石溢 易军 甘佳 方东辉 贺芳 阿果约达 邓小东 马晓琴 付茂忠 王巍

摘要：为研究日粮中添加不同浓度维生素E对夏季蜀宣花公牛生理指标和血清生化指标的影响，采用单因子设计，选用年龄、体质量［（450 ±21） kg］相近、健康无病的蜀宣花公牛16头，随机分成A、B、C、D组在日粮中添加不同浓度维生素E（0、200、300、400 IU/kg）。结果表明：（1）B、C、D组30 d和60 d呼吸频率均显著低于A组（P<0.05）。（2）B组60 d血清GLU浓度显著高于A组（P<0.05）；B、C、D组30 d和60 d血清AST活性均显著高于A组（P<0.05）；D组60 d血清ALT活性顯著高于A组（P<0.05）。（3）B、D组30 d血清GSH-Px活性显著高于A组（P<0.05），B、C、D组60 d血清GSH-Px活性显著高于A组（P<0.05）；B、C、D组60 d血清SOD活性显著高于A组（P<0.05）；B、D组30 d血清MDA浓度显著低于A组（P<0.05）。（4）B、C、D组第30 d血清LH浓度显著高于A组（P<0.05）。综上所述，日粮中添加维生素E能降低夏季蜀宣花公牛呼吸频率，缓解高温引起的肝脏受损，提高抗氧化能力，促进血清繁殖激素的分泌，维生素E的适宜添加水平为400 IU/kg。

关键词：维生素E；蜀宣花牛；热应激

中图分类号：S823.5  文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）03-0207-06

我国南方地区多为亚热带季风气候，夏季高温潮湿多雨。夏季在南方地区养殖肉牛面临最大的不利因素是高温、高湿导致肉牛产生热应激，临床表现为肉牛食欲不佳，采食量下降，生产性能降低，严重影响南方肉牛养殖的经济效益［1-2］。维生素E是一种脂溶性维生素，研究已经证明在日粮中添加一定量的维生素E能够提高畜禽抗热应激能力［3-5］。蜀宣花牛是我国南方第一个自主培育的乳肉兼用牛品种，在我国南方地区均有推广，推动了我国南方地区肉牛产业发展。但是维生素E对缓解夏季蜀宣花牛的热应激国内外还鲜有报道，本试验旨在研究在日粮中添加不同浓度的维生素E对夏季蜀宣花公牛生理及血清生化指标的影响，探讨维生素E对缓解夏季南方肉牛热应激的机理，为我国南方夏季高效、安全饲养肉牛提供一定科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及饲养管理

试验选择年龄相近、身体健康、体质量为（450±21） kg、体型外貌符合蜀宣花牛品种特征的蜀宣花公牛16头，试验前驱除体内寄生虫。采用栓系式饲养，每日每头试验牛饲喂精料4.0 kg，玉米青贮饲料14 kg，每日饲喂2次（08：00、16：00），饮水2次，各组饲养管理一致。

1.2 试验设计

随机将16头蜀宣花公牛分为4组（A、B、C、D组），每组日粮中添加不同浓度的维生素E（维生素E购自上海源叶生物科技有限公司，货号：S13016），其中，A组不添加维生素E、B组添加 200 IU/kg 维生素E、C组添加300 IU/kg维生素E、D组添加 400 IU/kg 维生素E。

1.3 试验地点和试验期

本试验于2020年5—8月在四川宣汉县牛犇养殖专业合作社进行，预饲期为7 d，正式试验期为60 d。

1.4 样本采集和测试

1.4.1 牛舍温湿度指数

在牛舍内牛床上方距地面1.5 m处悬挂温湿度记录仪（购于江苏省精创电气股份有限公司，型号：RC-4HC），整个试验期间不间断记录牛舍温湿度。根据温度和湿度计算温湿指数（THI）。THI=（1.8×T+32）-（0.55-0.55×RH×0.01）×（1.8×T-26），式中T表示温度，RH表示湿度。

1.4.2 生理指标

分别于试验期0、30、60 d测定试验牛的直肠温度和呼吸频率。

1.4.3 血液生化指标

分别于试验期0、30、60 d早晨09：00进行空腹颈静脉采血，每次采集血样 10 mL/头（2份），一份加入抗凝剂制成抗凝血浆，另一份静置15 min，4 000 r/min离心10 min，分离血清，冷冻保存于-80  ℃，备用。

指标测定：血清生化指标委托西南医科大学附属成都三六三医院检验科检测；血清中皮质醇（COR）浓度、促黄体生成素（LH）浓度、促卵泡促卵泡激素（FSH）浓度、睾酮（T）浓度、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）浓度、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性，采用南京建成生物工程研究所有限公司提供的试剂盒测定。

