Isı Stresinin Domuzların Bağırsak Sağlığı, Bağışıklık Sistemi ve Et Kalitesi Üzerine Etkileri

Domuzlar, ter bezleri az gelişmiş olan homotermlerdir. Ortam sıcaklığı, termonötral bölgelerinin üst sınırını aştığında domuzlar, kuyruk ısırma, hızlı nefes alma ve azalan yem alımıyla kendini gösteren ısı stresine maruz kalır. Metabolizmaları ve fizyolojik fonksiyonları anormal olacak, bu da büyüme performansında düşüşe yol açacak: ortalama günlük yem alımının azalması ve yemden kazanç oranının artması. Bağışıklıkları azalır, serumdaki inflamatuar faktörlerin konsantrasyonu artar, hastalık direnci zayıflar, morbidite ve mortalite artar. Kas ve yağ dokularının metabolizması bozulduğundan et kalitesi bozulur, kas içi yağ azalır ve yağ dokusunda yağ birikimi artar. Farklı büyüme aşamalarındaki domuzların ortam sıcaklığına karşı farklı hassasiyetleri vardır.

Çin'in güneyinde yaz aylarında uzun süreli yüksek sıcaklık ve nem görülür. Bu koşullar altında domuz çiftliklerinin kötü yönetimi, büyüme performansının bozulmasına, bağışıklığın zayıflamasına ve ısı stresi nedeniyle et kalitesinin bozulmasına neden olacak ve domuz endüstrisinde ciddi ekonomik kayıplara neden olacaktır. Isı stresinin domuzlar üzerindeki spesifik olumsuz etkileri aşağıda detaylandırılmıştır.

1. Domuz Bağırsak Sağlığı Üzerindeki Etkiler

Isı stresinin en sezgisel tezahürü yem alımının ve yemden yararlanma oranının azalmasıdır. 20~30°C sıcaklık aralığında, her 1°C'lik sıcaklık artışı, daha yüksek yem-kazanç oranıyla birlikte ortalama günlük yem alımının ve ortalama günlük kazancın azalmasına neden olur.

1.1 Isı Stresinin Bağırsak Mukozasında Neden Olduğu Hasar

Isı stresi altında domuzlarda bağırsak ısı şoku proteinlerinin ekspresyon seviyesi yukarı doğru düzenlenir. Isıyı verimli bir şekilde dağıtmak için periferik dokulara daha fazla kan akar ve bu da bağırsak hipoksisine neden olur. Bağırsak epitel hücreleri oksijen ve besin eksikliğine karşı son derece hassastır; bu da adenozin trifosfatın (ATP) aşırı tüketimini, oksidatif stresi ve nitrit stresini daha da tetikler. Bu, bağırsağın morfolojik yapısını ve geçirgenliğini değiştirir ve sonuçta bağırsak bariyer fonksiyonunu bozar.

Ek olarak, ısı stresi sindirim enzimlerinin aktivitesini önemli ölçüde azaltır, sindirimi ve besin emilimini ciddi şekilde engeller ve domuz büyümesini daha da baskılar. Ayrıca ısı stresi, endojen bağırsak proteinlerinin amino asit kompozisyonunu değiştirir ve endojen bağırsak proteinleri ve amino asitlerin kaybını artırır.

1.2 Bağırsak Mikroflorası Üzerindeki Etkiler

Bağırsak mikroflorası, simbiyotik bakteriler ve konakçıdan oluşan mikroekolojik bir sistem olan mikrobiyal bir bariyer oluşturur. Bu mikro ekosistemin stabilitesi bozulduğunda bağırsaktaki fırsatçı patojenler vücudu istila etmeye eğilimlidir.

2. Domuzların Bağışıklık Sistemi Üzerindeki Etkiler

Isı stresi domuzlarda anormal bağışıklık tepkilerini tetikleyerek hastalık direncini büyük ölçüde zayıflatır ve hastalık ve ölüm oranlarını artırır.

