Влияние стрессов различной этиологии на организм цыплят бройлеров (обзор)

В статье представлен анализ влияния стрессов различной этиологии на организм быстрорастущей птицы, с акцентом на физиологические, иммунологические и метаболические нарушения. Рассмотрены основные стресс-факторы, включая тепловой, холодовой, световой, высокой плотности посадки, кормовой и иммунный стресс, а также их последствия для здоровья птицы. Особое внимание уделено изменениям в биохимическом составе крови, механизмам окислительного стресса, нарушениям микробиоты кишечника и изменению экспрессии генов под воздействием стрессоров. В работе показано, что тепловой стресс приводит к значительному снижению продуктивности, нарушению метаболизма и активации окислительных процессов, что подтверждается повышением уровня кортизола и снижением тиреоидных гормонов. Холодовой стресс вызывает структурные повреждения тканей, включая сердце и кишечник, а также дисбаланс провоспалительных цитокинов. Световой режим в значительной степени влияет на уровень стресса, что отражается на соотношении гетерофилов и лимфоцитов. Плотность посадки ассоциирована с увеличением лейкоцитоза и изменением электролитного баланса. Иммунный стресс, индуцированный липополисахаридом (ЛПС), приводит к значительным изменениям в микробном составе кишечника и коррелирует с модуляцией генов, связанных с воспалением и метаболизмом. Результаты исследований подчеркивают необходимость дальнейших изысканий в области стресс-менеджмента в птицеводстве, включая разработку программ кормления с применением современных адаптогенов. Целью настоящего обзора является обобщение современных научных данных за последние 5 лет о этиологии возникновения стрессов различной природы в интенсивном птицеводстве, а также установление их влияния на организм быстрорастущей птицы. Данное исследование будет полезно в качестве теоретической и фундаментальной основ разработки программ повышения адаптивных возможностей организма птицы, в том числе за счет алиментарных факторов.

1. Siegel H. S. Physiological stress in birds / H. S. Siegel // Bioscience. — 1980. — Vol. 30. — №. 8. — P. 529—534. Doi: 10.2307/1307973.

2. Qi J. Parameters of physiological responses and meat quality in poultry subjected to transport stress / J. Qi et al. // Biol. Syst. Open Access. – 2020. – Vol. 6. – №. 1. – P. 175—179.

3. Fathi M. Stress in Broiler Farming / M. Fathi, P. Mardani / Modern Technology and Traditional Husbandry of Broiler Farming. – 2024. – P. 41.

4. Szechynska-Hebda M. To be or not to be? Are reactive oxygen species, antioxidants, and stress signalling universal determinants of life or death? / M. Szechynska-Hebda et al. // Cells. – 2022. – Vol. 11. – №. 24. – P. 4105.

5. Sarjan H. N. Duration dependent effect of chronic stress on primary and secondary lymphoid organs and their reversibility in rats / H. N. Sarjan, H. N. Yajurvedi // Immunobiology. – 2019. – Vol. 224. – №. 1. – P. 133-141.

6. Wasti S. Impact of heat stress on poultry health and performances, and potential mitigation strategies / S. Wasti, N. Sah, B. Mishra // Animals. – 2020. – Vol. 10. – №. 8. – P. 1266.

7. Mitchell M. A. Physiological stress and welfare of broiler chickens in transit: solutions not problems! / M. A. Mitchell, P. J. Kettlewell // Poultry science. – 1998. – Vol. 77. – №. 12. – P. 1803—1814.

8. Al-Fataftah A. R. A. Effect of chronic heat stress on broiler performance in Jordan / A. R. A. Al-Fataftah, Z. H. M. Abu-Dieyeh // International Journal of Poultry Science. – 2007. – Vol. 6. — № 1. – P. 64—70.

9. Ahmad R. Influence of heat stress on poultry growth performance, intestinal inflammation, and immune function and potential mitigation by probiotics / R. Ahmad et al. //Animals. – 2022. – Vol. 12. – №. 17. – P. 2297.