1.5 统计分析

试验数据采用单因子ANOVA（SPASS 20.0）进行分析，并结合Duncans法进行多重比较，结果采用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 牛舍内THI变化

由表1、图1可知，试验期间牛舍内平均THI≥72，表明在此期间牛舍内牛处于热应激状态。

2.2 维生素E对蜀宣花牛生理指标的影响

由表2可知，不同时间点同组间比较发现，A组和D组组内呼吸频率在不同时间点变化不显著（P>0.05）；B组和C组组内30 d较0 d分别显著下降20.75%和20.83%（P<0.05），60 d较 0 d 分别显著下降21.70%和27.08%（P<0.05），30 d和 60 d 呼吸频率变化不显著（P>0.05）。相同时间点不同组间比较发现，0 d各组呼吸频率差异不显著（P>0.05）；30 d，B、C、D组呼吸频率较A组分别显著下降22.22%、29.63%和20.37%（P<0.05），其中，C组呼吸频率显著低于B、D组（P<0.05）；60 d，B、C、D组呼吸频率较A组分别下降17.82%（P<0.05）、30.69%（P<0.05）和19.80%（P<0.05），且C、D这2组呼吸频率显著低于B组（P<0.05）。

各试验组试验期间直肠温度相对稳定，无显著性差异（P>0.05）。

2.3 维生素E对蜀宣花牛血清生化指标的影响

由表3可知，各试验组试验期间血清中总蛋白（TP）浓度相对稳定，无显著性变化（P>0.05）。

不同时间点同组间比较发现，A、C、D组血清葡萄糖（GLU）浓度变化不显著（P>0.05）；B组30 d和60 d血清GLU浓度较0 d分别显著升高13.42%和15.53%（P<0.05）。相同时间不同组间比较发现，0 d时各组GLU浓度差异不显著（P>0.05）；30 d，B组GLU浓度显著高于A、C、D组（P<0.05）；60 d，B组GLU浓度显著高于A组（P<0.05）。

不同时间点同组间比较发现，A组血清门冬氨酸氨基转移酶（AST）活性变化不显著（P>0.05），B、C、D组AST活性随时间的增加呈下降趋势，B、C、D组30、60 d血清AST活性较0 d分别显著下降27.39%、38.00%、25.51%、43.22%、53.50%和40.82%（P<0.05）。相同时间不同组间比较发现，A组30、60 d血清AST活性均显著高于B、C、D组血清AST活性（P<0.05）。

不同时间点同组间比较发现，B、C、D组血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性随着时间增加呈下降趋势，其中，D组30 d和60 d血清浓度较0 d分别显著下降25.66%和35.40%（P<0.05）。相同时间点不同组间比较发现，60 d A组血清ALT活性显著高于D组（P<0.05）。

2.4 维生素E对热应激蜀宣花牛血清抗氧化性能的影响

由表4可知，不同时间点同组间比较发现，A组60 d血清GSH-Px活性较30 d显著下降10.41%（P<0.05）；B組血清GSH-Px活性变化不显著（P>0.05）；C组30 d和60 d血清GSH-Px活性较0 d显著升高24.30%和26.03%（P<0.05）；D组30 d和60 d血清GSH-Px活性较0 d显著升高22.02%和20.86%（P<0.05）。相同时间不同组间比较发现，0 d时各组血清GSH-Px活性差异不显著（P>0.05）；30 d时B组和D组血清GSH-Px活性显著高于A组（P>0.05）；60 d时B组、C组和D组血清GSH-Px活性显著高于A组（P<0.05）。

不同时间点同组间比较发现，A组30 d和60 d血清SOD活性分别较0 d显著下降39.57%和36.29%（P<0.05）；B、C、D组下降不显著（P>0.05）。相同时间点不同组间比较发现，0 d和60 d各组血清SOD活性差异不显著（P>0.05）；30 d时B、C、D组血清SOD活性显著高于A组（P<0.05）。

各试验组试验期间血清T-AOC相对稳定，无显著性变化（P>0.05）。

不同时间点同组间比较发现，A组30 d血清MDA浓度较0 d升高42.14%（P<0.05）；B组30 d血清MDA浓度较0 d下降52.55%（P<0.05）；C、D组血清MDA浓度变化不显著（P>0.05）。相同时间不同组间比较发现，0 d和60 d，各组血清MDA浓度差异不显著（P>0.05）。30 d时C组和D组血清MDA浓度显著低于A组（P<0.05）。

