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热应激对生长猪肠道健康和HPA轴的影响及机制

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热应激对生长猪肠道健康和HPA轴的影响及机制

作者：刘帅华中农业大学

学位级别：硕士

热应激状态下,动物主要表现为采食量降低、生长缓慢、饲料转化率降低、抗病能力减弱,甚至出现死亡。肠道是机体营养物质消化吸收的主要位点和对外免疫防御的第一道屏障,也是热应激中最容易受到影响的靶器官。目前,关于热应激对生长猪肠... 详细信息

热应激状态下,动物主要表现为采食量降低、生长缓慢、饲料转化率降低、抗病能力减弱,甚至出现死亡。肠道是机体营养物质消化吸收的主要位点和对外免疫防御的第一道屏障,也是热应激中最容易受到影响的靶器官。目前,关于热应激对生长猪肠道健康和采食量的影响及机制研究还较少,因此,本研究旨在揭示急性热应激对生长猪肠道健康和采食量的影响及机制。试验选取体重34.14±0.40 kg的生长猪（杜×长×大）24头,按体重随机分配到3组,每组8头猪,分别为:适温自由采食组（TN,25.0±1.0℃）;2)高温自由采食组（HS,35.0±1.0℃）;3)适温采食配对组（PF,温度同TN组,采食量与HS组前1日采食量相同）。试验期7 d,实验开始时HS组的环境温度从25.0℃迅速升温控制在35.0±1.0℃左右,做24 h不间断高温处理。分别于试验开始第1天和第7天采集血清样品,试验结束后屠宰取样。主要实验结果如下:（1）与TN组相比,HS组、PF组生长猪平均日采食量、平均日饮水量和平均日增重显著降低（P＜0.05）,水料比显著提高（P＜0.05）;试验第1天,HS组血液肾上腺素、皮质醇和胰岛素样生长因子-1含量显著升高（P＜0.05）;试验第7天,HS组皮质醇含量显著降低（P＜0.05）。（2）与TN组相比,HS组空肠胰蛋白酶活力显著提高（P＜0.05）,空肠和回肠脂肪酶活力显著降低（P＜0.05）。与TN组相比,HS组空肠、回肠和十二指肠绒隐比、绒毛高度,空肠隐窝深度降低（P＜0.05）。与TN组相比,HS组十二指肠、空肠、回肠和盲肠HSP70,十二指肠和回肠ZO-1,回肠和盲肠Occludin蛋白表达显著提高（P＜0.05）,回肠和盲肠Claudin-1蛋白表达显著降低（P＜0.05）。（3）与TN组相比,HS组回肠粘膜Mucin 1、Mucin 2、PG1-5、TLR2、TNF-α、IL-6、IL-8基因m RNA和p65蛋白表达显著升高（P＜0.05）。与TN组相比,HS组回肠粘膜和肝脏HSP27、回肠粘膜HIF-1αm RNA表达显著升高（P＜0.05）,但下丘脑HSP90 m RNA表达显著降低（P＜0.05）。（4）与TN组相比,HS组脂肠内容物中乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异戊酸和总短链脂肪酸含量均显著降低（P＜0.05）。直肠内容物16S r RNA测序结果显示,热应激改变了微生物结构与丰度,与TN组相比,HS组Simpson指数降低（P＜0.05）,HS组变形菌门、γ‐变形菌纲、假单胞菌目、莫拉氏菌科和不动杆菌属的丰度显著增加（P＜0.05）,拟杆菌门、拟杆菌纲、拟杆菌目和普雷沃氏菌科的丰度显著降低（P＜0.05）。功能预测分析发现,热应激对肽酶、氨基酸代谢、淀粉和蔗糖代谢等营养代谢途径产生不利影响。盲肠内容物宏基因组测序结果显示,与TN组相比,HS组RNA修饰、染色体结构及动态、能量产生和传递、氨基酸转运和代谢等功能显著提高,细胞核结构功能显著降低。（5）与TN组相比,HS组回肠CCK、GIP、PYY的m RNA表达显著提高（P＜0.05）,下丘脑lep R、POMC、MC3R、MC4R、AMPKα1的m RNA表达显著降低（P＜0.05）。蛋白组学结果表明,与TN组相比,HS主要影响下丘脑丙氨酸及天冬氨酸和谷氨酰胺、精氨酸生物合成,垂体代谢途径、次级代谢产物的生物合成,肾上腺PI3K-Akt通路。HPA轴在热应激中蛋白组变化表明,热应激主要影响能量代谢、免疫相关通路。综上所述,热应激导致生长猪采食降低,损害猪肠道的消化吸收功能及免疫功能,并导致肠道菌群结构改变、功能紊乱,严重损害生长猪肠道健康;热应激导致的采食降低与肠道及下丘脑的采食因子表达有关。

