动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 6: 3945 - 3956

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.323

研究论文

冷应激对羔羊生长性能、营养物质表观消化率和血液指标的影响

  • 姜敏 , 1 ,
  • 张学凯 1 ,
  • 陈纪薇 1 ,
  • 金晓 1 ,
  • 徐元庆 , 1, * ,
  • 王哲奇 , 2, *
展开
  • 1 内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018
  • 2 中国农业科学院草原研究所,呼和浩特 010010
*徐元庆,副教授,硕士生导师,E-mail: ;
王哲奇,副研究员,E-mail:

姜敏(2000—),女,四川内江人,硕士研究生,从事动物环境与营养研究。E-mail:

Copy editor: 陈鑫

收稿日期: 2024-11-30

  网络出版日期: 2025-06-12

基金资助

内蒙古自治区自然科学基金(2022QN03005)

内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(BR220135)

中国农业科学院草原研究所基本科研业务费专项(1610332022008)

内蒙古自治区一流学科科研专项(YLXKZX-NND-043)

内蒙古农业大学动物科学学院高水平成果培育专项(QT202214)

收起

Effects of Cold Stress on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility and Blood Indices in Lambs

  • JIANG Min , 1 ,
  • ZHANG Xuekai 1 ,
  • CHEN Jiwei 1 ,
  • JIN Xiao 1 ,
  • XU Yuanqing , 1, * ,
  • WANG Zheqi , 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China
  • 2 Institute of Grassland Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hohhot 010010, China
* XU Yuanqing, associate professor, E-mail: ;
WANG Zheqi, associate professor, E-mail:

Received date: 2024-11-30

  Online published: 2025-06-12

Fold

摘要

本试验旨在研究冷应激对羔羊生长性能、营养物质表观消化率和血液指标的影响。选择健康、体重相近的5月龄羔羊(澳洲白羊×小尾寒羊)18只,随机分为3组,即对照组、冷应激组和采食配对组(人为控制该组采食量与对照组一致),每组6只羊,试验期28 d。结果表明:1)与对照组相比,冷应激显著降低羔羊直肠温度和呼吸频率(P<0.05)。2)冷应激组的平均日采食量(ADFI)极显著高于对照组(P<0.01);试验第26~28天采食配对组的粗蛋白质(CP)表观消化率显著低于冷应激组(P<0.05),粗脂肪(EE)表观消化率显著低于对照组和冷应激组(P<0.05);冷应激组和采食配对组的中性洗涤纤维(NDF)表观消化率都显著低于对照组(P<0.05);冷应激下控制采食量有降低羔羊干物质(DM)表观消化率的趋势(P=0.091)。3)采食配对组的血红蛋白含量极显著高于对照组和冷应激组(P<0.01);冷应激组血清白蛋白(ALB)含量极显著高于对照组(P<0.01);采食配对组血清葡萄糖(GLU)含量极显著低于对照组(P<0.01);冷应激组和采食配对组血清非酯化脂肪酸(NEFA)含量极显著高于对照组(P<0.01)。由此可见,冷应激能够提高绵羊的采食量,降低其营养物质的表观消化率、呼吸频率和直肠温度,并对血细胞及血清生化指标产生调节作用;此外,采食量的变化也会对营养物质的表观消化率、血细胞以及血清生化指标产生影响。

关键词： 羔羊; 冷应激; 血细胞; 血清生化指标; 表观消化率

本文引用格式

姜敏 , 张学凯 , 陈纪薇 , 金晓 , 徐元庆 , 王哲奇 . 冷应激对羔羊生长性能、营养物质表观消化率和血液指标的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(6) : 3945 -3956 . DOI: 10.12418/CJAN2025.323

Abstract

This present study was conducted to investigate the effects of cold stress on growth performance, nutrient apparent digestibility and blood indices in lambs. Eighteen 5-month-old lambs (Australian white×small tail Han sheep) with similar body weights were selected and randomly divided into three groups (control group, cold stress group, and feeding-paired group, where the feeding-paired group was controlled to be the same as the control group) using a completely randomized design. Each group consisted of 6 lambs, and the experiment lasted for 28 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, cold stress significantly reduced the rectal temperature and respiratory rate of lambs (P<0.05). 2) The average daily feed intake (ADFI) of the cold stress group was significantly higher than that of the control group (P<0.01); the apparent digestibility of crude protein in the feeding-paired group was significantly lower than that in cold stress group at days 26 to 28 (P<0.05); the apparent digestibility of ether extract in the feeding-paired group was significantly lower than that in both the control and cold stress groups (P<0.05); the apparent digestibility of neutral detergent fiber (NDF) in the cold stress and feeding-paired groups was significantly lower than that in the control group (P<0.05); controlling feed intake under cold stress tended to reduce the apparent digestibility of dry matter in lambs (P=0.091). 3) The hemoglobin content in the feeding-paired group was significantly higher than that in the control and cold stress groups (P<0.01); the serum albumin content was significantly higher than that in the control group (P<0.01); the serum glucose content in the feeding-paired group was significantly lower than that in control group (P<0.01); the serum non-esterified fatty acid content in both the cold stress and feeding-paired groups was significantly higher than that in control group (P<0.01). In conclusion, cold stress increases the feed intake of sheep, while reducing the apparent digestibility of nutrients, respiratory rate, and rectal temperature, as well as regulating blood cells and serum biochemical indices. Additionally, changes in feed intake also affect the apparent digestibility of nutrients, blood cells, and serum biochemical indices.