2.5 维生素E对蜀宣花牛血清激素水平的影响

由表5可知，不同时间点同组内比较发现，A组血清LH浓度变化不显著（P>0.05）；B组30 d血清LH浓度较0 d显著升高77.66%（P<0.05）；C组和D组30 d血清LH浓度较0 d和60 d分别显著升高52.56%、30.70%、103.34%和109.77%（P<0.05）。

相同时间点不同组间比较发现，0 d和60 d时各组血清LH浓度差异不显著（P>0.05）；30 d时B、C、D组血清LH浓度显著高于A组（P<0.05）。

各试验组试验期间血清FSH浓度相对稳定，无显著性变化（P>0.05）。

不同时间点同组内比较发现，A组30 d血清COR浓度较0 d升高17.49%（P<0.05）；B组30 d血清COR浓度较0 d上升27.34%（P<0.05），较60 d上升33.13%（P<0.05）；C组60 d血清COR浓度较0 d和30 d分别显著下降19.77%和21.50%（P<0.05）；D组血清COR浓度变化不显著（P>0.05）。相同时间不同组间比较发现，各组间COR浓度差异不显著（P>0.05）。

不同时间点同组内比较发现，C组30 d血清T浓度较0 d上升19.70%（P<0.05）。相同时间点不同组间比较发现，各组血清T浓度差异不显著（P>0.05）。

3 讨论

3.1 维生素E对热应激蜀宣花公牛呼吸频率和直肠温度的影响

我国南方地区以亚热带季风气候为主，夏季高温高湿，肉牛极易处于热应激状态。热应激状态下，肉牛的采食量、抵抗力和繁殖力均会下降，甚至引起各种疾病。本试验点处于四川省宣汉县，夏季闷热潮湿。本研究发现，6—8月牛舍内THI均高于72，表明整个试验间试验牛均处于热应激环境下。在适宜的环境温度下，牛的呼吸频率为20～40次/min，体温约38.5 ℃。在热应激状态下，肉牛通过增加呼吸频率来增加蒸发散热，当呼吸代偿仍不能有效缓解环境温度对机体的影响时，肉牛体温才会升高［6-7］。本研究中，A组牛群呼吸频率差异不显著（P>0.05），B、C、D组牛群呼吸频率较A组显著下降（P<0.05），表明蜀宣花牛具有较强的抗热应激能力，在热应激状态下仍能维持稳定的呼吸频率，同时在日粮中添加维生素E能有效降低处于高温高湿状态下蜀宣花牛的呼吸频率。在整个试验过程中，各试验组牛群直肠温度均处于稳定状态，表明高湿热状态不会影响试验牛群直肠温度，可能是因为育肥牛的体温调节能力强于生长牛，也可能是由于在试验的THI范围内蜀宣花牛能通过其他方式来增加散热，从而保持体温的稳定［8］。

3.2 维生素E对热应激蜀宣花公牛血液生化指标的影响

TP、GLU、AST和ALT指标是反映动物肝功能状态的主要指标［9］。TP是反映机体蛋白质代谢水平和机体营养状况的指标，当机体营养状况良好时，蛋白质合成量有所增加，血浆中总蛋白含量也会增加［10］。在热应激状态下，动物通过降低采食量，从而减少消化吸收产热，但减少采食量会对动物机体营养状况造成影响。本研究中各试验组肉牛血清TP浓度变化无显著性差异，表明在日粮中添加维生素E对蜀宣花公牛血清TP浓度无显著性影响。GLU是动物机体重要的供能物质，对维持动物正常生理机能起着巨大的作用。正常情况下GLU在肝脏的调解下是稳定的，当GLU低于正常值时，动物可能有营养不良、酮病等发生［11］。本研究中A组蜀宣花公牛血清GLU浓度呈下降趋势，而B、C、D组蜀宣花公牛血清GLU浓度均有不同程度上升，可能是因为高温高湿环境下蜀宣花牛采食量下降，造成营养供给不足，从而导致蜀宣花牛血清GLU浓度下降；在饲料中添加维生素E能缓解蜀宣花牛热应激、增加采食量，故B、C、D组血清GLU浓度呈上升趋势。其中，B组血清GLU浓度显著升高（P<0.05），表明在日粮中添加200 IU/kg的维生素E能提高高温高湿下蜀宣花公牛血清GLU浓度。AST和ALT是动物机体内非特异性功能酶，大量存在于肝脏组织中，当动物肝脏受损和发生炎症时，血清中的AST和ALT活性会升高，因此血清中AST和ALT活性通常作为检测肝细胞受损程度的重要指标。本研究中B、C、D组血清AST活性显著下降（P<0.05），表明在日粮中添加维生素E能降低高温高湿下蜀宣花公牛血清AST活性。D组60 d血清ALT活性显著低于0 d（P<0.05），表明在日粮中添加400 IU/kg维生素E能降低血清ALT活性。

