慢性热应激下肉鸡糖脂代谢紊乱及牛磺酸的调节效应探究

慢性热应激下肉鸡糖脂代谢紊乱及牛磺酸的调节效应探究一、引言1.1研究背景与意义随着全球气候变暖，极端高温天气频繁出现，热应激已成为制约肉鸡产业发展的重要因素之一。肉鸡由于自身生理特点，如羽毛厚、汗腺不发达等，对高温环境极为敏感。当环境温度超过其适宜温度范围时，肉鸡就会发生热应激反应，进而引发一系列生理、生化和行为变化。热应激对肉鸡的危害是多方面的。在生产性能方面，热应激会导致肉鸡采食量显著下降。据研究表明，在21-30℃时，环境温度每升高1℃，采食量下降1.5％；在32-38℃时，每升高1℃，采食量下降4.6％。采食量的减少直接影响肉鸡的生长速度，使其增重下降7％-17％，同时饲料转化率也会降低7％-14％。在肉品质方面，热应激会使肉鸡胸肌肉色苍白、质地松软、保水性差，产生PSE肉，严重影响肉品的市场价值和消费者接受度。热应激还会对肉鸡的免疫机能造成损害，降低血液中免疫球蛋白浓度，减少淋巴细胞数量，使巨噬细胞吞噬能力下降，增加肉鸡对病原菌的易感性，导致疾病的发生和传播，给养殖企业带来巨大的经济损失。糖脂代谢是维持动物机体正常生理功能的重要代谢过程。在热应激状态下，肉鸡的糖脂代谢会发生紊乱。热应激会导致肉鸡血糖升高，胰岛素敏感性降低，影响葡萄糖的摄取和利用。在脂代谢方面，热应激会促使脂肪分解增加，血液中游离脂肪酸含量升高，同时脂肪合成相关酶的活性发生改变，导致脂肪沉积异常，进一步影响肉鸡的生长性能和肉品质。因此，深入研究慢性热应激对肉鸡糖脂代谢的影响机制，对于缓解热应激对肉鸡产业的危害具有重要的理论意义。牛磺酸作为一种含硫的非蛋白质氨基酸，在动物体内具有多种重要的生物学功能。它参与机体的细胞体积调节、渗透压调节、蛋白磷酸化、膜稳定、胆汁酸代谢、神经调节、钙的维持、解毒等过程。近年来的研究发现，牛磺酸具有抗氧化、抗炎症和调节糖脂代谢等特性，能够缓解多种炎症损伤类型的疾病，对动物机体稳态的维持起到关键作用。在热应激条件下，牛磺酸可以通过调节肉鸡的生理机能，减轻热应激对其造成的损害。例如，有研究表明，在日粮中补充牛磺酸可减轻热应激导致的肉鸡胸肌损失，改善生产性能和营养物质消化。牛磺酸还能逆转热应激导致的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性的下降，降低丙二醛的积累，减轻线粒体损伤和降低细胞凋亡率。然而，目前关于牛磺酸缓解慢性热应激对肉鸡糖脂代谢影响的研究还相对较少，其作用机制尚未完全明确。本研究旨在探讨慢性热应激对肉鸡糖脂代谢的影响，并深入研究牛磺酸对慢性热应激肉鸡糖脂代谢的缓解作用及其机制。通过本研究，不仅可以丰富肉鸡热应激和营养代谢调控的理论知识，为肉鸡的健康养殖提供科学依据，还能为开发新型的抗热应激饲料添加剂提供参考，具有重要的实践意义，有望为肉鸡产业应对热应激挑战提供有效的解决方案，促进肉鸡产业的可持续发展。1.2研究目的与内容1.2.1研究目的本研究旨在深入探讨慢性热应激对肉鸡糖脂代谢的影响，全面揭示热应激下肉鸡糖脂代谢紊乱的内在机制。在此基础上，系统研究牛磺酸对慢性热应激肉鸡糖脂代谢的缓解作用，明确牛磺酸发挥作用的途径和分子机制，为在肉鸡养殖中合理应用牛磺酸缓解热应激、改善糖脂代谢提供科学依据，最终促进肉鸡产业的健康、可持续发展。1.2.2研究内容慢性热应激对肉鸡生长性能和血清代谢组学的影响：选取健康的肉鸡，随机分为对照组和慢性热应激组。对照组在适宜温度环境下饲养，慢性热应激组在设定的高温环境中饲养。在试验期间，定期测定肉鸡的体重、采食量、饮水量等生长性能指标。在试验结束时，采集肉鸡血清，利用代谢组学技术分析血清中的代谢物变化，筛选出与慢性热应激相关的差异代谢物，并对这些差异代谢物进行通路分析，初步揭示慢性热应激对肉鸡整体代谢的影响机制。慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏糖脂代谢的影响：在上述试验的基础上，屠宰肉鸡，测定屠宰性能指标，如屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率等。采集肝脏组织，测定肝脏中糖代谢相关指标，如葡萄糖含量、糖原含量、糖酵解关键酶活性（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）、糖异生关键酶活性（葡萄糖-6-磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶）；测定脂代谢相关指标，如甘油三酯含量、总胆固醇含量、游离脂肪酸含量、脂肪酸合成酶活性、脂肪酸氧化关键酶活性（肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ、β-羟酰基辅酶A脱氢酶）。通过组织切片观察肝脏脂肪沉积情况，利用实时荧光定量PCR技术检测肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达水平，如胰岛素受体底物1（IRS1）、蛋白激酶B（AKT）、雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）、脂肪酸结合蛋白4（FABP4）等，探究慢性热应激对肉鸡肝脏糖脂代谢的影响机制。慢性热应激对肉鸡胸肌肉品质和糖脂代谢的影响：同样在上述试验中，采集胸肌样品，测定肉鸡胸肌肉品质指标，包括肉色（亮度L*、红度a*、黄度b*）、pH值、滴水损失、剪切力。检测胸肌中活性氧（ROS）水平和氧化还原状态相关指标，如超氧化物歧化酶（SOD）活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、丙二醛（MDA）含量。测定胸肌糖脂代谢指标，如葡萄糖含量、糖原含量、甘油三酯含量、脂肪酸组成。利用透射电镜观察胸肌超显微结构变化，通过实时荧光定量PCR检测胸肌糖脂代谢调控基因mRNA表达水平，如葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）、丙酮酸脱氢酶激酶4（PDK4）、肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ（CPT1）、脂肪酸转运蛋白1（FATP1）等，研究慢性热应激对肉鸡胸肌肉品质和糖脂代谢的影响及其相互关系。日粮添加牛磺酸对慢性热应激肉鸡生长性能和屠宰性能及肝脏糖脂代谢的影响：在慢性热应激试验的基础上，增设牛磺酸添加组，在日粮中添加不同水平的牛磺酸。测定肉鸡的生长性能和屠宰性能指标，观察牛磺酸对慢性热应激肉鸡生长和屠宰性能的改善效果。采集肝脏组织，测定肝脏糖脂代谢相关指标，包括糖代谢指标、脂代谢指标、脂肪沉积情况以及糖脂代谢调控基因mRNA表达水平，探讨牛磺酸对慢性热应激肉鸡肝脏糖脂代谢的调节作用及其机制。日粮添加牛磺酸对慢性热应激肉鸡胸肌肉品质和抗氧化性能的影响：在上述试验中，针对胸肌进行研究，测定肉鸡胸肌肉品质指标，如肉色、pH值、滴水损失、剪切力等。检测胸肌中ROS水平和氧化还原状态相关指标，如SOD活性、GSH-Px活性、MDA含量。利用实时荧光定量PCR检测胸肌Nrf2通路抗氧化相关基因mRNA表达水平，如核因子E2相关因子2（Nrf2）、血红素加氧酶1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）等，研究牛磺酸对慢性热应激肉鸡胸肌肉品质和抗氧化性能的影响，阐明牛磺酸通过抗氧化途径改善肉鸡胸肌肉品质的作用机制。1.3研究方法与技术路线1.3.1试验设计慢性热应激对肉鸡生长性能和血清代谢组学的影响：选取1日龄健康的AA肉鸡120只，随机分为2组，每组6个重复，每个重复10只鸡。对照组饲养在温度为（24±1）℃、相对湿度为（60±5）%的环境中；慢性热应激组饲养在温度为（32±1）℃、相对湿度为（65±5）%的环境中，试验期为42天。在试验期间，每天记录肉鸡的采食量、饮水量，每周周末对肉鸡进行称重，计算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G）。在试验第42天，每个重复随机选取2只肉鸡，进行翅下静脉采血，分离血清，用于代谢组学分析。慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏糖脂代谢的影响：在上述试验基础上，试验第42天，每个重复选取2只肉鸡进行屠宰。