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冬季牛易受寒冷应激影响生产性能。研究人员开展了牛至精油(EO)对冷应激荷斯坦公牛影响的研究。结果发现,EO 可调节下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴,提升公牛体重和健康水平。该研究为冬季养牛提供了新的饲料添加剂选择。
在寒冷的冬季,养牛场里的牛儿们可遭了罪。当环境温度低于 5℃时,牛就会受到冷应激的困扰。这不仅让它们的身体消耗更多能量来维持体温,还会影响生长发育,给养殖户带来经济损失。为了解决这个问题,来自甘肃农业大学动物科学技术学院的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Animal Microbiome》杂志上。
研究人员为了探究牛至精油(EO)对冷应激荷斯坦公牛体重、健康状况、血液参数及盲肠微生物群的影响,进行了一系列实验。实验用到的主要技术方法有:将 18 头健康荷斯坦公牛随机分为两组,一组饲喂基础日粮(CK 组),另一组在基础日粮中添加 20 g/(d?头)的 EO(EO 组),实验持续 270 天;实验结束后采集血液、下丘脑、垂体和盲肠样本;运用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测下丘脑和垂体激素水平;采用自动血液分析仪、生化仪器及 ELISA 试剂盒分别检测血液细胞参数、血清抗氧化参数、血清激素和炎症参数;通过气相色谱分析盲肠挥发性脂肪酸(VFA);对盲肠微生物进行基因组测序和生物信息学分析;利用液相色谱 - 质谱联用(LC - MS)技术测定盲肠和血清代谢物,并进行生物信息学分析;最后运用多种统计分析方法对数据进行处理。
下面来看看具体的研究结果:
- 温度与体重变化:实验期间,11 月 16 日起平均温度持续低于 5℃。EO 组公牛 120 - 270 天的体重(BW)和 90 - 120 天、120 - 150 天的平均日增重(ADG)显著增加(P<0.05)。
- 激素水平变化:与 CK 组相比,EO 组促甲状腺激素释放激素(TRH)水平显著升高,生长激素释放激素(GHRH)和生长激素(GH)水平显著降低,促甲状腺激素(TSH)水平无显著差异。
- 血液参数变化:EO 组血细胞中红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)和红细胞压积(HCT)显著增加,血清抗氧化剂超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽(GSH)显著增加;血清激素生长抑素(SS)、皮质醇(COR)、皮质酮(CORT)、促肾上腺皮质激素(ACTH)和多巴胺(DA),以及血清炎症因子白细胞介素 - 1β(IL - 1β)、白细胞介素 - 6(IL - 6)和肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)显著降低。
- 盲肠 VFA 变化:EO 组总 VFA、乙酸和丙酸浓度显著高于 CK 组,丁酸和戊酸浓度显著低于 CK 组。
- 盲肠微生物变化:基因组测序分析显示,EO 组盲肠微生物丰富度增加,病毒数量减少。优势微生物门为厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),EO 处理后多类微生物的丰度发生显著变化。功能分析表明,EO 可降低耐药性,增强碳水化合物降解能力。
- 盲肠和血清代谢物变化:盲肠代谢物分析发现,EO 处理后有 174 种代谢物显著差异,主要富集在色氨酸代谢等多条代谢途径。血清代谢物分析显示,有 15 种代谢物显著差异,主要富集在嘌呤代谢等途径,且盲肠 23 - 去氧胆酸与血清羟吲哚存在正相关。
- 综合分析:通过计算皮尔逊相关系数等分析发现,一些微生物和代谢物之间存在显著相关性,且与公牛的生长和健康相关。
研究结论表明,日粮中添加 20 g/(d?头)的 EO 可缓解冷应激对荷斯坦公牛的影响,通过调节 HPA 轴,降低 COR、CORT、ACTH 和 DA 水平;还能影响盲肠微生物参与的色氨酸代谢,提高公牛体重、平均日增重和整体健康水平(增加 RBC、SOD、POD 和 GSH,降低 IL - 1β、IL - 6 和 TNF - α) 。此外,研究还确定了与生长、免疫和氧化稳定性相关的微生物和代谢标记物,为揭示牛冷应激缓解的分子机制提供了见解。不过该研究也存在一些局限性,如样本量较小,不同品种和个体的功能及反应途径可能存在差异,微生物群与宿主之间的相互作用和因果关系还需进一步研究。但总体而言,这项研究为肉牛从业者提供了一种新的饲料添加剂选择,有助于提高冬季肉牛的存活率和经济效益,在肉牛养殖领域具有重要的指导意义。