关于饮食干预措施缓解哺乳期奶牛热应激效果的荟萃分析

《Journal of Dairy Science》：Meta-analysis of the effects of dietary interventions to alleviate heat stress in lactating dairy cows

　　阿贡·伊拉万|阿米鲁尔·法伊兹·姆德·阿兹米|姆德·阿蒂库尔·拉赫曼|尤利安里·里兹基·扬扎|穆查马德·穆奇拉斯|哈斯利扎·阿布·哈西姆|艾哈迈德·索菲安|阿努拉加·贾亚内加拉|明·高|亚当·切斯拉克|文森特·尼德科尔|塞尔坎·阿特斯
印度尼西亚苏拉卡塔市Sebelas Maret大学职业学校，邮编57126

**摘要**
本元分析评估了各种饮食干预措施在缓解泌乳奶牛热应激不良影响方面的有效性。共纳入了53项研究，这些研究涵盖了广泛的地理位置、泌乳阶段和治疗周期。研究的干预措施包括多种饲料添加剂和/或补充剂，如活性酵母（主要是酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae及其衍生产品）、植物化学物质、维生素、矿物质、甜菜碱、氨基酸和脂类。数据使用R软件中的metafor包通过单变量和多变量元分析方法进行统计分析。还对亚组变量和协变量（比如胎次、品种、DMI或泌乳阶段、干预持续时间以及气候区域）与主要响应变量（如产奶量、DMI、FCM和产奶量/DMI）之间的关系进行了分析。总体结果表明，饮食干预可以提高暴露于热应激下的泌乳奶牛的产奶量（+3.41%）、DMI（+2.51%）、FCM（+4.75%）和ECM（+5.19%），但饲料效率指标（产奶量/DMI和ECM/DMI）未受到显著影响。所有模型均表现出较高的异质性（I2 > 90%；Qp值 < 0.001），表明研究结果存在显著差异。值得注意的是，饲料添加剂和补充剂的类型（处理组）对产奶量、DMI、FCM和ECM有显著影响（P < 0.001），而其他因素（如地区和试验持续时间）对此没有影响。酵母及其衍生产品和植物化学物质是应用最广泛的研究对象，分别与未处理的奶牛相比，它们的产奶量提高了+3.61%（n = 24）和+3.75%（n = 20），DMI分别提高了+4.25%（n = 21）和+2.0%（n = 14）。进一步的分组分析显示，活性酵母（Saccharomyces cerevisiae）和益生菌能够使产奶量分别提高+5.70%（n = 15）和+3.42%，而A. oryzae则没有显著效果。总体而言，酵母并未影响乳成分，但提高了粗蛋白消化率（+3.70%）和总抗氧化能力（+25.1%），同时降低了血液尿素氮（?27.3%）、血浆触珠蛋白（?7.85%）和呼吸速率（?2.85%）。矿物质+维生素的补充处理提高了产奶量（+4.32%，n = 8）、DMI（+2.52%，n = 8）和ECM（+8.39%，n = 12），但未影响饲料效率。

尽管大多数响应变量存在较高的异质性（I2 > 90%），因此需要更多的数据来提高结果的准确性和一致性。然而，各项指标效果的一致性表明，特别是含酵母、植物化学物质和矿物质-维生素补充剂的饮食策略可以有效地缓解奶牛的热应激，即使这些措施并非直接通过降低体温来实现效果。尽管某些饲料添加剂或补充剂表现出积极的结果，但由于相关研究的数量有限，仍需进一步研究以发掘其潜在益处。

**引言**
全球气候变化导致的温度升高已成为乳制品行业面临的一个严重问题，直接影响奶牛的健康、生产和经济损失。为缓解这些负面影响，越来越多的研究探讨了饲料添加剂和补充剂对奶牛泌乳性能的影响。本研究定量总结了迄今为止发表的53篇相关文献。总体而言，使用某些饲料添加剂（如活性酵母Saccharomyces cerevisiae及其衍生产品和植物化学物质）可带来更好的泌乳表现，而矿物质和维生素（如铬、锌和烟酸）的补充作用效果有限或不一致。

**背景**
全球气候变化导致温度上升，不仅影响热带地区，也影响夏季高温高湿的温带地区（Key和Sneeringer，2014；Thornton等人，2022）。这种现象直接影响了乳制品行业，奶牛越来越容易受到热应激的影响（Gunn等人，2019；Thornton等人，2022），从而导致生理、代谢和免疫系统的紊乱，进而影响其健康和生产力（De Rensis和Scaramuzzi，2003；Bagath等人，2019；Kim等人，2022）。为减轻热应激的影响，奶牛维持生命所需的能量增加，从而减少了用于产奶的能量（Collier等人，2017）。由于热应激导致的产奶量下降给乳制品行业带来了巨大的经济损失，仅美国乳制品行业的年度损失据估计约为12亿美元（Key和Sneeringer，2014），全球损失介于150亿至400亿美元之间（Thornton等人，2022）。研究表明，热应激会损害免疫系统，增加奶牛患乳腺炎、肺炎和寄生虫感染等疾病的几率（Bagath等人，2019；Burhans等人，2022；Cartwright等人，2023）。热应激还会影响繁殖性能，包括生育能力下降和胚胎死亡率增加（De Rensis和Scaramuzzi，2003）。这些负面影响增加了兽医成本和奶牛的整体生产力下降（Ouellet等人，2021；Choudhary和Sirohi，2022）。

尽管已实施了一些通过环境改良（如遮阳、风扇和机械冷却系统）的农场缓解策略（Conte等人，2018；Kim等人，2022；Abeyta等人，2023），但奶牛在慢性热应激下的散热能力有限（West，2003）。因此，在这种条件下采取支持性干预措施至关重要，例如提高饲料的营养密度、通过刺激瘤胃发酵来提高饲料效率（例如使用直接喂食的微生物），以及通过添加具有抗氧化特性的饲料添加剂来改善热应激奶牛的氧化和生理状态。许多使用饲料添加剂（如直接喂食的微生物、植物化学物质（也称为植物来源的生物活性化合物）、矿物质、维生素、益生菌和离子载体）的营养干预措施在缓解牲畜热应激方面显示出积极效果（Fabris等人，2017；Conte等人，2018；Min等人，2019）。这些添加剂具有抗氧化、抗菌和抗炎作用（Fabris等人，2017），可能通过减少氧化应激、调节营养代谢和增强免疫功能来缓解或预防奶牛的热应激不良影响。

尽管已有研究表明上述饲料添加剂和补充剂对奶牛的生产和健康有积极作用，但热应激下的生物反应具有多重性和高度依赖性，受多种因素影响（Min等人，2016；Tian等人，2016；Feng等人，2023）。此外，由于研究设计、添加剂或补充剂的类型、给药剂量、热应激暴露的持续时间和严重程度、处理时间、动物因素（品种、生产阶段和饮食）等多种因素，这些添加剂对生产和代谢/生理状态的影响存在很大差异。例如，植物化学物质可使产奶量增加3.5–7.9%（Naderi等人，2016），益生菌可提高2.8–5.9%（Perdomo等人，2020；Marins等人，2021），而必需矿物质的补充可使产奶量增加10.2%（Oltramari等人，2014；Sun等人，2018）。然而，也有一些研究未观察到显著效果（Holdorf和White，2021；Liu等人，2022；Li等人，2023）。