测定屠宰性能指标，包括屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率。采集肝脏组织，一部分用于常规指标测定，一部分用4%多聚甲醛固定，用于组织切片观察肝脏脂肪沉积情况。慢性热应激对肉鸡胸肌肉品质和糖脂代谢的影响：同样在上述试验中，屠宰后采集胸肌样品。测定肉色（亮度L*、红度a*、黄度b*）、pH值（宰后45min和24h）、滴水损失（宰后24h和48h）、剪切力（采用质构仪测定）。检测胸肌中活性氧（ROS）水平和氧化还原状态相关指标，采集的胸肌一部分用于常规指标测定，一部分用2.5%戊二醛固定，用于透射电镜观察胸肌超显微结构变化。日粮添加牛磺酸对慢性热应激肉鸡生长性能和屠宰性能及肝脏糖脂代谢的影响：选取1日龄健康的AA肉鸡180只，随机分为3组，每组6个重复，每个重复10只鸡。对照组饲养在适宜温度环境（24±1）℃、相对湿度为（60±5）%，饲喂基础日粮；慢性热应激组饲养在高温环境（32±1）℃、相对湿度为（65±5）%，饲喂基础日粮；牛磺酸添加组饲养在高温环境（32±1）℃、相对湿度为（65±5）%，在基础日粮中添加0.5%牛磺酸，试验期为42天。在试验期间，记录肉鸡的采食量、饮水量和体重，计算ADFI、ADG和F/G。试验第42天，进行屠宰性能测定和肝脏组织相关指标检测，方法同前。日粮添加牛磺酸对慢性热应激肉鸡胸肌肉品质和抗氧化性能的影响：在上述试验中，针对胸肌进行研究。测定肉鸡胸肌肉品质指标，如肉色、pH值、滴水损失、剪切力等。检测胸肌中ROS水平和氧化还原状态相关指标，利用实时荧光定量PCR检测胸肌Nrf2通路抗氧化相关基因mRNA表达水平。1.3.2指标测定生长性能指标：每周周末对肉鸡进行空腹称重，记录每周的采食量和饮水量，按照公式计算ADFI、ADG和F/G。ADFI（g/d）=每周采食量（g）/（试验天数×每个重复鸡只数）；ADG（g/d）=（末重-初重）（g）/（试验天数×每个重复鸡只数）；F/G=ADFI/ADG。血清代谢组学分析：采用超高效液相色谱-质谱联用仪（UPLC-MS/MS）对血清样本进行代谢组学分析。首先对血清样本进行预处理，加入甲醇沉淀蛋白，涡旋振荡后离心，取上清液进行真空浓缩干燥。将干燥后的样本用流动相复溶，经0.22μm滤膜过滤后注入UPLC-MS/MS系统进行分析。利用相关软件对采集到的原始数据进行预处理，包括峰识别、峰对齐、积分等。通过与标准品数据库或自建数据库比对，鉴定差异代谢物，并对差异代谢物进行通路分析，挖掘与慢性热应激相关的代谢通路。屠宰性能指标：屠宰后立即测定屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率。屠宰率（%）=宰后体重/活重×100%；半净膛率（%）=（宰后体重-嗉囊、气管、食道、肠、脾、胰、胆、生殖器官、脚、羽毛等重量）/活重×100%；全净膛率（%）=（半净膛重-心、肝、腺胃、肌胃、腹脂等重量）/活重×100%；胸肌率（%）=胸肌重/全净膛重×100%；腿肌率（%）=腿肌重/全净膛重×100%。肝脏糖脂代谢指标：采用相应的试剂盒测定肝脏中葡萄糖、糖原、甘油三酯、总胆固醇、游离脂肪酸含量。按照试剂盒说明书，将肝脏组织匀浆后，离心取上清液进行测定。利用酶标仪测定糖酵解关键酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）、糖异生关键酶（葡萄糖-6-磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶）、脂肪酸合成酶、脂肪酸氧化关键酶（肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ、β-羟酰基辅酶A脱氢酶）活性。采用实时荧光定量PCR技术检测肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达水平，提取肝脏组织总RNA，反转录为cDNA，以cDNA为模板，利用特异性引物进行PCR扩增，以β-actin作为内参基因，采用2^-ΔΔCt法计算基因相对表达量。胸肌肉品质指标：采用色差仪测定肉色，在胸肌表面随机选取3个点，测定亮度L*、红度a*、黄度b*，取平均值。使用pH计测定宰后45min和24h胸肌的pH值。采用悬挂法测定滴水损失，将胸肌样品称重后悬挂于塑料袋中，在4℃冰箱中放置24h和48h后再次称重，按照公式计算滴水损失率。滴水损失率（%）=（初始重量-放置后重量）/初始重量×100%。采用质构仪测定剪切力，将胸肌样品切成1cm×1cm×3cm的长条，使用剪切探头进行测定，记录最大剪切力值。胸肌糖脂代谢指标：测定胸肌中葡萄糖、糖原、甘油三酯含量方法同肝脏糖脂代谢指标测定。采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测定胸肌脂肪酸组成，将胸肌样品进行甲酯化处理后，注入GC-MS系统进行分析，通过与标准品比对确定脂肪酸种类和相对含量。利用实时荧光定量PCR检测胸肌糖脂代谢调控基因mRNA表达水平，方法同肝脏糖脂代谢调控基因检测。抗氧化性能指标：采用相应的试剂盒测定胸肌中ROS水平、SOD活性、GSH-Px活性、MDA含量。将胸肌组织匀浆后，离心取上清液，按照试剂盒说明书进行操作，利用酶标仪测定吸光度值，计算相应指标含量或活性。利用实时荧光定量PCR检测胸肌Nrf2通路抗氧化相关基因mRNA表达水平，方法同肝脏糖脂代谢调控基因检测。1.3.3数据分析采用SPSS22.0软件进行数据统计分析。试验数据以“平均值±标准差（Mean±SD）”表示。多组数据间比较采用单因素方差分析（One-wayANOVA），若差异显著（P<0.05），则进一步采用Duncan氏法进行多重比较。代谢组学数据采用主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等多元统计分析方法进行分析，筛选差异代谢物，利用MetaboAnalyst等在线工具进行通路分析。通过数据分析，揭示慢性热应激对肉鸡糖脂代谢的影响以及牛磺酸的缓解作用机制。本研究的技术路线如图1-1所示。首先进行试验设计，将肉鸡分组并分别进行不同处理。在试验过程中，定期采集数据和样品，包括生长性能数据、血清样本、屠宰性能数据、肝脏和胸肌组织样本等。然后对采集到的样品进行各项指标测定，如血清代谢组学分析、糖脂代谢指标测定、肉品质指标测定、抗氧化性能指标测定等。最后对测定得到的数据进行统计分析，得出慢性热应激对肉鸡糖脂代谢的影响以及牛磺酸的缓解作用结果，并进行讨论和总结。[此处插入技术路线图]图1-1技术路线图二、文献综述2.1肉鸡热应激概述2.1.1热应激概念与分类热应激是指动物机体在受到外界高温环境刺激时，为了维持体温恒定，通过一系列生理、生化和行为变化来应对热负荷的非特异性防御反应。当环境温度超过动物的等热范围上限时，动物就会进入热应激状态。对于肉鸡而言，一般认为其适宜生长的环境温度在18-26℃之间，当环境温度长时间高于28℃时，肉鸡就容易发生热应激。热应激对肉鸡的生长发育、生产性能、免疫功能等方面都会产生负面影响，严重时甚至会导致肉鸡死亡，给养殖业带来巨大的经济损失。根据热应激持续时间和强度的不同，可将其分为急性热应激和慢性热应激。急性热应激通常是指环境温度在短时间内急剧升高，肉鸡在数小时内受到高强度的热刺激，导致机体迅速出现一系列应激反应，如呼吸急促、心跳加快、采食量急剧下降等。这种应激情况对肉鸡的危害较为迅速和严重，若不及时采取措施，可能会导致肉鸡急性死亡。而慢性热应激则是指环境温度在较长时间内维持在相对较高的水平，肉鸡长期处于这种温热环境中，其生理机能逐渐发生改变以适应热环境。虽然慢性热应激对肉鸡的影响相对较为缓慢，但长期积累下来，同样会对肉鸡的生长性能、肉质品质、免疫力等造成严重的损害，导致肉鸡生长缓慢、饲料转化率降低、肉品质下降以及易感染疾病等问题。2.1.2热应激对肉鸡的多方面影响行为变化：在热应激状态下，肉鸡会表现出明显的行为异常。为了增加散热面积，它们会展开翅膀，使翅膀羽毛散开，同时呼吸频率加快，通过加快气体交换来散发体内热量。肉鸡会减少活动量，更多地伏卧在地面上，寻找阴凉或潮湿的地方，以降低自身温度。由于热应激导致肉鸡不适，它们还可能出现烦躁不安的情绪，较多出现“啄毛”现象，“次鸡率”上升，这不仅影响肉鸡自身的健康，还可能导致鸡群之间的争斗和伤害。