Biochemical changes during heat stress in productive animals with an emphasis on the antioxidant defense system

Abstract

The problem of free radical pathologies in high temperatures in animal husbandry and veterinary medicine is extremely important scientific and practical. In the process of hyperthermia, the structure of cell membranes, the permeability of membranes, and membrane transport systems change, which cause the oxidation of unsaturated fatty acids and the accumulation of toxic products of a radical nature. This plays an important role in the development of many pathological conditions. The review article describes the problem of the influence of heat stress (HS) on a living organism and the problem of hyperthermia in animal husbandry. Emphasis is placed on the role of the body's antioxidant system in a state of HS and the use of antioxidant drugs as additives into feed for farm animals, aimed at mitigating the course and harmful effects in HS. On the one hand, our goal was to describe in an accessible form the main complex biochemical disorders in the body under HS conditions, which lead to a deterioration in the welfare and loss of productivity of animals. On the other hand, we tried to show the special role of the antioxidant defense system in preventing the development of oxidative stress in its classical representation. Also, we substantiated the choice in favor of using natural and synthetic antioxidants as one of the strategies for the prevention of HS in modern animal husbandry. Проблема вільнорадикальних патологій за високих температур у тваринництві та ветеринарній медицині є надзвичайно важливою науковою та практичною. У процесі гіпертермії змінюється структура клітинних мембран, проникність мембран та мембранно-транспортні системи, що спричиняє окислення ненасичених жирних кислот та накопичення токсичних продуктів радикальної природи. Це відіграє важливу роль у розвитку багатьох патологічних станів. В оглядовій статті описано проблему впливу теплового стресу (ТС) на живий організм та проблему гіпертермії у тваринництві. Акцент зроблено на ролі антиоксидантної системи організму в стані ТС та використанні антиоксидантних препаратів як добавок до кормів для сільськогосподарських тварин, спрямованих на пом'якшення перебігу та шкідливих наслідків при ТС. З одного боку, нашою метою було описати в доступній формі основні складні біохімічні порушення в організмі в умовах ТС, які призводять до погіршення добробуту та втрати продуктивності тварин. З іншого боку, ми спробували показати особливу роль антиоксидантної системи захисту у запобіганні розвитку оксидативного стресу в його класичному поданні. Також, нами обґрунтовано вибір на користь використання природних та синтетичних антиоксидантів як однієї зі стратегій профілактики ГС у сучасному тваринництві.