同时，先前的两项元分析（Chang-Fung-Martel等人，2021；Chen等人，2024）说明了热应激对奶牛的负面影响，特别是热应激指数（THI）增加与DMI减少之间的负相关关系（r = ?0.82）。然而，这些元分析主要侧重于量化热应激的一般影响，而未系统评估营养干预措施缓解这些影响的潜力。迄今为止，尚无全面的元分析全面考察了多种饲料添加剂在热应激条件下对奶牛的影响，并同时考虑了可能解释研究间差异的关键调节变量。为了填补这些空白并更好地理解已发表研究中的差异，本研究旨在整合有关营养干预的实证数据，评估不同饲料添加剂或补充剂在缓解奶牛热应激不良影响方面的作用及其程度。此外，分析协变量的作用对于理解饮食策略的有效性至关重要。

**材料与方法**
**文章搜索**
2025年12月，在Scopus（https://www.scopus.com）、PubMed（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed）、Web of Science（https://www.webofscience.com/）和Google Scholar（https://scholar.google.com/）上搜索了所有符合条件的文章。在每个数据库中使用了多个关键词组合，以筛选针对热应激条件下泌乳奶牛的饮食干预措施。在PubMed和其他数据库中使用的完整搜索字符串为：（“热应激” AND “奶牛”） AND （添加剂 OR 补充剂 OR 植物化学物质 OR 植物提取物 OR 抗氧化剂 OR 酵母 OR 矿物质 OR 维生素 OR 益生菌 OR 益生元 OR “Saccharomyces cerevisiae” OR 霉菌 OR 益生元 OR “直接喂食的微生物” OR 单宁 OR 皂苷 OR 铬 OR 锌 OR 硒 OR 甜菜碱 OR 胆碱 OR 烟酸）。完整的PubMed搜索字符串（包括布尔运算符和检索到的记录数量）见补充材料表S1（https://doi.org/10.6084/m9.figshare.31007818）。每个数据库的输出结果被导入Microsoft Excel进行筛选和选择。此外还在CSIRO、Frontiers、Science Direct、Oxford University Press、Cambridge University Press、PLoS和SciELO等科学期刊网站上进行了额外的文章搜索，以查找可能未被上述数据库覆盖的合适出版物（例如即将发表的文章）。

**纳入标准和选择过程**
纳入标准基于本研究关注的问题的PICOS模型（人群、干预措施、比较对象和结果及研究设计）（O'Connor等人，2014）。研究对象是为热应激专门设计的泌乳奶牛，干预措施是添加到饮食中的饲料添加剂和/或补充剂，比较对象是未接受饲料添加剂和/或补充剂的对照组奶牛，结果指标包括生产相关数据、营养素消化率、瘤胃发酵和生理状态（如血液生化指标），研究设计为随机对照试验。其他纳入标准包括：（1）以英文发表的原创文章；（2）为体内随机对照试验；（3）专门研究饲料添加剂或补充剂在热应激条件下对泌乳奶牛的影响；（4）报告至少产奶量数据（平均值）及其标准误差（SEM或SD）；（5）详细描述研究方法，包括动物随机化、动物数量（重复次数）、日粮、数据收集、样本分析和统计分析；（6）明确声明得到相关机构（如IACUC/ACUP）的动物护理和使用批准。排除了非泌乳奶牛的相关研究。本研究未限制论文的发表年份。文中提到的饲料添加剂和补充剂是指用于缓解泌乳奶牛热应激的那些。在标题和摘要筛选阶段，使用基于PICOS标准的预设问题来判断每篇论文的合格性。三名研究人员参与了论文选择过程，第一作者负责领导并审核了选择结果，所有成员均同意最终的文章列表。