关键词：热应激采食量肠道菌群肠道屏障 HPA轴

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热应激对家兔卵巢miRNA表达谱的影响

热应激对家兔卵巢miRNA表达谱的影响

作者：汤立鹏四川农业大学

学位级别：硕士

大量研究表明mi RNA在热应激条件下引起卵巢组织细胞变形和坏死,最终影响卵巢功能。本研究以46只新西兰兔为实验动物,利用ELISA、HE染色、TUNEL染色和小RNA测序等实验技术探索热应激对卵巢组织及其mi RNA表达谱的影响,筛选出热应激相关... 详细信息

大量研究表明mi RNA在热应激条件下引起卵巢组织细胞变形和坏死,最终影响卵巢功能。本研究以46只新西兰兔为实验动物,利用ELISA、HE染色、TUNEL染色和小RNA测序等实验技术探索热应激对卵巢组织及其mi RNA表达谱的影响,筛选出热应激相关的候选mi RNAs以及可能的信号通路。研究结果为深入了解热应激模式下母兔卵巢mi RNA的调控机制奠定了基础,也为研究热应激对生殖器官及生殖过程的影响提供了一种新的途径。研究结果如下:1.热应激处理后母兔的日增重、卵巢重以及相对卵巢重都显著降低(P热应激处理后母兔血清中的CAT、GSH-Px,IL-2以及IL-8的血清水平都显著降低(P热应激处理后母兔卵巢组织中的卵泡发生异常,尤其是原始卵泡。与CON组相比,HS组卵泡细胞与初级卵母细胞的空隙明显增大且空泡化的卵泡的数量显著升高(P热应激处理后母兔卵巢组织中的细胞凋亡率显著升高。其中CON组的卵巢细胞凋亡率为1.04%,而HS组的卵巢细胞凋亡率为2.47%,HS组的卵巢细胞凋亡率显著升高(P热应激处理后的的卵巢组织,结果发现了23个差异表达的mi RNAs,包括15个上调的mi RNAs和8个下调的mi RNAs。同时,对其预测的靶基因进行功能分析,发现了潜在的信号通路。6.随机选取11个的差异表达的mi RNAs被用于RT-q PCR验证,结果显示一致的趋势,表明了测序结果的可靠性。同时挑选了候选mi RNAs的9个靶基因进行RTq PCR验证,结果表明了这些候选mi RNAs与其靶基因存在潜在的靶向关系。综上所述,热应激显著降低了母兔的生长性能,以及造成母兔卵巢受损及其mi RNA表达谱的变化。

关键词：热应激母兔卵巢 miRNA 生长性能

苦参总黄酮对热应激导致的小鼠生殖功能障碍的治疗作用及机制

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中国现代应用药学 2023年第24期40卷 3368-3376页

作者：来永巍路倩叶超王艳春张以忠刘师兵任旷范红艳吉林医药学院药学院吉林132013

目的研究苦参总黄酮对阴囊局部热应激引起雄性小鼠睾丸组织损伤的修复作用及机制。方法使用TCMSP数据库对苦参中黄酮类化合物的靶点进行筛选,对靶点进行生信分析。使用阴囊热应激小鼠模型,苦参黄酮进行干预。检测各组小鼠的精子密度... 详细信息