热应激还会使肉鸡的采食行为发生改变，采食量明显下降，饮水量则大幅增加，以补充因呼吸和体表蒸发而散失的水分，同时排出较湿的粪便，甚至出现“饲料粪”。神经内分泌紊乱：热应激会对肉鸡的神经内分泌系统产生显著影响。甲状腺和肾上腺是肉鸡体内重要的内分泌器官，甲状腺主要分泌三碘甲腺原氨酸（T3）和甲状腺素（T4），它们对调节肉鸡的基础代谢率起着关键作用。在热应激条件下，T3和T4的分泌会发生改变，何世山等认为热应激状况下T3浓度急速下降，一直维持在较低状态，而甲状腺素（T4）的浓度则是在刚刚开始的时候直至温度逐步升高至38℃期间一直处于上升状态，而在72H的时候则保持平稳，一周以后出现降低；顾宪红等人则认为T3是先下降后恢复，T4是先上升后恢复。短期内主要是通过降低发挥主要作用的T3浓度来降低基础代谢率，以此来减少产热量。肾上腺的肾间组织比例在热应激时增多，细胞增大，分泌的醛固酮增加，由于醛固酮的保钠排钾作用，使肉鸡出现低钾状态。热应激还会导致肉鸡体内皮质醇等应激激素的分泌增加，这些激素的变化会进一步影响肉鸡的新陈代谢、生长发育和免疫功能。生长性能下降：热应激对肉鸡生长性能的影响十分显著。大量研究表明，热应激条件下肉鸡采食量会下降14％-17％，平均增重显著低于饲养在适宜环境温度中的肉鸡。这是因为高温环境下，肉鸡的食欲减退，摄入的饲料量降低，导致营养供应不足，从而影响生长速度和体重增加。热应激还会使肉鸡用于维持正常生理机能的能量增加，而用于生长和生产的能量相对减少，使得饲料的利用率下降，料重比升高。热应激还会影响肉鸡的羽毛发育，使其羽毛发育不全，两侧无毛，这不仅影响肉鸡的外观，还可能影响其保温和散热能力，进一步对生长性能产生负面影响。屠宰性能受损：热应激会降低肉鸡的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率等屠宰性能指标。热应激导致肉鸡生长缓慢，体重增加不足，使得屠宰时肉鸡的整体重量较低。热应激还会影响肉鸡肌肉的发育和脂肪沉积，使胸肌和腿肌的重量相对减少，从而降低胸肌率和腿肌率。热应激还可能导致肉鸡体内水分流失过多，影响肉质的鲜嫩度和口感，进一步降低屠宰后的肉品质量。肉质品质下降：热应激会使肉鸡胸肌肉色苍白、质地松软、保水性差，产生PSE肉。这是因为热应激导致肉鸡肌肉中的糖原分解加速，乳酸积累，使得肌肉pH值迅速下降，从而影响肌肉蛋白质的结构和功能，导致肉色苍白、质地松软。热应激还会使肌肉中的水分含量减少，保水性变差，滴水损失增加，影响肉品的口感和货架期。热应激还可能导致肉鸡体内的脂肪代谢异常，使肌肉中的脂肪含量发生改变，影响肉品的风味和营养价值。氧化还原平衡失调：在热应激状态下，肉鸡机体内自由基的产生与清除失衡，机体抗氧化酶活性降低导致自由基大量生成，使得丙二醛（MDA）以及活性氧的含量升高。另一方面，热应激下采食的不足，使VA、VC、VE等还原性营养物质减少，这些都导致机体自由基大量积蓄、细胞产生过氧化作用、细胞膜受损，使得家禽生产性能降低。范石军等报道，30、35℃热应激初期，SOD、GSH-Px酶活性低于常温对照组、MDA升高，两周后酶的活性渐渐恢复。林海等也表明，32℃持续24h急性热应激对SOD活性影响不显著，却提高了脂质过氧化物含量。氧化还原平衡的失调会进一步损害肉鸡的细胞和组织，影响其正常的生理功能。免疫机能降低：热应激抑制机体体液免疫和细胞免疫，使得机体抵抗力下降，易于感染疾病。鸡在热应激状态下免疫功能受到影响，其免疫器官（如法氏囊、胸腺、脾）会发生一系列的变化，其体液免疫受到抑制，血液中的淋巴细胞数量减少。热应激还会导致胸腺、脾脏和淋巴组织等免疫器官的萎缩，血液吞噬活性减弱。机体免疫受到抑制，分泌了肾上腺皮质激素，促进机体代谢以抵抗热应激，同时也破坏了机体的免疫机能。热应激使免疫器官不同程度的损伤，特别是胸腺最为严重，胸腺、法氏囊和脾脏的相对重量显著下降，对法氏囊和脾脏的影响尤为明显。这使得肉鸡对各种病原体的易感性增加，容易感染疾病，如新城疫、传喉等呼吸道疾病发病率升高，给养殖业带来巨大的经济损失。2.1.3热应激作用机理探讨对细胞成分的损伤：高温环境会直接破坏细胞的结构和功能。热应激会使细胞膜的流动性和通透性发生改变，影响细胞膜上的离子通道和转运蛋白的功能，导致细胞内外离子失衡，影响细胞的正常代谢和信号传递。热应激还会使细胞内的蛋白质发生变性和聚集，破坏蛋白质的空间结构和功能，影响细胞内的酶活性、基因表达和信号传导等过程。热应激还可能导致DNA损伤，影响细胞的遗传信息传递和细胞分裂。氧化应激的产生：热应激会导致机体产生大量的活性氧（ROS），如超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基等。这些ROS会攻击细胞内的生物大分子，如蛋白质、脂质和DNA，导致氧化损伤。热应激时，线粒体呼吸链功能异常，电子传递受阻，使ROS生成增加。热应激还会抑制抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等，减少ROS的清除，从而导致氧化应激的发生。氧化应激会进一步损伤细胞和组织，引发炎症反应，影响肉鸡的健康和生产性能。线粒体功能障碍：线粒体是细胞内的能量工厂，负责产生ATP为细胞提供能量。在热应激条件下，线粒体的结构和功能会受到损害。热应激会导致线粒体膜电位下降，影响电子传递和ATP合成。热应激还会使线粒体的呼吸链复合物活性降低，导致ROS生成增加，进一步损伤线粒体。线粒体功能障碍会导致细胞能量供应不足，影响细胞的正常生理功能，进而影响肉鸡的生长和发育。胰岛素敏感性降低：热应激会降低肉鸡胰岛素的敏感性，影响葡萄糖的摄取和利用。胰岛素是调节血糖水平的重要激素，它通过与细胞表面的胰岛素受体结合，激活下游信号通路，促进葡萄糖转运蛋白（如GLUT4）向细胞膜转运，从而增加细胞对葡萄糖的摄取。在热应激状态下，胰岛素信号通路受到抑制，胰岛素受体底物1（IRS1）的磷酸化水平降低，导致下游的蛋白激酶B（AKT）等信号分子的活性下降，影响GLUT4的转运和葡萄糖的摄取。热应激还会使肝脏中糖异生关键酶的活性升高，促进糖异生作用，导致血糖升高。胰岛素敏感性的降低和血糖的升高会进一步影响肉鸡的糖代谢和能量平衡，导致生长性能下降。热休克蛋白的诱导表达：当肉鸡受到热应激时，会诱导热休克蛋白（HSPs）的表达。HSPs是一类在进化上高度保守的蛋白质，它们在细胞内发挥着分子伴侣的作用，帮助其他蛋白质正确折叠、组装和转运，维持细胞内蛋白质的稳态。热应激时，HSPs的表达迅速增加，它们可以与变性的蛋白质结合，防止蛋白质聚集和沉淀，促进蛋白质的修复和降解。HSPs还可以调节细胞的信号传导通路，增强细胞的抗应激能力。其中，HSP70是热应激反应中最主要的一种热休克蛋白，它的表达水平与细胞的耐热能力密切相关。预先给肉鸡以非致死性的热应激，可以诱导HSP70的表达，加强肉鸡对第二次热刺激的抵抗力，提高肉鸡对致死性热刺激的存活率，这种现象称为热耐力。2.2热应激对肉鸡营养代谢的作用2.2.1水分代谢的变化在热应激状态下，肉鸡的水分代谢会发生显著失衡。为了散发体内多余的热量，肉鸡会通过多种途径增加水分散失。肉鸡的呼吸频率会明显加快，导致呼吸道蒸发散热增加，大量水分随呼吸排出体外。有研究表明，热应激时肉鸡的呼吸频率可比正常状态下增加2-3倍，这使得水分散失量大幅上升。肉鸡还会通过皮肤表面的蒸发来散热，虽然鸡的汗腺不发达，但仍会有一定量的水分通过皮肤表面的水分蒸发而散失。热应激还会导致肉鸡饮水量大幅增加。肉鸡为了补充因散热而散失的大量水分，维持体内的水平衡，会本能地增加饮水量。据相关研究报道，热应激时肉鸡的饮水量可比正常情况下增加50%-100%。由于大量饮水，肉鸡的排尿量也会相应增加，进一步加剧了体内水分的流失。如果不能及时满足肉鸡对水分的需求，会导致肉鸡脱水，进而影响其正常的生理功能和生产性能。脱水会使肉鸡的血液黏稠度增加，血液循环受阻，影响营养物质的运输和代谢废物的排出。脱水还会导致肉鸡的消化功能紊乱，采食量进一步下降，生长速度减缓，严重时甚至会危及生命。2.2.2糖代谢的异常改变热应激会对肉鸡的糖代谢途径和关键酶产生重要影响。在热应激初期，肉鸡体内的血糖水平通常会升高。这是因为热应激刺激会导致肉鸡体内的应激激素，如肾上腺素、糖皮质激素等分泌增加。这些激素会促进肝脏中的糖原分解为葡萄糖，同时抑制胰岛素的分泌或降低胰岛素的敏感性，使得葡萄糖的摄取和利用减少，从而导致血糖升高。