Key words： lambs; cold stress; blood cells; serum biochemical indices; apparent digestibility

应激是指动物机体受到不同程度应激原刺激时所表现出的非特异性应答反应的总和[1]。动物具有通过调整自身行为和机体内环境来应对不适、抵抗或适应各种应激情况的能力,从而有效减轻应激带来的不利影响。寒冷是引发动物冷应激反应的主要应激原之一,冷应激不仅会引起氧化应激[2]、改变脂质代谢[3],还可能对机体免疫系统和血液循环系统产生负面影响[4-6]。冷应激已成为制约我国北方地区,尤其是内蒙古自治区这一绵羊主要养殖区域养羊业发展的重要因素。内蒙古的冬季漫长且寒冷,冷季持续时间可长达5~6个月,这对绵羊的养殖构成了严峻挑战。尽管绵羊作为恒温哺乳动物,在耐寒性方面展现出了出色的能力,但长期暴露于低温环境下仍会对其生理机能和生产性能产生负面影响。特别是对那些抵抗力相对较弱的羔羊来说,更容易受到冷应激的侵害,进而导致生长迟缓、免疫力下降等[7]。
为了在这种极端寒冷的条件下保持体温,动物需要采取一系列的策略。它们通过增加采食量以获取更多的能量来维持体温稳定[8-9];同时,它们还会通过收缩皮肤血管、减少散热量以及增加产热量来维持体温正常[8]。然而,这些适应性行为虽然有助于动物抵御冷应激带来的不利影响,但也会增加它们的能量消耗和生理负担,并影响饲料转化效率。因此,如何在寒冷环境中确保绵羊,特别是抵抗力较弱的羔羊,既能维持良好的健康状况,又能保持高效的生产性能,已成为当前畜牧业领域待解决的关键问题。本研究聚焦于冷应激以及冷应激下限制采食量对羔羊生长性能、营养物质表观消化率以及血清生化指标的影响,旨在深入探讨冷应激条件下羔羊生理机能的变化规律及其适应机制,为揭示冷应激对羔羊生长发育和生理代谢的深层次影响提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

本研究经内蒙古农业大学实验动物福利与伦理委员会批准(NND20231009)。试验于2023年12月—2024年1月在内蒙古呼和浩特市内蒙古农业大学科技园区羊场进行。
选择体重[(27.13±1.14) kg]相近的5月龄公羔(澳洲白羊×小尾寒羊),采用单因素完全随机试验设计,随机分为3组,即对照组、冷应激组和采食配对组(冷环境下人为控制该组采食量与对照组一致),每组6只羊,试验期28 d。试验选用3间封闭羊舍,采光通风均相同,对照组羊舍配有加热装置,冷应激组和采食配对组为自然环境。试验期间3组羊饲喂相同饲粮,对照组和冷应激组均自由采食,采食配对组于每日08:00和17:00进行投料,投料量依据前1天对照组羔羊耗料量饲喂当天采食配对组羔羊。试验期间各组羊饲养管理完全一致。

1.2 试验饲粮

试验饲粮参照《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2021)配制,全混合日粮(TMR)组成及营养水平如表1所示。
表1 全混合日粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the TMR (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米Corn 28.00
豆粕Soybean meal 27.00
苜蓿干草Alfalfa hay 25.00
麦麸Wheat bran 7.00
稻草Rice straw 5.00
小麦干草Wheat hay 5.00
石粉Limestone 1.00
食盐NaCl 1.00
磷酸氢钙CaHPO4 0.50
预混料Premix1) 0.50
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 9.28
干物质DM 87.53
粗蛋白质CP 17.42
粗脂肪EE 8.57
中性洗涤纤维NDF 44.06
酸性洗涤纤维ADF 27.95
钙Ca 0.62
磷P 0.35

1)预混料为每千克全混合日粮提供 Premix provided the following per kg of the TMR:VA 5 000 IU,VD 600 IU,VE 16 IU,Cu (CuSO4·5H2O) 21.5 mg,Zn (ZnSO4·H2O) 90 mg,Co (CoCl2·6H2O) 1.1 mg,Mn (MnSO4·5H2O) 80 mg,Fe (FeSO4·7H2O) 12 mg,I (KI) 1.2 mg。
2)代谢能为计算值(参考NY/T 816—2021),其余为测定值。ME was a calculated value (refer to NY/T 816—2021), while the others were measured values.

1.3 指标检测与方法

1.3.1 环境指标和羔羊生理指标测定

全天使用HW-200温湿度记录仪(上海恰森仪器有限公司)连续测定每个羊舍和室外的空气温度和相对湿度。温湿度指数(THI)计算公式[10]如下:

THI=0.8×温度+[相对湿度×(温度-14.4)]+46.4。

冷应激判别标准:轻度冷应激,25≤THI≤38;中度冷应激,8≤THI<25;重度冷应激,-12≤THI<8。红外传感器能够接收来自被测物体表面的红外辐射,并将其转换为电信号,进而通过内置的算法处理得到物体的温度分布或热图像,本试验在每周同一天的07:30、13:00和17:00使用手持UTi260E红外监测设备(优利德科技(中国)股份有限公司)分别抓拍不同组的羔羊静止时的热图像。在试验期第4、11、18和25天的07:30、13:00和17:00使用兽用直肠温度计分别测定试验羊的直肠温度,并观察羔羊安静时1 min内胸廓及腹部的运动,计算呼吸频率。

1.3.2 生长性能测定

于试验开始和结束清晨空腹称量所有试验羔羊体重,计算平均日增重(ADG);试验期内每天07:30称前1天剩料重,记录当日给料量,计算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.3.3 营养物质表观消化率测定

于试验第12~14天和第26~28天,分别连续3 d收集饲粮样和粪便样。粉碎饲粮和粪便,检测样品中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)、磷(P)和酸不溶灰分(AIA)含量,分别参照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T GB/T 6433—2006、GB/T 20806—2006、NY/T 1459—2007、GB/T 6436—2018、GB/T 6437—2018、GB/T 23742—2009中方法。使用内源指示剂法[盐酸不溶灰分(AIA)]计算各项营养物质的表观消化率,计算公式[11]如下:

某营养物质表观消化率(%)=100-100×{[粪便中营养物质含量(%)/饲粮中某营养物质含量(%)]×[饲粮中AIA含量(%)/粪便中AIA含量(%)]}。

1.3.4 血液指标测定

试验结束时对每只羊进行空腹颈静脉采血,在4 ℃静置30 min,以3 500×g离心10 min分离血清,分装后放于-20 ℃保存用于后续分析。
使用全自动血细胞分析仪(PROKAN PE-6800,深圳市普康电子有限公司)测定血液白细胞数量(WBC)、红细胞数量(RBC)、淋巴细胞数量(LYM)、中性粒细胞数量(NEU)和血红蛋白(HGB)含量、红细胞体积(MCV)、红细胞压积(HCT)、平均血红蛋白含量(MCH)、平均血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)和红细胞分布宽度变异系数(RDS-CV)。
使用日立3110生化分析仪(日立仪器(苏州)有限公司)测定血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、尿素(UREA)、葡萄糖(GLU)、肌酐(CRE)、非酯化脂肪酸(NEFA)活性或含量。

1.4 数据分析

试验数据采用SAS 9.2进行单因素方差分析(one-way ANOVA),LSD进行组间多重比较,并用GraphPad Prism 8.02进行绘图。P<0.01为差异极显著,P<0.05为差异显著。所有数据均以“平均值±标准差”形式呈现。

2 结果与分析

2.1 环境参数变化和羔羊生理指标

如图1和表2所示,对照组THI平均值为43.65,冷应激组THI平均值为29.24,采食配对组THI平均值为30.40,提示冷应激组和采食配对组均处于轻度冷应激状态,符合试验要求。对照组、冷应激组、采食配对组和舍外的温度全天平均值分别为1.31 ℃(-2.12~8.33 ℃)、-11.28 ℃(-15.81~-3.18 ℃)、-10.89 ℃(-15.48~-2.85 ℃)和-12.77 ℃(-18.74~-1.74 ℃)。对照组的全天温度显著高于冷应激组和采食配对组(P<0.05),而冷应激组和采食配对组之间差异不显著(P>0.05)。对照组、冷应激组、采食配对组和舍外的相对湿度分别为58.56%(48.41%~63.14%)、57.96%(41.74%~65.03%)、53.12%(40.55%~59.77%)和53.05%(63.18%~33.71%)。对照组和冷应激组的全天相对湿度显著高于采食配对组(P<0.05)。对照组白天相对湿度显著高于采食配对组(P<0.05),而冷应激组夜晚相对湿度显著高于其他2组(P<0.05)。
图1 羊舍温度、相对湿度和温湿度指数变化

Fig.1 Changes in temperature, relative humidity and temperature-humidity index in lamb pens

表2 羊舍温度、相对湿度变化

Table 2 Temperature and relative humidity changes in lamb pens

项目
Items		 对照组
Control group		 冷应激组
Cold stress
group		 采食配对组
Feeding-paired
group		 舍外
Outside of
sheepfold		 P值
P-value
温度Temperature/℃
夜晚平均值Average of night -1.26±0.81Aa -15.23±0.59Bb -14.69±0.85Bb -17.82±1.05Cc <0.001
白天平均值Average of day time 3.88±3.42Aa -7.33±3.63Bb -7.09±3.65Bb -7.73±4.95Bb <0.001
全天平均值Average of all day time 1.31±3.58Aa -11.28±4.76Bb -10.89±4.67Bb -12.77±6.23Bb <0.001
全天最小值Minimum of all day -2.12 -15.81 -15.48 -18.74
全天最大值Maximum of all day 8.33 -3.18 -2.85 -1.74
相对湿度Relative humidity/%
夜晚平均值Average of night 61.51±0.65Bb 63.88±1.13Aa 58.19±1.16Dd 59.61±2.18Cc <0.001
白天平均值Average of day time 55.62±5.36a 52.04±7.68ab 48.05±6.38b 46.51±9.88b 0.021
全天平均值Average of all day time 58.56±4.79a 57.96±8.08a 53.12±6.85b 53.05±9.68b 0.013
全天最小值Minimum of all day 63.14 65.03 59.77 63.18
全天最大值Maximum of all day 48.41 41.74 40.55 33.71

同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

如图2、图3所示,在红外热成像结果中,观察到了显著的温度分布差异,对照组羔羊体表温度在07:30、13:00和17:00都呈现出较为均匀的分布,没有出现明显冷点。相比之下,冷应激组和采食配对组羔羊体表温度表现出了明显的温度差异,体表出现了明显的冷点。在07:30、13:00和17:00时,采食配对组和冷应激组的直肠温度显著低于对照组(P<0.05),其中采食配对组的直肠温度在07:30显著低于冷应激组(P<0.05)。在07:30、13:00和17:00时,采食配对组和冷应激组呼吸频率显著低于对照组(P<0.05)。
图2 冷应激对羔羊红外热成像的影响

Fig.2 Effects of cold stress on infrared thermal imaging in lambs

图3 各组羔羊呼吸频率和直肠温度

数据点标注不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Fig.3 Respiratory rate and rectal temperature of lambs in each group

Data point with different lowercase letters mean significant difference (P<0.05).