**图1**概述了本元分析的研究选择过程，参考了PRISMA协议（Page等人，2021）。首先，从每个数据库或期刊网站获取的所有标题信息被导入并整合到Microsoft Excel中。在电子表格中，去除了重复的标题，只保留了明确包含相关术语或其同义词的研究标题。然后下载了这些被认为与荟萃分析主题相关的全文论文，并使用Mendeley参考管理器进行组织，以便基于全文内容进行更深入的审查。在最终决定文章是否包含时，我们排除了5项相关研究，因为这些研究对于每种类型的饲料添加剂和/或补充剂来说代表性不足（Baumgard等人，2011 [monensin]；Cheng等人，2014 [GABA]；Oltramari等人，2014 [硒]；Gonzalez-Rivas等人，2018 [淀粉]；Kaufman等人，2017 [RUP]；以及Holdorf等人，2020 [胆碱]）。排除这些研究后，共有53项研究被用于数据提取（表1）。为了确保文章搜索的覆盖率，我们手动在《Journal of Dairy Science》中查找了5项相关标题，并确认所有标题都列在最终选定的研究中。下载：下载高分辨率图片（456KB）下载：下载全尺寸图片图1. 基于PRISMA协议的文章选择流程图表1. 包含的研究列表作者年份NDIM胎次国家THI长度品种干预水平1Amato等人（2025）202546139经产意大利>7235荷斯坦瘤胃保护葡萄提取物0.47克/天2Nair等人（2025）202547中期经产美国>7221荷斯坦白藜芦醇0.5克/天3Elhendawy等人（2025）202515中期经产埃及72–88.728荷斯坦甜菜碱80克/天4Davidson等人（2024）20244558经产美国A56荷斯坦瘤胃保护甲硫氨酸0.1%5Stingelin等人（2024）20244962经产巴西79.544荷斯坦植物多酚提取物50克/天6Gheno等人（2024）20246160经产巴西77.4180荷斯坦 + 杰里奶牛脂质（亚麻籽油）400克/天7Varela等人（2023）2023394初产巴西84.917荷斯坦蜂胶提取物32–64毫升/天8Abeyta等人（2023）20238139经产美国A7荷斯坦商业抗氧化剂10克/天9Daddam等人（2023）202314180经产以色列78.4–80.142荷斯坦混合植物多酚100, 15010Nasiri等人（2023）20235早期经产伊朗NA42荷斯坦活酵母和自溶（S. cerevisiae）0.5；1克/天和10；20克/天11Zhang等人（2023）20238早期经产中国79.4330荷斯坦铬酵母和二氢吡啶3；8克/天12Wo等人（2023）20236125经产中国7956荷斯坦铬酵母13Er和Cengiz（2023）2023430经产土耳其>72180荷斯坦活酵母（S. cerevisiae）1克/天14Thomas等人（2023）20231843>21经产墨西哥>6884荷斯坦酿酒酵母发酵产物19克/天15Varzaneh（2022）20229291初产伊朗7925荷斯坦植物源混合物15克/天16Liu等人（2022b）202250159经产中国>7230荷斯坦植物源（黄酮类）10克/天17Mesgaran等人（2022）20223128经产伊朗75.142荷斯坦瘤胃保护锌-金属3.5克/天18Du等人（2022）202215158经产中国78.4–86.260荷斯坦活酵母（S. cerevisiae）30；100克/天19Li等人（2023b）202211189经产中国>7560荷斯坦活酵母（S. cerevisiae）10；20克/天20Fountoura等人（2022）202212208经产美国14荷斯坦有机酸 + 植物化学物质—21Lees等人（2022）202210105初产澳大利亚74.142荷斯坦酿酒酵母50克/天22Marins等人（2021）202115189经产美国78.156荷斯坦商业混合（Omnigen-AF；Phibro）56克/天23Lim等人（2021）20216187经产韩国76–7914荷斯坦酵母提取物（S. cerevisiae）5克/天24Perdomo等人（2020）20202020混合美国>7577荷斯坦活酵母（Lallemand Nutrition）0.5；1克/天25Shah等人（2020）202010中期经产中国72–88.760荷斯坦甜菜碱15；20克/天26Chen等人（2020）202030142经产中国7861荷斯坦瘤胃保护烟酸6；12克/天27Shan等人（2020）20206105初产中国73.210荷斯坦铬酵母0.18；0.36；0.54毫克/千克28Wang等人（2021）20214219经产中国75–9130中国荷斯坦矿物质混合物33.5；50.8克/天29Adili等人（2020）2019515经产伊朗>7228荷斯坦自溶和提取的S. cerevisiae酵母10；20克/天30Al-Qaisi等人（2020）202010144经产美国无/无7荷斯坦S. cerevisiae发酵产物19克/天31Ma等人（2020）20206105经产中国>7256荷斯坦刺五加提取物14–56克/天32Khorsandi等人（2019）2019202经产伊朗74.361荷斯坦石榴副产品60–120克/天33Sun等人（2018b）20182060经产中国74.8 - 86.228荷斯坦酿酒酵母细胞壁—34Dias等人（2018）201832237经产巴西>6835荷斯坦酵母培养物15克/天35Leiva等人（2017）201716167混合巴西74.256荷斯坦 × Gir商业混合（Omnigen-AF；Phibro）56克/天36Guo等人（2017）20171570经产中国80.242荷斯坦瘤胃保护烟酸 + K2SO4 + GABA0.22克/天37Weng等人（2018）20171899.7经产美国77.6–77.884荷斯坦锌-金属75毫克/千克38Naderi等人（2016）20164126混合伊朗>72（13小时）84荷斯坦植物化学物质8；12；16%39Zhu等人（2016）20169204经产中国76.656荷斯坦酵母发酵产物（S. cerevisiae）120；240克/天40Khorsandi等人（2016）201625305经产伊朗77.7240荷斯坦矿物质 + 维生素混合物（Bolus）—41Havlin和Robinson（2015）20152320经产美国70–8028荷斯坦植物源混合物33克/天42Salvati等人（2015）201528207经产巴西>6870荷斯坦活酵母（S. cerevisiae）43Rungruang等人（2014）2014695经产美国70–807荷斯坦瘤胃保护烟酸4–12克/天44Zimbelman等人（2013）2013213166混合美国>7560荷斯坦瘤胃保护烟酸12克/天45Wrinkle等人（2012）20124053经产美国79.3–8156荷斯坦瘤胃保护烟酸15克/天46Zimbelman等人（2010）201012145经产美国>727荷斯坦瘤胃保护烟酸12克/天47Wang等人（2010）201016184经产美国84.370荷斯坦饱和脂肪酸1.5–3%48Soltan（2010）201060早期经产埃及>90120荷斯坦铬49Bruno等人，2009）200936120经产美国84.7120荷斯坦活酵母（S. cerevisiae）30克/天50Shwartz等人（2009）200912120经产美国73–8228荷斯坦酿酒酵母发酵产物10克/天51Moore等人（2005）20051397经产美国76.221荷斯坦脂质78.9克/天52Ominski等人（2003）20034162经产加拿大74.815荷斯坦米曲霉提取物3克/天53Schneider等人（1988）19884102经产美国>7434荷斯坦矿物质（1.25% NaCl + 1.85% KCl）—数据提取三名研究人员参与了数据提取。正如Sargeant和O'Connor（2014）所建议的，至少需要两名独立的研究人员来减少选择研究和提取数据时的偏见。从选定的出版物中提取了所有相关信息，并将其整理在Microsoft Excel电子表格中。电子表格中包含了以下信息：作者、年份、期刊、国家、奶牛品种、胎次、每次重复实验的奶牛数量（N）、平均或温度湿度指数（THI）的范围、处理组、饲料添加剂或补充剂的类型、添加水平、实验持续时间（天数）、饮食类型、粗饲料与浓缩饲料的比例以及响应变量。当未报告温度和相对湿度（RH）数据时，使用公式THI = 0.8 × 平均温度 + (平均RH%/100) × (平均温度 - 14.4) + 46.4来计算平均THI值，以确认研究的热应激状态和资格。提取了以下响应变量的平均值和标准差/标准误（SEM）：产奶量、FCM、ECM、DMI、产奶量/DMI、ECM/DMI、牛奶成分（脂肪、蛋白质、乳糖；以%和克/天表示）、SCC、MUN、干物质消化率（DMD）、中性洗涤纤维（NDFD）、粗蛋白（CPD）、直肠温度、呼吸率、血液生化指标（皮质醇、葡萄糖、触珠蛋白、NEFA、BHBA、超氧化物歧化酶[SOD]、丙二醛[MDA]、谷胱甘肽过氧化物酶[GSH-Px]、总抗氧化能力[TAOC]以及瘤胃发酵参数（总VFA、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、乙酸酯/丙酸酯比例、NH3-N、pH）。使用WebPlotDigitizer（https://apps.automeris.io/wpd/）提取包含响应变量关键值的图形数据，以获取尽可能多的数据点。在整个提取过程中实施了质量控制和数据管理程序。在初步数据输入后，第二名和第三名研究人员对大约20%的包含研究进行了随机抽查，将提取的值与原始出版物进行比较，以确保准确性。在确定了所有符合条件的研究并完成数据提取后，根据每个实验中报告的化合物类型对饲料添加剂进行了分类（例如，矿物质、维生素、植物化学物质、酵母产品以及特定添加剂，如甜菜碱、铬酵母和瘤胃保护氨基酸）。在适用的情况下，同一研究中的各个实验被视为独立的条目。对于每个响应变量，我们添加了一列来计算标准误的标准化倒数，称为加权因子[WF]，用作每个响应变量的加权因子。其计算公式为WF = W1/W2，其中W1是实验的标准误的倒数（1/SEM），W2表示所有实验W1值的总体平均值（Brisson等人，2022）。为了支持模型评估，对几个分类变量进行了编码，包括哺乳阶段（分为早期哺乳[#早期；DIM < 100]、中期哺乳[#中期；DIM 100–200]、晚期哺乳 [#晚期；DIM > 200]）、地区（#热带、#半干旱或#温带或亚热带）、奶牛品种、胎次（经产或初产）、实验持续时间（≤30天或短期和>30天或长期）以及饲料添加剂和补充剂的类别。这些类别被视为离散或分类数据。为了对添加剂和/或补充剂的类别进行分类，根据它们的化学相似性进行了编码，例如酵母、酵母衍生产品、植物化学物质、矿物质和维生素（当它们是含有这两种成分的商业产品时）、胆碱、氨基酸（AA）、脂质、烟酸、甜菜碱、离子载体、益生元、淀粉和瘤胃未降解蛋白质来源。进一步将几个类别细分为特定的化合物类别，如S. cerevisiae（SC）、A. oryzae、Cr-酵母、SC细胞壁、SC后生物制剂和酵母副产品类别。类似的方法也被用于对植物化学物质、矿物质和维生素化合物进行细分。研究特征的总结在表1中呈现。偏倚风险评估本荟萃分析中包含的出版物的偏倚风险使用了Cochrane质量评估框架（Higgins等人，2011）进行评估。每项研究都审查了五个关键指标：（i）与随机化过程相关的偏倚，（ii）来自报告方法或程序的偏倚，（iii）与统计分析相关的偏倚，（iv）报告值偏差导致的偏倚，以及（v）由于结果数据缺失或缺失方差测量值导致的偏倚。每个标准都被评为“高风险”得1分，“低风险”得2分，“无风险”得3分。评估由3名研究人员独立完成，并计算了总得分。得分≤18或在所有指标上都显示风险的研究被排除在进一步分析之外。这种偏倚评估的结果在图2中使用交通灯图和加权条形图进行了总结。此外，还进行了敏感性分析，通过识别对测量变量异质性有强烈影响或显著贡献的研究来评估治疗效果的稳健性。这是使用留一法（Viechtbauer，2010）进行的。尽管由于个别研究的不同管理和条件导致的高变异性预期会产生高异质性，但这有助于识别异质性的来源以及是否存在针对特定结果的出版物偏倚。使用漏掉一个样本的方法（Viechtbauer，2010）进行了漏斗图（图3）和Egger的测试，显著性设定为P ≤ 0.05（Egger等人，1997）。下载：下载高分辨率图片（526KB）下载：下载全尺寸图片图2. 出版物偏倚评估的交通灯图下载：下载高分辨率图片（279KB）下载：下载全尺寸图片图3. 用于评估出版物偏倚的主要结果和统计检验（Egger's和Begg's）的漏斗图荟萃分析在RStudio环境（RStudio版本2024.4.2 +764）中使用“metafor”包（Schwarzer等人，2015）进行了荟萃分析。对于分析，为每个结果构建了数据集，其中包含研究ID、工业副产品类型、其他协变量（奶牛品种、国家、添加水平）以及对照组和处理组的平均值及其方差（即SEM）和观察数量（N）的列。在模型拟合之前，使用‘influence()’函数对数据进行了视觉和统计上的异常值检测。Cook的距离和学生化残差被计算出来。通常认为超过4/N的Cook距离（n = 观测数量）的数据点是异常值或有影响力的数据点（Al-Qaisi等人，2020；Altman和Krzywinski，2016）。然而，这种方法导致我们的数据集中去除了过多的数据（接近100%的去除率）。因此，采用了Kebreab等人（2025）提出的数据驱动方法，即使用3倍于Cook距离的平均值或学生化残差>3的数据点作为异常值并从数据集中删除。使用清洁数据集计算了效应大小和方差。为了确保可比性，我们使用了I2统计量用于表示异质性的程度，可以分为以下几类：无异质性（0% < I2 ≤ 25%）、低异质性（25% < I2 ≤ 50%）、中等异质性（50% < I2 ≤ 75%）或高异质性（I2 > 75%）（Harrer et al., 2019）。敏感性分析通过使用‘leav1out()’函数进行留一法分析，以识别对高异质性有贡献的影响研究。为了识别发表偏倚，生成了主要结果（DMI、产奶量和牛奶成分）的漏斗图。如果发现高异质性，则会评估可能导致异质性的潜在调节变量的来源。为此，我们使用亚组荟萃分析方法测试了预先定义的类别，包括泌乳阶段、胎次、地区、实验长度以及添加剂和补充剂的类型，因为这些因素被认为可能影响异质性。在亚组荟萃分析中，将饲料添加剂和补充剂的类型设为主要预测因子，而当不存在多重共线性时（即mods ≈ 0 + Trt + Levels + 其他协变量），则将其他协变量纳入模型。我们采用逐步剔除法来评估协变量对模型的影响，通过一次剔除一个协变量来比较完整模型和简化模型，并在P > 0.1时移除该协变量。

