L-丝氨酸通过调节氧化应激和炎症反应缓解热应激肉鸡生理失衡的作用研究

《Discover Animals》：Orally administrated L-serine modulates physiological and oxidative responses in broiler chickens exposed to feed restriction and heat stress

本研究针对热带地区肉鸡生产受热应激制约的难题，通过早期限饲联合L-丝氨酸补充的策略，系统评估了其对肉鸡生长性能、氧化应激指标（MDA、SOD）、抗氧化酶活性及炎症反应（IL-2、TNF-α、HSP70）的调控作用。结果表明，L-丝氨酸能显著增强抗氧化防御、降低氧化损伤和炎症水平，并促进补偿性生长，为热带高温环境下家禽健康养殖提供了创新性营养干预方案。

　　

在热带和亚热带地区，肉鸡养殖业长期面临热应激带来的严峻挑战。当环境温度超过家禽的舒适区（18-22℃），机体为维持恒温会产生一系列生理应激反应，导致生长性能下降、代谢紊乱和免疫抑制。高温不仅直接诱发氧化应激，引起活性氧（ROS）积累和细胞膜脂质过氧化，还会激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴，促进促炎细胞因子和热休克蛋白的表达，进一步加剧组织损伤。传统的营养调控策略如限饲虽能降低代谢产热，但过度限制又会引发新的应激反应。因此，探索能够协同缓解热应激和营养应激的绿色添加剂，成为当前家禽营养学研究的热点。

L-丝氨酸作为一种条件性必需氨基酸，近年来因其在谷胱甘肽合成、一碳代谢和抗炎信号通路中的核心作用而受到关注。它可通过转硫途径支持蛋氨酸循环，增强细胞内抗氧化能力，并抑制NF-κB等炎症通路。然而，在高温环境下，L-丝氨酸是否能够缓解限饲和热应激共同引发的氧化和炎症损伤，尚未有系统研究。为此，Ogbuagu等人在《Discover Animals》上发表论文，探究了口服L-丝氨酸对热带自然热应激条件下肉鸡生理及氧化状态的调节作用。

研究人员在尼日利亚北部几内亚热带草原气候区（3–4月高温干旱季节）开展实验，选取120只Arbor Acre雏鸡，设限饲（FR）、自由采食（AL）、限饲+L-丝氨酸（FR+L-serine）和自由采食+L-丝氨酸（AL+L-serine）四组。从第7至14日龄实施20%限饲，L-丝氨酸（200 mg/kg体重）通过口服灌胃方式从第1天补充至第14天。实验期间鸡舍平均干球温度达32.84±0.49℃，温度湿度指数（THI）为31.25±1.30，属于持续热应激环境。研究记录了生长性能指标，并在第21、28、35天采集血样，检测红细胞渗透脆性（EOF）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量以及白细胞介素-2（IL-2）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和热休克蛋白70（HSP70）的表达水平。

L-丝氨酸对热应激肉鸡采食量的影响

在高温环境下，L-丝氨酸补充显著提高了肉鸡的采食量。特别是在限饲组中，FR+L-serine组在35日龄时采食量达到1271.89±87.46 g，显著高于未补充的FR组（779.89±51.85 g）。自由采食条件下补充L-丝氨酸也呈现相似趋势，表明L-丝氨酸可能通过调节摄食中枢或缓解氧化不适感，提升热应激下的自愿采食行为。

L-丝氨酸对肉鸡体重的影响

L-丝氨酸表现出明显的促生长效应。AL+L-serine组在35日龄体重最高（1713.19±10.88 g），FR+L-serine组（1511.64±13.67 g）也显著优于相应未补充组。限饲组在后期出现补偿性生长，最终体重与自由采食组无显著差异，说明早期限饲未对终体重产生持久负面影响，而L-丝氨酸进一步优化了生长恢复。

L-丝氨酸对饲料转化率的影响

在实验早期（7–14日龄），L-丝氨酸补充组的饲料转化率（FCR）优于未补充组，尤其在FR+L-serine组中FCR最低（1.37±0.07）。随着日龄增长，各组间FCR差异缩小，说明L-丝氨酸对饲料效率的改善作用在应激高峰期更为明显。

L-丝氨酸对红细胞渗透脆性的影响

限饲和L-丝氨酸均能降低红细胞在低渗盐水中的溶血率。在0.7% NaCl浓度下，AL组的溶血率为15.00±2.08%，而FR+L-serine组仅为5.09±1.79%，表明L-丝氨酸能增强红细胞膜的稳定性，减轻热应激导致的氧化损伤。

L-丝氨酸对丙二醛浓度的影响

MDA作为脂质过氧化终产物，其浓度在AL组中最高（第35天达15.18±0.75 nmol/L），而FR+L-serine组始终维持较低水平（同日为4.58±0.55 nmol/L）。这表明L-丝氨酸能有效抑制膜脂过氧化，保护细胞结构完整性。

L-丝氨酸对超氧化物歧化酶活性的影响

SOD是关键的抗氧化酶。在21日龄时，FR+L-serine组的SOD活性（8.79±0.44 U/L）显著高于FR组（4.53±0.55 U/L）。补充L-丝氨酸持续增强了酶活性，说明其能强化机体内源性抗氧化防御系统。

L-丝氨酸对细胞因子水平的影响

促炎细胞因子IL-2和TNF-α在非补充组中表达较高，尤其在AL组（IL-2：136.03±32.07 pg/mL；TNF-α：115.02±0.59 pg/mL）。L-丝氨酸显著降低了两者浓度（FR+L-serine组IL-2为60.06±13.00 pg/mL，TNF-α为80.54±2.37 pg/mL），显示其具有抗炎调节潜力。

L-丝氨酸对热休克蛋白70表达的影响

HSP70是细胞应激的标志蛋白。AL组在第35天HSP70浓度高达3.61±0.19 ng/mL，而FR+L-serine组仅为0.55±0.03 ng/mL。L-丝氨酸的补充明显降低了HSP70表达，提示其可减轻热应激导致的蛋白质变性压力。

温度-湿度指数与生理指标的相关性

相关性分析显示，THI与TNF-α在FR组呈正相关（r=0.754），而在L-丝氨酸补充组中，THI与HSP70、IL-2等多呈负相关。这表明L-丝氨酸可能通过调节氧化-炎症轴，缓冲高温对生理状态的不利影响。

本研究首次在自然热应激条件下系统评估了L-丝氨酸与早期限饲联合应用对肉鸡多维度生理指标的调控效果。结果证实，L-丝氨酸不仅能提升饲料利用效率和生长性能，还可通过增强SOD活性、降低MDA含量、稳定红细胞膜、抑制IL-2、TNF-α等炎症因子及HSP70表达，全面改善机体的氧化还原状态和应激适应能力。这一发现为热带地区家禽生产中的抗热应激营养管理提供了理论依据和实践方向。尽管本研究存在栏舍重复数不足的局限，但其结果为后续开展剂量效应、分子机制及经济效益分析奠定了重要基础。未来可通过多组学技术进一步揭示L-丝氨酸在蛋氨酸循环、谷胱甘肽合成及NF-κB通路中的具体作用靶点，推动其在畜禽养殖中的精准应用。