環(huán)境溫濕度與奶牛健康密切相關(guān),冷熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)的影響是急需解決的瓶頸問題。本試驗旨在研究外界環(huán)境溫濕度的變化對奶牛生產(chǎn)性能、生理生化指標(biāo)、免疫機能和糞樣微生物多樣性等的影響,篩選出評價南方泌乳奶牛冷熱應(yīng)激的指標(biāo)并確定奶牛生產(chǎn)中適宜的環(huán)境溫濕度,為實現(xiàn)對奶牛冷熱應(yīng)激預(yù)測提供科學(xué)參數(shù),為集約化條件下奶牛生產(chǎn)環(huán)境的精確控制提供理論和數(shù)據(jù)支撐。試驗選取體重(627±58 kg)、泌乳天數(shù)(120-180天)、胎次(1-3胎)和體細胞數(shù)(50萬/m L)相近的泌乳期荷斯坦奶牛32頭,分為四組,分別為春季溫濕指數(shù)(THI)組、夏季THI組、秋季THI組和冬季THI組。每個試驗期40天,自由采食與飲水。試驗結(jié)果如下:(1)動態(tài)監(jiān)測武漢春季、夏季、秋季和冬季平均THI分別為61.74±3.59、85.09±1.29、61.95±2.95、42.97±5.19。夏季THI高達85.09時奶牛的直腸溫度(RT)和呼吸頻率(RR)最高,對應(yīng)的日均RR和RT分別最高可達103.71±1.93次/min、39.91±0.23℃;冬季THI 42.97時奶牛的RR和RT最低,對應(yīng)的日均RR和RT分別為21.70±1.70次/min、38.26±0.39℃。(2)夏季THI 85.09時奶牛日產(chǎn)奶量和4%標(biāo)準(zhǔn)乳均顯著低于春季(P0.05),夏季乳脂率最低且顯著低于冬季(P0.05),秋季乳蛋白率最低且顯著低于春季和夏季(P0.05),春季尿素氮的含量極顯著低于其他三個季節(jié)(P0.01);夏季干物質(zhì)采食量(DMI)、干物質(zhì)(DM)和粗蛋白(CP)消化率均最低,極顯著低于其他三個季節(jié)(P0.01),夏季粗脂肪(EE)和中性洗滌纖維(NDF)消化率均極顯著低于春季和冬季(P0.01),顯著低于秋季(P0.05);奶牛的站立時間春季極顯著低于其他三個季節(jié)(P0.01),夏季和冬季相比存在顯著差異(P0.05),夏季奶牛采食時間顯著低于秋季和冬季(P0.05)。夏季咀嚼頻率極顯著低于其他三個季節(jié)(P0.01),且秋季顯著低于春季和冬季(P0.05)。夏季飲水次數(shù)極顯著高于其他三個季節(jié)(P0.01),且秋季顯著高于冬季(P0.05)。(3)血清中超氧化物歧化酶(SOD)含量四個季節(jié)之間差異極顯著(P0.01),過氧化氫酶(CAT)含量冬季極顯著高于其他三個季節(jié)(P0.01),春季與秋季之間差異顯著(P0.05);春季奶牛催乳素和促黃體激素的水平極顯著高于其他三個季節(jié)(P0.01),促黃體激素的水平冬季極顯著高于夏季和秋季(P0.01),秋季孕酮的含量顯著高于夏季和冬季(P0.05),奶牛機體皮質(zhì)醇(Cor)的含量四個季節(jié)之間存在極顯著的差異(P0.01);腎上腺素的含量秋季和冬季之間差異顯著(P0.05),與春季和夏季相比差異極顯著(P0.01),熱休克蛋白70(HSP70)含量夏季極顯著高于其他三個季節(jié)(P0.01),冬季極顯著低于其他三個季節(jié)(P0.01),春季和秋季之間也存在顯著差異(P0.05);此外,夏季奶牛血清中的促炎細胞因子白細胞介素1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)含量均極顯著高于其他三個季節(jié)(P0.01),而免疫球蛋白G(Ig G)含量夏季極顯著低于其他三個季節(jié)(P0.01),春季極顯著高于冬季(P0.01),秋冬季節(jié)之間也存在顯著差異(P0.05)。(4)四個季節(jié)奶牛糞樣共有的OTU有765個,約占整體的76%,春季、夏季、秋季和冬季奶牛獨有的OTUs分別為6、11、1、4個。四個試驗組糞便微生物篩選出優(yōu)勢菌門為厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes),其豐度之和約占整體的92%;大于5%的優(yōu)勢菌屬為Romboutsia、Paeniclostridium、疣微菌屬(Ruminococcaceae UCG-005/014)、梭菌屬(Clostridium sensu stricto 1)、Turicibacter、Christensenellaceae_R-7_group、理研菌屬(Rikenellaceae RC9 gut group)、真桿菌屬([Eubacterium]_coprostanoligenes_group)、毛螺菌屬(Lachnospiraceae_NK3A20_group)、普沃氏菌屬(Prevotellaceae UCG-003)、雙歧桿菌屬(Bifidobacteium)和Solibacillus。夏季擬桿菌門含量顯著降低(P0.01),變形菌門的含量顯著升高(P0.05)。(5)THI和溫度(T)分別與RT、RR、日產(chǎn)奶量、Cor和四碘甲狀原氨酸(T4)呈極顯著相關(guān)(P0.01),其中產(chǎn)奶量發(fā)生改變的THI拐點是68.31,T拐點是17.22℃;在環(huán)境T為10℃~20℃,THI為55~65時,奶牛的RR在25.30次/min~44.02次/min,RT在38.14℃~38.96℃;THI大于68.31時,產(chǎn)奶量開始下降,通過二次曲線關(guān)系發(fā)現(xiàn)產(chǎn)奶量最高時THI為56.98,產(chǎn)奶量下降5.20%,奶牛的最適THI為45.65~68.31;當(dāng)T大于17.22℃時奶牛的產(chǎn)奶量開始下降,通過二次曲線關(guān)系發(fā)現(xiàn)當(dāng)T為14.43℃,產(chǎn)奶量下降1%,奶牛的最適T為11.64℃~17.22℃。(6)THI和T分別與RT、RR的雙變量和偏相關(guān)系數(shù)均大于0.8;THI與乳脂率在雙變量相關(guān)和偏相關(guān)分析中均顯著相關(guān)(P0.05),與尿素氮和脂蛋比在雙變量相關(guān)分析中差異顯著(P0.05),在偏相關(guān)分析中差異極顯著(P0.01),T與乳脂率、尿素氮和脂蛋比在雙變量相關(guān)和偏相關(guān)分析中均呈顯著相關(guān)(P0.05)。此外,在雙變量分析中,THI與Ig G呈極顯著(P0.01),THI與SOD雙變量分析中差異顯著(P0.05),而在偏相關(guān)分析中差異極顯著(P0.01);THI與TNF-α、谷胱甘肽過氧化氫酶(GPX)、總抗氧化能力(T-AOC)、CAT、丙二醛(MDA)及堿性磷酸酶(ALP)在雙變量相關(guān)和偏相關(guān)分析中差異一致,呈顯著相關(guān)(P0.05)或極顯著相關(guān)(P0.01)。在雙變量分析中,T與TNF-α和Ig G呈極顯著(P0.01)或顯著相關(guān)(P0.05);T與GPX、SOD、T-AOC和MDA在偏相關(guān)分析中差異顯著(P0.05)或極顯著相關(guān)(P0.01);T與CAT和ALP在雙變量相關(guān)和偏相關(guān)分析中均差異極顯著相關(guān)(P0.01)。綜上所述,高THI 85.09或低THI 42.97均一定程度上導(dǎo)致奶牛的產(chǎn)奶量降低,躺臥時間減少,泌乳相關(guān)激素水平降低,應(yīng)激激素水平升高,Ig G含量降低;高THI85.09時RR和RT均明顯升高,RT的升高引起奶牛糞樣中有益微生物(擬桿菌門和普沃氏菌屬等)降低,有害微生物(變形菌門)增多。篩選出評價南方奶牛冷熱應(yīng)激的指標(biāo)為THI、T、RR、RT、Cor、HSP70和反芻時間。南方荷斯坦奶牛適宜環(huán)境溫度在10℃~18℃(在濕度為70%~80%時)之間,適宜環(huán)境THI在45~68之間。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S823
【部分圖文】：