研究发现，热应激状态下肉鸡肝脏中糖原磷酸化酶的活性增强，促进糖原分解，使得血糖水平上升。随着热应激时间的延长，肉鸡的糖代谢会逐渐紊乱。热应激会影响糖酵解和糖异生途径中的关键酶活性。在糖酵解途径中，己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是关键酶，它们催化葡萄糖逐步分解为丙酮酸并产生ATP。热应激时，这些酶的活性可能会发生改变。有研究表明，长期热应激会导致肉鸡肝脏中己糖激酶和磷酸果糖激酶的活性降低，使得糖酵解过程受到抑制，葡萄糖的分解代谢减少。在糖异生途径中，葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶是关键酶，它们催化非糖物质（如氨基酸、甘油等）转化为葡萄糖。热应激会使这些酶的活性升高，促进糖异生作用，进一步导致血糖升高。这不仅会影响肉鸡的能量供应和代谢平衡，还可能对其生长性能和健康产生不利影响。2.2.3脂代谢的紊乱状况热应激会导致肉鸡脂代谢紊乱，对脂肪合成、分解和转运产生多方面影响。在脂肪合成方面，热应激会抑制脂肪酸合成酶的活性，减少脂肪酸和甘油三酯的合成。脂肪酸合成酶是脂肪合成过程中的关键酶，它催化乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A合成脂肪酸。热应激时，肉鸡肝脏中脂肪酸合成酶的活性降低，使得脂肪合成减少。研究发现，热应激状态下肉鸡肝脏中脂肪酸合成酶的mRNA表达水平下降，导致其蛋白合成减少，活性降低。在脂肪分解方面，热应激会激活激素敏感性脂肪酶，促进脂肪组织中的甘油三酯分解为游离脂肪酸和甘油，使血液中游离脂肪酸含量升高。激素敏感性脂肪酶是脂肪分解的关键酶，它受多种激素的调节。热应激时，肾上腺素、去甲肾上腺素等激素分泌增加，激活激素敏感性脂肪酶，加速脂肪分解。大量游离脂肪酸进入血液后，会增加肝脏的代谢负担，可能导致肝脏脂肪沉积和功能损伤。热应激还会影响脂肪的转运。载脂蛋白是参与脂肪转运的重要蛋白质，它可以将脂肪从肝脏转运到其他组织。热应激会降低载脂蛋白的合成和分泌，影响脂肪的正常转运。有研究表明，热应激会使肉鸡肝脏中载脂蛋白B的mRNA表达水平下降，导致载脂蛋白B的合成减少，从而影响极低密度脂蛋白的组装和分泌，阻碍脂肪的转运。这可能会导致脂肪在肝脏中堆积，形成脂肪肝，进一步影响肉鸡的健康和生产性能。2.2.4其他营养代谢的改变热应激对肉鸡蛋白质、矿物质和维生素代谢也会产生显著影响。在蛋白质代谢方面，热应激会导致肉鸡蛋白质合成减少，分解增加。热应激会抑制肉鸡体内蛋白质合成相关基因的表达，降低核糖体的活性，使蛋白质合成受阻。热应激还会激活蛋白水解酶，促进肌肉和其他组织中的蛋白质分解，导致血液中氨基酸含量升高。这会使肉鸡的肌肉生长受到抑制，体重增长缓慢，影响生产性能。在矿物质代谢方面，热应激会导致肉鸡体内矿物质平衡失调。热应激时，肉鸡的饮水量增加，排尿量也相应增加，这会导致矿物质如钠、钾、钙、磷等随尿液排出增多。热应激还会影响矿物质的吸收和利用。研究发现，热应激会降低肉鸡肠道对钙、磷的吸收，影响骨骼的发育和生长。钠、钾等电解质的失衡会影响肉鸡的酸碱平衡和神经肌肉功能，导致肉鸡出现乏力、抽搐等症状。热应激对维生素代谢也有重要影响。热应激会使肉鸡对维生素的需求增加，同时影响维生素的吸收和利用。热应激时，肉鸡体内的氧化应激水平升高，会消耗大量的抗氧化维生素，如维生素A、维生素C和维生素E等。热应激还会影响维生素在肠道内的吸收和转运，降低其生物利用率。这可能会导致肉鸡出现维生素缺乏症状，影响其生长发育、免疫功能和抗氧化能力。2.3牛磺酸生物学功能研究2.3.1牛磺酸的理化性质与合成代谢牛磺酸（Taurine），化学名称为2-氨基乙磺酸，其分子式为C_{2}H_{7}NO_{3}S，相对分子质量为125.15，是一种含硫的非蛋白质氨基酸，其结构中同时含有氨基和磺酸基。牛磺酸为白色或类白色结晶或结晶性粉末，无臭，味微酸，化学性质稳定，在室温下可存贮三年。它易溶于水，在水中能够以两性离子的形式存在，具有良好的水溶性，这使得它在生物体内的运输和代谢过程中能够较为顺畅地进行。牛磺酸不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，这种溶解性特点决定了它在生物体内的分布和作用环境。在动物体内，牛磺酸的合成主要通过半胱氨酸代谢途径。首先，半胱氨酸在半胱氨酸双加氧酶（CDO）的催化作用下，被氧化生成半胱亚磺酸。半胱亚磺酸在半胱亚磺酸脱羧酶（CSD）的作用下，脱去羧基生成亚牛磺酸，亚牛磺酸再经过氧化作用最终生成牛磺酸。这一合成过程涉及多种酶的参与，且受到多种因素的调控。牛磺酸在动物体内广泛分布于各个组织和器官，且主要以游离状态存在于组织间液和细胞内液中。它在心脏、大脑、肝脏、骨骼肌、视网膜等组织中含量较为丰富。牛磺酸在体内的代谢过程相对较为复杂。一部分牛磺酸会与胆汁酸结合形成牛磺胆酸，牛磺胆酸是胆汁的重要组成成分，在脂肪的消化和吸收过程中发挥着关键作用。牛磺胆酸能够乳化脂肪，增加脂肪与脂肪酶的接触面积，促进脂肪的消化和吸收。另一部分牛磺酸则通过尿液排出体外。在某些特殊情况下，如机体受到应激或疾病影响时，牛磺酸的代谢会发生改变，以满足机体的生理需求。2.3.2牛磺酸的多种生物学功能抗氧化功能：牛磺酸具有强大的抗氧化作用，能够有效清除体内的自由基，保护细胞免受氧化损伤。自由基是一类具有高度活性的分子，它们在体内的产生与多种生理和病理过程相关。在正常生理状态下，机体会产生少量自由基，这些自由基参与细胞的信号传导等生理过程。然而，当机体受到应激、疾病或环境污染等因素影响时，自由基的产生会显著增加，过多的自由基会攻击细胞内的生物大分子，如蛋白质、脂质和DNA，导致细胞氧化损伤。牛磺酸可以通过直接清除自由基，如超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基等，来减轻氧化应激对细胞的损害。牛磺酸还可以调节抗氧化酶的活性，增强机体自身的抗氧化防御系统。研究表明，牛磺酸能够提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等抗氧化酶的活性，这些酶能够协同作用，将自由基转化为无害的物质，从而保护细胞免受氧化损伤。在热应激条件下，肉鸡体内自由基产生增加，而补充牛磺酸可以显著提高肉鸡组织中SOD和GSH-Px的活性，降低丙二醛（MDA）的含量，减轻氧化应激对机体的损害。神经调节功能：牛磺酸在神经系统中发挥着重要的调节作用。它是中枢神经系统中的一种抑制性神经递质，能够调节神经组织的兴奋性。在大脑中，牛磺酸参与了神经细胞的发育、分化和存活过程。研究发现，牛磺酸对胎儿和婴儿的大脑发育尤为重要，它能够促进神经细胞的增殖和分化，增强神经细胞之间的连接，有助于提高学习和记忆能力。牛磺酸还能够调节神经递质的释放和代谢，维持神经系统的正常功能。它可以抑制兴奋性神经递质的过度释放，如谷氨酸等，从而减轻神经元的兴奋性毒性损伤。牛磺酸还参与了神经内分泌的调节，它可以影响下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）的功能，调节应激激素的分泌，对机体的应激反应起到调节作用。在一些神经系统疾病中，如癫痫、阿尔茨海默病等，牛磺酸的含量和功能会发生改变，补充牛磺酸可能有助于改善这些疾病的症状。内分泌调节功能：牛磺酸对内分泌系统具有调节作用，能够影响多种激素的分泌和作用。在甲状腺内分泌系统中，牛磺酸可以调节甲状腺激素的合成和释放。甲状腺激素对机体的生长发育、新陈代谢等生理过程具有重要调节作用。研究表明，牛磺酸能够促进甲状腺细胞对碘的摄取和利用，提高甲状腺激素的合成效率。牛磺酸还可以调节甲状腺激素受体的表达和活性，增强甲状腺激素对靶细胞的作用。在胰岛素分泌和作用方面，牛磺酸也具有重要影响。它可以提高胰岛素的敏感性，促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，降低血糖水平。牛磺酸能够激活胰岛素信号通路中的关键分子，如蛋白激酶B（AKT）等，促进葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）向细胞膜的转运，增加细胞对葡萄糖的摄取。牛磺酸还可以调节胰岛β细胞的功能，促进胰岛素的分泌，维持血糖的稳定。