热应激是南方肉牛生产中的重要应激源,不仅对肉牛的健康和生产力造成影响,而且会影响牛肉品质,严重损害肉牛生产的经济效益。热应激不仅会导致肉牛的生理和代谢紊乱,而且可能通过调控肌纤维类型来影响肉品质,还可能通过影响脂肪代谢来影响肉牛的生长,但目前其作用机制尚不清楚。烟酸(NA)具有抗炎、抗氧化、改善肉品质、调节脂质代谢和缓解应激等多种生物学功能,但关于在热应激条件下烟酸对肉牛脂质代谢及肉品质的研究较少,其作用机制尚不清楚。因此,本试验以锦江牛为研究对象,在前期研究的基础上,研究探讨热应激对肉牛血液指标、肌肉品质的影响以及AMPK信号通路在热应激肉牛脂肪代谢中的作用机制,以及烟酸对热应激肉牛肉品质和脂肪代谢的影响及其作用机制。本试验选取月龄和体重相近的健康锦江牛36头,随机分为3组,每组4个重复,每个重复3头牛。适温组(TN)和热应激组(HS)饲喂基础饲粮,热应激+烟酸组(HN)在基础饲粮中添加800 mg/kg烟酸。TN组采用降温系统,保证试验牛处于适温条件下,而HS组和HN组均饲养于夏季高温高湿环境。试验预试期10 d,正试期60 d。研究结果如下:1、烟酸对热应激肉牛血液指标的影响1)血清酶活性:与HS组相比,HN组肉牛第30天的血清AST和ALT活性显著下降(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛第30、60天的血清ALP活性显著下降(P<0.05),第30天的血清LDH、CK和ALT活性显著升高(P<0.05),第60天的血清CK活性有上升的趋势(P=0.083),AST活性显著升高(P<0.05)。2)其他血清生化指标:与HS组相比,HN组肉牛第30天的血清ALB浓度显著升高(P<0.05),BUN浓度显著下降(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛第30、60天的血清TP、ALB和GLU浓度显著下降(P<0.05),血清BUN浓度显著升高(P<0.05)。3)血脂含量:与HS组相比,HN组第60天的血清TG含量显著降低(P<0.05);与TN相比,HS组第30天的血清TG含量有升高的趋势(P=0.060)。4)血清激素:与HS组相比,HN组肉牛血清COR、INS含量在第30、60天均显著降低(P<0.05),GH含量在第30天显著升高(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛血清COR含量在第60天显著升高(P<0.05),T_4、GH含量在第30、60天均显著降低(P<0.05),INS含量在第30、60天均显著升高(P<0.05)。5)免疫指标:与HS组相比,HN组肉牛血清Ig A和Ig G含量在第30天显著升高(P<0.05),Ig M含量在第30、60天显著升高(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛血清Ig A含量在第60天显著下降(P<0.05),血清Ig G和Ig M含量在第30、60天均Biogenic Mn oxides显著下降(P<0.05)。6)抗氧化指标:与HS组相比,HN组肉牛血清SOD活性和T-AOC含量在第60天显著升高(P<0.05),GSH-Px活性在第30、60天显著升高(P<0.05),MDA含量在第30、60天显著下降(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛血清SOD活性在第30、60天显著下降(P<0.05),GSH-Px活性和T-AOC含量在第30天显著下降(P<0.05),MDA含量在第30、60天显著升高(P<0.05)。与HS组相比,HN组肉牛肝脏SOD和GSH-Px活性显著升高(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛肝脏SOD活性显著降低(P<0.05),MDA含量显著升高(P<0.05)。结果显示:热应激改变肉牛血清生化指标,造成内分泌紊乱,降低免疫和抗氧化功能,而烟酸可通过影响肉牛血清生化指标,提高机体免疫和抗氧化能力来缓解热应激。