自由基在機體內(nèi)的產(chǎn)生、利用和清除三個過程innula et al 1995）。很多研究表明，當(dāng)動物受到熱應(yīng)激侵害時（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶響，影響機體的抗氧化系統(tǒng)，從而改變自由基的含量，這表氧化應(yīng)激（Yang et al 2010; Zeng et al 2014）。氧化應(yīng)激是指體衡，產(chǎn)生過多的活性氧和活性氮，造成機體組織細胞及蛋白損傷（Halliwell and Whiteman 2004）。所有生物，包括簡單菌，都具有復(fù)雜的抗氧化系統(tǒng)，來平衡體內(nèi)不斷產(chǎn)生的氧化兩條抗氧化系統(tǒng)，即抗氧化酶系統(tǒng)和抗氧化非酶系統(tǒng)�？寡魽T 和 GSH-Px，抗氧化非酶系統(tǒng)有維生素 E、維生素 Cne, GSH）、類胡蘿卜素及微量元素銅、鋅、硒、錳等，這些生物轉(zhuǎn)化。（圖 1-1 為抗氧化酶 GSH-Px、CAT 和 SOD 消除自

初是由 Siple 和 Passel（1945）提出，它已被廣泛用于估計。在 1971 年 Steadman 基于熱平衡提出新的 WCI，包含了 的變量。而后美國和加拿大氣象中心聯(lián)合提出了新的風(fēng)冷rature, WCT）指數(shù)，可作為判斷動物冷應(yīng)激的指標(biāo)，圖 1計算公式為：13.12 + 0.6215 T - 11.37V0.16+ 0.3965 TV0.16T 是環(huán)境溫度，單位為℃；V 是風(fēng)速，單位為 km/h。溫導(dǎo)致體表溫度的急劇下降，從而會導(dǎo)致肢體末端受到凍傷將外界低溫帶來的應(yīng)激劃分為不同程度（見表 1-4）。研究有受到凍傷；WCI 在-25 ~ 0 時，乳頭可能受到凍傷；當(dāng)會導(dǎo)致乳頭凍傷（司馬博鋒 2017）。

牛舍環(huán)境溫濕度及 THI 變化情況分別如圖3-1、3-2、3-3 和表 3-1 所示。由圖 3-1 可知，試驗期間牛舍的溫度春季為11.73℃~20.83℃，夏季為 30.27℃~34.67℃，秋季為 11.44℃~19.36℃，冬季為0.15℃~9.53℃，春季、夏季、秋季和冬季平均溫度分別為 17.06±2.38 ℃、32.31±1.39℃、16.99±1.94℃、5.11±2.94℃，夏季溫度明顯高于其他三個季節(jié)（P<0.01），冬季最低，春季和秋季之間沒有差異（P>0.05）（見表 3-1）。由圖 3-2 可知

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8 楊志強;王

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