2.2 冷应激对羔羊生长性能的影响

如表3所示,冷应激组的ADFI相较于对照组和采食配对组极显著增加(P<0.01);各组羔羊的初重(IBW)、末重(FBW)、ADG和F/G均未观察到统计学上的显著差异(P>0.05)。
表3 冷应激对羔羊生长性能的影响

Table 3 Effects of cold stress on growth performance in lambs

项目
Items		 对照组
Control group		 冷应激组
Cold stress group		 采食配对组
Feeding-paired group		 P值
P-value
初重IBW/kg 27.08±3.02 27.16±2.38 27.26±2.70 0.993
末重FBW/kg 32.15±1.94 32.83±2.28 32.48±3.53 0.907
平均日采食量ADFI/kg 1.53±0.17Ba 1.62±0.18Aa 1.48±0.18Bb 0.003
平均日增重ADG/kg 0.18±0.04 0.20±0.04 0.18±0.05 0.749
料重比F/G 6.56±2.52 5.94±1.24 6.23±2.29 0.877

2.3 冷应激对羔羊营养物质表观消化率的影响

如图4所示,冷应激对各组试验第12~14天和第26~28天的ADF、Ca和P表观消化率无显著影响(P>0.05)。试验第26~28天,与冷应激组相比,采食配对组的CP表观消化率显著降低(P<0.05);与对照组和冷应激组相比,采食配对组的EE表观消化率显著降低(P<0.05);与对照组相比,冷应激组和采食配对组的NDF表观消化率显著降低(P<0.05)。此外,冷应激下控制采食量有降低羔羊DM表观消化率的趋势(P=0.091)。
图4 冷应激对羔羊营养物质表观消化率的影响

“*”表示差异显著(P<0.05)。

Fig.4 Effects of cold stress on apparent digestibility of nutrients in lambs

“*” mean significant difference (P<0.05).

2.4 冷应激对羔羊血常规指标的影响

如表4所示,冷应激对各组羔羊WBC、LYM、NEU、RBC、HCT、MCV、MCH和MCHC没有显著影响(P>0.05);与对照组和冷应激组相比,采食配对组的HGB极显著增加(P<0.01)。与冷应激组相比,采食配对组RDW-SD显著增加(P<0.05)。
表4 冷应激对羔羊血液常规指标的影响

Table 4 Effects of cold stress on blood routine indexes in lambs

项目
Items		 对照组
Control group		 冷应激组
Cold stress group		 采食配对组
Feeding-paired group		 P值
P-value
白细胞数量WBC/(×109个/L) 8.45±1.87 8.23±1.53 9.66±1.70 0.321
淋巴细胞数量LYM/(×109个/L) 4.71±1.34 5.03±1.04 5.45±1.67 0.659
中性粒细胞数量NEU/(×109个/L) 2.28±0.37 2.16±0.57 2.76±0.53 0.121
红细胞数量RBC/(×1012个/L) 4.07±0.57 3.78±0.46 3.97±0.83 0.773
血红蛋白HGB/(g/L) 118.67±7.17Bb 112.33±7.73Bb 131.50±12.29Aa 0.009
红细胞压积HCT/% 19.90±2.95 18.38±2.37 19.50±4.43 0.725
红细胞体积MCV/fL 48.91±0.38 48.66±0.40 49.13±0.74 0.346
平均血红蛋白含量MCH/pg 29.58±4.55 29.93±3.36 33.85±5.42 0.226
平均血红蛋白浓度MCHC/(g/L) 607.00±97.78 617.00±71.54 693.00±116.62 0.275
红细胞分布宽度标准差RDW-SD/fL 18.28±0.77ab 17.65±1.04b 19.2±0.92a 0.033
红细胞分布宽度变异系数RDS-CV/% 12.23±0.51 11.88±0.71 12.80±0.71 0.082

2.5 冷应激对羔羊血清生化指标的影响

如表5所示,与对照组相比,冷应激组血清ALB含量极显著增加(P<0.01)。与对照组相比,采食配对组血清GLU含量极显著降低(P<0.01)。与对照组相比,冷应激组和采食配对组血清NEFA含量极显著增加(P<0.01)。此外,各组羔羊血清AST、ALT、TG、CHO、HDL-C和LDL-C的活性或含量无显著差异(P>0.05)。
表5 冷应激对羔羊血清生化指标的影响

Table 5 Effects of cold stress on serum biochemical parameters in lambs

项目
Items		 对照组
Control group		 冷应激组
Cold stress group		 采食配对组
Feeding-paired group		 P值
P-value
谷草转氨酶AST/(U/L) 90.89±13.93 84.35±11.09 84.59±17.82 0.683
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 18.02±4.85 13.98±6.11 13.34±4.49 0.269
总蛋白TP/(g/L) 69.67±6.79 62.20±5.95 65.85±3.14 0.096
白蛋白ALB/(g/L) 40.54±3.41Bb 57.98±11.26Aa 39.93±2.85Bb <0.001
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.39±0.13 0.42±0.13 0.31±0.07 0.260
胆固醇CHO/(mmol/L) 1.59±0.11 1.44±0.24 1.77±0.36 0.119
高密度脂蛋白胆固醇HDL-C/(mmol/L) 0.62±0.24 0.77±0.12 0.77±0.11 0.216
低密度脂蛋白胆固醇LDL-C/(mmol/L) 0.94±0.15 0.99±0.22 0.98±0.15 0.878
葡萄糖GLU/(mmol/L) 5.61±0.36Aa 5.28±0.42ABab 4.82±0.33Bb 0.008
非酯化脂肪酸NEFA/(μmol/L) 0.47±0.07Bb 0.86±0.12Aa 0.92±0.12Aa <0.001