目的研究苦参总黄酮对阴囊局部热应激引起雄性小鼠睾丸组织损伤的修复作用及机制。方法使用TCMSP数据库对苦参中黄酮类化合物的靶点进行筛选,对靶点进行生信分析。使用阴囊热应激小鼠模型,苦参黄酮进行干预。检测各组小鼠的精子密度、精子畸变率,观察睾丸组织形态改变。q-PCR和Western blotting检测睾丸肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)的m RNA以及蛋白水平。组织匀浆检测Na^(+)-K^(+)-ATP酶、Mg^(2+)-ATP酶、Ca^(2+)-ATP酶、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、山梨醇脱氢酶(sorbitol dehydrogenase,SDH)活性,丙二醛(malondialdehyde,MDA)、NO、TNF-α的水平及血清中睾酮含量。结果热应激可以导致小鼠精子的密度减少、畸变的精子增加,睾丸生精上皮明显变薄,细胞层次和数量下降,ATP酶、LDH、SDH的活性显著降低,增加睾丸组织MDA、NO的含量及TNF-α和IL-17的表达。使用250,500 mg·kg^(-1)·d^(-1)苦参黄酮干预后,精子质量及睾丸组织形态损伤得到改善,睾丸组织中TNF-α和IL-17的水平降低,ATP酶、SDH活性增高,睾酮水平增高。结论苦参总黄酮的作用机制是通过抑制炎症因子TNF-α和IL-17的水平,提高抗脂质过氧化能力及抑制NO的作用,增强精子发生的能量酶的活性,提高血清睾酮水平,改善热应激导致的生殖障碍。

关键词：苦参总黄酮热应激睾丸组织损伤 TNF-α IL-17

脂肪粉和诱食剂对热应激环境下干奶牛生理状态、血清生化指标及产后产奶量的影响

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动物营养学报 2022年第12期34卷 7844-7857页

作者：户林其王海慧赵晓静沈宜钊李妍王姗姗霍子韩王志远曹玉凤李建国高艳霞河北农业大学动物科技学院保定071001 保定职业技术学院保定071001 农业农村部奶牛健康养殖重点实验室(部省共建) 保定071001 河北农业大学动物医学院保定071001 河北省牛羊胚胎技术创新中心保定071001 河北省乳制品产业技术研究院石家庄050000

本试验旨在研究热应激环境下饲粮中添加脂肪粉和诱食剂对干奶牛生理状态、血清生化指标及产后产奶量的影响,以期为生产中通过营养调控缓解干奶牛热应激提供理论依据。选择40头处于干奶期的荷斯坦奶牛[妊娠天数(239±5)d、胎次(1.95±0.... 详细信息

本试验旨在研究热应激环境下饲粮中添加脂肪粉和诱食剂对干奶牛生理状态、血清生化指标及产后产奶量的影响,以期为生产中通过营养调控缓解干奶牛热应激提供理论依据。选择40头处于干奶期的荷斯坦奶牛[妊娠天数(239±5)d、胎次(1.95±0.30)胎],随机分为4组,每组10头。采用2×2双因素试验设计,设2个诱食剂添加水平[0和2 g/(d•头)]和2个脂肪粉添加水平[0和60 g/(d•头)]。试验期97 d,其中预产期前40-20 d按上述处理进行补饲,所有试验牛在预产期前19 d至分娩当日、分娩后第1天至产后21 d、产后22-56 d统一管理,分别饲喂围产前期、围产后期和泌乳期饲粮,自由饮水。结果显示:1)脂肪粉、诱食剂及二者的交互作用对干奶牛的呼吸频率均无显著影响(P>0.05),但添加脂肪粉可显著降低直肠温度(P热应激干奶牛干物质采食量无显著影响(P>0.05)。3)补饲诱食剂组干奶牛预产期前28 d的血清碱性磷酸酶活性显著高于其他3组(P0.05)。5)不同处理对犊牛初生重无显著影响(P>0.05)。6)补饲诱食剂组第3周产奶量显著高于其他3组(P0.05)。综上所述,在热应激环境下,在干奶牛饲粮中添加脂肪粉和诱食剂,虽然对干物质采食量无显著影响,但可以提高奶牛产后血清葡萄糖含量,其中单独添加诱食剂可提高产后第3周的产奶量。