**结果**

**纳入研究的描述**
本荟萃分析（表1）中关于缓解奶牛热应激的饮食干预措施的研究具有多样性。在泌乳阶段方面，大多数试验关注的是中期泌乳期的奶牛（49.05%；26项研究），其次是早期泌乳期（37.7%；20项研究）和晚期泌乳期奶牛（13.25%；7项研究）。大多数奶牛为经产牛（84.9%；45项研究），其余为初产牛或混种牛（15.1%；8项研究）。从地理分布来看，大量研究在美国（33.96%；18项研究）和中国（24.5%；13项研究）进行，其余研究来自巴西、伊朗、埃及、加拿大、澳大利亚、韩国、意大利、以色列和土耳其。饮食干预的持续时间各不相同，大多数研究（62.2%；33项研究）实施了超过30天的长期饮食干预，其余研究持续时间在7到30天之间（37.8%；20项研究），在本荟萃分析中被归类为短期。主要使用荷斯坦牛品种（96.4%），只有3项研究使用了双用途西门塔尔牛、杰西牛和荷斯坦牛杂交品种。研究了多种膳食补充剂，包括活性酵母及其衍生产品、益生菌、甜菜碱、矿物质（如铬[Cr]、锌[Zn]和混合颗粒）、维生素（尤其是烟酸或B3维生素）、植物化学物质、脂质来源和反刍动物保护的氨基酸。基于酵母的添加剂，特别是来自酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的添加剂和植物来源的生物活性化合物（植物化学物质），是最常研究的类型（各占23.6%）。

如表2所示，实验中使用的饮食的化学成分平均值（如EE、CP、NDF、ADF和NEL）符合常见泌乳期奶牛配方饮食的标准值。然而，由于各研究之间的体重和泌乳状态差异，观察到了某些变化。所有研究均声明饮食符合国家标准（NRC, 2001; NASEM, 2021）的营养要求。此外，生产性能、生理反应和生化参数也存在显著差异。在生产反应方面，各项研究的平均产奶量分别为34.29公斤/天，波动较大（标准差SD = 9.53，95%置信区间CI = 16.06–55.70公斤/天）。同样，DMI也具有高度变异性，平均为22.23公斤/天（SD = 4.77，95% CI 10.81 – 38.80公斤/天）。乳脂产量效率指标（产奶量/DMI）相对一致，平均约为1.56（0.63 – 2.14）。乳脂、蛋白质和乳糖的浓度均在预期范围内，平均分别为3.60%、3.04%和4.75%。消化率数据也在预期范围内，平均分别为69.29%、64.23%、51.82%和73.50%。

**生产参数和牛奶组成**
- **产奶量（公斤/天）**：1523 4.29 9.53 16.06 55.70
- **DMI（公斤/天）**：1312 22.23 4.77 10.81 38.80
- **ECM（公斤/DMI）**：1443 6.53 27.71 16.91 54.80
- **产奶量/DMI**：1171 5.60 0.31 0.63 2.14
- **ECM/DMI**：1161 5.20 0.29 0.60 2.09
- **乳脂百分比**：1453.60 0.51 2.17 5.26
- **乳蛋白百分比**：1323.04 0.23 2.45 3.75
- **乳糖百分比**：1194.75 0.24 4.26
- **SCC（10^3/μL）**：372 29.41 46.17 1.90 75.90
- **乳脂（公斤/天）**：1471.22 0.32 0.63 1.94
- **乳蛋白（公斤/天）**：1401.01 0.35 0.47 1.74
- **乳糖（公斤/天）**：1151.64 0.48 0.48 2.59
- **MUN**：1561 3.71 4.18 6.85 30.47
- **消化率（%DM）**：3069.29 7.89 43.40 80.10
- **OM**：2264.23 15.91 21.70 76.50
- **NDF**：2851.82 7.30 41.10 68.84
- **CP**：2273.50 6.77 62.14 84.30

**热应激指标**
直肠温度平均为38.79°C，呼吸频率平均为每分钟68.41次，表明这些奶牛处于较高的生理压力下。抗氧相关标志物（如SOD、T-AOC、MDA和GSH-Px）在较少研究中有报道，但显示了较大的范围，反映了不同干预措施下的不同抗氧反应。反刍动物发酵参数（VFA）和个别VFA的摩尔浓度在正常范围内，平均为95.52 mmol/L，其中乙酸、丙酸和丁酸的比例分别为59.02%、23.06%和12.16%。乙酸与丙酸的比例平均为2.49，表明典型的反刍动物发酵模式，而反刍动物pH值保持在正常范围内（平均值=6.33）。这些统计数据共同表明数据集适合进行荟萃分析，因为所有值都在预期范围内。变异性也突显了纳入研究中实验条件和反应的多样性，强调了热应激条件下饮食干预效果的复杂性。