3 讨论

环境温度的变化可引起畜禽行为生理、生长发育、生产性能等发生改变[12]。绵羊作为恒温哺乳动物,具有较宽的等热区和极强的耐受低温的能力,被认为是最耐寒的物种之一,但低温环境仍会对它们的生理功能和生产性能产生不利的影响,尤其是对抵抗力低的羔羊的危害最大[3,7,13-14]。动物应对寒冷环境的主要措施是增加自身产热并减少热量散失,从而确保体温维持在正常范围内[15]。低温引起的冷应激会迫使绵羊调节自身生理状况以维持热量平衡,导致直肠温度下降和呼吸频率降低[16-17]。相关研究表明,寒冷暴露或限制采食都能降低羔羊的直肠温度[18]。Coloma-García等[19]研究表明,在低温环境条件下,山羊会通过降低呼吸频率来维持机体的能量平衡状态。白丹丹[20]研究也表明,低温环境会导致动物呼吸频率降低。在本试验中,冷应激导致羔羊直肠温度和呼吸频率显著降低,这表明冷应激对羔羊机体造成了一定程度的损伤,但机体通过降低呼吸频率来减少热量散失,从而维持体温稳定。
冷应激能够刺激下丘脑,缩短食糜在瘤胃中的停留时间,进而促进DM的摄入量,以此提升产热,维持体温平衡及其他代谢活动[21]。处于低温环境下的动物,其采食量可能会显著增加,尽管伴随一定程度的消化率下降,但这种下降幅度是有限的[22]。根据持续时间和环境温度的不同,冷应激可分为急性和慢性2种类型。通常情况下,当环境温度比常温低10~15 ℃,并保持此状态2~24 h为急性冷应激;当环境温度低于常温5~20 ℃、持续3~21 d则被认为是慢性冷应激[23]。不同动物因个体、物种和被毛等因素的差异,对冷应激的阈值也各不相同,低温环境会显著增加它们的采食量,但对其体重增加没有显著影响[24]。王建东等[25]指出,当气温从22.44 ℃下降到19.11 ℃时,育肥羊、公羊及母羊的采食量均有显著提升。张磊等[26]研究发现,当气温降至5 ℃时,奶牛的采食量增加7%。Souza等[27]研究也发现,在低温高湿的环境下,奶牛因冷应激而增加采食量,以获取更多能量来维持体热平衡。本研究中也发现,冷应激对各组羔羊ADG和F/G没有显著影响,但使羔羊的采食量增加了6.02%,这与前人的研究结果相似。
饲粮营养物质表观消化率越高,意味着动物对饲粮的消化能力越强。反刍动物对饲粮的消化和利用程度可通过NDF和ADF的表观消化率来衡量。瘤胃中纤维素的有效降解不仅为反刍动物提供能量,还为瘤胃中的微生物提供必需的营养,从而维持瘤胃的正常功能[28]。在本研究中发现,冷应激显著降低了羔羊NDF表观消化率,这表明冷应激可能影响了瘤胃的正常功能,进而导致能量供应不足。DM消化率随温度降低而降低[29],相关研究指出,环境温度每降低1 ℃,绵羊DM表观消化率降低0.31%[30]。张士军[31]研究发现,冷应激条件下,6月龄羔羊的DM、Ca和P的表观消化率显著降低。于潇滢[32]研究发现,低温环境会降低猪的DM、CP和EE表观消化率,这与Yu等[33]的研究相似。Christopherson[34]研究表明,冷应激能够显著降低氮代谢,从而影响饲粮CP的消化率。在本研究中,冷应激环境中控制采食量有降低羔羊DM表观消化率的趋势,并且降低了羔羊CP和EE表观消化率。这一现象表明,冷应激与饲粮不足共同作用,可能影响了羔羊对营养物质的消化吸收能力,造成饲粮浪费。
血液是动物体内循环系统的关键运输介质,负责运送营养物质和代谢产物,同时在维持体液平衡方面发挥着重要作用,是评估机体代谢状态的重要指标[7]。通过血常规分析,可以监测血细胞数量的变化及其形态分布,从而帮助评估血液状况并进行疾病筛查,反映多种生理和病理状态[35-36]。其中,HGB作为红细胞内运输氧气的特殊蛋白质,在维持机体的氧气供应方面起着至关重要的作用。在本研究中,冷应激环境下控制采食显著增加了羔羊的HGB和RDW-SD,这可能是由于羔羊在冷应激环境中为了维持体温和保障关键器官的氧气供应,促进红细胞的生成与血红蛋白的合成,从而提高了血液运输氧气的能力;另外提示采食量可能会影响血红蛋白的含量。除了血常规指标外,血清生化指标也在评估动物机体营养代谢状态、器官功能变化及免疫功能方面起着重要作用[37]。血清中的ALT和AST活性常作为肝脏受损的间接指标,其变化能够反映动物肝脏的健康状况[38-39]。血脂主要包括TG和CHO,其中CHO在体内的主要合成场所是肝脏。在本研究中,各组羔羊ALT、AST活性和CHO的含量均没有显著变化,这表明冷应激可能没有对羔羊肝脏功能造成明显损伤。GLU是动物机体衡量能量平衡状态的关键指标,当机体能量供应不足时,会导致GLU含量下降[40]。本研究表明,冷应激对血清GLU含量没有显著影响,而在冷应激环境下限制羔羊的采食量会导致羔羊血清中GLU含量下降,这表明采食量是影响羔羊机体能量的关键因素,导致羔羊处于能量供应不足的状态。NEFA是体内能量的一个重要来源,在能量摄取不足以满足需求时,它会被从脂肪组织中释放出来以供能。与处于20 ℃温暖环境中的母牛相比较,处于0 ℃寒冷条件下的母牛体内GLU以及NEFA含量均呈现出显著升高的趋势[41]。Coloma-García等[19]研究发现,低温条件可以促进山羊脂肪组织释放NEFA,作为获取必需能量的一种策略。程玉萍等[42]研究发现,冷应激显著增加了肉牛血清NEFA含量。本研究发现,冷应激和限制采食量均明显提升了羔羊血清中NEFA含量,这可能是由于持续的寒冷环境及能量供应不足促使机体增强了脂肪分解过程并提高了产热能力。在血清蛋白质方面,TP是血清固体成分中的主要的物质之一,其含量增高有助于提升机体的代谢能力[43]。血清ALB在维持血液的胶体渗透压以及运输体内代谢产物方面发挥着关键作用[44]。肝脏功能严重损害、蛋白质大量长期流失以及长期营养不良等因素均可导致ALB含量下降[45]。Gao等[46]研究发现,冷应激会显著降低驴血清TP含量。徐凯等[47]研究发现,冷应激增加了ALB的含量。本研究中观察到,冷应激有降低羔羊血清TP含量的趋势,这可能是由于羔羊在经历长期冷应激后,逐渐适应寒冷环境,并通过调整蛋白质代谢和营养摄入策略,以维持正常的生理功能和体温稳定,从而产生的一种适应性反应。同时,ALB含量没有降低也间接反映冷应激没有对羔羊肝脏功能造成损害,这进一步支持了血清中的ALT和AST活性没有显著变化的结果。此外,与对照组相比,采食配对组羔羊血清ALB含量没有显著变化,这表明冷应激本身不足以影响血清ALB含量;与冷应激组相比,在寒冷环境下限制食物摄入量会降低血清ALB的含量,这表明采食量会影响血清ALB含量。因此,笔者推测长期的采食量不足很可能会通过减少ALB的含量来削弱物质的运输功能,从而进一步对机体的正常生理功能造成不利影响。
此外,本试验的持续时间设定为28 d,旨在模拟慢性冷应激环境。这一时间窗口的选择,是基于近年来内蒙古地区气候数据的深入分析,其中显示最寒冷的天气通常集中在每年12月至次年1月。尽管28 d的试验周期能够高效地收集数据,并最大限度地减少季节性变动等外部因素的干扰,但它同时也构成了深入探究羔羊长期适应机制及生理动态变化的局限性。在为期1个月的紧密观察中,本试验确实记录到了一系列令人瞩目的冷应激效应,这些效应显著影响了羔羊的生理机能与生产性能。然而,鉴于试验周期的局限性,笔者尚无法断言这些观察到的变化是否会在更长时间的冷暴露下持续展现,或是发生质的转变。鉴于此,在未来的研究中应适度延展试验周期,旨在构建一个更为宽广的时间框架,以便更全面、更深刻地评估冷应激对羔羊长期健康状况及生产性能的潜在长远影响,为畜牧业的生产实践提供更为坚实、科学的理论支撑,从而推动畜牧业的可持续发展。