3.3 维生素E对蜀宣花公牛血清抗氧化指标的影响

自由基是动物机体内重要的活性元素，是细胞进行生命活动不可或缺的活性物质。研究表明，低剂量的自由基能增强机体免疫能力、提高部分酶的活性、参与机体内一些活性物质合成和信号传导等功能［12］。在正常生理情况下，机体内自由基的产生和清除处于动态平衡［13］。大量的研究表明，高温应激能诱发组织缺氧和缺血，从而降低细胞清除自由基能力，造成自由基增加，大量的自由基会破坏动物体内的抗氧化酶系统，最终导致细胞膜破坏及产生毒性代谢产物［14-15］。GSH-Px和SOD是体内广泛存在的2种重要的抗氧化酶，其活性反映了机体清除氧自由基的能力；T-AOC是衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标，可代表和反映机体抗氧化酶系统和非酶系统对外来刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的状态；MDA是氧自由基引起的脂质过氧化反应所产生的脂质过氧化物在机体内代谢的终产物，其含量与机体组织细胞的脂质过氧化程度有关［13，16-17］。本次试验中，添加不同浓度的维生素E能在一定程度上显著提高血清GSH-Px和SOD的活性（P<0.05），显著降低血清MDA含量（P<0.05），对T-AOC无显著性影响（P>0.05），表明在日粮中添加维生素E能提高蜀宣花牛的抗氧化能力，降低热应激对机体的损害。

3.4 维生素E对蜀宣花公牛血清激素的影响

FSH和LH是动物垂体前叶合成分泌的糖蛋白促性腺激素，对雄性动物的精子产生起着重要的调节作用［18-19］。在雄性激素的作用下，FSH和LH不仅能促进精子成熟，而且对性腺以外的组织发育也具有一定的积极作用［20］。环境应激对雄性动物生殖机能的影响主要通过下丘脑—垂体—睾丸轴起作用。在应激情况下，下丘脑分泌GnRH减少，使垂体分泌FSH和LH减少，导致动物繁殖机能下降，甚至出现不育［21］。本研究发现，在日粮中添加不同浓度的维生素E能在试验30 d显著提高蜀宣花公牛血清LH浓度，对血清FSH浓度无显著影响。皮质醇是由腎上腺皮质的束状带和网状带分泌的糖皮质激素，主要参与糖代谢的调节［22］。本试验结果表明，C组蜀宣花公牛30 d血清皮质醇浓度显著（P<0.05）升高。本试验结果表明，日粮中添加 300 IU/kg 的维生素E对肉牛的肾上腺有一定影响，增强了肾上腺皮质的分泌活动。T是由睾丸分泌的一种类固醇激素，在维持雄性第二性征，促进精子成熟，刺激副性腺发育等方面起着重要作用，研究表明LH合成减少会降低T分泌水平［23］。本试验结果表明，在日粮中添加不同浓度的维生素E能提高30 d蜀宣花公牛血清T浓度，且当维生素E浓度为300 IU/kg时能显著（P<0.05）提高30 d蜀宣花公牛血清T浓度，也验证了血清LH合成能影响血清T分泌，但其影响机制还需进一步研究。

3.5 蜀宣花牛耐热应激研究

蜀宣花牛是我国南方培育的乳肉兼用型牛种，在热应激状态下蜀宣花牛各项血液指标变化模式与荷斯坦牛和西门塔尔牛差异较大，血液指标变化模式证明蜀宣花牛有更强的抗热应激能力［24］。在研究牛种资源抗热应激调控机制时，发现在热应激条件下，蜀宣花牛HSP70基因的表达量极显著高于荷斯坦牛、娟荷杂交牛，证明了蜀宣花牛的抗热应激强于荷斯坦牛和娟荷杂交牛［25］。本试验结果表明，日粮中未添加维生素E组蜀宣花公牛在 30 d 和60 d血清中SOD活性显著下降，MDA和COR浓度在30 d显著升高（P<0.05），在60 d无显著性差异，其余指标均无显著性变化。本研究结果也证明，蜀宣花牛有较强的耐热应激能力，这可能是因为蜀宣花牛特殊的遗传背景。蜀宣花牛含有6.25%的宣汉黄牛（巴山牛）血缘，而宣汉黄牛的耐热应激能力较强［7］。但是蜀宣花牛耐热应激的分子机制还需进一步研究。

4 结论

在日粮中添加维生素E能降低蜀宣花公牛呼吸频率，缓解热应激状态下蜀宣花公牛肝脏受损，提升抗氧化能力，促进繁殖激素的分泌。综合各项试验结果，在日粮中添加400 IU/kg维生素E效果较好。

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