10. Azad M. A. K. Metabolic characteristics and oxidative damage to skeletal muscle in broiler chickens exposed to chronic heat stress / M. A. K. Azad et al. // Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. – 2010. – Vol. 155. – №. 3. – P. 401—406.

11. Saeed M. et al. Heat stress management in poultry farms: A comprehensive overview / M. Saeed et al. // Journal of thermal biology. – 2019. – Vol. 84. – P. 414—425.

12. Природная поддержка здоровья бройлеров. Минимизация последствий теплового стресса в птицеводстве // Эффективное животноводство. — 2019. — №4 (152). – С. 64—65.

13. Bohler M. W. et al. Heat stress responses in birds: A review of the neural components / M. W. Bohler et al. // Biology. — 2021. — Vol. 10. — №. 11. — P. 1095. Doi: 10.3390/biology10111095.

14. Onagbesan O. M. et al. Alleviating heat stress effects in poultry: updates on methods and mechanisms of actions / O. M. Onagbesan et al. // Frontiers in Veterinary Science. – 2023. – Vol. 10. – P. 1255520.

15. Apalowo O. O. Impact of heat stress on broiler chicken production / O. O. Apalowo, D. A. Ekunseitan, Y. O. Fasina // Poultry. – 2024. – Vol. 3. – №. 2. – P. 107—128.

16. Mangan M. Strategies to combat heat stress in poultry production — A review / M. Mangan, M. Siwek // Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. – 2024. – Vol. 108. – №. 3. – P. 576—595.

17. Tran L. T. Hypothalamic control of energy expenditure and thermogenesis / L. T. Tran et al. // Experimental & molecular medicine. – 2022. – Vol. 54. – №. 4. – P. 358—369.

18. Mota-Rojas D. Physiological and behavioral mechanisms of thermoregulation in mammals / D. Mota-Rojas et al. // Animals. – 2021. – Vol. 11. – №. 6. – P. 1733.

19. Mota-Rojas D. et al. Clinical applications and factors involved in validating thermal windows used in infrared thermography in cattle and river buffalo to assess health and productivity / D. Mota-Rojas et al. // Animals. – 2021. – Vol. 11. – №. 8. – P. 2247.

20. Tominaga M. TRPA1 and Thermosensitivity / M. Tominaga, M. Iwata // The Journal of Physiological Sciences. – 2025. – P. 100010.

21. Kadhim H. J. Possible roles of brain derived neurotrophic factor and corticotropin releasing hormone neurons in the nucleus of hippocampal commissure functioning within the avian neuroendocrine regulation of stress / H. J. Kadhim S. W., Kang, W. J. Kuenzel // Stress. – 2021. – Vol. 24. – №. 5. – P. 590–601.

22. Gouda A. Early Feeding Strategy Mitigates Major Physiological Dynamics Altered by Heat Stress in Broilers / A. Gouda, H. Al-Khalaifah, A. Al-Nasser // Animals. — 2024. — Vol. 14. — №. 10. — P. 1485.

23. Iraqi E. Effect of thermal manipulation on embryonic development, hatching process, and chick quality under heat-stress conditions / E. Iraqi et al. // Poultry Science. – 2024. – Vol. 103. – №. 1. – P. 103257.

24. Ronique C. Porter, Effects of heat stress on performance, blood chemistry, and hypothalamic and pituitary mRNA expression in broiler chickens / C. Ronique et al. // Poultry science. — 2020. — Vol. 99. — №. 12. — P. 6317—6325. Doi: 10.1016/j.psj.2020.09.052.

25. Oni A. I. The role of phytogenic feed additives in stress mitigation in broiler chickens / A. I. Oni et al. // Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. — 2024. — Vol. 108. — №. 1. — P. 81—98.

26. Habashy W. S. Effect of heat stress on protein utilization and nutrient transporters in meat-type chickens / W. S. Habashy et al. // International Journal of Biometeorology. – 2017. – Vol. 61. – P. 2111—2118.