4 结论

在冷应激环境下,羔羊体表形成鲜明冷点特征,同时冷应激会增加其采食量,降低饲粮营养物质表观消化率、呼吸频率、直肠温度和血清TP含量;进一步地,若同时限制羔羊采食量,将加剧呼吸频率与直肠温度的下降,持续降低饲粮营养物质表观消化率,并导致血清ALB和GLU含量减少,而HGB和NEFA含量增加。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
SELYE H. A syndrome produced by diverse nocuous agents[J]. Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences, 1998, 10(2):230-231.

[2]
SAHIN E, GÜMÜŞLÜ S. Cold-stress-induced modulation of antioxidant defence:role of stressed conditions in tissue injury followed by protein oxidation and lipid peroxidation[J]. International Journal of Biometeorology, 2004, 48(4):165-171.

[3]
汪骁轩, 高静雯, 魏殿华, 等. 强冷应激对阿勒泰及杂交种羔羊脂质代谢相关基因mRNA表达量及脂肪沉积的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2020, 56(3):51-56.

WANG X X, GAO J W, WEI D H, et al. Effects of strong cold stress on mRNA expression of lipid metabolism related genes and fat changes in Altay and hybrid sheep[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2020, 56(3):51-56.(in Chinese)

[4]
刘梅, 王孝义, 董新星, 等. 冷应激对哺乳动物神经内分泌系统影响的研究进展[J]. 畜牧兽医杂志, 2020, 39(5):52-56.

LIU M, WANG X Y, DONG X X, et al. Research progress on the effects of cold stress on mammalian neuroendocrine system[J]. Journal of Animal Science and Veterinary Medicine, 2020, 39(5):52-56.(in Chinese)

[5]
高静雯. 寒冷应激对阿勒泰羔羊及杂交种脂质能量代谢通路及免疫功能的影响[D]. 硕士学位论文. 石河子: 石河子大学, 2019.

GAO J W. Effects of cold stress on lipid energy metabolism pathway and immune function in Altay lamb and hybrids[D]. Master’s Thesis. Shihezi: Shihezi University, 2019.(in Chinese)

[6]
魏殿华, 高静雯, 汪骁轩, 等. 急性冷应激对阿勒泰羊HSP60、HSP70和HSP90基因mRNA表达的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2019, 46(12):3680-3689.

DOI

WEI D H, GAO J W, WANG X X, et al. Effects of acute cold stress on mRNA expression of HSP60,HSP70 and HSP90 genes in Altay sheep[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2019, 46(12):3680-3689.(in Chinese)

[7]
王哲奇. 温热环境对绵羊增重性能及生理指标影响的研究[D]. 博士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2020.

WANG Z Q. Study on effects of thermal environment on weight gain performance and physiological indexes of sheep[D].Ph.D. Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2020.(in Chinese)

[8]
WANG S Y, LI Q, PENG J H, et al. Effects of long-term cold stress on growth performance,behavior,physiological parameters,and energy metabolism in growing beef cattle[J]. Animals, 2023, 13(10):1619.

[9]
ZHOU J W, JI K X, LIU H, et al. Effect of air temperature on growth performance,apparent digestibilities,rumen fermentation and serum metabolites in Altay and Hu lambs[J]. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2020, 104(4):1024-1033.

[10]
胡丽蓉, 康玲, 王淑慧, 等. 冷热应激对北京地区荷斯坦牛产奶性能及血液生化指标的影响[J]. 中国农业科学, 2018, 51(19):3791-3799.