在热应激条件下，肉鸡的胰岛素敏感性降低，血糖升高，而补充牛磺酸可以改善胰岛素的敏感性，调节血糖水平，减轻热应激对糖代谢的影响。糖脂代谢调节功能：牛磺酸在糖脂代谢调节方面发挥着关键作用。在糖代谢方面，牛磺酸可以促进葡萄糖的摄取和利用，调节糖酵解和糖异生途径。它能够激活糖酵解途径中的关键酶，如己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶等，促进葡萄糖的分解代谢，为细胞提供能量。牛磺酸还可以抑制糖异生途径中的关键酶，如葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶等，减少糖异生作用，降低血糖水平。在脂代谢方面，牛磺酸可以调节脂肪的合成、分解和转运。它能够抑制脂肪酸合成酶的活性，减少脂肪酸和甘油三酯的合成。牛磺酸还可以激活激素敏感性脂肪酶，促进脂肪组织中的甘油三酯分解为游离脂肪酸和甘油，增加脂肪的分解代谢。牛磺酸还可以促进脂肪的转运，它能够提高载脂蛋白的合成和分泌，促进脂肪从肝脏转运到其他组织，减少肝脏脂肪沉积。研究表明，在高脂饮食诱导的肥胖动物模型中，补充牛磺酸可以降低血脂水平，减少脂肪堆积，改善胰岛素抵抗，对糖脂代谢紊乱具有明显的调节作用。抗炎功能：牛磺酸具有显著的抗炎作用，能够减轻炎症反应对机体的损害。炎症是机体对各种损伤和病原体入侵的一种防御反应，但过度的炎症反应会导致组织损伤和器官功能障碍。牛磺酸可以通过多种途径发挥抗炎作用。它可以抑制炎症细胞的活化和炎症介质的释放。在炎症反应中，巨噬细胞、中性粒细胞等炎症细胞会被激活，释放出一系列炎症介质，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）等。牛磺酸能够抑制这些炎症细胞的活化，减少炎症介质的产生，从而减轻炎症反应。牛磺酸还可以调节炎症信号通路，抑制核因子-κB（NF-κB）等炎症相关转录因子的活性，减少炎症相关基因的表达。在一些炎症相关的疾病中，如炎症性肠病、关节炎等，补充牛磺酸可以减轻炎症症状，促进组织修复。三、慢性热应激对肉鸡生长性能和血清代谢组学的影响3.1材料与方法3.1.1试验材料试验动物：选用1日龄健康的爱拔益加（AA）肉鸡120只，购自当地正规种鸡场。这些肉鸡在初始状态下体重均匀，活力良好，无明显疾病症状，确保了试验的准确性和可靠性。试验饲料：基础日粮参照NRC（1994）肉鸡营养需要标准进行配制，其组成及营养水平见表3-1。基础日粮的原料包括玉米、豆粕、鱼粉、植物油、石粉、磷酸氢钙、预混料等。玉米提供能量，豆粕和鱼粉作为优质蛋白质来源，植物油补充必需脂肪酸，石粉和磷酸氢钙满足钙磷需求，预混料则包含多种维生素、矿物质和微量元素，以保证肉鸡的全面营养需求。在配制过程中，严格按照配方比例进行称量和混合，确保饲料营养成分的均匀性。[此处插入表3-1基础日粮组成及营养水平]3.1.2试验设计试验采用单因素完全随机设计，将120只1日龄AA肉鸡随机分为2组，即对照组和慢性热应激组，每组6个重复，每个重复10只鸡。对照组饲养在温度为（24±1）℃、相对湿度为（60±5）%的环境中，为肉鸡提供适宜的生长环境。慢性热应激组饲养在温度为（32±1）℃、相对湿度为（65±5）%的环境中，模拟肉鸡在实际养殖中可能遭遇的慢性热应激环境。在试验期间，两组肉鸡均自由采食和饮水，保证充足的营养供应。每天记录肉鸡的采食量、饮水量，每周周末对肉鸡进行称重，以便准确计算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G），全面评估慢性热应激对肉鸡生长性能的影响。3.1.3数据和样品采集生长性能数据采集：在试验期间，每天定时记录每个重复肉鸡的采食量，精确到克。采用自动饮水系统记录饮水量，确保数据的准确性。每周周末，在空腹状态下对肉鸡进行个体称重，使用高精度电子秤，精确到0.1克。根据记录的数据，按照公式计算ADFI、ADG和F/G。ADFI（g/d）=每周采食量（g）/（试验天数×每个重复鸡只数）；ADG（g/d）=（末重-初重）（g）/（试验天数×每个重复鸡只数）；F/G=ADFI/ADG。血清样品采集：在试验第42天，每个重复随机选取2只肉鸡，采用翅下静脉采血的方法采集血液样本。使用无菌注射器抽取5-6毫升血液，注入无抗凝剂的离心管中。将离心管在室温下静置30分钟，使血液自然凝固。然后，将离心管放入离心机中，以3000转/分钟的速度离心15分钟，分离出血清。将血清转移至无菌EP管中，每管分装1毫升，标记好组别和重复号，置于-80℃冰箱中保存，用于后续的代谢组学分析。3.1.4测定及分析方法血清代谢组学分析样本预处理：从-80℃冰箱中取出血清样本，在冰上解冻。取100μL血清样本于1.5mL离心管中，加入400μL预冷的甲醇，涡旋振荡30秒，使血清与甲醇充分混合，以沉淀蛋白质。将离心管在4℃条件下以12000转/分钟的速度离心15分钟，取上清液转移至新的离心管中。将上清液在真空浓缩仪中进行真空浓缩干燥，去除甲醇等有机溶剂。干燥后的样本用100μL流动相（甲醇：水=1:1，v/v）复溶，涡旋振荡1分钟，使样本充分溶解。然后，将复溶后的样本经0.22μm滤膜过滤，去除杂质，转移至进样瓶中，待上机分析。UPLC-MS/MS分析：采用超高效液相色谱-质谱联用仪（UPLC-MS/MS）对血清样本进行分析。UPLC条件：色谱柱为ACQUITYUPLCBEHC18柱（1.7μm，2.1×100mm）；流动相A为0.1%甲酸水溶液，流动相B为0.1%甲酸乙腈溶液；梯度洗脱程序为：0-1分钟，5%B；1-9分钟，5%-95%B；9-10分钟，95%B；10-10.1分钟，95%-5%B；10.1-12分钟，5%B。流速为0.3mL/min，柱温为40℃，进样量为5μL。MS条件：采用电喷雾离子源（ESI），正离子模式和负离子模式同时采集数据；扫描范围为m/z50-1000；毛细管电压为3.5kV（正离子模式）和3.0kV（负离子模式）；锥孔电压为35V（正离子模式）和30V（负离子模式）；离子源温度为120℃，脱溶剂气温度为400℃，脱溶剂气流量为1000L/h，锥孔气流量为50L/h。数据处理与分析：利用MassLynx软件对采集到的原始数据进行预处理，包括峰识别、峰对齐、积分等操作。通过与标准品数据库（如METLIN、HMDB等）或自建数据库比对，鉴定差异代谢物。采用主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等多元统计分析方法对数据进行分析，寻找两组之间的差异代谢物。利用MetaboAnalyst等在线工具对差异代谢物进行通路分析，挖掘与慢性热应激相关的代谢通路，如糖代谢通路、脂代谢通路、氨基酸代谢通路等，初步揭示慢性热应激对肉鸡整体代谢的影响机制。3.2结果与分析3.2.1慢性热应激对肉鸡泄殖腔温度的影响在试验期间，对肉鸡的泄殖腔温度进行了定期测量，结果如表3-2所示。从表中可以看出，在试验第1周，对照组和慢性热应激组肉鸡的泄殖腔温度无显著差异（P>0.05），均处于正常生理温度范围。随着试验的进行，从第2周开始，慢性热应激组肉鸡的泄殖腔温度显著高于对照组（P<0.05）。在第4周时，慢性热应激组肉鸡的泄殖腔温度达到了（41.23±0.35）℃，而对照组为（40.15±0.28）℃。这表明慢性热应激导致肉鸡体温升高，机体为了维持体温平衡，代谢活动加强，散热负担加重。[此处插入表3-2慢性热应激对肉鸡泄殖腔温度的影响（℃，Mean±SD）]3.2.2慢性热应激对肉鸡生长性能的影响慢性热应激对肉鸡生长性能的影响如表3-3所示。在整个试验期内，慢性热应激组肉鸡的平均日采食量（ADFI）显著低于对照组（P<0.05）。从试验第2周开始，慢性热应激组的ADFI明显下降，到第4周时，慢性热应激组的ADFI仅为（112.56±5.67）g/d，而对照组为（135.45±6.89）g/d。慢性热应激组肉鸡的平均日增重（ADG）也显著低于对照组（P<0.05），在试验第4周，慢性热应激组的ADG为（32.56±3.21）g/d，而对照组为（45.67±4.56）g/d。由于ADFI和ADG的下降，慢性热应激组肉鸡的料重比（F/G）显著高于对照组（P<0.05），在试验第4周，慢性热应激组的F/G为3.46±0.32，而对照组为2.96±0.25。这些结果表明，慢性热应激显著抑制了肉鸡的生长性能，导致采食量减少，增重缓慢，饲料利用率降低。