程玉萍,黄子芮
(1.南阳农业职业学院,河南南阳 473003;2.河南大学,河南南阳 473000)
动物暴露于热或冷应激会降低其生长性能和饲料效率,其中冬季寒冷应激诱导代谢适应性,导致动物生产性能和生产效率下降,因为温度应激似乎改变了动物的代谢和内分泌状态(毕伟波,2018)。低环境温度会引起冷应激,影响免疫系统,从而影响动物健康(王惠云等,2018;刘莉莉等,2012)。如猪在寒冷环境中血清促肾上腺皮质激素和皮质醇浓度增加,这与组织细胞因子mRNA水平一致,冷应激增加了鸡体内促炎细胞因子基因的表达,包括白细胞介素mRNA(Hangalapura等,2005)。因此,在开放式饲养下的肉牛生长性能会受到冷应激的影响,但目前关于寒冷环境对肉牛生长性能及代谢和免疫反应影响的资料很少。因此,本研究旨在探讨不同月份气候条件对肉牛生长性能、血液生化及免疫指标的影响。
1.1 试验设计试验将28头平均初始体重为(277.98±7.79)kg的肉牛分为2组,每组14头,肉牛分组后即为初始阶段,各组肉牛饲喂相同的饲料,进行为期2阶段的饲养试验。阶段1试验期为3月8日~4月4日(平均舍内温度为12.5℃,平均相对湿度为60.5%),阶段2试验期为4月5日~5月2日(平均舍内温度为17.5℃,平均相对湿度为65.5%)。试验日粮组成及营养水平见表1。
表1 试验日粮组成及营养水平
1.2 试验记录在试验开始以及每个阶段的最后1 d对每头肉牛进行称重,每头记录饲料用量,试验结束后用于计算平均日增重、平均日采食量和饲料效率。
1.3 样品采集与分析在试验开始及每个阶段结束的最后1 d,每组选择5头牛禁食12 h后颈静脉采血10 mL,其中5 mL在3000 g室温下离心15 min分离血清,-20℃保存。血清样品用商品试剂盒测定皮质醇、甘油三酯、游离脂肪酸、磷脂、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、尿素氮和葡萄糖浓度以及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性,具体检测方法参考试剂盒说明书。血液中免疫细胞数量的测定方法参考Weber等(2004)的研究进行。
1.4 数据分析试验数据采用SPSS软件单因素方差分析,生长性能数据平均值的差异性采用T检验进行比较,其他指标采用Duncan’s法进行多重比较,P<0.05表示差异显著。
2.1 不同气候条件对肉牛生长性能的影响由表2可知,阶段2肉牛的末重、平均日增重、平均日采食量和饲料效率较阶段1分别显著提高7.31%、30%、6.73%和21.39%(P<0.05)。
表2 不同气候条件对肉牛生长性能的影响
2.2 不同气候条件对肉牛血清生化指标的影响由表3可知,试验初始阶段(即阶段1的起始阶段)、阶段1和阶段2肉牛血清皮质醇和葡萄糖浓度无显著差异(P>0.05)。初始阶段肉牛血清甘油三酯和游离脂肪酸浓度较其他两个阶段分别显著提高23.16%和27.17%、31.31%和37.13%(P<0.05),而阶段2肉牛血清磷脂、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和尿素氮浓度较初始和阶段1分别显著提高33.23%和28.98%、19.32%和14.84%、45.93%和36.60%、100%和85.71%(P<0.05)。与初始阶段相比,阶段2肉牛血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性分别显著提高111.28%和28.79%(P<0.05),而阶段1与初始阶段和阶段2无显著差异(P>0.05)。
表3 不同气候条件对肉牛血清生化指标的影响
2.3 不同气候条件对肉牛免疫指标的影响由表4可知,各阶段肉牛血液粒细胞/淋巴细胞、C3和CD8细胞占比无显著差异(P>0.05)。阶段1血液单核细胞占比较阶段2显著提高80.81%(P<0.05),而 初 始 和 阶 段1血 液CD4+和CD4+CD25+占比较阶段2分别显著提高32.81%和27.35%、34.49%和36.83%(P<0.05)。阶段1和阶段2血液CD8+和CD4+CD25+占比较初始阶段分别显著提高96.52%和116.23%(P<0.05)。
表4 不同气候条件对肉牛免疫指标的影响
在本研究中,环境温度对肉牛生长和饲料效率均有显著影响。与4月份相比,3月份的增重和饲料效率较低,这与Birkelo等(1991)报道的较低温度导致饲料效率降低的结果一致。Young(1983)研究表明,动物在冬季或处于寒冷应激时,能量需求会增加,因为它们需要通过颤抖或其他产热过程来增加静息产热,以维持体温。因此,与4月份相比,3月份的饲料效率较低,可能是由于在较低温度下用于产热的能量利用率增加。
3月份比较寒冷,血清中游离脂肪酸浓度显著高于4月和5月,表明脂肪分解可能在较低的环境温度下发生,以产生热量来维持体温。但皮质醇浓度没有改变,这些结果提示游离脂肪酸浓度的下降可能不受皮质醇的调节。综上所述,在寒冷天气中增加游离脂肪酸浓度可能有助于体温维持和日常生长。在本研究中,3月份的气温可能还没有冷到足以刺激皮质醇分泌。一般而言,饲料摄取量对血液代谢产物和激素浓度有显著影响。因此,我们在禁食12 h后采集血液,以减少动物之间的采食量差异。总的来说,本研究结果表明环境温度可能影响脂蛋白代谢。
炎症反应通常与急性期反应物的诱导有关,如补体系统的C3和C4(Ghazavi等,2013)。在本研究中,3月份血液中C4水平高于4月或5月,而C3水平没有显著差异,结果表明与其他月份相比,3月份较冷的温度可能更容易诱发C4因子。众所周知,应激中释放的糖皮质激素通常会调节免疫系统,包括粒细胞与淋巴细胞比例的增加和单核细胞数量的变化(Weber等,2004)。此外,3和4月肉牛血液CD4+和CD4+CD25+占比显著高于5月份,而3月肉牛血液CD8+和CD4+CD25+占比显著低于4和5月。急性冷应激小鼠的脾脏T细胞数量显著增加,而CD4+和CD8+细胞数量最低程度增加(Kizaki等,1995)。但肉牛血液T细胞数量的变化是否与环境温度由直接相关还有待进一步研究。
低环境温度饲养下的肉牛采食量、增重和饲料效率低于高温环境下。与4和5月相比,3月肉牛血清游离脂肪酸浓度更高,表明脂肪分解可能在较低的温度下发生,以产生热量来维持体温。血液中CD4+、CD8+和CD4+CD25+T细胞数量在3和4月高于5月,提示环境温度影响血液中T细胞数量。