热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群的影响

doi:10.11686/cyxb2022249

草业学报 ›› 2023, Vol. 32 ›› Issue (4): 173-182.DOI: 10.11686/cyxb2022249

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热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群的影响

刘爱瑜¹(), 王超¹(), 吴占军², 赵寿培¹, 赵俐辰¹, 李晓宇¹, 张伟涛³, 王乐天⁴, 高玉红¹()

^1.河北农业大学动物科技学院，河北保定 071000
^2.河北省农林科学院粮油作物研究所，河北石家庄 050000
^3.河北省畜牧总站，河北石家庄 050000
^4.黑龙江三江美术职业学院，黑龙江佳木斯 154013

收稿日期:2022-06-07 修回日期:2022-09-07 出版日期:2023-04-20 发布日期:2023-01-29
通讯作者: 高玉红
作者简介:E-mail： gyhsxs0209@126.com
刘爱瑜（1996-），女，河北张家口人，在读硕士。E-mail： 1346773287@qq.com
王超（1996-），男，河北邯郸人，硕士。 E-mail：1305679586@qq.com。第一联系人：刘爱瑜和王超是共同第一作者
基金资助:
河北省自然科学基金(C2021204128);河北省高等学校科学技术重点研究项目(ZD2021323);河北省重点研发计划项目(20326612D);河北省现代农业产业技术体系羊产业创新团队建设专项(HBCT2018140205)

Impact of heat stress on growth rate， serum antioxidant properties， and rumen flora in weaned lambs

Ai-yu LIU¹(), Chao WANG¹(), Zhan-jun WU², Shou-pei ZHAO¹, Li-chen ZHAO¹, Xiao-yu LI¹, Wei-tao ZHANG³, Le-tian WANG⁴, Yu-hong GAO¹()

^1.College of Animal Science and Technology，Hebei Agricultural University，Baoding 071000，China
^2.Institute of Grain and Oil Crops，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science，Shijiazhuang 050000，China
^3.Hebei Animal Husbandry Station，Shijiazhuang 050000，China
^4.Heilongjiang Sanjiang Art Vocational College，Jiamusi 154013，China

Received:2022-06-07 Revised:2022-09-07 Online:2023-04-20 Published:2023-01-29
Contact: Yu-hong GAO

摘要/Abstract

摘要：

热应激严重影响了羊产业的高效健康发展，本试验旨在利用环控舱研究热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群结构的影响。选取12只断奶羔羊随机分为两组，对照组（温度21.5 ℃，湿度 60%）和热应激组（温度33.5 ℃，湿度 60%），分别饲养于两个环控舱，单栏饲养，试验周期14 d，试验末检测羔羊的生长性能、抗氧化酶活性、热应激蛋白水平和瘤胃菌群多样性。结果表明：1）热应激条件下，羔羊日采食量（ADFI）和日增重（ADG）均表现出显著性降低（P<0.05），较对照组分别降低28.38%和41.12%，料重比（F/G）较对照组提高33.13%。2）热应激条件下羔羊的血清抗氧化性能下降，总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均显著降低（P<0.05），丙二醛含量显著上升（P≤0.05）；3种热应激蛋白（HSP60、HSP70和HSP90）含量均表现出显著性增加（P<0.05），较对照组分别提高1.19、1.47和1.39倍。3）热应激影响了羔羊瘤胃菌群的多样性和丰度。热应激条件下，Shannon指数和Simpson指数均显著降低（P<0.05），且拟杆菌门（Bacteroidetes）和变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度表现出显著性增加（P<0.05），尤其拟杆菌门（Bacteroidetes）较对照组提高76.47%，但放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的丰度显著降低（P<0.05）；另外，热应激下羔羊瘤胃中普雷沃氏菌属（Prevotella_1）较对照组增加326.28%（P<0.05），月形单胞菌属（Selenomonas_1）的丰度降低84.21%（P<0.05）。可见，热应激影响了羔羊的生长性能和抗氧化性能，并且改变了瘤胃菌群结构。本研究结果可为实际生产中羊热应激的缓解提供基础数据。

关键词: 羔羊, 热应激, 生产性能, 抗氧化性能, 菌群

Abstract:

Heat stress （HS） has affected the efficiency and development of the sheep industry. This study investigated the growth performance， serum antioxidant properties， and rumen microbiota in weaned lambs under HS conditions using an environmental control chamber. Twelve weaned lambs were randomly allocated into two groups and raised in two chambers with one lamb per pen. The chamber of the control group was maintained at 21.5 ℃ and 60% humidity， while the HS chamber was maintained at 33.5 ℃ and 60% humidity. The entire experiment lasted for 14 days， and the growth rate， serum antioxidant enzyme activities， heat stress proteins （HSP）， and rumen flora diversity were measured at the end of the experiment. It was found that： 1） Under HS conditions， the daily feed intake and daily weight gain of lambs decreased （P<0.05） by 28.38% and 41.12%， respectively， compared with those in control group， while the feed/gain （F/G） increased by 33.13%. 2） The serum antioxidant properties of lambs decreased under HS conditions. The total antioxidant capacity， catalase， or superoxide dismutase （SOD） activity decreased （ P<0.05） under HS， while the levels of malondialdehyde increased （P≤0.05）. Moreover， compared with the control group， the serum HSP content in the HS group increased （P<0.05） by 1.19 times for HSP60， 1.47 times for HSP70， and 1.39 times for HSP90. 3） The diversity and abundance of rumen flora were affected by the HS conditions； The Shannon index and Simpson index both decreased （P<0.05）， while the relative abundance of Bacteroidetes or Proteobacteria increased （P<0.05）. In particular， Bacteroidetes abundance increased by 76.47% compared with the control group. However， the abundance of Actinobacteria or Firmicutes decreased （P<0.05）. In addition， under HS， the abundance of Prevotella_1 in the rumen increased by 326.28% （P<0.05）， and the abundance of Selemonas_1 decreased by 84.21% （P<0.05）， compared with the control. In summary， HS affected growth rate， serum antioxidant properties， and rumen microbe community structure of the lambs. The results from this study provide data to help understand and relieve sheep affected by HS in commercial production.

Key words: lamb, heat stress, growth performance, antioxidant performance, flora

刘爱瑜, 王超, 吴占军, 赵寿培, 赵俐辰, 李晓宇, 张伟涛, 王乐天, 高玉红. 热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群的影响[J]. 草业学报, 2023, 32(4): 173-182.

Ai-yu LIU, Chao WANG, Zhan-jun WU, Shou-pei ZHAO, Li-chen ZHAO, Xiao-yu LI, Wei-tao ZHANG, Le-tian WANG, Yu-hong GAO. Impact of heat stress on growth rate， serum antioxidant properties， and rumen flora in weaned lambs[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2023, 32(4): 173-182.

图/表 7

表1 全混合日粮组成及营养水平（干物质基础）

Table 1 Composition and nutrient levels of total mixed ration （dry matter basis）

原料 Ingredient	含量Content （%）	养分Nutrient	含量Content
花生秧Peanut vine	18.50	代谢能 Metabolic energy^3）（MJ·kg^-1）	11.79
羊草Chinese wildrye	19.00	粗蛋白质CP （%）	14.35
玉米Corn	32.20	酸性洗涤纤维ADF （%）	20.14
豆粕Soybean meal	20.00	中性洗涤纤维NDF （%）	26.45
麸皮Bran	8.00	钙 Ca （%）	0.55
小苏打NaHCO₃	0.70	磷 P （%）	0.32
盐NaCl	0.80
多种维生素Multivitamin^1）	0.20
矿物质微量元素Mineral trace elements^2）	0.60
合计Total	100.00

图1 热应激条件下断奶羔羊的生长性能* ： P<0.05；下同The same below.

Fig.1 Growth performance of weaned lambs under heat stress

表2 热应激对断奶羔羊血清抗氧化酶活性的影响

Table 2 Effect of heat stress on activity of serum antioxidant enzymes in weaned lambs

项目Item	热应激组Heat stress	对照组Control	P值P-value	标准误差SE
总抗氧化能力T-AOC （U·mL^-1）	9.800	11.100	0.001	0.253
超氧化物歧化酶SOD （U·mL^-1）	52.860	55.000	0.029	0.753
丙二醛MDA （nmol·mL^-1）	1.670	1.230	0.050	0.167
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px （μmol·L^-1）	7.230	7.510	0.057	0.119
过氧化氢酶CAT （U·mL^-1）	6.850	12.320	0.000	0.581

图2 热应激对血清热应激蛋白水平的影响

Fig.2 Effect of heat stress on serum heat stress protein levels

图3 热应激条件下羔羊瘤胃细菌的Alpha多样性指数

Fig.3 Effect of heat stress on Alpha diversity index of rumen bacterial in weaned lambs

图4 热应激对断奶羔羊瘤胃细菌门水平的影响

Fig.4 Effect of heat stress on the levels of rumen bacterial phyla in weaned lambs

图5 热应激对断奶羔羊瘤胃细菌属水平的影响

Fig.5 Effect of heat stress on levels of rumen bacteria genus in weaned lambs

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热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群的影响

Impact of heat stress on growth rate， serum antioxidant properties， and rumen flora in weaned lambs

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