2、烟酸对热应激肉牛屠宰性能、肉品质及肌纤维类型的影响1)屠宰性能:与HS组相比,HN组的各项指标均无显著差异(P>0.05);与TN组相比,HS组肉牛屠宰率显著降低(P<0.05),腹脂率和背膘厚度显著升高(P<0.05)。2)肉品质:与HS组相比,HN组肌肉p H_(45min)、p H_(24h)显著提高(P<0.05),CP含量有升高的趋势(P=0.057),失水率和剪切力显著降低(P<0.05);与TN组相比,HS组肌肉p H_(45min)、p H_(24h)和CP含量显著降低(P<0.05),失水率和剪切力显著提高(P<0.05)。3)肌纤维类型:与HS组相比,HN组肉牛背最长肌中My HCⅠ的m RNA表达量显著升高(P<0.05),My HCⅡx和MDV3100抑制剂My HCⅡb的m RNA表达量显著降低(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛背最长肌中My HCⅠ的m RNA表达量显著降低(P<0.05),My HCⅡx和My HCⅡb的m RNA表达量显著升高(P<0.05)。结果显示:热应激会降低肉牛的屠宰性能和肉品质,而烟酸可通过诱导肌肉中肌纤维由Ⅱx和Ⅱb型向Ⅰ型转化而改善肉品质。3、烟酸对热应激肉牛AMPK信号通路的影响1)脂肪代谢酶活性:与HS组相比,HN组肉牛肝脏ACC和FAS活性显著下降(P<0.05);与TN组相比,HS组肉牛肝脏ACC、FAS活性显著升高(P<0.05),LPL活性显著下降(P<0.05)。2)AMPK含量:与HS组相比,HN组肉牛肝脏和背最长肌中AMPK含量均无显著差异(P>0.05);与TN组相比,HS组肉牛肝脏和背最长肌中AMPK含量显著下降(P<0.05)。3)AMPK信号通路:与HS组相比,HN组显著升高肝脏和肌肉中AMPKα、SIRT1、HSL和CPT2,肌肉中ADPN、ABT-199生产商ATGL、LPL、CPT1、ACO和肝脏中LKB1、PPARα、PGC-1αm RNA表达量(P<0.05),显著降低肝脏和肌肉中SREBP-1c和PPARγ,肝脏Ch REBP、ACC、SCD1、FATPm RNA表达量(P<0.05);与TN组相比,HS组显著降低肝脏和肌肉中AMPKα、LKB1、SIRT1、ADPN、HSL、LPL、CPT1、CPT2、ACO、PPARα,肌肉ATGL和肝脏PGC-1αm RNA表达量(P<0.05),显著升高肝脏和肌肉中SREBP-1c、PPARγ、ACC、FAS、HMGR、SCD1、GPAT和C/EBPα,肝脏Ch REBP和肌肉FATPm RNA表达量(P<0.05)。结果显示:热应激通过抑制AMPK信号通路来促进脂肪沉积,而烟酸可通过激活AMPK信号通路下调肉牛组织中脂肪合成基因的表达水平,上调脂肪分解和氧化基因的表达水平,从而抑制热应激造成的脂肪沉积。4、烟酸对热应激肉牛血清脂质组学的影响1)在HN-HS组、HS-TN组对比组合中分别筛选出差异代谢物87种(30种上调、57种下调)、93种(40种上调、53种下调)。2)KEGG富集分析发现,HN-HS组、HS-TN组之间差异代谢物分别富集出9条和24条代谢通路。3)KEGG拓扑学分析发现,烟酸可以通过甘油酯代谢和甘油磷脂代谢2条代谢途径来调控热应激肉牛的脂肪代谢。热应激可以影响肉牛的脂质代谢通路,包括甘油酯代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、乙醚脂质代谢和磷脂酰肌醇信号系统。结果显示:热应激会改变肉牛血液中的脂质代谢物及其代谢途径,而烟酸可以通过甘油酯和甘油磷脂代谢通路来调节脂肪代谢。综上所述:1)热应激影响肉牛血清生化指标,降低免疫和抗氧化功能,而饲粮添加烟酸可增强机体免疫和抗氧化能力,有效缓解热应激。2)热应激降低屠宰性能和肉品质,而烟酸可诱导肌纤维由Ⅱx和Ⅱb型向Ⅰ型转化从而改善肉品质。3)热应激通过抑制AMPK信号通路和影响血清脂质代谢通路来促进脂肪沉积,而烟酸通过激活AMPK信号通路和改善血清代谢物水平来调节脂肪代谢,从而缓解热应激。