不同饲喂限制持续时间对肉用小母牛胃肠道功能的影响：恢复期间的反应

《Canadian Journal of Animal Science》：The effect of differing duration of feed restriction gastrointestinal tract function in beef heifers: responses during recovery

　　

本研究旨在评估胃肠道（GIT）功能恢复所需的时间与饲喂限制（FR）持续时间的响应。研究人员使用了六头瘤胃插管小母牛，采用3 × 6拉丁方设计，每个周期包括5天基线期、10天挑战期和连续4周恢复期。挑战期的处理包括：自由采食组（CON）；或限饲至自由采食干物质采食量（DMI）的30%持续5天（FR5）；或持续10天（FR10）。FR10组小母牛在恢复期第1周的DMI低于CON组，但之后无差异，而FR5组的DMI与其他处理组无差异（处理 × 阶段交互作用；P < 0.01）。FR10组在恢复期第1周的瘤胃pH低于5.5的持续时间和面积大于CON组（处理 × 阶段交互作用；P < 0.01）。未观察到短链脂肪酸（SCFA）吸收速率的差异。在挑战期间，FR5和FR10组的后肠道（post-ruminal）通透性高于CON组，但之后无差异。这些结果表明，尽管FR增加了GIT的旁细胞（paracellular）通透性，尤其是后肠道区域，但功能恢复迅速，且在很大程度上与FR持续时间无关。

**不同饲喂限制持续时间对肉用小母牛胃肠道功能恢复的影响解读**

**研究背景与目的**

在肉牛和奶牛生产系统中，低采食量（LFI）事件频繁发生，源于运输、新到牛、断奶、分娩、热应激等多种应激源，这些因素扰乱正常采食行为和胃肠道（GIT）功能，且严重程度和持续时间存在差异。尽管已有研究揭示饲喂限制（FR）对GIT功能和生产性能的影响，但关于牛在FR后恢复所需时间的研究有限，且不清楚限制持续时间是否影响恢复时间线。例如，Zhang等人（2013a）发现FR 5天后，肉用小母牛GIT旁细胞通透性增加、网-瘤胃短链脂肪酸（SCFA）吸收减少；但Pederzolli等人（2018）在离体条件下未观察到类似变化，提示FR期间GIT屏障功能可能经历急性破坏后出现代偿性适应。然而，仅有两项研究专门评估了FR后的恢复过程（Zhang等人2013b；Bertens等人2024b），结果表明恢复期间存在低瘤胃pH风险，且SCFA清除仍受损。因此，本研究的假设是：更长的FR持续时间将延迟GIT功能的恢复，需延长恢复时间以重新建立正常吸收和屏障功能。研究目的为评估不同FR持续时间（5天或10天，30%自由采食DMI）与自由采食组相比，对肉用小母牛网-瘤胃吸收功能和GIT区域旁细胞通透性的影响。该论文发表于《Canadian Journal of Animal Science》。

**关键技术方法概述**

研究人员使用6头瘤胃插管的利木赞×西门塔尔小母牛，在3个周期中采用6 × 3拉丁方设计（样本来源：加拿大萨斯喀彻温大学畜牧研究楼）。挑战期设3个处理：自由采食（CON）、限饲5天（FR5）和限饲10天（FR10），随后进行4周恢复。主要技术方法包括：（1）通过瘤胃内灌注Cr-EDTA和皱胃内灌注Co-EDTA，分析尿液排泄量以评估总GIT和后肠道旁细胞通透性；（2）采用洗胃网膜（WRR）技术测量网-瘤胃SCFA吸收率；（3）使用LRCpH系统连续监测瘤胃pH（每5分钟一次）；（4）通过瘤胃和粪便样品分析SCFA浓度及pH。忽略具体试剂和培养步骤。

**研究结果**

**体重、采食量和饮水量（Body weight, feed intake, and water intake）**
尽管体重（BW）在处理间无显著差异，但存在处理×阶段交互作用：FR5和FR10组在挑战期体重较轻，恢复期增加更快，至恢复第4周无差异。干物质采食量（DMI）在挑战期FR组均低于CON；恢复第1周，FR5组DMI恢复至中等水平，FR10组仍低于CON，此后无差异。饮水量（WI）在挑战期FR组较低，恢复后无差异。

**瘤胃和粪便pH（Ruminal and fecal pH）**
瘤胃pH参数显示处理×阶段交互作用。挑战期FR5组最低pH高于CON，FR10组居中；平均pH均高于CON。恢复第1周，FR10组最低pH最低，pH<5.5和<5.8的持续时间和面积最大，FR5组居中，CON组最小。粪便pH类似，挑战期FR5组最高，CON组最低，恢复期无差异。

**瘤胃和粪便短链脂肪酸浓度（Ruminal and fecal short-chain fatty acid concentrations）**
总SCFA浓度在处理×阶段交互作用显著：挑战期FR组低于CON，恢复第1周所有处理均最高，之后无差异。乙酸和丙酸摩尔比例在恢复第1周出现相反变化：FR10组乙酸低于CON，丙酸高于CON。支链脂肪酸如异丁酸、异戊酸在挑战期FR组较高。粪便SCFA在挑战期FR组总浓度较低，恢复后无差异。

**网-瘤胃吸收功能和食糜池大小（Reticulo-rumen absorptive function and digesta pool size）**
在恢复第3周第2天评估，瘤胃食糜固体和液体重量、SCFA吸收速率（绝对和分数速率）均未受处理影响。唾液分泌量也无差异。

**总GIT和后肠道旁细胞通透性（Total and post-ruminal GIT paracellular permeability）**
尿铬（Cr）排泄量（总体通透性指标）在处理间无差异，但FR10组排泄比例有增加趋势。尿钴（Co）排泄量（后肠道通透性指标）在处理×阶段交互作用显著：挑战期FR5和FR10组均高于CON，恢复后（第1、2、4周）无差异。钴与铬排泄比例在挑战期FR组有增加趋势。

**血液参数（Blood parameters）**
血浆葡萄糖浓度仅受阶段影响，从恢复第1周至第4周下降。血浆胰岛素在挑战期FR组数值较低，但差异不显著。血清β-羟基丁酸（BHB）在恢复第4周高于挑战期。血清非酯化脂肪酸（NEFA）在挑战期FR组显著高于CON，恢复后无差异。血浆血清淀粉样蛋白A（SAA）和触珠蛋白（Hp）未受处理影响，但SAA在恢复期第1周和4周较高。

**讨论与结论**

本研究表明，FR持续时间延长会延迟DMI恢复并增加低瘤胃pH风险，但GIT功能恢复迅速。具体而言，FR10组在恢复第1周仍存在低瘤胃pH（pH<5.5时间和面积增大），这与前人观察到的恢复期间瘤胃酸中毒风险一致。然而，网-瘤胃SCFA吸收率未受FR持续时间影响，在恢复第2周时各组已无差异，提示瘤胃上皮功能适应速度较快。GIT旁细胞通透性方面，后肠道区域在FR期间表现出更高通透性（Co-EDTA排泄增加），但恢复后1周内即恢复正常，且不引发全身性炎症反应（急性期蛋白无差异）。这一发现支持Aschenbach等人（2019）提出的屏障功能急性破坏后快速代偿适应性假说。

**研究结论翻译**
总之，本研究的结果表明，增加FR持续时间会延迟DMI的恢复并增加低瘤胃pH风险。尽管如此，网-瘤胃的SCFA吸收不受FR影响，且GIT的旁细胞通透性（包括后肠道区域）在恢复自由采食后1周内得到恢复。因此，涉及FR的事件可能构成影响瘤胃酸中毒发生风险的重要因素。