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本文旨在研究热应激对不同品种(系)肉牛营养代谢组影响的差异比较。研究包括三个实验:(1)热应激对不同品种(系)肉牛生产性能、营养物质表观消化率、血清激素水平及抗氧化指标的影响;(2)非热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组差异比较;(3)热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组差异比较。试验一,热应激对不同品种(系)肉牛生产性能、营养物质消化率和血液指标影响:试验选用年龄一致(22月龄)、体况相近、健康的宣汉黄牛、西杂牛(西门塔尔牛×宣汉黄牛)、犏牛(娟姗牛×麦洼牦牛)去势公牛各8头作为试验对象,在相同日粮条件下进行为期6个月(4-9月)的饲养试验,通过测定其牛舍温湿度指数、生理指标、生产性能、营养物质表观消化率和血清激素水平及抗氧化指标,探究热应激对肉牛的影响及评估不同月份肉牛热应激程度,结果表明:(1)4、5和9月为非热应激期,6～8月为热应激期,热应激显著升高宣汉黄牛、西杂牛和犏牛呼吸频率、直肠温度(P<0.05)。就品种而言,犏牛热应激期直肠温度显著高于宣汉黄牛和西杂牛,其热应激反应较宣汉黄牛和西杂牛严重。(2)与非热应激期相比,热应激显著降低各品种(系)肉牛单位体重采食量、平均日增重(ADG)(P<0.05),且8月最低,降低幅度犏牛>西杂牛>宣汉黄牛。(3)与非热应激期相比,热应激显著降低肉牛营养物质表观消化率。热应激显著降低犏牛粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、钙(Ca)表观消化率(P<0.05);降低西杂牛CP、粗脂肪(EE)消化率(P<0.05);降低宣汉黄牛CP消化率(P<0.05)。(4)与非热应激期相比,热应激显著降低犏牛血清三碘甲状腺原氨酸(T3)浓度(P<0.05);降低宣汉黄牛、西杂牛和犏牛血清甲状腺素(T4)浓度(P<0.05),降低幅度犏牛>西杂牛>宣汉黄牛;升高宣汉黄牛、西杂牛和犏牛血清皮质醇(COR)浓度(P<0.05),升高幅度犏牛>西杂牛>宣汉黄牛。热应激显著升高血清热休克蛋白70(HSP70)浓度(P<0.05),且宣汉黄牛HSP70浓度的升高较西杂牛和犏牛发生早,其热休克蛋白保护机制的激活较其他两个品种(系)肉牛早。(5)与非热应激期相比,热应激显著升高西杂牛、犏牛血清丙二醛(MDA)浓度(P<0.05);降低西杂牛、犏牛血清超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)浓度(P<0.05);降低宣汉黄牛、西杂牛和犏牛血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)浓度(P<0.05),各品种(系)肉牛抗氧化能力降低。(6)就品种而言,西杂牛、犏牛8月MDA浓度显著高于宣汉黄牛(P<0.05),犏牛8月SOD浓度显著低于宣汉黄牛(P<0.05),宣汉黄牛8月T-AOC浓度显著高于西杂牛和犏牛(P<0.05),热应激时宣汉黄牛抗氧化能力强于西杂牛和犏牛且遭受更小的氧化应激。试验二,非热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组差异比较:春季4月份采集各品种(系)肉牛血清,并收集24h尿液,采样前1个月THI始终维持在64-68范围内,采用气相色谱-质谱(GC-MS)代谢组学方法测定三种牛血清、尿液小分子营养代谢物,通过PCA和PLS-DA模式识别并寻找差异代谢物,最后通过KEGG数据库进行代谢通路分析,探究非热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组差异,结果表明:(1)非热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组显著不同,以宣汉黄牛为对照组,在西杂牛血清和尿液中共获得γ-生育酚(γ-tocopherol)、肌醇(myo-inositol)、苯甲酸(benzoic acid)、琥珀酸(succinic acid)等8种差异代谢物,在犏牛血清和尿液中共获得γ-生育酚(γ-tocopherol)、肌醇(myo-inositol)、硬脂酸(octadecanoic acid)、油酸(oleic acid)等18种差异代谢物,以西杂牛为对照组,在犏牛血清和尿液中共获得花生四烯酸(arachidonic acid)、尿素(urea)、软脂酸(palmitic acid)、硬脂酸(octadecanoic acid)等24种差异代谢物。(2)代谢通路分析表明,犏牛氨基酸和脂质分解代谢强于宣汉黄牛和西杂牛,宣汉黄牛嘌呤和维生素E代谢强于西杂牛和犏牛,犏牛嘧啶代谢强于西杂牛,三羧酸循环强弱顺序宣汉黄牛>犏牛>西杂牛。试验三,热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组差异比较:夏季8月份采集各品种(系)肉牛血清,并收集24h尿液,采样前1个月THI维持在75-82范围内,并持续1星期稳定在80左右,分析方法同试验二,探究热应激期不同品种(系)肉牛营养代谢组差异,结果表明:(1)热应激期不同品种(系)牛营养代谢组显著不同,以宣汉黄牛为对照组,在西杂牛血清和尿液中共获得丙酮酸(pyruvic acid)、乳酸(lactic acid)、尿素(urea)、3-磷酸甘油(glycerol-3-phosphate)等33种差异代谢物,在犏牛血清和尿液中共获得谷氨酰胺(glutamine)、鸟氨酸(ornithine)、3-磷酸甘油酸(glyceric acid-3-phosphate)、甲基丙二酸(methylmalonic acid)等42种差异代谢物,以西杂牛为对照组,在犏牛血清和尿液中共获得十四酸(tetradecanoic acid)、木糖醇(xylitol)、乌头酸(aconitic acid)、甲基丙二酸(methylmalonic acid)等33种差异代谢物。(2)代谢通路分析表明,热应激状态下宣汉黄牛糖酵解途径强于西杂牛和犏牛,氨基酸代谢强弱顺序犏牛>西杂牛>宣汉黄牛,脂质分解代谢强弱顺序西杂牛>犏牛>宣汉黄牛,宣汉黄牛嘌呤和维生素E代谢强于西杂牛和犏牛,三羧酸循环强弱顺序西杂牛>宣汉黄牛>犏牛。(3)三种牛热应激时补能方式各有侧重点,犏牛主要通过蛋白分解,生成生糖型氨基酸进行能量补充;西杂牛主要通过动用体脂生成游离脂肪酸和甘油供能;宣汉黄牛通过增强糖酵解途径进行能量补充。综上所述,各品种(系)肉牛应对热应激的代谢适应机制不同,犏牛主要通过蛋白质降解,生成生糖型氨基酸进行能量补充,此外,三羧酸循环受到抑制;西杂牛主要通过动用体脂生成游离脂肪酸和甘油供能;宣汉黄牛不是通过损害机体结构(体蛋白和体脂肪),而是通过增强糖酵解途径进行能量补充,此外,宣汉黄牛机体拥有一个更强大的抗氧化防御系统且遭受更小的氧化应激,因此,宣汉黄牛热适应性最强,西杂牛次之,犏牛对湿热环境适应性最差。