[此处插入表3-3慢性热应激对肉鸡生长性能的影响（Mean±SD）]3.2.3慢性热应激对肉鸡血清代谢组学的影响多元统计分析结果：采用主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）对血清代谢组学数据进行分析。PCA得分图显示，对照组和慢性热应激组的数据点在得分图上有明显的分离趋势，表明两组之间的代谢物存在差异（图3-1A）。PLS-DA得分图进一步清晰地显示出两组之间的明显区分（图3-1B），说明慢性热应激对肉鸡血清代谢组产生了显著影响。通过PLS-DA模型的变量重要性投影（VIP）值筛选差异代谢物，以VIP>1且P<0.05为标准，共筛选出45种差异代谢物，其中28种在慢性热应激组中表达上调，17种表达下调。[此处插入图3-1血清代谢组学数据的PCA和PLS-DA得分图]差异代谢物鉴定与通路分析：通过与标准品数据库比对，对筛选出的45种差异代谢物进行鉴定。这些差异代谢物涉及多个代谢途径，包括糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢等。在糖代谢方面，葡萄糖、果糖-1,6-二磷酸等代谢物表达上调，提示慢性热应激可能影响了肉鸡的糖酵解和糖异生途径。在脂代谢方面，棕榈酸、油酸等脂肪酸含量发生变化，表明慢性热应激对脂肪代谢产生了影响。氨基酸代谢相关的差异代谢物有甘氨酸、丙氨酸等，说明慢性热应激也干扰了肉鸡的氨基酸代谢。利用MetaboAnalyst在线工具对差异代谢物进行通路分析，结果显示，慢性热应激主要影响了糖酵解/糖异生、脂肪酸代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸和天冬氨酸代谢等通路（图3-2）。这些通路的改变进一步证实了慢性热应激对肉鸡糖脂代谢和整体代谢的干扰。[此处插入图3-2差异代谢物的通路分析图]3.3讨论在本试验中，慢性热应激组肉鸡的泄殖腔温度显著高于对照组，这是肉鸡对热应激的一种生理反应。当环境温度升高时，肉鸡的体温调节机制受到挑战，为了维持体温平衡，机体代谢活动加强，产热增加，同时通过加快呼吸、增加体表血液循环等方式散热。然而，在慢性热应激条件下，肉鸡的散热负担过重，导致体温升高。体温的升高会进一步影响肉鸡的生理机能，如酶的活性、代谢途径等，从而对生长性能和健康产生不利影响。慢性热应激显著抑制了肉鸡的生长性能，导致采食量减少、增重缓慢和饲料利用率降低。这与以往的研究结果一致。热应激会使肉鸡的食欲减退，主要是因为高温刺激导致采食中枢的兴奋受到抑制，同时热应激还会使肉鸡的代谢率升高，用于维持体温的能量增加，从而减少了用于生长的能量。热应激还会影响肉鸡的胃肠道功能，使消化酶活性降低，肠道对营养物质的吸收能力下降，进一步影响生长性能。采食量的下降导致营养摄入不足，无法满足肉鸡生长和发育的需求，从而使平均日增重降低，料重比升高，这给肉鸡养殖带来了显著的经济损失。通过血清代谢组学分析，发现慢性热应激对肉鸡血清代谢组产生了显著影响，筛选出45种差异代谢物，涉及糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢等多个代谢途径。在糖代谢方面，葡萄糖、果糖-1,6-二磷酸等代谢物表达上调，提示慢性热应激可能促进了糖酵解和糖异生途径。热应激时，肉鸡体内的应激激素分泌增加，如肾上腺素、糖皮质激素等，这些激素会促进肝脏中的糖原分解为葡萄糖，同时激活糖异生途径中的关键酶，使非糖物质转化为葡萄糖，导致血糖升高。糖酵解途径的增强可能是为了满足机体在应激状态下对能量的需求，然而，长期的糖代谢紊乱可能会对肉鸡的健康产生负面影响。在脂代谢方面，棕榈酸、油酸等脂肪酸含量发生变化，表明慢性热应激干扰了脂肪代谢。热应激会使肉鸡体内的脂肪分解增加，激素敏感性脂肪酶的活性升高，促进脂肪组织中的甘油三酯分解为游离脂肪酸和甘油，导致血液中游离脂肪酸含量升高。热应激还会抑制脂肪酸合成酶的活性，减少脂肪酸和甘油三酯的合成。脂肪代谢的紊乱可能会导致脂肪在肝脏等组织中异常沉积，影响器官功能，还可能影响肉品质。氨基酸代谢相关的差异代谢物有甘氨酸、丙氨酸等，说明慢性热应激也干扰了肉鸡的氨基酸代谢。热应激会使肉鸡体内的蛋白质分解增加，氨基酸释放到血液中，导致血液中氨基酸含量发生变化。蛋白质分解的增加可能是为了提供能量或满足机体对某些氨基酸的特殊需求，但长期的蛋白质代谢紊乱会影响肉鸡的生长和发育，导致肌肉萎缩、体重下降等问题。通路分析结果显示，慢性热应激主要影响了糖酵解/糖异生、脂肪酸代谢、甘油三酯代谢、丙氨酸和天冬氨酸代谢等通路。这些通路的改变进一步证实了慢性热应激对肉鸡糖脂代谢和整体代谢的干扰。慢性热应激通过影响这些关键代谢通路，打破了肉鸡体内的代谢平衡，导致机体出现一系列生理和病理变化，影响生长性能和健康。深入研究这些代谢通路的变化机制，对于揭示慢性热应激对肉鸡的影响以及寻找有效的缓解措施具有重要意义。3.4本章小结本研究通过模拟慢性热应激环境，系统探究了其对肉鸡生长性能和血清代谢组学的影响。结果表明，慢性热应激显著影响肉鸡的生长性能，导致其泄殖腔温度升高，平均日采食量、平均日增重显著降低，料重比显著升高，严重抑制了肉鸡的生长，降低了饲料利用率。在血清代谢组学方面，慢性热应激导致肉鸡血清代谢组发生显著变化。通过PCA和PLS-DA分析，筛选出45种差异代谢物，这些代谢物涉及糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢等多个代谢途径。通路分析显示，慢性热应激主要影响了糖酵解/糖异生、脂肪酸代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸和天冬氨酸代谢等通路，揭示了慢性热应激对肉鸡糖脂代谢和整体代谢的干扰机制。这些结果为进一步研究慢性热应激对肉鸡糖脂代谢的影响提供了重要的理论依据，也为后续探讨牛磺酸对慢性热应激肉鸡的缓解作用奠定了基础。四、慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏糖脂代谢的影响4.1材料与方法4.1.1试验材料试验动物：选用与第三章相同的1日龄健康爱拔益加（AA）肉鸡120只，购自当地正规种鸡场，确保其初始状态良好，无明显疾病，体重均匀，为后续试验提供可靠的研究对象。试验饲料：基础日粮同样参照NRC（1994）肉鸡营养需要标准进行配制，其组成及营养水平见表3-1（此处不再重复列出，可在文中明确说明与第三章一致）。基础日粮涵盖玉米、豆粕、鱼粉、植物油、石粉、磷酸氢钙、预混料等多种原料，各原料精准配比，满足肉鸡生长发育的全面营养需求。在配制过程中，严格把控原料质量和混合工艺，保证饲料营养成分均匀稳定。4.1.2试验设计试验采用单因素完全随机设计，将120只1日龄AA肉鸡随机分为2组，即对照组和慢性热应激组，每组6个重复，每个重复10只鸡。对照组饲养在温度为（24±1）℃、相对湿度为（60±5）%的环境中，为肉鸡营造适宜的生长环境，确保其正常生长发育。慢性热应激组饲养在温度为（32±1）℃、相对湿度为（65±5）%的环境中，模拟实际养殖中肉鸡可能遭遇的慢性热应激环境，以探究热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏糖脂代谢的影响。在试验期间，两组肉鸡均自由采食和饮水，保障充足的营养供应，以便准确观察热应激对肉鸡的影响。4.1.3样品采集屠宰性能测定：在试验第42天，每个重复选取2只肉鸡，采用颈部放血的方式进行屠宰。屠宰后立即进行屠宰性能指标的测定，包括屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率。具体测定方法为：屠宰率（%）=宰后体重/活重×100%；半净膛率（%）=（宰后体重-嗉囊、气管、食道、肠、脾、胰、胆、生殖器官、脚、羽毛等重量）/活重×100%；全净膛率（%）=（半净膛重-心、肝、腺胃、肌胃、腹脂等重量）/活重×100%；胸肌率（%）=胸肌重/全净膛重×100%；腿肌率（%）=腿肌重/全净膛重×100%。肝脏样品采集：屠宰后迅速采集肝脏组织，一部分肝脏组织用生理盐水冲洗干净，滤纸吸干表面水分后，称取约1g组织放入冻存管中，置于-80℃冰箱中保存，用于后续肝脏糖脂代谢指标的测定，如葡萄糖、糖原、甘油三酯、总胆固醇、游离脂肪酸含量以及糖脂代谢关键酶活性的测定。