关键词：脂肪粉诱食剂干奶牛热应激

饲粮中添加广藿香油对热应激肉牛生长性能和血清生化指标的影响

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动物营养学报 2022年第1期34卷 395-403页

作者：尚相龙杨梓曼兰剑聂春桃陈环瞿明仁杨建军宋小珍江西农业大学江西省动物营养重点实验室/营养饲料开发工程研究中心南昌330045 高安裕丰农牧业有限公司宜春330800

本试验旨在研究饲粮中添加不同水平的广藿香油对热应激肉牛生长性能和血清生化指标的影响。选取18月龄、体重[(330±20)kg]相近的锦江黄牛36头,随机分为4组,每组3个重复,每个重复3头牛。其中对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂在基础饲粮中... 详细信息

本试验旨在研究饲粮中添加不同水平的广藿香油对热应激肉牛生长性能和血清生化指标的影响。选取18月龄、体重[(330±20)kg]相近的锦江黄牛36头,随机分为4组,每组3个重复,每个重复3头牛。其中对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂在基础饲粮中分别添加50、100和150 mg/kg的广藿香油的试验饲粮。试验选在夏季高温高湿环境中进行,预试期10 d,正试期30 d。结果表明:1)试验期间,牛舍环境的日平均温湿指数高于79,表明肉牛处于热应激环境。与对照组相比,50 mg/kg组和150 mg/kg组试验牛的呼吸频率在第30天显著降低(P热应激;在饲粮中添加广藿香油可缓解肉牛热应激反应,改善热应激条件下肉牛的免疫功能,并提高其生长性能;其中,以50 mg/kg的添加效果较好。

关键词：广藿香油热应激肉牛血清生化指标生长性能

通风喷雾对热应激肉牛生长性能、营养物质表观消化率、瘤胃发酵参数及血清指标的影响

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动物营养学报 2024年

作者：吴清洋万发春刘磊程安玮兰欣怡王祚沈维军湖南农业大学动物科学技术学院湖南农业大学食品科学技术学院湖南农业大学动物医学院

本试验旨在研究通风喷雾对热应激肉牛生长性能、营养物质表观消化率、瘤胃发酵参数及血清指标的影响。选取12月龄左右、体重(420.22±46.67) kg的西门塔尔杂交公牛32头,随机分为2组,即对照组和通风喷雾组,每组16个重复,每个重复1头牛。... 详细信息

本试验旨在研究通风喷雾对热应激肉牛生长性能、营养物质表观消化率、瘤胃发酵参数及血清指标的影响。选取12月龄左右、体重(420.22±46.67) kg的西门塔尔杂交公牛32头,随机分为2组,即对照组和通风喷雾组,每组16个重复,每个重复1头牛。试验期间2组肉牛大部分时间处于轻度或中度热应激环境中,试验组牛舍安装风机和喷雾装置,对照组牛舍不做任何处理。试验期共45 d,其中预试期15 d,正试期30 d。结果显示:1)与对照组相比,通风喷雾组肉牛的呼吸频率(RR)和直肠温度(RT)极显著降低(P0.05),但平均日增重(P=0.089)和干物质采食量(P=0.075)均有显著升高的趋势。3)与对照组相比,通风喷雾组的肉牛瘤胃液pH极显著升高(P热应激条件下对牛舍进行通风喷雾能够降低肉牛直肠温度和呼吸频率,提高肉牛血清中免疫球蛋白含量和抗氧化水平,减少体内自由基累积,从而有效缓解热应激对肉牛生理和免疫功能以及抗氧化能力造成的负面影响。

关键词：热应激肉牛通风喷雾抗氧化免疫

金银花提取物对热应激奶山羊生产性能、乳成分、血清生化指标和抗氧化能力的影响

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动物营养学报 2022年第9期34卷 5995-6002页

作者：梅杰吕美曾佳刘红云浙江大学动物科学学院奶业科学研究所杭州310058

本试验旨在研究金银花提取物对热应激奶山羊生产性能、乳成分、血清生化指标和抗氧化能力的影响。试验选取30只产奶量、胎次、体重相近的泌乳期萨能奶山羊,随机分为3组,每组10只。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加1.4(Ⅰ... 详细信息