27. Remonato Franco B. Light color and the commercial broiler: effect on behavior, fear, and stress / B. Remonato Franco, T. Shynkaruk, T. Crowe // Poultry Science. — 2022. — Vol. 101. — №. 11. — P. 102052.

28. Kim H. J. Effects of light intensity on growth performance, blood components, carcass characteristics, and welfare of broilers / H. J. Kim et al. // Journal of Animal Science and Technology. – 2022. – Vol. 64. – №. 5. – P. 985.

29. McKim D. B. Social stress mobilizes hematopoietic stem cells to establish persistent splenic myelopoiesis / D. B. McKim et al. // Cell reports. – 2018. – Vol. 25. – №. 9. – P. 2552—2562. e3.

30. Nishitani N. Association of psychological stress response of fatigue with white blood cell count in male daytime workers / N. Nishitani, H. Sakakibara // Industrial health. – 2014. – Vol. 52. – №. 6. – P. 531—534.

31. Heidt T. Chronic variable stress activates hematopoietic stem cells / T. Heidt et al. // Nature medicine. – 2014. – Vol. 20. – №. 7. – P. 754—758. Doi: 10.1038/nm.3589.

32. Nwaigwe C. U. Evaluation of the hematological and clinical biochemical markers of stress in broiler chickens / C. U. Nwaigwe et al. // Veterinary World. — 2020. — Vol. 13. — №. 10. — P. 2294.

33. Sarjan H. N. The protective effect of the Vacha rhizome extract on chronic stress-induced immunodeficiency in rat / H. N. Sarjan, S. Divyashree, H. N. Yajurvedi // Pharmaceutical biology. – 2017. – Vol. 55. – №. 1. – P. 1358—1367. Doi: 10.1080/13880209.2017.1301495.

34. Tornquist S. J., Rigas J. Interpretation of ruminant leukocyte // Schalm’s Veterinary Hematology, 6nd ed.; Weiss D. J., Wardrop K. J., Eds. – 2010. – P. 307—312.

35. Olanrewaju H. A. Stress and acid-base balance in chickens / H. A. Olanrewaju et al. // Poultry science. – 2006. – Vol. 85. – №. 7. – P. 1266—1274. Doi: 10.1093/ps/85.7.1266.

36. Saito T. Inverse distribution of serum sodium and potassium in uncontrolled inpatients with diabetes mellitus / T. Saito et al. // Endocrine journal. – 1999. – Vol. 46. – №. 1. – P. 75—80. Doi: 10.1507/endocrj.46.75.

37. Tsatsanis C. Peripheral factors in the metabolic syndrome: the pivotal role of adiponectin / C. Tsatsanis et al. // Annals of the New York Academy of Sciences. – 2006. – Vol. 1083. – №. 1. – P. 185—195.

38. Aoki T. Prostaglandins and chronic inflammation / T. Aoki, S. Narumiya // Trends in pharmacological sciences. – 2012. – Vol. 33. – №. 6. – P. 304—311. Doi: 10.1016/j.tips.2012.02.004.

39. Miao Z. Q. Dietary supplementation of methionine mitigates oxidative stress in broilers under high stocking density / Z. Q. Miao et al. // Poultry Science. — 2021. — Vol. 100. — №. 8. — P. 101231.

40. Ghanima M. M. A. Impact of different rearing systems on growth, carcass traits, oxidative stress biomarkers, and humoral immunity of broilers exposed to heat stress / M. M. A. Ghanima // Poultry Science. — 2020. — Vol. 99. — №. 6. — P. 3070—3078. Doi:10.1016/j.psj.2020.03.011.

41. Wei H. Effects of Acute Cold Stress After Long-Term Cold Stimulation on Antioxidant Status, Heat Shock Proteins, Inflammation and Immune Cytokines in Broiler Heart / H. Wei, R. Zhang et al. // Frontiers in Physiology. — 2018. — Vol. 9. – P. 1589. Doi: 10.3389/fphys.2018.01589.