DOI

HU L R, KANG L, WANG S H, et al. Effects of cold and heat stress on milk production traits and blood biochemical parameters of Holstein cows in Beijing area[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2018, 51(19):3791-3799.(in Chinese)

[11]
张丽英. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 4版. 北京: 中国农业大学出版社, 2016.

ZHANG L Y. Feed analysis and quality test technology[M]. 4th ed. Beijing: China Agricultural University Press, 2007.(in Chinese)

[12]
赵寿培, 李雪梅, 高玉红, 等. 冀中平原奶牛舍温热环境评价及温热参数与生理指标的相关性分析[J]. 中国畜牧兽医, 2020, 47(11):3510-3517.

DOI

ZHAO S P, LI X M, GAO Y H, et al. Evaluation of thermal environment of cowshed and correlation analysis between thermal parameter and physiological parameter of dairy cows in central plain of Hebei[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2020, 47(11):3510-3517.(in Chinese)

[13]
RAMÓN M, DÍAZ C, PÉREZ-GUZMAN M D, et al. Effect of exposure to adverse climatic conditions on production in Manchega dairy sheep[J]. Journal of Dairy Science, 2016, 99(7):5764-5779.

[14]
SHI L L, XU Y Q, JIN X, et al. Influence of cold environments on growth,antioxidant status,immunity and expression of related genes in lambs[J]. Animals, 2022, 12(19):2535.

[15]
高睿恒. 高温和低温时福利化管理对青年驴生长、免疫、抗氧化及相关生理生化指标的影响[D]. 硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2021.

GAO R H. Effects of welfare management on growth,immunity,antioxidation and related physiological and biochemical indexes of growing donkeys at high and low temperature[D]. Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2021.(in Chinese)

[16]
周广琛. 低温条件下风速对绵羊生理指标、抗氧化以及免疫水平的影响[D]. 硕士学位论文. 杨凌: 西北农林科技大学, 2019.

ZHOU G C. Effects of windy velocity on physiological,immune and antioxidant levels of sheep under low temperature[D]. Master’s Thesis. Yangling: Northwest A & F University, 2019.(in Chinese)

[17]
郭文亮. 冬季不同圈舍环境对羔羊生长性能、免疫、抗氧化及相关生理生化指标的影响[D]. 硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2022.

GUO W L. Effects of different housing environment on growth perfoemance,immunity,antioxidation and related physiological and biochemical indexes of lambs in winter[D]. Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2022.(in Chinese)

[18]
EKPE E D, CHRISTOPHERSON R J. Metabolic and endocrine responses to cold and feed restriction in ruminants[J]. Canadian Journal of Animal Science, 2000, 80(1):87-95.

[19]
COLOMA-GARCA W, MEHABA N, SUCH X, et al. Effects of cold exposure on some physiological, productive,and metabolic variables in lactating dairy goats[J]. Animals, 2020, 10(12):2383.

[20]
白丹丹. 不同季节对三河牛血液生化指标及冷热应激相关基因表达的影响[D]. 硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2017.

BAI D D. Effect of different seasons on blood biochemical indexes and related genes expression of cold and heat stress in Sanhe cattle[D]. Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2017.(in Chinese)

[21]
SANCHEZ W K, MCGUIRE M A, BEEDE D K. Macromineral nutrition by heat stress interactions in dairy cattle:review and original research[J]. Journal of Dairy Science, 1994, 77(7):2051-2079.

[22]
黄昌澍, 李如治, 曹光辛, 等. 加强通风和洒水对乳牛夏季生产性能的影响[J]. 南京农业大学学报, 1986(2):102-109.

HUANG C S, LI R Z, CAO G X, et al. Effects of increasing air speed and sprinkling on performance of dairy cows during hot season[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 1986(2):102-109.(in Chinese)

[23]
ZHAO F Q, ZHANG Z W, QU J P, et al. Cold stress induces antioxidants and Hsps in chicken immune organs[J]. Cell Stress & Chaperones, 2014, 19(5):635-648.

[24]
NONNECKE B J, FOOTE M R, MILLER B L, et al. Effects of chronic environmental cold on growth,health,and select metabolic and immunologic responses of preruminant calves[J]. Journal of Dairy Science, 2009, 92(12):6134-6143.

[25]
王建东, 赵正伟, 郭亚男, 等. 温度变化对肉羊生理生化指标影响研究[J]. 饲料工业, 2024, 45(7):62-67.

WANG J D, ZHAO Z W, GUO Y N, et al. Effect of temperature change on physiological and biochemical indexes of mutton sheep[J]. Feed Industry, 2024, 45(7):62-67.(in Chinese)

[26]
张磊, 董茹月, 侯宇, 等. 奶牛体温评价指标及测定方法研究进展[J]. 动物营养学报, 2020, 32(2):548-557.

DOI

ZHANG L, DONG R Y, HOU Y, et al. Research progress on evaluation indices and measurements of body temperature in dairy cows[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2020, 32(2):548-557.(in Chinese)

[27]
SOUZA M C, OLIVEIRA A S, ARAÚJO C V, et al. Short communication:prediction of intake in dairy cows under tropical conditions[J]. Journal of Dairy Science, 2014, 97(6):3845-3854.

[28]
岳红艳. 饲养水平对肉用绵羊妊娠期消化代谢的影响[J]. 中国畜禽种业, 2020, 16(9):99.

YUE H Y. Effect of feeding level on digestion and metabolism of meat sheep during pregnancy[J]. The Chinese Livestock and Poultry Breeding, 2020, 16(9):99.(in Chinese)

[29]
YOUNG B A. Ruminant cold stress:effect on production[J]. Journal of Animal Science, 1983, 57(6):1601-1607.

[30]
CHRISTONPHERSON R J, KENNEDY P M. Effect of the thermal environment on digestion in ruminants[J]. Canadian Journal of Animal Science, 1983, 63(3):477-496.

