آثار الإجهاد الحراري على صحة الأمعاء والجهاز المناعي ونوعية اللحوم للخنازير

الخنازير هي حيوانات متجانسة مع غدد عرقية متخلفة. عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة الحد الأعلى للمنطقة المحايدة حراريًا، ستعاني الخنازير من الإجهاد الحراري، والذي يتجلى في عض الذيل والتنفس السريع وانخفاض تناول العلف. ستكون وظائفهم الأيضية والفسيولوجية غير طبيعية، مما يؤدي إلى ضعف أداء النمو: انخفاض متوسط ​​تناول العلف اليومي وارتفاع نسبة التغذية إلى الربح. تنخفض مناعتهم، ويرتفع تركيز العوامل الالتهابية في المصل، وتضعف مقاومة الأمراض، وتزداد معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات. تتدهور جودة اللحوم بسبب اضطراب عملية التمثيل الغذائي للعضلات والأنسجة الدهنية، مع انخفاض الدهون العضلية وزيادة ترسب الدهون في الأنسجة الدهنية. الخنازير في مراحل النمو المختلفة لها حساسية متفاوتة لدرجة الحرارة المحيطة.

يتميز الصيف في جنوب الصين بارتفاع درجات الحرارة والرطوبة لفترة طويلة. سيؤدي سوء الإدارة في مزارع الخنازير في ظل هذه الظروف إلى ضعف أداء النمو وضعف المناعة وتدهور جودة اللحوم بسبب الإجهاد الحراري، مما يتسبب في خسائر اقتصادية فادحة لصناعة الخنازير. يتم توضيح التأثيرات الضارة المحددة للإجهاد الحراري على الخنازير على النحو التالي.

1. التأثيرات على صحة أمعاء الخنازير

المظهر الأكثر بديهية للإجهاد الحراري هو انخفاض استهلاك العلف ونسبة تحويل العلف. في نطاق درجة الحرارة الذي يتراوح بين 20 إلى 30 درجة مئوية، تؤدي كل زيادة في درجة الحرارة بمقدار درجة واحدة مئوية إلى انخفاض متوسط ​​استهلاك العلف اليومي ومتوسط ​​الكسب اليومي، مصحوبًا بارتفاع نسبة التغذية إلى الكسب.

1.1 الأضرار التي لحقت الغشاء المخاطي للأمعاء الناجم عن الإجهاد الحراري

تحت الإجهاد الحراري، يتم تنظيم مستوى التعبير عن بروتينات الصدمة الحرارية المعوية في الخنازير. لتبديد الحرارة بكفاءة، يتدفق المزيد من الدم إلى الأنسجة الطرفية، مما يؤدي إلى نقص الأكسجة المعوية. الخلايا الظهارية المعوية حساسة للغاية للأكسجين ونقص المغذيات، مما يؤدي إلى استهلاك كميات كبيرة من ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP)، والإجهاد التأكسدي وإجهاد النتريت. وهذا يغير البنية المورفولوجية ونفاذية الأمعاء ويضعف في نهاية المطاف وظيفة الحاجز المعوي.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الإجهاد الحراري يقلل بشكل كبير من نشاط الإنزيمات الهاضمة، مما يعيق بشدة عملية الهضم وامتصاص العناصر الغذائية ويزيد من تثبيط نمو الخنازير. علاوة على ذلك، فإن الإجهاد الحراري يغير تركيبة الأحماض الأمينية للبروتينات المعوية الداخلية ويزيد من فقدان البروتينات المعوية الداخلية والأحماض الأمينية.

1.2 التأثيرات على البكتيريا المعوية

تشكل البكتيريا المعوية حاجزًا ميكروبيًا، وهو نظام بيئي دقيق يتكون من البكتيريا التكافلية والمضيف. بمجرد اختلال استقرار هذا النظام البيئي الدقيق، تصبح مسببات الأمراض الانتهازية في الأمعاء عرضة لغزو الجسم.

2. التأثيرات على الجهاز المناعي للخنازير

يؤدي الإجهاد الحراري إلى استجابات مناعية غير طبيعية لدى الخنازير، مما يضعف إلى حد كبير مقاومتها للأمراض ويزيد من معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات.

