Efectele stresului termic asupra sănătății intestinale, sistemului imunitar și calității cărnii la porci

Porcii sunt homotermi cu glande sudoripare subdezvoltate. Când temperatura ambientală depășește limita superioară a zonei lor termoneutre, porcii vor suferi stres termic, manifestat prin mușcătura de coadă, respirație rapidă și consum redus de hrană. Metabolismul și funcțiile fiziologice ale acestora vor fi anormale, ceea ce duce la o performanță de creștere compromisă: aportul mediu zilnic de hrană mai mic și un raport mai mare între hrană și câștig. Imunitatea lor scade, concentrația de factori inflamatori în ser crește, rezistența la boli scade și morbiditatea și mortalitatea cresc. Calitatea cărnii se deteriorează pe măsură ce metabolismul muscular și al țesuturilor adipoase este perturbat, cu reducerea grăsimii intramusculare și creșterea depunerilor de grăsime în țesutul adipos. Porcii aflati în diferite stadii de creștere au sensibilitate diferită la temperatura ambiantă.

Vara în sudul Chinei are o temperatură și umiditate ridicate de lungă durată. Gestionarea defectuoasă a fermelor de porci în astfel de condiții va duce la deteriorarea performanței de creștere, la slăbirea imunitații și la degradarea calității cărnii din cauza stresului termic, provocând pierderi economice grave pentru industria porcilor. Impacturile adverse specifice ale stresului termic asupra porcilor sunt elaborate după cum urmează.

1. Impactul asupra sănătății intestinale a porcului

Cea mai intuitivă manifestare a stresului termic este reducerea aportului de furaj și a raportului de conversie a furajului. În intervalul de temperatură de 20 ~ 30 °C, fiecare creștere a temperaturii cu 1 °C duce la o scădere a aportului mediu zilnic de hrană și la un câștig mediu zilnic, însoțit de un raport mai mare de alimentare la câștig.

1.1 Deteriorarea mucoasei intestinale cauzată de stresul termic

Sub stres termic, nivelul de expresie al proteinelor de șoc termic intestinal la porci este reglat în sus. Pentru a disipa eficient căldura, mai mult sânge curge către țesuturile periferice, ducând la hipoxie intestinală. Celulele epiteliale intestinale sunt extrem de sensibile la deficiența de oxigen și nutrienți, ceea ce declanșează în continuare consumul masiv de adenozin trifosfat (ATP), stresul oxidativ și stresul nitriți. Aceasta modifică structura morfologică și permeabilitatea intestinului și în cele din urmă afectează funcția de barieră intestinală.

În plus, stresul termic reduce semnificativ activitatea enzimelor digestive, împiedicând grav digestia și absorbția nutrienților și suprimând în continuare creșterea porcilor. Mai mult, stresul termic modifică compoziția de aminoacizi a proteinelor endogene intestinale și crește pierderea proteinelor intestinale endogene și a aminoacizilor.

1.2 Impactul asupra microflorei intestinale

Microflora intestinală formează o barieră microbiană, un sistem microecologic compus din bacterii simbiotice și gazdă. Odată ce stabilitatea acestui microecosistem este perturbată, agenții patogeni oportuniști din intestin sunt predispuși să invadeze organismul.

2. Impactul asupra sistemului imunitar al porcilor

Stresul termic declanșează răspunsuri imunitare anormale la porci, slăbindu-le foarte mult rezistența la boli și crescând morbiditatea și mortalitatea.

1. Stresul termic distruge integritatea intestinală și mărește permeabilitatea toxinelor: rezistența electrică transepitelială (TEER) a jejunului de porc scade cu 30%, nivelul endotoxinei crește cu 45%, coeficientul de permeabilitate al lipopolizaharidei se dublează, iar activitatea fosfatazei alcaline crește. Infiltrarea toxinelor stimulează proliferarea celulelor imune, induce reacții inflamatorii și activează mecanismele de detoxifiere în intestin și ficat.

2. Stresul termic interferează cu funcția imunitară prin intermediul sistemului neuroendocrin. Temperatura ridicată activează axa hipotalamo-hipofizo-suprarenală, ducând la hipersecreția hormonului de eliberare a corticotropinei și a pro-opiomelanocortinei. Acești hormoni acționează asupra diferitelor citokine și celule imunitare, perturbând sistemul imunitar al organismului.

3. Studiile au descoperit că stresul termic inhibă dezvoltarea organelor imune și induce apoptoza celulelor imune.

3. Impactul asupra calității cărnii de porc

Pierderile economice cauzate de stresul termic la fermele de porci provin din două aspecte: performanța de creștere compromisă și răspunsurile imune anormale, pe de o parte, și metabolismul perturbat al organelor, mușchilor și grăsimilor, pe de altă parte. Stresul termic perturbă echilibrul energetic între grăsimi, carbohidrați și proteine, reduce activitatea mai multor enzime metabolice legate de glicoliza în intestin și, în consecință, deteriorează calitatea cărnii.

3.1 Impactul stresului termic asupra metabolismului muscular

Temperatura ridicată persistentă inhibă dezvoltarea structurală și funcțională a mușchilor, reduce capacitatea metabolică a mușchilor, promovează apoptoza celulară și răspunsurile la stres și, prin urmare, dăunează calității cărnii.

Experții au studiat efectul stresului termic asupra profilului de expresie genetică a longissimus dorsi porc prin tehnologia de secvențiere și au descoperit că stresul termic afectează în principal metabolismul glucozei, structura și funcția citoscheletale și răspunsul la stres în țesutul muscular.

După caracteristicile morfologice și fiziologice, fibrele musculare sunt împărțite în tip I și tip II. Fibrele de tip I sunt fibre roșii oxidative cu contracție lentă, în timp ce fibrele de tip II sunt fibre albe cu contracție rapidă. Proporția fibrelor de tip I este corelată pozitiv cu aroma cărnii. Temperaturile ridicate persistente și stresul termic cresc semnificativ cantitatea și proporția fibrelor albe, reducând în același timp pe cele ale fibrelor roșii, ceea ce afectează calitatea cărnii de porc, inclusiv culoarea cărnii, pierderea prin picurare, frăgezimea, suculenta și aroma.

3.2 Impactul stresului termic asupra metabolismului grăsimilor

Grăsimea intramusculară este unul dintre indicatorii cheie pentru evaluarea calității cărnii, în strânsă legătură cu frăgezimea și aroma musculară, precum și cu trăsăturile cărnii precum pH-ul muscular, capacitatea de reținere a apei și frăgezimea. Temperatura ridicată persistentă reduce semnificativ conținutul de grăsime intramusculară în longissimus dorsi al porcilor în creștere și deteriorează calitatea cărnii.

Stresul termic modifică metabolismul țesutului adipos: expresia genelor legate de catabolismul grăsimilor este reglată în jos, în timp ce genele legate de absorbția și sinteza grăsimilor sunt reglate în sens pozitiv, rezultând depuneri excesive de grăsime și proporții modificate de acizi grași.