根据Cochrane发表偏倚风险评估（图2）和Egger's及Begg的统计测试（图3），该数据集的发表偏倚最小。在漏斗图中观察到主要生产结果的不对称模式，表明研究之间存在高异质性。因此，使用考虑了特定研究效应的随机效应模型来估计效应大小。此外，使用Cook距离平均值的三倍或学生化残差大于3的Influence诊断方法并未发现对整体结果有过度影响的研究（补充图S1和S2）。此外，使用留一法分析对产奶量和DMI作为主要结果的敏感性分析表明，在依次去除个别研究后，汇总估计的方向和大小基本保持不变（补充图S3）。

**多变量荟萃分析**
表3总结了评估饮食处理对热应激下泌乳期奶牛关键生产反应影响的荟萃分析结果。在所有反应中，均观察到显著的总体效应大小，产奶量（+3.41%）、DMI（+2.51%）、FCM（+4.75%）和ECM（+5.19%）均呈现正向反应（P < 0.001）。然而，产奶量/DMI没有显示出效应（P = 0.972），表明饲料效率未受影响。所有模型均表现出高异质性（I2 > 90%；Qp值 < 0.001），表明由于研究的随机效应导致显著变异。值得注意的是，饲料添加剂和补充剂的类型（Trt组；表3）是产奶量、DMI、FCM和ECM的显著调节因素（P < 0.001），突显了不同添加剂和/或补充剂类型之间疗效的差异。饮食干预与某些亚组分析之间的交互作用表明，治疗效果取决于泌乳阶段（P < 0.01），而地区、试验长度、胎次和饲料添加剂/补充剂类型等因素的影响不一致。此外，饮食干预对产奶量、DMI和FCM的影响还取决于胎次（P < 0.05；表3）。

**亚组荟萃分析**
图4总结了不同类型的添加剂和补充剂对经历热应激的奶牛泌乳性能影响的亚组荟萃分析结果。补充活性酵母及其衍生产品（+3.61%；95% CI = 1.99–5.22%）、植物化学物质（+3.75%；95% CI = 2.03–5.47%）、矿物质和维生素（+4.32%；95% CI = 2.25–6.39%）以及Cr-酵母（+7.27%；95% CI = 3.50–11.0%）可提高产奶量。其他添加剂，如益生菌、胆碱、商业混合物、RP-AA、脂质和RUP对产奶量没有影响。使用酵母及其衍生产品（+4.25%；95% CI = 2.75–5.75%）、植物化学物质（+2.0%；95% CI = 0.39–3.62%）、矿物质和维生素（+2.52%；95% CI = 0.65–4.40%）以及Cr-酵母（+6.53%；95% CI = 3.50–9.57%）和RP-AA（+3.59%；95% CI = 0.79–6.40%）可提高DMI。类似的，饮食补充活性酵母及其衍生产品、植物化学物质、矿物质和Cr-酵母矿物质也可提高FCM（+3.56%；95% CI = 0.52–6.58；P = 0.041）。

**酵母及其副产品的亚组荟萃分析**
为了进一步解释特定酵母及其衍生产品的具体效果，我们对产奶量和DMI进行了亚组荟萃分析。亚组荟萃分析（图5）显示，直接喂食酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）及其发酵产物（益生菌）和细胞壁有利于提高产奶量（P < 0.05），而Aspergillus oryzae则没有改善产奶量，尽管这一结果基于仅一项研究。酿酒酵母使产奶量增加（+5.70%；95% CI = 3.70–7.71%；n = 16）和DMI增加（+6.68%；95% CI = 3.43–9.93%；n = 16）。来自SC的益生菌也显示出提高产奶量的效果（+3.42%；95% CI = 0.99–5.85%；n = 8），但对DMI没有影响。SC细胞壁也提高了产奶量（+16.3%；n = 2），但未影响DMI；但仅有一项研究报道了使用SC细胞壁的情况。

**结论**
综上所述，数据集适合进行荟萃分析，因为所有指标都在预期范围内。变异性也强调了纳入研究中实验条件和反应的多样性，突显了热应激条件下饮食干预效果的多因素性质。根据Cochrane发表偏倚评估（图2）和Egger's及Begg的统计测试（图3），该数据集的发表偏倚最小。在漏斗图中观察到主要生产结果的不对称模式，表明研究之间存在高异质性。因此，使用考虑了特定研究效应的随机效应模型来估计效应大小。此外，影响诊断显示使用Cook距离平均值的三倍或学生化残差大于3的研究并未对总体结果产生过度影响（补充图S1和S2）。此外，对产奶量和DMI作为主要结果的敏感性分析表明，在顺序去除个别研究后，汇总估计的方向和大小基本保持不变（补充图S3）。牛奶成分（%）未受影响，但由于牛奶产量的增加，牛奶蛋白质产量（+9.51%；P < 0.001）和乳糖产量（+6.80%；P = 0.026）均有所提高，牛奶脂肪产量（kg/d）也呈现上升趋势（+6.35%；P = 0.071）。酵母处理后，MUN浓度降低（-27.3%；P = 0.005），表明氮利用效率得到改善。这一现象还体现在粗蛋白（CP）的消化率提高（+3.70%；P < 0.001）上，与未添加酵母的对照组相比有显著差异。此外，总挥发性脂肪酸（VFA）（+6.26%；P < 0.001）、乙酸（+4.64%；P < 0.001）和丙酸（+6.02%；P < 0.001）也有所增加（P < 0.05），而瘤胃中的氨（NH3）和A/P比值未发生变化，说明酵母主要增强了整体发酵强度，而非改变了特定发酵途径。值得注意的是，NEFA浓度显著下降（-40.7%；95%置信区间为-62至-19.3%；P < 0.001；n = 3），急性期蛋白结合珠蛋白水平也下降了7.85%（P < 0.001；n = 2）。添加酵母后，呼吸率降低（-2.81%；P < 0.001）。同时，TAOC水平也有所上升（+25.1%；P < 0.001；n = 3）。然而，鉴于相关数据来自的研究数量较少（<5项），这些结果需谨慎解读。

**图6. 单变量meta分析的森林图，显示了饲料中添加酵母对热应激哺乳期奶牛的影响。效应大小以加权原始平均差异的百分比变化（%RMD）表示，并附带95%置信区间（下限-上限）。x轴表示%RMD；中央蓝色线条表示无效应（RMD = 0）；蓝色菱形表示亚组效应的%RMD。星号表示显著性水平（* < 0.05；** < 0.01；*** < 0.001）。n = 比较组数量，k = 研究数量。**

**维生素和矿物质产品的亚组meta分析**
该meta分析表明，为热应激哺乳期奶牛补充维生素和矿物质可提升泌乳性能并减少生理应激指标。研究中提到的维生素和矿物质类别主要包括烟酸（4项研究）、复合产品（3项研究）、铬酵母（2项研究）和锌（2项研究）。由于样本量较小，这些结果需谨慎解读。如图7所示，铬酵母、锌和复合产品组奶牛的牛奶产量有所提高（分别增加7.29%；P < 0.001、3.97%；P = 0.007和4.80%；P < 0.001），而烟酸组无显著效果。铬酵母和锌组奶牛的日粮消化代谢量（DMI）也更高（分别增加6.42%；P < 0.001和3.23%；P < 0.001），其他饲料处理组则无显著差异。

