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随着全球变暖,在我国南方夏季高温高湿季节,肉牛热应激愈发严重,给肉牛生产企业造成的巨大的经济损失。因此,如何缓解肉牛热应激成为肉牛营养学家关注的重大问题。新型功能性营养素丙酮酸肌酸(pyruvate creatine,CrPyr)可在机体内分解成丙酮酸和肌酸,二者均可作为供能底物,且具有抗氧化作用。本研究拟在肉牛日粮中添加CrPyr,探讨丙酮酸肌酸对夏季肉牛热应激缓解作用,并通过16S rDNA测序和宏蛋白质组学技术分析热应激肉牛瘤胃菌群区系和菌群蛋白功能变化,阐明CrPyr缓解肉牛热应激的可能作用机制。试验一丙酮酸肌酸对热应激肉牛血液指标、瘤胃发酵和养分消化率的影响本试验选用4头24月龄,健康且体重相近的锦江公牛(400±19 kg)进行瘘管手术。接着采用4×4拉丁方试验设计,在日粮中分别添加0、20、40和60 g/d CrPyr。试验时间为2018年7月2日至9月3日,在64天试验期间,牛舍内温湿指数(Temperature-Humidity Index,THI)值有62天高于79,肉牛处于热应激状态。结果表明,(1)试验牛的体温随Cr Py添加量的增加(0 g/d至60 g/d)呈现下降趋势(P=0.054);(2)随着CrPyr添加量的增加,肉牛血清游离FT3、血清T3水平明显提高(P<0.05),血清丙二醛、皮质醇、皮质酮和乳酸脱氢酶活性降低(P<0.05),超氧化物歧化酶活性升高(P<0.05);(3)日粮中添加CrPyr可显著提高瘤胃微生物蛋白含量且40或60 g/d CrPyr都可显著提高瘤胃p H值(P<0.05);(4)添加60 g/d CrPyr显著提高了肉牛对粗脂肪的消化率、尿嘌呤衍生物中尿囊素含量和排出率、总嘌呤衍生物和微生物氮流量(P<0.05),显著减少了尿氮排泄量(P<0.05)。以上结果表明日粮中添加CrPyr能够提高热应激肉牛的抗应激和抗氧化能力,促进瘤胃发酵,补充CrPyr是缓解肉牛热应激的有效途径,在本试验条件下添加60 g/d CrPyr对肉牛热应激缓解效果最好。试验二丙酮酸肌酸对热应激肉牛瘤胃微生物区系的影响本试验选用6头24月龄,健康且体重相近的锦江公牛(405±21 kg)进行瘘管手术,使用试验一筛选到的最优添加剂量,设置0 g/d和60 g/d两个处理。试验时间为2019年8月2日至8月23日,22天的试验期间牛舍内THI值均高于79,肉牛处于热应激状态。结果表明,肉牛日粮中添加60 g/d CrPyr,(1)可使肉牛体温显著下降(P<0.05),显著提高瘤胃p H值(P<0.01)及瘤胃微生物粗蛋白浓度(P<0.05),显著提高粗脂肪消化率和总氮摄入量(P<0.05);(2)两组间瘤胃液菌群α-多样性指数无显著差异;(3)在门水平上,添加CrPyr在数值上提高了肉牛瘤胃液菌群拟杆菌门相对丰度(56.89%vs 54.08%),在数值上降低了厚壁菌门相对丰度(38.35%vs 41.47%),并显著降低了疣微菌门(Verrucomicrobiota)相对丰度;(4)在属水平上,添加CrPyr在数值上提高了肉牛瘤胃液菌群理研菌科RC9肠道群相对丰度(22.03%vs 19.63%),在数值上降低了普雷沃氏菌属相对丰度(8.57%vs 10.28%)。以上结果表明,日粮添加CrPyr对肉牛体温的降低作用显著,同时改善瘤胃内环境,虽然对瘤胃菌门产生了显著影响,但被影响的菌门在瘤胃中所占有的比例只在1%左右,所以对热应激肉牛瘤胃微生物区系整体影响并不算大。试验三丙酮酸肌酸对热应激肉牛瘤胃微生物蛋白的影响试验动物、饲养管理及试验设计同试验二。结果表明:(1)对比两组(EG_vs_CG)共鉴定到700个差异蛋白,包括121个显著差异蛋白(67个上调、54个下调)+373个只在EG组样本中定量蛋白+206个只在CG组样本中定量蛋白;(2)在门水平上,添加CrPyr使热应激肉牛瘤胃液菌群差异蛋白拟杆菌门蛋白质相对丰度显著降低(P<0.05),厚壁菌门蛋白质相对丰度显著增加(P<0.05);(3)添加CrPyr可促进热应激肉牛瘤胃菌群的脂肪酸β-氧化、丙酮酸代谢、糖异生/糖酵解代谢、三羧酸循环和氨基酸合成。以上结果表明,添加CrPyr可改变热应激肉牛瘤胃菌群蛋白的表达,促进热应激肉牛瘤胃菌群的脂肪酸β-氧化、丙酮酸代谢、糖异生/糖酵解代谢、三羧酸循环和氨基酸合成。日粮中添加CrPyr可降低热应激肉牛体温,提高粗脂肪消化率,增强抗氧化和瘤胃发酵功能,促进热应激肉牛瘤胃菌群的脂肪酸β-氧化、丙酮酸代谢、糖异生/糖酵解代谢、三羧酸循环和氨基酸合成,有助于降低氧化应激,促进调节能量代谢,改善热应激条件下肉牛瘤胃的发酵特性,缓解热应激。