对热应激状态下家禽的影响，为什么要选择酵母细胞壁成分？在所有不同的酵母组分中，为什么要选择Safmannan？
答：酵母细胞壁组分含有甘露聚糖和β-葡聚糖。有文献报道称，甘露聚糖作为益生元具有双重功效。
它们能够通过提供自身的凝集素来防止病原体附着到肠壁上，并通过粪便将病原体排出肠道。其次，微生物发酵甘露聚糖会产生短链脂肪酸（Short Chain Fatty Acids，SCFA），SCFA对微生物和免疫有营养作用。
另一方面，β-葡聚糖能够调节家禽的免疫系统，促进巨噬细胞的增殖，放大体液免疫和细胞免疫的反应。 当时，Safmannan是一款刚刚推出的益生元产品，对其要求的浓度（至少含20 %甘露聚糖和20 %β-葡聚糖）进行检验很有趣。
问：这些实验的畜牧学/生理学结果如何？
答：我们发现，与热应激对照组相比，补充Safmannan后家禽的体重增长了17 %，饲料转化率降低了0.28，死亡率降低了9 %。它还能降低热应激组家禽的皮质酮浓度（图2）。
问：您能解释皮质酮水平的增加与热应激之间的关系吗？Safmannan对这些参数的作用方式是什么？
答：在应激状态下机体释放的皮质酮是其抵御应激的防御或内环境平衡系统的一部分，而肾上腺皮质释放皮质酮受到下丘脑和垂体的介导。在应激状态下，下丘脑产生促肾上腺皮质激素释放激素（Corticotrophin Releasing Hormone，CRH），从而刺激垂体，进而产生促肾上腺皮质激素（Adreno Corticotropic Hormone，ACTH）。
ACTH激活肾上腺，产生皮质醇——一种起多种代谢作用的重要内源性糖皮质激素。此外，目前大量科学证据表明，皮质醇是多种免疫功能的重要抑制剂。
研究人员还不能说明益生元或Safmannan降低皮质酮水平的确切机制。据认为：微生物与宿主肠脑轴之间的串扰能够调节肾上腺的活性。
11 问：在研究热应激家禽肠道和呼吸道菌群时，您进行了更为深入的分析，为什么？
答：热应激能够通过诱发气喘和酸中毒改变呼吸道的生理机能，这些生理机制会影响呼吸道的微生态环境。
其次，已有报道称，益生菌对呼吸道感染和免疫力有积极的影响。因此，这些想法促使我去研究应激和添加剂对气管微生态的影响。
12 问：您的研究结果如何？
答：我们发现在这二个黏膜位置（气管与盲肠）上，微生物菌种和多样性之间存在显著的差异（图3）。
问：根据您的经验，什么是最有效的热应激解决方案？
答：现代肉鸡生产行业正在不断向气候炎热的发展中国家扩张。在这些国家，由于安装和运营成本高以及电力供应不能保障等问题，肉鸡舍的气候控制较落后。
研究人员正在积极寻找替代方法，以解决热应激问题。
据我所知，日粮管理和家禽基因是控制热应激的关键因素。因此，培育可以适应高温的品种应该作为一项战略目标。
人们普遍认为，利用裸颈基因（Na）和无羽基因（Sc）可以够缓解热应激。
良好的饲喂方式有助于应对热应激。例如，夏季建议在清晨和傍晚饲喂，从而降低家禽白天的产热量。
原题名：Solutions to the negative impact of heat stress on poultry performance （英文）