1. Isı stresi bağırsak bütünlüğünü bozar ve toksin geçirgenliğini arttırır: domuz jejunumunun transepitelyal elektrik direnci (TEER) %30 düşer, endotoksin seviyesi %45 artar, lipopolisakkaritin geçirgenlik katsayısı iki katına çıkar ve alkalin fosfataz aktivitesi artar. Toksin infiltrasyonu, bağışıklık hücrelerinin çoğalmasını uyarır, inflamatuar reaksiyonları indükler ve bağırsak ve karaciğerdeki detoksifikasyon mekanizmalarını aktive eder.

2. Isı stresi, nöroendokrin sistem yoluyla bağışıklık fonksiyonuna müdahale eder. Yüksek sıcaklık, hipotalamik-hipofiz-adrenal ekseni aktive ederek kortikotropin salgılayan hormon ve pro-opiomelanokortinin aşırı salgılanmasına yol açar. Bu hormonlar çeşitli sitokinler ve bağışıklık hücreleri üzerinde etkili olarak vücudun bağışıklık sistemini bozar.

3. Çalışmalar, ısı stresinin bağışıklık organlarının gelişimini engellediğini ve bağışıklık hücrelerinin apoptozunu tetiklediğini bulmuştur.

3. Domuz eti kalitesi üzerindeki etkiler

Domuz çiftliklerinde ısı stresinin neden olduğu ekonomik kayıplar iki durumdan kaynaklanmaktadır: bir yanda büyüme performansının bozulması ve anormal bağışıklık tepkileri, diğer yanda organların, kasların ve yağların bozulan metabolizması. Isı stresi yağlar, karbonhidratlar ve proteinler arasındaki enerji dengesini bozar, bağırsakta glikolizle ilgili birçok metabolik enzimin aktivitesini azaltır ve sonuç olarak et kalitesini bozar.

3.1 Isı Stresinin Kas Metabolizması Üzerindeki Etkileri

Kalıcı yüksek sıcaklık, kasın yapısal ve fonksiyonel gelişimini engeller, kasın metabolik kapasitesini azaltır, hücre apoptozunu ve stres tepkilerini teşvik eder ve dolayısıyla et kalitesine zarar verir.

Uzmanlar, ısı stresinin domuz longissimus dorsi'nin gen ekspresyon profili üzerindeki etkisini sıralama teknolojisi yoluyla araştırdı ve ısı stresinin esas olarak glikoz metabolizmasını, hücre iskeleti yapısını ve fonksiyonunu ve kas dokusundaki stres tepkisini etkilediğini buldu.

Morfolojik ve fizyolojik özelliklerine göre kas lifleri tip I ve tip II'ye ayrılır. Tip I lifler yavaş kasılan oksidatif kırmızı liflerdir, tip II lifler ise hızlı kasılan beyaz liflerdir. Tip I liflerin oranı et aromasıyla pozitif ilişkilidir. Kalıcı yüksek sıcaklık ve ısı stresi, beyaz liflerin miktarını ve oranını önemli ölçüde artırırken kırmızı liflerin miktarını azaltır; bu da etin rengi, damlama kaybı, yumuşaklık, sululuk ve lezzet gibi domuz eti kalitesini bozar.

3.2 Isı Stresinin Yağ Metabolizması Üzerindeki Etkileri

Kas içi yağ, kas yumuşaklığı ve lezzetinin yanı sıra kas pH'ı, su tutma kapasitesi ve yumuşaklık gibi et özellikleriyle yakından ilişkili olan et kalitesini değerlendirmek için temel göstergelerden biridir. Kalıcı yüksek sıcaklık, büyüyen domuzların longissimus dorsi'sindeki kas içi yağ içeriğini önemli ölçüde azaltır ve et kalitesini bozar.

Isı stresi, yağ dokusu metabolizmasını değiştirir: Yağ katabolizması ile ilgili genlerin ekspresyonu aşağı doğru düzenlenirken, yağ alımı ve sentezi ile ilgili genler yukarı doğru düzenlenir, bu da aşırı yağ birikmesine ve yağ asitlerinin oranlarının değişmesine neden olur.