[31]
张士军. 低温环境风速对绵羊养分代谢及血清生理生化指标的影响[D]. 硕士学位论文. 杨凌: 西北农林科技大学, 2019.

ZHANG S J. Effects of windy velocity on nutrient metabolism and serum physiological and biochemical indexes of sheep[D]. Master’s Thesis. Yangling: Northwest A & F University, 2019.(in Chinese)

[32]
于潇滢. 环境温度对生长猪生长性能、养分消化及能量代谢的影响[D]. 硕士学位论文. 长春: 吉林农业大学, 2017.

YU X Y. Effects of ambient temperature on growth performance,nutrient digestibility and energy metabolism in growing pigs[D]. Master’s Thesis. Changchun: Jilin Agricultural University, 2017.(in Chinese)

[33]
YU J, CHEN S, ZENG Z Y, et al. Effects of cold exposure on performance and skeletal muscle fiber in weaned piglets[J]. Animals, 2021, 11(7):2148.

[34]
CHRISTOPHERSON R J. Effects of prolonged cold and the outdoor winter environment on apparent digestibility in sheep and cattle[J]. Canadian Journal of Animal Science, 1976, 56(2):201-212.

[35]
王梓羽, 李翠茹, 姚旭琴, 等. 五苓散对腹泻型肠易激综合征小鼠体质量、血常规及脏器的影响[J]. 湖南中医杂志, 2024, 40(10):127-131.

WANG Z Y, LI C R, YAO X Q, et al. Effect of Wuling powder on body weight,routine blood test results,and visceral organs in mice with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome[J]. Hunan Journal of Traditional Chinese Medicine, 2024, 40(10):127-131.(in Chinese)

[36]
杨孟. 全自动血细胞分析仪与血涂片细胞形态学在血常规检验中的应用价值对比分析[J]. 中国现代药物应用, 2023, 17(21):63-65.

YANG M. Comparative analysis of application value of automatic blood cell analyzer and blood smear cell morphology in blood routine test[J]. Chinese Journal of Modern Drug Application, 2023, 17(21):63-65.(in Chinese)

[37]
杨乃喜, 刘智慧, 罗冬柳, 等. 泰山磐石散饲喂母鼠对腹泻模型仔鼠生理机能和肠道组织的影响[J]. 中兽医医药杂志, 2021, 40(2):5-9.

YANG N X, LIU Z H, LUO D L, et al. Effect of feeding female rats Taishan Panshi powder on physiological function and intestinal tissue of diarrhea model offspring[J]. Journal of Traditional Chinese Veterinary Medicine, 2021, 40(2):5-9.(in Chinese)

[38]
AN J H, LI C Y, CHEN C Y, et al. Raloxifene protects cisplatin-induced renal injury in mice via inhibiting oxidative stress[J]. OncoTargets and Therapy, 2021,14:4879-4890.

[39]
LIU Q F, ZHOU Z Y, LIU P S, et al. Comparative proteomic study of liver lipid droplets and mitochondria in mice housed at different temperatures[J]. FEBS Letters, 2019, 593(16):2118-2138.

DOI PMID

[40]
王玉琴, 王占彬, 吴秋珏, 等. 河南奶山羊血液生化特性[J]. 畜牧与兽医, 2009, 41(11):89-91.

WANG Y Q, WANG Z B, WU Q J, et al. Blood biochemical characteristics of Henan dairy goat[J]. Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2009, 41(11):89-91.(in Chinese)

[41]
ITOH F, OBARA Y, FUSE H, et al. Effects of cold exposure on responses of plasma insulin,glucagon,and metabolites in heifers[J]. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 1997, 78(1/2/3/4/5):31-41.

[42]
程玉萍, 黄子芮. 不同气候条件对肉牛生长性能、血液生化及免疫指标的影响[J]. 中国饲料, 2021(14):17-20.

CHENG Y P, HUANG Z R. Effects of different climatic conditions on growth performance,blood biochemistry and immune indices of beef cattle[J]. China Feed, 2021(14):17-20.(in Chinese)

[43]
VASAN R S. Biomarkers of cardiovascular disease:molecular basis and practical considerations[J]. Circulation, 2006, 113(19):2335-2362.

[44]
周艳. 日粮能量水平对肉驴生长育肥性能、屠宰性能和肉品质的影响及其机理研究[D]. 硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2020.

ZHOU Y. Effect and mechanism of dietary energy level on growth,finishing and slaughter performance and meat quality of donkeys[D]. Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2020.(in Chinese)

[45]
邹思湘. 动物生物化学[M]. 5版. 北京: 中国农业出版社, 2012.

ZOU S X. Animal biochemistry[M]. 5th ed. Beijing: China Agriculture Press, 2012.(in Chinese)

[46]
GAO R H, SHI L L, GUO W L, et al. Effects of housing and management systems on the growth, immunity,antioxidation,and related physiological and biochemical indicators of donkeys in cold weather[J]. Animals, 2022, 12(18):2405.

[47]
徐凯, 刘玥含, 黄大鹏. 持续低温对断奶仔猪生长性能、饲料养分表观消化率及血液生化指标的影响[J]. 饲料工业, 2019, 40(13):25-28.

XU K, LIU Y H, HUANG D P. Effects of continuous hypothermia on growth performance,nutrient apparent digestibility and blood biochemical indexes of weaned piglets[J]. Feed Industry, 2019, 40(13):25-28.(in Chinese)

Options
文章导航

/

〈 〉

    联系我们

  • 地址：北京市海淀区圆明园西路2号
    　　　中国农业大学动科动医大楼153室
  • 邮编：100193
  • 电话：010－62817823
  • 网址：http://www.chinajan.com
  • E-mail：cjan@chinajan.com
京公网安备 11010802041926号    京ICP备17050989号-2