本试验旨在研究金银花提取物对热应激奶山羊生产性能、乳成分、血清生化指标和抗氧化能力的影响。试验选取30只产奶量、胎次、体重相近的泌乳期萨能奶山羊,随机分为3组,每组10只。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加1.4(Ⅰ组)和2.8 g/kg DM(Ⅱ组)金银花提取物。预试期7 d,正试期35 d。结果表明:1)与对照组相比,Ⅰ组热应激奶山羊的直肠温度和呼吸频率显著降低(P热应激奶山羊的干物质采食量、产奶量、乳糖率、乳脂率、乳蛋白率及乳中体细胞数和尿素氮、总固形物含量均无显著影响(P>0.05)。3)饲粮中添加金银花提取物对热应激奶山羊血清总蛋白、白蛋白、葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸含量及谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶活性均无显著影响(P>0.05)。4)与对照组相比,Ⅰ、Ⅱ组热应激奶山羊血清丙二醛含量显著降低(P热应激奶山羊血清超氧化物歧化酶活性显著增加(P热应激奶山羊的生产性能无显著影响,但可降低直肠温度和呼吸频率,提高抗氧化能力,有效缓解奶山羊热应激。在本试验条件下,饲粮中金银花提取物适宜的添加量为1.4 g/kg DM。

关键词：热应激奶山羊金银花提取物生产性能血清生化指标抗氧化能力

丁二醇对热胁迫下匍匐翦股颖内源激素及其相关基因表达水平的调控

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草业学报 2022年第12期31卷 118-132页

作者：赵宁马晖玲张然张金青史毅甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

为了提高匍匐翦股颖的越夏能力,本试验以匍匐翦股颖Penn A4为材料,模拟设置人工气候热胁迫(37℃/32℃,昼/夜),通过叶面喷施300μmol·L2,3-丁二醇(BD),测定分析BD对Penn A4盆栽苗在热胁迫第0(BD预处理前)、7、42天及恢复常温第10天时叶... 详细信息

为了提高匍匐翦股颖的越夏能力,本试验以匍匐翦股颖Penn A4为材料,模拟设置人工气候热胁迫(37℃/32℃,昼/夜),通过叶面喷施300μmol·L2,3-丁二醇(BD),测定分析BD对Penn A4盆栽苗在热胁迫第0(BD预处理前)、7、42天及恢复常温第10天时叶片内源激素含量及其相关基因表达的影响。结果表明:外源BD提高了热胁迫7 d时Penn A4细胞分裂素、赤霉素3、茉莉酸类含量,降低了生长素、水杨酸、脱落酸、1-氨基环丙烷羧酸含量,并抑制了其相关基因的表达,从而促进了蒸腾降温及植株营养生长;胁迫42 d时,BD上调各个激素相关基因的表达量,通过促进内源激素运输降低了叶片活性激素含量,从而抑制了植株营养生长,为Penn A4抵御长时间热胁迫保存了能量,并提高了其存活几率。综上,BD可通过调节内源激素代谢加快短期胁迫下Penn A4生长速率及蒸腾散热,抑制长期胁迫下植株的衰老和生长速率来提高Penn A4耐热性。

关键词：丁二醇热应激匍匐翦股颖内源激素基因表达

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烟酸缓解反刍动物热应激的研究进展

动物营养学报 2022年第4期34卷 2130-2139页

作者：邹必成龙凡瞿明仁许兰娇江西农业大学动物科学技术学院江西省动物营养重点实验室营养饲料开发工程研究中心南昌330045

热应激是影响反刍动物生产的重要因素之一,危害反刍动物健康、生产性能、瘤胃发酵功能。烟酸是反刍动物必需维生素之一,参与机体脂质代谢、促进血管舒张、减轻机体炎症,具有缓解热应激的功效。本文重点介绍了烟酸对热应激条件下反刍动... 详细信息

热应激是影响反刍动物生产的重要因素之一,危害反刍动物健康、生产性能、瘤胃发酵功能。烟酸是反刍动物必需维生素之一,参与机体脂质代谢、促进血管舒张、减轻机体炎症,具有缓解热应激的功效。本文重点介绍了烟酸对热应激条件下反刍动物生产性能、血液指标、瘤胃发酵功能的影响,同时探讨烟酸缓解热应激的可能机理。

关键词：烟酸热应激反刍动物作用机理