**图7. 亚组meta分析的森林图，显示了特定维生素和/或其复合商业产品对热应激哺乳期奶牛的影响。效应大小以加权原始平均差异的百分比变化（%RMD）表示，并附带95%置信区间（下限-上限）。x轴表示%RMD；中央蓝色线条表示无效应（RMD = 0）；蓝色菱形表示亚组效应的%RMD。星号表示显著性水平（* < 0.05；** < 0.01；*** < 0.001）。n = 比较组数量，k = 研究数量。**

**图8. 总体分析显示，添加矿物质和维生素复合产品对多个参数的影响（至少有2项研究和3次比较）。结果表明，添加此类产品后牛奶脂肪含量（+8.6%；95%置信区间为6.02–11.17%；P < 0.001）和牛奶蛋白质含量（+1.50%；95%置信区间为0.43–2.57%；P = 0.032）均有所提高，同时牛奶脂肪和蛋白质产量也得到提升。体细胞计数和MUN水平未受影响。呼吸率（-5.93%；95%置信区间为-7.99至-3.87%；P < 0.001）以及血浆结合珠蛋白水平（-1.65%；95%置信区间为-11.6至-8.93%；P < 0.001）也有所下降。**

**植物化学物质的亚组meta分析**
植物化学物质被分为5类，尽管它们的作用较为相似。除白藜芦醇外，其余类别均不是纯化合物，这可能限制了对具体作用机制的准确解读。研究结果显示，不同类别的植物化学物质对牛奶产量的影响各不相同：工业副产品（主要来自水果）能够提高牛奶产量（+4.60%；95%置信区间为0.89–8.32%；P = 0.022），且不影响日粮消化代谢量（DMI）（P = 0.243）。多酚类化合物也提高了牛奶产量（+5.62%；95%置信区间为0.34–10.9%；P = 0.028）和DMI（+5.14%；95%置信区间为2.32–7.95%；P < 0.001），但在热应激条件下补充到奶牛日粮中时效果有限。相比之下，蜂胶、植物化学提取物和白藜芦醇对牛奶产量和DMI均无影响。

**讨论**
热应激已成为全球乳制品行业面临的重要挑战。其显著的经济后果主要表现为牛奶产量下降和健康相关疾病发病率增加（Key和Sneeringer，2014；Miller-Cushon等人，2019；Park等人，2022），使得这一课题成为当前乳品营养研究的热点。本meta分析汇集了大量关于如何在热应激条件下使用饲料添加剂和补充剂来缓解奶牛热应激的研究成果。数据显示，过去5年内相关研究数量持续增长（超过50%的研究发生在2020年至2025年之间），表明该领域的研究兴趣日益浓厚。总体而言，本meta分析的汇总结果证明，饮食干预措施可以有效缓解哺乳期奶牛的热应激（表4）。然而，结果也显示不同化合物或补充剂对奶牛的影响存在差异。

**酵母及其衍生产品**
自2003年以来，活酵母及其衍生产品一直是研究最为广泛的干预措施之一，近年来其受欢迎程度进一步提升。特别是活性干酵母（SC）已被证实可以通过多种机制提升奶牛在热中性条件下的泌乳性能（Abdelli等人，2022；Zhang等人，2022；Hiltz等人，2023），包括通过促进瘤胃微生物平衡和增强免疫功能。在瘤胃中，SC通过清除氧气的作用有利于纤溶细菌和乳酸利用细菌的生长（Zhang等人，2022；Guo等人，2024），从而使这些细菌在瘤胃微生物群中占主导地位。多项研究证实，活性干酵母增加了奶牛瘤胃中淀粉分解菌、纤维素分解菌和乳酸利用菌的数量（Cattaneo等人，2023；Jiang等人，2024；Zhang等人，2024）。这改善了奶牛的采食行为，增加了挥发性脂肪酸（VFA）的产生，尤其是乙酸含量，并提高了瘤胃pH值，从而预防亚急性瘤胃酸中毒（SARA）（Li等人，2016；Guo等人，2024）。此外，最新研究还表明，SC通过丰富氨基酸相关的功能代谢物和上调戊糖磷酸途径调节了瘤胃代谢组型，有利于细菌生长（Jiang等人，2024），并在SARA条件下增强了炎症反应（Li等人，2016）。在热应激条件下，本meta分析发现牛奶产量和DMI均有所提高，但牛奶产量与DMI之间的关联未见明显变化。具体而言，不同类型的酿酒酵母（S. cerevisiae）衍生产品均表现出较高的牛奶产量，而活性干酵母仅对DMI有显著影响。类似的在热中性条件下的研究结果，最近的研究中也观察到属于厚壁菌门（Firmicutes）的纤维利用菌（如Ruminococcus_gauvreauii_group、Butyrivibrio_2、Moryella和Ruminiclostridium_6）数量增加（Du等人，2022b）。这可能促进了更有效的纤维消化，提高了能量净利用率（NEL），从而在热应激条件下增加了牛奶产量（Perdomo等人，2020；Shan等人，2020）。作者还观察到血浆中结合珠蛋白和酸溶性蛋白水平下降，表明SC作为直接投喂的微生物有助于减轻热应激引起的炎症。另一项研究显示，SC降低了瘤胃乳突中Toll样受体4的表达，表明炎症水平降低（Dias等人，2018a）。本meta分析未探讨SC的剂量-效应关系，因为不同制造商推荐的用量各不相同。部分研究报告了SC对牛奶产量和能量平衡的积极影响（Zhu等人，2016；Nasiri等人，2023），但这些结果并不一致（Perdomo等人，2020）。

尽管本meta分析显示SC处理组奶牛的DMI有所提高，但针对特定地区的研究发现，地中海地区（Nasiri等人，2023；Adili等人，2019）和韩国（Lim等人，2021）的DMI更高。在美国和中国进行的研究未发现SC处理组与对照组之间的DMI差异（Perdomo等人，2020；Bruno等人，2009；Li等人，2022）。然而，Thomas等人（2023）在商业养殖场的研究中发现，高温潮湿环境下饲养的奶牛的DMI反而降低。这些结果表明，牛奶产量的增加更多归因于营养成分的消化率提高而非吸收增加。早期的一项meta分析显示，在热中性条件下，早期哺乳期奶牛的DMI增加，而后期哺乳期奶牛的DMI则降低（Poppy等人，2012）。虽然活性干酵母可能有助于改善瘤胃环境从而促进更高的DMI摄入，但也有可能是咀嚼活动的增加导致了更多的饲料摄入。上述研究结果的差异表明需要进一步研究。