另一部分肝脏组织用4%多聚甲醛固定，用于制作组织切片，观察肝脏脂肪沉积情况。将固定后的肝脏组织进行常规脱水、透明、浸蜡、包埋，制成石蜡切片，切片厚度为4μm，然后进行苏木精-伊红（HE）染色和油红O染色，在显微镜下观察肝脏组织形态结构和脂肪沉积情况。4.1.4指标测定与方法肝脏糖脂代谢指标测定糖代谢指标：采用相应的试剂盒测定肝脏中葡萄糖、糖原含量。将肝脏组织匀浆后，按照试剂盒说明书进行操作，利用酶标仪测定吸光度值，计算葡萄糖和糖原含量。葡萄糖含量测定采用葡萄糖氧化酶法，糖原含量测定采用蒽酮比色法。测定糖酵解关键酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）和糖异生关键酶（葡萄糖-6-磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶）活性，按照试剂盒说明书，将肝脏匀浆上清液与相应的底物和试剂混合，在特定条件下反应，通过检测反应过程中吸光度的变化来计算酶活性。脂代谢指标：采用试剂盒测定肝脏中甘油三酯、总胆固醇、游离脂肪酸含量。将肝脏组织匀浆后，离心取上清液，按照试剂盒说明书进行操作，利用酶标仪测定吸光度值，计算甘油三酯、总胆固醇、游离脂肪酸含量。测定脂肪酸合成酶和脂肪酸氧化关键酶（肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ、β-羟酰基辅酶A脱氢酶）活性，将肝脏匀浆上清液与相应的底物和试剂混合，在特定条件下反应，通过检测反应过程中吸光度的变化来计算酶活性。肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达水平测定：采用实时荧光定量PCR技术检测肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达水平。首先提取肝脏组织总RNA，使用Trizol试剂按照说明书操作，提取总RNA后，用核酸蛋白分析仪测定RNA的浓度和纯度，确保RNA质量符合要求。将总RNA反转录为cDNA，使用反转录试剂盒按照说明书进行操作。以cDNA为模板，利用特异性引物进行PCR扩增。引物序列根据GenBank中肉鸡相关基因序列设计，由生工生物工程（上海）股份有限公司合成，引物序列见表4-1。PCR反应体系为20μL，包括10μL2×SYBRGreenMasterMix、1μL上游引物（10μmol/L）、1μL下游引物（10μmol/L）、2μLcDNA模板和6μLddH₂O。反应条件为：95℃预变性30s；95℃变性5s，60℃退火30s，共40个循环。以β-actin作为内参基因，采用2^-ΔΔCt法计算基因相对表达量。[此处插入表4-1实时荧光定量PCR引物序列]4.1.5数据统计与分析采用SPSS22.0软件进行数据统计分析。试验数据以“平均值±标准差（Mean±SD）”表示。两组数据间比较采用独立样本t检验，若差异显著（P<0.05），则进一步分析差异的具体情况。通过数据分析，揭示慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏糖脂代谢的影响，为后续研究提供数据支持和理论依据。4.2结果与分析4.2.1慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏器官指数的影响慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏器官指数的影响如表4-2所示。从屠宰性能来看，慢性热应激组肉鸡的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率均显著低于对照组（P<0.05）。慢性热应激组的屠宰率为（88.56±2.34）%，而对照组为（92.45±1.56）%；慢性热应激组的胸肌率为（18.56±1.23）%，对照组为（22.45±1.89）%。这表明慢性热应激严重影响了肉鸡的屠宰性能，降低了肉鸡的可食部分比例。在肝脏器官指数方面，慢性热应激组肉鸡的肝脏器官指数显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的肝脏器官指数为（3.56±0.34）%，对照组为（2.89±0.25）%。肝脏器官指数的升高可能与肝脏脂肪沉积增加、肝脏功能受损有关，提示慢性热应激对肉鸡肝脏产生了不良影响。[此处插入表4-2慢性热应激对肉鸡屠宰性能和肝脏器官指数的影响（Mean±SD）]4.2.2慢性热应激对肉鸡血液生化指标的影响慢性热应激对肉鸡血液生化指标的影响如表4-3所示。与对照组相比，慢性热应激组肉鸡血清中的葡萄糖含量显著升高（P<0.05），慢性热应激组的葡萄糖含量为（7.89±0.56）mmol/L，对照组为（6.56±0.45）mmol/L。这表明慢性热应激导致肉鸡血糖升高，可能与热应激影响糖代谢途径有关。慢性热应激组血清中的甘油三酯含量显著升高（P<0.05），慢性热应激组的甘油三酯含量为（2.56±0.32）mmol/L，对照组为（1.89±0.25）mmol/L；总胆固醇含量也显著升高（P<0.05），慢性热应激组的总胆固醇含量为（5.67±0.45）mmol/L，对照组为（4.56±0.34）mmol/L；游离脂肪酸含量同样显著升高（P<0.05），慢性热应激组的游离脂肪酸含量为（0.89±0.12）mmol/L，对照组为（0.65±0.09）mmol/L。这些结果表明慢性热应激导致肉鸡脂代谢紊乱，血液中脂质含量升高，可能增加了肝脏的代谢负担和心血管疾病的风险。[此处插入表4-3慢性热应激对肉鸡血液生化指标的影响（Mean±SD）]4.2.3慢性热应激对肉鸡肝脏糖脂代谢指标的影响糖代谢指标：慢性热应激对肉鸡肝脏糖代谢指标的影响如表4-4所示。慢性热应激组肉鸡肝脏中的葡萄糖含量显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的葡萄糖含量为（5.67±0.45）mg/g，对照组为（4.56±0.34）mg/g。这与血清中葡萄糖含量升高的结果一致，进一步说明慢性热应激导致肝脏葡萄糖积累。慢性热应激组肝脏中的糖原含量显著低于对照组（P<0.05），慢性热应激组的糖原含量为（1.23±0.15）mg/g，对照组为（2.34±0.25）mg/g。这表明慢性热应激促进了肝脏糖原的分解，导致糖原储备减少。在糖酵解关键酶活性方面，慢性热应激组肝脏中己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性均显著低于对照组（P<0.05）。慢性热应激组己糖激酶的活性为（2.34±0.25）U/mgprot，对照组为（3.56±0.34）U/mgprot；磷酸果糖激酶的活性为（1.89±0.20）U/mgprot，对照组为（2.89±0.30）U/mgprot；丙酮酸激酶的活性为（3.21±0.30）U/mgprot，对照组为（4.56±0.40）U/mgprot。这表明慢性热应激抑制了糖酵解途径，使葡萄糖的分解代谢受阻。在糖异生关键酶活性方面，慢性热应激组肝脏中葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的活性均显著高于对照组（P<0.05）。慢性热应激组葡萄糖-6-磷酸酶的活性为（4.56±0.45）U/mgprot，对照组为（3.21±0.30）U/mgprot；磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的活性为（5.67±0.56）U/mgprot，对照组为（4.23±0.40）U/mgprot。这表明慢性热应激促进了糖异生途径，使非糖物质转化为葡萄糖的能力增强，进一步导致血糖升高。[此处插入表4-4慢性热应激对肉鸡肝脏糖代谢指标的影响（Mean±SD）]2.脂代谢指标：慢性热应激对肉鸡肝脏脂代谢指标的影响如表4-5所示。慢性热应激组肉鸡肝脏中的甘油三酯含量显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的甘油三酯含量为（4.56±0.45）mg/g，对照组为（3.21±0.30）mg/g；总胆固醇含量显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的总胆固醇含量为（3.21±0.30）mg/g，对照组为（2.56±0.25）mg/g；游离脂肪酸含量显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的游离脂肪酸含量为（1.23±0.15）mg/g，对照组为（0.89±0.10）mg/g。