甘油对不同环境温度下肉牛生长性能、血液生化及免疫指标的影响

时间：2024-05-23

郑全芳，易先国，饶丹，李治利

（信阳农林学院，河南信阳 464000）

近100年来，全球平均地表气温上升了（0.6±0.2）℃，夏季高温、高湿会造成动物热应激，进而影响动物生长性能、产奶量、繁殖、采食量、整体健康和动物福利。与热量和能量代谢相关的内分泌系统在高温条件下会发生改变，如糖皮质激素和儿茶酚胺的水平增加，其中在牛体内，儿茶酚胺激活汗腺，糖皮质激素可以控制血管舒张以协助热散失，并对蛋白水解和脂解产生刺激作用（Cunningham和Klein，2007）。这些激素失衡会影响能量代谢，让牛利用更多的能量来维持体内平衡，因此，为动物提供额外的能量可以帮助抵消采食量的减少（王海利和顾鲲涛，2019）。为了提高牛生长性能和营养物质消化率，甘油被用作一种额外的能量来源，研究发现，添加甘油的奶牛血浆葡萄糖浓度较高，血浆β-羟基丁酸和尿酮浓度较低，表明净能量可用性有所改善（Wang等，2009）。在泌乳中后期奶牛饲粮中添加甘油可以提高产奶量，但不会导致代谢状态下降（张鑫等，2020）。目前，炎热天气下日粮中添加甘油对肉牛生产性能和代谢参数影响的研究有限。因此，本文旨在研究环境温度和日粮添加甘油对肉牛生长性能、血液生化及免疫指标的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计试验将40头平均体重为（416.35±6.74）kg的肉牛随机分为4组，每组5个重复，每个重复2头。试验采用2×2因子设计，即日粮甘油水平（0和1%）和环境温度（28℃和32℃），分别对应T1组（32℃和0%甘油）、T2组（28℃和0%甘油）、T3组（32℃和1%甘油）、T4组（28℃和1%甘油）。试验为期4周，整个试验期间环境温度采用全自动控制设备进行调制。

1.2 饲养管理在饲喂试验中采用自动饲喂站饲喂浓缩料，同时每天补充0.8%体重的水稻秸秆。每天上午8点和下午4点提供等量的水稻秸秆，并在早晨饲喂前称剩余水稻秸秆的重量。每周收集浓缩物和水稻秸秆并保存直到分析。在开始试验和结束后测定体重。根据饲喂量和体重计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.3 样品采集与分析试验结束当天，每个重复选择1头牛颈静脉采血10 mL，其中5 mL保留全血，另外5 mL用于分离血清。血清样品用南京建成生物有限公司的试剂盒测定甘油三酯、胆固醇、葡萄糖、总蛋白、白蛋白、皮质醇、非酯化脂肪酸、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、极低密度脂蛋白（VLDL）浓度以及谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）活性，具体检测方法参考试剂盒说明书。全血中免疫细胞数量的测定方法参考Weber等（2004）的研究进行。

表1 试验日粮组成及营养水平

1.4 统计分析试验数据采用SPSS软件多因素方差分析模型，采用Turkey法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 甘油对不同环境温度肉牛生长性能的影响由表2可知，日粮甘油添加水平及温度和日粮的交互作用对肉牛生长性能指标的影响均无显著差异（P＞0.05）。环境温度对肉牛浓缩料采食量、粗蛋白质和粗脂肪摄入量以及日增重、料重比均有显著影响（P＜0.05），其中T2组肉牛的浓缩料摄入量显著高于T1和T3组（P＜0.05）。T3和T4组粗蛋白质和粗脂肪摄入量显著高于T1和T2组（P＜0.05）。T3组日增重显著高于T1和T2组，但料重比显著低于T1和T2组（P＜0.05）。

表2 甘油对不同环境温度肉牛生长性能的影响

2.2 甘油对不同环境温度肉牛血清生化指标的影响由表3可知，各组肉牛血清甘油三酯、极低密度脂蛋白、非酯化脂肪酸、总蛋白和皮质醇浓度及谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性均无显著差异（P＞0.05）。T1和T3组肉牛血清胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白浓度均显著高于T2组（P＜0.05），而T3组血清葡萄糖浓度显著高于T2组（P＜0.05）。T1和T2组血清白蛋白浓度显著高于T3组（P＜0.05）。

表3 甘油对不同环境温度肉牛血清生化指标的影响

2.3 甘油对不同环境温度肉牛免疫指标的影响由表4可知，各处理组血液粒细胞/淋巴细胞、C3、C4、CD8+、CD4+CD25+和CD8+CD25+占比均无显著差异（P＞0.05）。T4组肉牛血液CD4+占比较其他组分别显著提高51.90%、39.79%和31.46%（P＜0.05）。

表4 甘油对不同环境温度肉牛免疫指标的影响

3 讨论

本试验旨在评估高温条件下在浓缩料中添加甘油对肉牛生长性能、血液生化及免疫指标的影响，试验结果发现，在高温下，肉牛采食量均显著降低，补充甘油后可改善高温对生长的抑制效果。但与本试验结果不一致的是Symp（1995）研究表明，在高温高湿条件下，高温对平均日增重和饲料效率具有极严重的负面影响，同时Collier等（2012）报道，哺乳期奶牛温湿度指数达到最大时可能也会影响泌乳性能。在本研究中，日粮添加甘油可能补充了肉牛因采食量降低造成的能量负平衡。然而结果的差异也与他变量，如遗传因素、日粮和年龄有关。

血液中甘油三酯和非酯化脂肪酸浓度在不同温度之间没有差异，且不受甘油的影响。先前的研究也表明，反刍动物血清非酯化脂肪酸浓度不受气候条件的影响（Rhoads等，2009）甘油主要被瘤胃微生物发酵成挥发性脂肪酸，吸收后进入产糖途径。在高温条件下，动物呼吸频率增加，可引起呼吸肌对血糖的快速利用，从而导致血糖下降，肝脏葡萄糖输出升高，但血糖水平降低表明葡萄糖成为热应激动物的主要能量来源（Febbraio，2001），这也是本研究中高温条件下补充1%甘油血清葡萄糖浓度升高的原因。Ronchi等（1999）报道，低血胆固醇是由外周组织对脂质利用增加引起的，在本研究中，高温提高了血清胆固醇浓度，提示环境温度可能影响脂蛋白代谢。

本研究粒细胞与淋巴细胞的比值及单核细胞占比无显著差异，前者比率一直作为应激指标。Gross和Siegel（1983）报道，肉鸡血液中粒细胞与淋巴细胞比率在受到热应激时会升高。此外，高温环境也会引起皮质醇分泌增加，通过影响Th1/Th2比例抑制细胞介导免疫，Th1细胞因子的下调有利于Th2细胞因子的分泌（Elenkov 和Chrousos，2009）。在本研究中，血液中皮质醇水平没有变化，未改变的粒细胞与淋巴细胞比例可能反映了缺乏与气候条件相关的血皮质醇差异。添加甘油降低了血液中CD4+T细胞的数量，但它对其他血液免疫细胞种群没有影响。目前，关于高温或添加甘油对CD4+和CD8+T细胞群的影响的信息有限，还需要进一步研究来了解高温条件对肉牛血液T细胞群的变化。