其他SC衍生产品，如SC后生物制剂和SC细胞壁（益生元），根据亚组meta分析也显示出提高牛奶产量的效果，但这些产品对DMI的影响不显著（图5）。不过，由于相关研究数量较少（<5项），这些结果需谨慎解读。SC后生物制剂（也称为SC发酵产物或SCFP）是从控制条件下SC发酵得到的生物活性代谢物混合物。多数研究表明，SC后生物制剂对提高牛奶产量的效果与活性干酵母相似，有助于优化瘤胃发酵、促进纤维消化和减少肠道炎症（Thomas等人，2023；Guo等人，2024；Li等人，2016）。当前结果也支持这一点，即后生物制剂处理提高了CPD、瘤胃乙酸和丙酸的产量。朱等人（2016年）指出，在进行干预4周后观察到牛奶产量的增加，这表明需要长期摄入这些成分才能对产品产生显著的效果。关于SC细胞壁的作用，文献中详细描述了泌乳母牛的积极反应，这主要归因于其抗炎特性，有助于改善肠道健康、营养物质的消化和吸收（孙等人，2018年；贝克尔等人，2020年；贝兰切等人，2023年）。然而，只有一项研究评估了SC细胞壁对热应激泌乳奶牛的影响，鉴于孙等人（2018年）的研究结果具有前瞻性，因此需要进一步的研究。我们的结果还表明，酵母可以降低呼吸速率（-2.81%；n = 8）。这种反应可以归因于酵母在提高散热效率方面的作用（迪亚斯等人，2018b年）。在之前的研究中，有人提出血浆烟酸浓度的增加是导致热应激奶牛呼吸速率下降的原因（萨尔瓦蒂等人，2015年）。众所周知，烟酸的血管扩张作用可以促进出汗率和体表热量散失（津贝尔曼等人，2010年），从而降低奶牛的呼吸速率以帮助散热。佩尔多莫等人（2020年）的研究中没有观察到呼吸速率的变化，而本荟萃分析中的结果则不同，这可能是由于补充剂剂量较低或使用的酵母菌株不同。然而，我们的数据并未显示酵母对直肠温度有影响。在纳入的研究中，发现的结果并不一致：在灭活的SC培养物处理中观察到直肠温度下降的趋势（迪亚斯等人，2018b年）以及在较高剂量的SCFP（240克/天 vs 120克/天；朱等人，2016年），而在使用活SC的其他研究中则没有观察到这种效果（萨尔瓦蒂等人，2015年；佩尔多莫等人，2020年；杜等人，2022年）。这表明，较高水平的SC衍生产品（灭活的SC或SC发酵产物）可能更有效地缓解热应激奶牛的代谢热负荷，但相关研究仍然有限，需要进一步探究。总体而言，使用活酵母及相关衍生产品作为饮食干预措施来应对热应激奶牛的实验数据显示，这些产品对瘤胃调节机制、生理功能、免疫功能和抗氧化状态有积极作用，有助于改善营养物质的消化和吸收。尽管酵母及其衍生产品无法降低热应激奶牛的体温，但它们带来的代谢改善正是奶农在环境温度和湿度升高时希望实现的目标。由于试验之间的异质性很高（这在不同气候、饮食和管理条件下的营养研究中很常见）（阿马托等人，2025年；阿尔沙德等人，2025年；加法里等人，2025年），各农场的绝对反应幅度可能会有所不同。尽管如此，几乎所有生产和代谢指标上的一致效果方向强烈支持将酵母产品纳入多方面的热缓解策略中，该策略还包括遮荫、降温和日粮调整。

到目前为止，在热应激模型研究中主要调查了两种矿物质：Cr-酵母和锌（Zn），还有一些研究报告了使用微量元素+维生素混合物。Cr-酵母是一种有前景的矿物质产品，已被证明可以缓解奶牛的热应激，因为它同时提供了酵母文化和铬（Cr）的作用。在哺乳动物中，Cr在调节细胞内葡萄糖吸收方面起着重要作用，这对许多生物过程至关重要（西村等人，2021年）。在热应激下，Cr可能通过尿液排出而丢失（佩乔娃和帕夫拉塔，2007年），这会干扰葡萄糖的吸收和代谢，从而对奶牛的能量分配和牛奶产量产生不利影响。因此，补充来自酵母文化的有机Cr是一种有希望的方法，可以补偿与Cr缺乏相关的受损过程，从而缓解热应激的不利影响。研究表明，Cr-酵母的添加可以降低直肠温度，部分原因是观察到烟酸和烟酰胺的代谢增加以及血清葡萄糖浓度的提高，这有助于热应激奶牛提高牛奶产量和乳成分（吴等人，2023年）。血糖浓度是奶牛代谢状态的直接指标，因为葡萄糖是乳糖生物合成的主要前体。当补充Cr酵母时，血糖水平较高，表明Cr能够维持乳腺细胞对葡萄糖的吸收调节，从而缓解奶牛在热应激下的牛奶产量下降。另一项研究报告称，Cr-酵母改善了热应激中期泌乳奶牛的抗氧化状态、呼吸速率和免疫反应（单等人，2020年），表明其整体上改善了生理和代谢功能。还有一项研究报告称，有机Cr的补充（索尔坦等人，2010年）在热应激早期泌乳奶牛中提高了牛奶产量和日增重（DMI）。尽管没有发现血糖浓度的差异，但该研究观察到在产后0-12周内，补充Cr的奶牛比对照组奶牛具有更快的代谢适应能力和更好的能量平衡。这表明Cr可能有助于增加胰岛素依赖器官的葡萄糖吸收，从而使奶牛保持更高的牛奶产量（+7.29%）。其他用于缓解热应激的矿物质包括锌（Zn）和商业产品中的矿物质及维生素混合物。矿物质-维生素混合物提高了牛奶产量（+4.80%；图7），且不影响DMI，表明效率有所提升。首次报告多种微量元素的研究是Khorsandi等人（2016年），他们给予了一种含有无机铜（Cu）、硒（Se）、钴（Co）、锰（Mn）、锌（Zn）、维生素A、D3和E的口服剂，这些元素预计会在瘤胃中逐渐释放，持续240天。另一项研究使用了可 rumen 保护的K2SO4、维生素C和B3以及γ-氨基丁酸，每日以胶囊形式给予（郭等人，2017年）。这两项研究都报告了牛奶产量的增加（分别为+2.3公斤/天和+5.26公斤/天），但对于牛奶脂肪和蛋白质百分比的影响不同，这可能归因于每项研究中使用的不同矿物质和维生素成分。铜（Cu）、硒（Se）、钴（Co）、锰（Mn）和锌（Zn）等矿物质被认为是抗氧化酶的组成部分，可以增强奶牛的抗氧化能力和生理状态。这通过血浆蛋白质和NEFA浓度的增加得到证实，表明多种矿物质和维生素对代谢和体脂动员有积极作用，从而促进了牛奶生物合成。与此发现一致的是，一项针对奶牛犊的研究表明，锌（Zn）和铜（Cu）对抗氧化指标特别是SOD活性有积极影响（莫塔扎维等人，2025年）。这些矿物质是线粒体SOD的关键成分，作为体内的抗氧化系统，有助于减少活性氧（ROS）的产生，从而帮助缓解热应激。尽管两项研究提供了实证证据，但目前尚不清楚哪种矿物质成分起主导作用，哪种成分可能会抑制其他成分，因为其他研究单独评估矿物质和维生素的结果并不一致（奥尔特拉马里等人，2016年；梅斯加兰等人，2022年；兰克尔等人，2012年）。此外，还需要进一步研究在不同生理条件、饮食和热应激严重程度下，多种矿物质和维生素的最佳组合。

根据两项可用研究，将锌（Zn）以Zn-Met的形式添加到热应激奶牛的日粮中可以提高牛奶产量和DMI（翁等人，2018a年；梅斯加兰等人，2022年）。Zn-Met补充的积极作用可能归因于其通过减少炎症样状况、提高抗氧化能力和改善采食行为来缓解热应激（梅斯加兰等人，2022年）以及改善乳腺上皮完整性（翁等人，2018a年）。锌是一种重要的微量元素，在奶牛的免疫功能和代谢过程中起着关键作用。它支持多种对抗氧化剂、免疫反应和整体生理功能至关重要的细胞内功能，包括维持上皮完整性（西西利亚诺-琼斯等人，2008年；内梅克等人，2012年；翁等人，2018b年）。当奶牛暴露于热应激时，其生理功能和保护机制常常受到影响。因此，特别是高生物利用度的Zn-Met complex形式的锌补充有望缓解免疫和生理紊乱，从而支持牛奶产量的提高和奶牛的整体健康。然而，这些发现仅由少数研究报道，限制了可得出结论的可靠性。因此，需要更多的研究来彻底探究Zn-Met在热应激奶牛中的真正效果。