42. Губайдуллина И. З. Влияние различных форм хрома на биохимические показатели, антиоксидантный статус организма и микробиологический состав кишечника цыплят-бройлеров / И. З. Губайдуллина, И. А. Вершинина, А. П. Иванищева // Животноводство и кормопроизводство. — 2023. — Т. 106. — №. 1. — С. 215—227. Doi: 10.33284/2658-3135-106-1-215.

43. Ribeiro J. Antibiotic resistance among gastrointestinal bacteria in broilers: A review focused on Enterococcus spp. and Escherichia coli / J. Ribeiro et al. // Animals. — 2023. — Vol. 13. — №. 8. — P. 1362.

44. Fancher C. A. Prevalence and molecular characteristics of avian pathogenic Escherichia coli in “no antibiotics ever” broiler farms / C. A. Fancher, H. T. Thames, M. G. Colvin // Microbiology Spectrum. — 2021. — Vol. 9. — №. 3. — P. e00834-21. Doi: 10.1128/Spectrum.00834-21.

45. Alaqil A. A. The effects of dietary Spirulina platensisis on physiological responses of broiler chickens exposed to endotoxin stress / A. A. Alaqil, A. O. Abbas // Animals. — 2023. — Vol. 13. — №. 3. — P. 363.

46. Guo Y. et al. Identification of genes related to effects of stress on immune function in the spleen in a chicken stress model using transcriptome analysis / Y. Guo et al. // Molecular immunology. – 2020. – Vol. 124. – P. 180—189.

47. Jixuan Ye. Changed cecal microbiota involved in growth depression of broiler chickens induced by immune stress / Jixuan Ye et al. // Poultry Science. — 2023. — Vol. 102. — №. 5. — P. 102598.

48. Zheng, A. Molecular mechanisms of growth depression in broiler chickens (Gallus Gallus domesticus) mediated by immune stress: a hepatic proteome study / A. Zheng, A. Zhang et al. // Journal of animal science and biotechnology. — 2021. — Vol. 12. — P. 1—19. Doi: 10.1186/s40104-021-00591-1.

49. Tan H. Effects of dietary chlorogenic acid on intestinal barrier function and the inflammatory response in broilers during lipopolysaccharide-induced immune stress / H. Tan et al. // Poultry Science. — 2023. — Vol. 102. — №. 5. — P. 102623. Doi: 10.1016/j.psj.2023.102623.

50. Surai P. F. Antioxidant defence systems and oxidative stress in poultry biology: An update / P. F. Surai et al. // Antioxidants. – 2019. – Vol. 8. – №. 7. – P. 235. Doi: 10.3390/antiox8070235.

51. Sies H. Oxidative stress / H. Sies, C. Berndt, D. P. Jones // Annual review of biochemistry. – 2017. – Vol. 86. – №. 1. – P. 715—748. Doi: 10.1146/annurev-biochem-061516-045037.

52. Estevez M. Oxidative damage to poultry: from farm to fork / M. Estevez // Poultry science. – 2015. – Vol. 94. – №. 6. – P. 1368—1378. Doi: 10.3382/ps/pev094.

53. Calik A. Influence of dietary vitamin E and selenium supplementation on broilers subjected to heat stress, Part II: oxidative stress, immune response, gut integrity, and intestinal microbiota / A. Calik et al. // Poultry Science. – 2022. – Vol. 101. – №. 6. – P. 101858. Doi: 10.1016/j.psj.2022.101858.

54. Tatar A. M. Effects of intensive and conventional farming on oxidative stress and meat quality biomarkers in holstein and simmental cattle / A. M. Tatar // Scientific Reports. – 2024. – Vol. 14. – №. 1. – P. 26197.

55. Beaulieu M. Oxidative status: A general but overlooked indicator of welfare across animal species? / M. Beaulieu // BioEssays. – 2024. – P. 2300205. Doi: 10.5061/dryad.xksn02vq3.

56. Боголюбова Н. В. Некоторые аспекты антиоксидантной защиты в организме молодняка крупного рогатого скота / Н. В. Боголюбова // Аграрная наука. – 2023. – №. 5. – С. 38—41.