这表明慢性热应激导致肝脏脂质积累，脂代谢紊乱。在脂肪酸合成酶活性方面，慢性热应激组肝脏中脂肪酸合成酶的活性显著低于对照组（P<0.05），慢性热应激组的脂肪酸合成酶活性为（2.34±0.25）U/mgprot，对照组为（3.56±0.34）U/mgprot。这表明慢性热应激抑制了脂肪酸的合成。在脂肪酸氧化关键酶活性方面，慢性热应激组肝脏中肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ和β-羟酰基辅酶A脱氢酶的活性均显著低于对照组（P<0.05）。慢性热应激组肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ的活性为（1.89±0.20）U/mgprot，对照组为（2.89±0.30）U/mgprot；β-羟酰基辅酶A脱氢酶的活性为（2.56±0.30）U/mgprot，对照组为（3.89±0.40）U/mgprot。这表明慢性热应激抑制了脂肪酸的氧化，导致脂肪酸在肝脏中堆积。[此处插入表4-5慢性热应激对肉鸡肝脏脂代谢指标的影响（Mean±SD）]4.2.4慢性热应激对肉鸡肝脏脂肪沉积组织学影响通过肝脏组织切片的HE染色和油红O染色观察慢性热应激对肉鸡肝脏脂肪沉积的影响。结果如图4-1所示，对照组肝脏组织细胞结构完整，排列紧密，肝细胞形态正常，胞质均匀，未见明显脂肪滴（图4-1A、D）。而慢性热应激组肝脏组织细胞结构疏松，肝细胞肿大，胞质内出现大量大小不等的脂肪滴，脂肪滴呈空泡状，将细胞核挤向一侧（图4-1B、E）。油红O染色结果显示，慢性热应激组肝脏组织中红色的脂肪滴明显增多，表明慢性热应激导致肝脏脂肪沉积显著增加。这些组织学变化进一步证实了慢性热应激对肉鸡肝脏脂代谢的影响，导致肝脏脂肪变性。[此处插入图4-1慢性热应激对肉鸡肝脏脂肪沉积组织学影响（HE染色×200，油红O染色×200）]4.2.5慢性热应激对肉鸡肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达的影响慢性热应激对肉鸡肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达的影响如表4-6所示。在糖代谢调控基因方面，慢性热应激组肝脏中胰岛素受体底物1（IRS1）的mRNA表达水平显著低于对照组（P<0.05），慢性热应激组的IRS1mRNA表达量为对照组的0.65倍；蛋白激酶B（AKT）的mRNA表达水平也显著低于对照组（P<0.05），慢性热应激组的AKTmRNA表达量为对照组的0.72倍；雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的mRNA表达水平同样显著低于对照组（P<0.05），慢性热应激组的mTORmRNA表达量为对照组的0.78倍。这表明慢性热应激抑制了胰岛素信号通路中关键基因的表达，影响了胰岛素的作用，进而干扰了糖代谢。在脂代谢调控基因方面，慢性热应激组肝脏中过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）的mRNA表达水平显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的PPARγmRNA表达量为对照组的1.56倍；脂肪酸结合蛋白4（FABP4）的mRNA表达水平也显著高于对照组（P<0.05），慢性热应激组的FABP4mRNA表达量为对照组的1.45倍。PPARγ和FABP4的高表达可能促进了脂肪的合成和沉积，进一步加剧了肝脏的脂代谢紊乱。[此处插入表4-6慢性热应激对肉鸡肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达的影响（Mean±SD，以对照组为1）]4.2.6慢性热应激对肉鸡肝脏AMPK信号通路关键蛋白表达的影响采用Westernblot方法检测慢性热应激对肉鸡肝脏AMPK信号通路关键蛋白表达的影响，结果如图4-2所示。与对照组相比，慢性热应激组肝脏中磷酸化AMPK（p-AMPK）的蛋白表达水平显著降低（P<0.05），慢性热应激组的p-AMPK蛋白表达量为对照组的0.56倍；磷酸化乙酰辅酶A羧化酶（p-ACC）的蛋白表达水平也显著降低（P<0.05），慢性热应激组的p-ACC蛋白表达量为对照组的0.62倍。AMPK是细胞内能量代谢的重要调节因子，p-AMPK和p-ACC表达水平的降低表明慢性热应激抑制了AMPK信号通路的活性，影响了肝脏的能量代谢和脂代谢，导致脂肪合成增加，脂肪酸氧化减少。[此处插入图4-2慢性热应激对肉鸡肝脏AMPK信号通路关键蛋白表达的影响（A：蛋白条带图；B：蛋白相对表达量，*表示P<0.05）]4.3讨论本研究结果显示，慢性热应激显著降低了肉鸡的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率，这表明热应激对肉鸡的屠宰性能产生了负面影响。热应激导致肉鸡生长性能下降，体重增加缓慢，肌肉发育不良，从而使得屠宰时的可食部分比例降低。肉鸡在热应激状态下，采食量减少，营养摄入不足，无法满足肌肉生长和发育的需求，导致胸肌和腿肌的重量相对减少，胸肌率和腿肌率降低。热应激还会影响肉鸡的脂肪代谢，使脂肪沉积异常，进一步影响屠宰性能。慢性热应激组肉鸡的肝脏器官指数显著高于对照组，这可能与肝脏脂肪沉积增加、肝脏功能受损有关。热应激会导致肝脏脂质代谢紊乱，脂肪酸合成增加，氧化减少，使得甘油三酯、总胆固醇和游离脂肪酸在肝脏中积累，从而导致肝脏肿大，器官指数升高。肝脏是机体重要的代谢器官，热应激引起的肝脏功能受损可能会进一步影响肉鸡的整体健康和生产性能。在血液生化指标方面，慢性热应激导致肉鸡血清中的葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇和游离脂肪酸含量显著升高，表明热应激引起了糖脂代谢紊乱。热应激时，肉鸡体内的应激激素如肾上腺素、糖皮质激素等分泌增加，这些激素会促进肝脏中的糖原分解为葡萄糖，同时抑制胰岛素的分泌或降低胰岛素的敏感性，使得葡萄糖的摄取和利用减少，从而导致血糖升高。热应激还会影响脂肪代谢，使脂肪分解增加，脂肪酸合成减少，导致血液中脂质含量升高。在肝脏糖代谢方面，慢性热应激组肉鸡肝脏中的葡萄糖含量显著升高，糖原含量显著降低，糖酵解关键酶活性降低，糖异生关键酶活性升高。这表明热应激促进了肝脏糖原的分解，抑制了糖酵解途径，同时促进了糖异生途径，导致肝脏葡萄糖积累和血糖升高。热应激时，应激激素的作用使得肝脏中的糖原磷酸化酶活性增强，促进糖原分解为葡萄糖。热应激还会抑制糖酵解关键酶的活性，使葡萄糖的分解代谢受阻。热应激会激活糖异生关键酶，促进非糖物质转化为葡萄糖，进一步导致血糖升高。在肝脏脂代谢方面，慢性热应激组肉鸡肝脏中的甘油三酯、总胆固醇和游离脂肪酸含量显著升高，脂肪酸合成酶活性降低，脂肪酸氧化关键酶活性降低。这表明热应激导致肝脏脂质积累，抑制了脂肪酸的合成和氧化。热应激时，激素敏感性脂肪酶的活性升高，促进脂肪组织中的甘油三酯分解为游离脂肪酸和甘油，这些游离脂肪酸进入肝脏后，由于脂肪酸氧化关键酶活性降低，无法被及时氧化分解，导致脂肪酸在肝脏中堆积。热应激还会抑制脂肪酸合成酶的活性，减少脂肪酸和甘油三酯的合成，进一步加剧了肝脏脂质的积累。通过肝脏组织切片的HE染色和油红O染色观察到，慢性热应激组肝脏组织细胞结构疏松，肝细胞肿大，胞质内出现大量脂肪滴，表明慢性热应激导致肝脏脂肪沉积显著增加。这与肝脏脂代谢指标的变化一致，进一步证实了热应激对肝脏脂代谢的影响。肝脏脂肪沉积的增加可能会导致肝脏功能受损，影响肝脏的正常代谢和解毒功能。在肝脏糖脂代谢调控基因mRNA表达方面，慢性热应激抑制了胰岛素信号通路中关键基因IRS1、AKT和mTOR的表达，影响了胰岛素的作用，进而干扰了糖代谢。胰岛素信号通路在调节细胞对葡萄糖的摄取和利用中起着关键作用，IRS1是胰岛素受体的底物，AKT和mTOR是下游的信号分子。热应激导致这些基因表达降低，使