烟酸是唯一在荟萃分析中具有足够数据集的维生素（n = 5项研究；8项比较），但总体上对该维生素对牛奶产量和DMI的影响不大。根据纳入分析的研究，烟酸对热应激指标（包括呼吸速率、阴道和直肠温度以及皮肤温度）的影响很小。然而，几项研究报道了生理指标的改善，如喘息评分降低、阴道温度和呼吸速率下降（兰克尔等人，2012年；津贝尔曼等人，2013年）。津贝尔曼等人（2013年）还报告说，在动物经历更严重的热应激时，烟酸补充可以带来更高的牛奶产量。当热应激程度较轻时，其效果减弱。呼吸速率、喘息评分和阴道温度的降低表明，烟酸通过促进皮肤血液流动来有效降温。然而，其效果似乎仅在中度热应激下明显，而在急性或长期热应激下效果不明显（兰克尔等人，2012年）。其对牛奶产量的影响可能与其在泌乳期的不同阶段有关，因为先前的研究表明，烟酸在中期泌乳奶牛中的作用比在早期泌乳奶牛中更明显（兰克尔等人，2012年；津贝尔曼等人，2013年；陈等人，2020年）。此外，虽然在轻度热应激下没有观察到牛奶产量的提高，但在更严重的热应激条件下，烟酸补充似乎有积极作用（津贝尔曼等人，2013年）。目前尚不清楚热应激如何影响瘤胃微生物群的内源性烟酸合成，以及烟酸补充在多大程度上满足奶牛在这种条件下的动态生理需求。热应激的严重程度、日粮组成、营养状态以及奶牛对烟酸补充的生理反应之间的相互作用尚未完全明了。因此，需要进一步的研究来更好地理解这些复杂相互作用，并确定在不同环境和生理条件下的最佳烟酸补充策略。

随着对植物源性活性化合物（即植物化学物质）作为热应激奶牛饮食治疗手段的发现不断增加，这类研究越来越受到关注。尽管植物化学物质治疗是热应激奶牛研究中最常见的领域之一，但主要限制在于活性化合物的类型和来源的高度异质性，以及每类化合物的样本量较小，而且大多数化合物尚未纯化。总体而言，特别是从工业副产品（葡萄和甜菜渣）和富含抗氧化剂的商业产品中提取的植物化学物质能够提高牛奶产量。然而，从植物中提取的植物化学物质和蜂胶对牛奶产量和DMI没有影响。效果缺失的主要原因是数据集的变异性较大，这归因于纳入的研究中活性化合物的类型和来源差异显著。数据集数量较少（每个类别只有3到5项比较；图9）也是一个主要限制，因此应谨慎解读这些结果。在数据集中，涉及的植物化学物质包括蜂巢类黄酮、来自柑橘提取物的精油以及绿茶、辣椒和葫芦巴中的多酚（Havlin和Robinson，2015年；刘等人，2022b年；Daddam等人，2023年）。这些高度异质的活性化合物可能解释了热应激奶牛哺乳表现的不同反应，因为它们的作用机制各不相同。因此，未来的研究必须准确确定能够引发积极反应的具体化合物。关于提高 milk yield（产奶量）和DMI（日摄食量）的效果，有研究表明，添加植物多酚提取物可以通过增加有益微生物的数量、提高瘤胃乙酸产量、DMD（瘤胃微生物总量）和抗氧化状态来调节瘤胃发酵。这些效应最终会导致DMI、产奶量和乳脂含量的增加（Liu等人，2022b；Daddam等人，2023）。相比之下，富含精油的柑橘提取物对生理和泌乳性能没有影响（Havlin和Robinson，2015）。植物化学物质的补充并未影响体温调节反应，如呼吸速率或直肠温度。这表明，虽然植物化学物质可能对饲料摄入量和乳成分有积极影响，但它们似乎并不能直接缓解热应激症状。因此，它们的作用可能更多地集中在提高营养效率和代谢韧性上，而不是调整动物的热舒适度。

**局限性**

我们的荟萃分析有几个重要的局限性，在解释研究结果时需要加以考虑。首先，正如实验农场试验中通常预期的那样，纳入的研究之间存在显著的异质性，这导致了研究间反应的较大差异。观察到的异质性可能是由于地理条件、日粮、动物特性（胎次、泌乳阶段、品种）、处理持续时间、添加剂和/或补充剂的混合成分的多样性以及热应激的严重程度和持续时间不同所致。然而，由于数据集的局限性，并非所有这些因素都能在本次荟萃分析中得到准确考虑。尽管我们使用了混合效应模型和亚组荟萃分析来解释部分变异，但这并不能完全解决研究间的变异问题。不同处理组之间的数量不平衡或研究分布不均也可能引入统计偏差。虽然一些日粮处理，如酵母及其衍生物、植物化学物质以及矿物质-维生素产品得到了充分代表，并显示出统计学上的显著改善，但其他涉及甜菜碱以及某些矿物质和维生素的干预措施仅得到少数研究的支持（2至6项研究）。样本量小和不平衡限制了对这些研究较少的干预措施的估计结果的可靠性，可能增加了第二类错误的风险。

此外，一些添加剂的类别非常多样化，例如植物化学物质（不同的生物活性化合物类型、剂量、来源），这使得解释变得更加复杂，因为不同作用机制的化合物被汇总在一起。在许多研究中，维生素和矿物质是以商业预混料或专有配方提供的，因此不清楚哪种单一化合物在缓解热应激方面更有效。因此，应谨慎解读结果，因为观察到的效应可能是多种成分共同作用的结果，而不仅仅是一个添加剂的作用。一些结果表现出显著的异质性（I2 > 90%），这可能反映了不同研究之间实验条件、添加剂配方和管理实践的差异。根据Cochrane方法学指南（Higgins等人，2019），在这种情况下汇总的估计结果应谨慎解读，并在研究数量有限时视为探索性的。因此，基于少量研究的亚组分析结果主要应被视为生成假设的依据，而不是决定性的证据。最后，尽管我们努力评估了发表偏倚和偏倚风险，但由于某些生理和生化参数的数据报告有限，以及缺乏剂量-反应分析，进一步限制了我们在所有研究变量上得出坚实且可操作结论的能力。从经济角度来看，日粮干预策略必须既可行又可持续，以便实际应用。总的来说，变异性、混杂因素的存在以及研究数量的限制为未来研究提供了证据，以支持其更广泛的应用性。

**结论**

这项荟萃分析提供了累积证据，表明通过饲料添加剂或补充剂进行日粮干预可以潜在地减轻泌乳奶牛的热应激不良影响。总体而言，使用直接饲喂的微生物（特别是酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae）显著改善了关键性能参数（产奶量、乳蛋白浓度和DMI）。植物化学物质和矿物质+维生素的商业补充剂也显示出提高产奶量和代谢稳定性的有希望的效果，但个别元素（如硒、锌和烟酸）的效果有限或不一致。尽管某些类型的添加剂或补充剂表现出一定的效果，但由于数据有限、缺乏明确的剂量-反应关系以及存在多种混杂因素，其有效性受到限制。这项荟萃分析还强调了由于地区特定的基础日粮、生产系统和热强度不同而导致的疗效局限性。这些局限性强调了需要在不同地区和不同气候条件下进行更标准化、实验力度更大且持续时间更长的研究。尽管如此，该分析支持战略性使用选定的饲料添加剂，特别是酵母产品和矿物质-维生素复合剂，作为在热应激下维持奶牛生产力的综合措施的一部分。