1. يدمر الإجهاد الحراري سلامة الأمعاء ويعزز نفاذية السموم: تنخفض المقاومة الكهربائية عبر الظهارة (TEER) لصائم الخنزير بنسبة 30%، ويرتفع مستوى الذيفان الداخلي بنسبة 45%، ويتضاعف معامل نفاذية عديد السكاريد الدهني، ويزداد نشاط الفوسفاتيز القلوي. يحفز تسلل السموم تكاثر الخلايا المناعية، ويحفز التفاعلات الالتهابية، وينشط آليات إزالة السموم في الأمعاء والكبد.

2. يتداخل الإجهاد الحراري مع وظيفة المناعة من خلال نظام الغدد الصم العصبية. تعمل درجة الحرارة المرتفعة على تنشيط محور الغدة النخامية والكظرية، مما يؤدي إلى فرط إفراز الهرمون المطلق للكورتيكوتروبين والبرو-أوبيوميلانوكورتين. تعمل هذه الهرمونات على السيتوكينات والخلايا المناعية المختلفة، مما يؤدي إلى تعطيل جهاز المناعة في الجسم.

3. وجدت الدراسات أن الإجهاد الحراري يمنع نمو الأعضاء المناعية ويحفز موت الخلايا المبرمج للخلايا المناعية.

3. التأثيرات على جودة لحم الخنزير

تنبع الخسائر الاقتصادية الناجمة عن الإجهاد الحراري لمزارع الخنازير من جانبين: ضعف أداء النمو والاستجابات المناعية غير الطبيعية من ناحية، واختلال عملية التمثيل الغذائي للأعضاء والعضلات والدهون من ناحية أخرى. يخل الإجهاد الحراري بتوازن الطاقة بين الدهون والكربوهيدرات والبروتينات، ويقلل من نشاط العديد من الإنزيمات الأيضية المرتبطة بتحلل السكر في الأمعاء، وبالتالي يؤدي إلى تدهور جودة اللحوم.

3.1 تأثيرات الإجهاد الحراري على استقلاب العضلات

تمنع درجات الحرارة المرتفعة المستمرة التطور الهيكلي والوظيفي للعضلات، وتقلل من القدرة الأيضية للعضلات، وتعزز موت الخلايا المبرمج واستجابات الإجهاد، وبالتالي تضر بجودة اللحوم.

درس الخبراء تأثير الإجهاد الحراري على ملف التعبير الجيني للخنازير الطولية الظهرية عبر تقنية التسلسل، ووجدوا أن الإجهاد الحراري يؤثر بشكل أساسي على استقلاب الجلوكوز، وبنية الهيكل الخلوي ووظيفته، واستجابة الإجهاد في الأنسجة العضلية.

وفقا للخصائص المورفولوجية والفسيولوجية، وتنقسم الألياف العضلية إلى النوع الأول والنوع الثاني. ألياف النوع الأول عبارة عن ألياف حمراء مؤكسدة بطيئة الانقباض، في حين أن ألياف النوع الثاني عبارة عن ألياف بيضاء سريعة الانقباض. ترتبط نسبة ألياف النوع الأول بشكل إيجابي بنكهة اللحوم. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة والإجهاد الحراري المستمر إلى زيادة كمية ونسبة الألياف البيضاء بشكل كبير مع تقليل تلك الموجودة في الألياف الحمراء، مما يضعف جودة لحم الخنزير بما في ذلك لون اللحم وفقدان التنقيط والحنان والعصارة والنكهة.

3.2 تأثيرات الإجهاد الحراري على استقلاب الدهون

تعتبر الدهون العضلية أحد المؤشرات الرئيسية لتقييم جودة اللحوم، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بطراوة العضلات ونكهتها، بالإضافة إلى سمات اللحوم مثل درجة حموضة العضلات، والقدرة على الاحتفاظ بالمياه، وطراوة اللحوم. تؤدي درجة الحرارة المرتفعة المستمرة إلى تقليل محتوى الدهون العضلية بشكل كبير في العضلة الظهرية الطولية للخنازير النامية وتؤدي إلى تدهور جودة اللحوم.

يغير الإجهاد الحراري استقلاب الأنسجة الدهنية: يتم تنظيم التعبير عن الجينات المرتبطة بتقويض الدهون، في حين يتم تنظيم الجينات المرتبطة بامتصاص الدهون وتخليقها، مما يؤدي إلى ترسب الدهون المفرط وتغيير نسب الأحماض الدهنية.