母牛体况评分不足对围产期犊牛营养供给的负面影响及其机制研究
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时间:2025年10月06日
来源:Journal of Animal Science 2.9
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本刊推荐:针对高羊茅产区秋季产犊母牛因营养不足、热应激及毒害风险导致的体况评分(BCS)偏低问题,研究人员系统探讨了围产期BCS对犊牛营养供给的影响。研究发现BCS<5的母牛胎盘重量、初乳产量及免疫球蛋白IgG显著降低,且犊牛出生后葡萄糖和甘油三酯水平持续偏低,揭示了母体体况通过营养可用性影响后代发育的关键机制,对改善牛肉 cattle生产管理具有重要实践意义。
在美国高羊茅产区,秋季产犊的肉用母牛面临着一系列严峻挑战:牧草营养价值不足、夏季高温应激以及高羊茅中毒症(fescue toxicosis)的威胁。这些因素共同作用,极易导致母牛在分娩时体况评分(Body Condition Score, BCS)偏低。BCS是评估牛只能量储备的重要指标,评分不足往往意味着母体能量负平衡,这可能直接影响胎儿的宫内发育和新生犊牛的早期营养获取。尽管已有研究关注营养限制对母牛和犊牛的影响,但对于在无主动营养干预条件下,母体自然形成的低体况如何通过多重生理途径影响犊牛围产期营养状态,尚缺乏系统性的实证分析。
为了深入探究这一问题,密苏里大学动物科学系的Allison M. Meyer教授团队开展了一项整合性研究,成果发表于《Journal of Animal Science》。该研究汇集了六项独立试验的数据,系统评估了母牛围产期BCS对犊牛出生特征、胎盘功能、初乳质量、母牛及犊牛代谢标志物的影响,揭示了低体况母牛如何通过多重生物学路径限制后代早期营养供给,为改善肉牛生产管理提供了重要科学依据。
研究主要依托历史试验数据的整合分析,关键技术方法包括:1)使用体况评分(BCS)将母牛分为 Adequate(5-6.5)和 Inadequate(<5)两组;2)采集母牛产前体重、犊牛出生体尺和活力指标、胎盘重量及分区(干重、绒毛叶cotyledonary和非绒毛叶intercotyledonary部分)测量;3)通过单后乳区挤奶量化初乳产量和免疫球蛋白G(IgG)浓度;4)利用酶学或生化法检测母牛产前及产后1小时血液代谢物(包括葡萄糖、非酯化脂肪酸NEFA、尿素氮和甘油三酯),以及犊牛出生后0、6、12、24、48小时的血浆代谢物动态变化;5)采用混合线性模型(以试验为随机效应)和重复测量方差分析处理数据,控制犊牛性别等因素的干扰。
低BCS母牛年龄显著较小(3.4 vs. 4.3岁,P=0.001),产前体重更轻(570 vs. 647 kg,P<0.001),表明年轻母牛更易因生长需求和环境压力陷入体况不佳状态。
低BCS母牛所产犊牛出生重较低(31.6 vs. 33.1 kg,P=0.02),心围和腹侧围显著减小(P≤0.02),腹围也呈现减小趋势(P=0.10)。但以母体重百分比计算时,低BCS组犊牛相对体重反而更高(P=0.001),提示母体可能通过资源重分配优先维持胎儿生长,但绝对营养供给仍不足。人工授精所产犊牛的妊娠期和站立时间(活力指标)未受BCS影响(P≥0.53),说明核心产程参数相对稳定。
低BCS母牛的胎盘干重、绒毛叶及非绒毛叶重量均显著降低(P≤0.02),但胎盘效率(每克胎盘支持的犊牛公斤体重)无组间差异(P=0.36)。这表明尽管胎盘体积缩小,其单位功能的营养转运能力未受损,但总体的营养交换面积减少可能限制了养分供应。
低BCS母牛的单后乳区初乳产量较少(P=0.02),总IgG量也显著偏低(P=0.03)。这一结果直接提示犊牛通过初乳获取的免疫保护和能量来源受限,增加了早期健康风险。
产前阶段,低BCS母牛血液循环中的甘油三酯显著较低(P=0.02),非酯化脂肪酸(NEFA)也有降低趋势(P=0.07),反映脂质动员和能量储备不足。产后1小时,低BCS母牛的葡萄糖和NEFA浓度显著较低(P≤0.009),但尿素氮较高(P<0.001),表明母体进入更强的蛋白质分解代谢状态,以补偿能量短缺。
犊牛出生后的代谢水平显著受到BCS与时间交互作用的影响(P≤0.02)。具体而言,低BCS母牛所产犊牛在6、12、24、48小时的葡萄糖浓度均较低(P≤0.05),甘油三酯水平在12、24、48小时也显著偏低(P≤0.05)。这提示犊牛出生后持续面临能量供应不足,糖脂代谢能力受损。
本研究通过多试验数据整合,明确揭示了秋季产犊肉用母牛体况评分(BCS)低于5时,会通过多个生物学途径——包括缩小胎盘规模、降低初乳产量与质量、改变母体代谢状态及削弱犊牛糖脂代谢功能——显著损害犊牛围产期的营养可用性。尽管胎盘效率未发生改变,但总营养交换面积的减少和母体能量负平衡共同导致后代早期发育受限。这一发现强调了在高羊茅产区加强母牛孕期营养管理的重要性,尤其是针对年轻母牛,需通过适时补饲和环境调控维持适度体况。从更广阔的视角看,该研究为动物发育编程(developmental programming)理论提供了实证支持,表明母体营养状态不仅影响胎儿期发育,还可能通过代谢印记效应长期影响犊牛的健康与生产性能。研究结果对优化肉牛繁殖管理、提高犊牛存活率和生长效率具有直接指导价值。
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