Chăn nuôi thâm canh khiến động vật phải tiếp xúc với nhiều yếu tố gây căng thẳng khác nhau trong suốt vòng đời của chúng như căng thẳng do nhiệt, căng thẳng cai sữa, độc tố, mầm bệnh và chế độ ăn không cân bằng. Quá trình đóng vai trò trung tâm trong tất cả các tình huống này là căng thẳng oxy hóa. Căng thẳng oxy hóa là do các loài oxy phản ứng (ROS) gây ra, có thể có nguồn gốc từ các nguồn ngoại sinh và nội sinh. ROS là các phân tử có khả năng phản ứng cao có khả năng gây tổn hại đến các đại phân tử như lipid, protein và DNA. Quá trình oxy hóa các thành phần này gây tổn thương tế bào đến mức dẫn đến chết tế bào và cuối cùng là tổn thương mô.
1. Viêm
– Các loài oxy phản ứng khởi tạo một con đường truyền tín hiệu nội bào gây viêm và sản xuất các cytokine tiền viêm. Tùy thuộc vào nồng độ ROS mà tình trạng viêm được điều hòa hoặc cường điệu. Mặt khác, ROS là một phần của quá trình viêm để chống lại các tác nhân gây bệnh truyền nhiễm và góp phần vào khả năng phòng vệ miễn dịch bình thường của động vật. Thật vậy, tại vị trí bị thương và bị viêm, các tế bào miễn dịch sản xuất và giải phóng một lượng lớn ROS để tiêu diệt tác nhân gây bệnh, cuối cùng dẫn đến stress oxy hóa. Do đó, viêm và stress oxy hóa là các sự kiện bệnh sinh có liên quan chặt chẽ với nhau. Một trong số chúng có thể xuất hiện trước hoặc sau cái kia, nhưng khi một trong số chúng xuất hiện thì cái kia có nhiều khả năng xuất hiện sau và làm trầm trọng thêm cái đầu tiên. Cả hai quá trình đều gây tổn thương tế bào và mô và tham gia vào quá trình sinh bệnh của nhiều bệnh mãn tính.
2. Giảm sức khỏe đường ruột
– Mặc dù có hàng rào bảo vệ do niêm mạc tạo ra, đường tiêu hóa vẫn dễ bị tấn công bởi ROS vì nó chứa nhiều nguồn ROS tiềm ẩn. Các loài oxy phản ứng có thể làm tổn hại hàng rào ruột bằng cách phá vỡ các protein liên kết chặt chẽ dẫn đến tăng tính thấm của ruột và tạo điều kiện cho sự vận chuyển độc tố ( nội độc tố, độc tố nấm mốc …) và các tác nhân gây bệnh. Ngoài ra, động vật trải qua stress oxy hóa biểu hiện chiều cao nhung mao và độ sâu hốc giảm, làm giảm bề mặt hấp thụ chất dinh dưỡng.
3. Tổn thương gan và thận
– Gan và thận là những cơ quan rất dễ bị tổn thương do ROS gây ra. Giống như ruột, gan và thận có các mối nối chặt tạo thành các rào cản bị tổn thương trong quá trình stress oxy hóa. Nhiều loại tế bào gan rất dễ bị stress oxy hóa, dẫn đến thay đổi chức năng tế bào gan, viêm và xơ hóa. Stress oxy hóa không chỉ gây ra tổn thương tế bào gan bằng cách gây ra sự thay đổi không thể phục hồi đối với lipid, protein và DNA mà quan trọng hơn là điều chỉnh các con đường như phiên mã gen, biểu hiện protein, apoptosis tế bào và phục hồi tế bào gan. Các con đường này điều chỉnh các quá trình quan trọng trong gan và kiểm soát các chức năng sinh học bình thường. Đối với thận, ROS xâm nhập vào mô thận và làm suy thoái các cấu trúc chính trong thận liên quan đến quá trình bài tiết nhiều loại chất thải do quá trình chuyển hóa tế bào tạo ra vào nước tiểu.
4. Giảm hiệu suất
– Căng thẳng oxy hóa ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của động vật. Viêm gây ra, cùng với việc sửa chữa các mô bị tổn thương đòi hỏi năng lượng và chuyển hướng chất dinh dưỡng ra khỏi quá trình sản xuất, dẫn đến tổn thất kinh tế cho người nông dân. Hơn nữa, các cytokine gây viêm ức chế sự thèm ăn dẫn đến giảm hấp thụ chất dinh dưỡng cho mục đích sản xuất.