《Animal Reproduction Science》：Effects of N-Carbamylglutamate Supplementation on Growth, Serum Biochemistry, Antioxidant Capacity, Immune Function, Hormonal Profile, and Reproductive Performance in Rabbits Under Chronic Heat Stress Conditions
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NCG缓解热应激兔的炎症、氧化损伤及生殖组织损伤，部分恢复激素水平，性别效应显著。
作者：翟平、杨杰、秦峰、姚瑶、邵乐、李健、张霞
中国江苏省农业科学院动物科学研究所，南京 210014
摘要
本研究探讨了膳食N-氨甲酰谷氨酸（NCG）补充剂对暴露于慢性热应激（HS）下的兔子的保护作用。80只新西兰白兔被分为四组：对照组（基础饮食）、NCG组（600 mg/kg）、HS组（热应激）和HS + NCG组。在四周的时间里，研究评估了生长性能、血清生化指标、抗氧化能力、免疫功能、激素水平以及繁殖结果。
慢性热应激显著增加了血清促肾上腺皮质激素（ACTH）、促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）和热休克蛋白70（HSP-70）的水平，同时降低了抗炎细胞因子IL-10的水平。在热应激期间补充NCG可以降低ACTH和促炎标志物的水平，并增加IL-10的水平，表明炎症平衡得到改善，尽管这些指标尚未完全恢复到非应激对照组的水平。热应激导致血清中的GnRH和抑制素B水平下降，而雌性的E2水平受到显著影响；NCG缓解了这些变化，尤其是通过增加雌性的GnRH和E2水平。
热应激下卵巢器官指数保持稳定，但补充NCG后有所改善。热应激会损害睾丸形态，减少生精小管面积，而NCG补充剂可以恢复生精小管面积和长宽比。热应激还会减少卵巢卵泡数量，而NCG则部分促进了卵泡发育。
总之，慢性热应激会导致兔子出现炎症、内分泌功能紊乱和生殖组织损伤。膳食NCG补充剂可以缓解这些负面影响，并在热应激条件下支持生殖和免疫功能的部分恢复。
引言
热应激是限制热带和亚热带地区兔子生产的主要环境因素（Oladimeji, Johnson, Metwally, Farghly, 和 Mahrose, 2022）。由于兔子毛皮密集、汗腺功能有限以及表面积与体重的比例较低，它们特别容易受到高温的影响。长期暴露于热应激会对生理和生产效率产生负面影响，导致饲料摄入量减少、生长速度减慢、胴体和肉质下降、繁殖效率降低以及疾病和死亡率增加。这些影响总体上给全球兔子产业带来了重大经济损失（Liang, Chen, Park, Balasubramanian, & Liu, 2022）。在生理层面上，慢性热应激通过影响内分泌和代谢途径来破坏体温调节和稳态。热应激会促进活性氧的过度生成，增强脂质过氧化，并对重要器官和组织造成氧化损伤，同时削弱关键的抗氧化防御机制，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶。在兔子中，热应激还会导致血液生化参数（如葡萄糖、脂质谱、肝脏和肾脏功能指标）的变化，抑制免疫反应，并扰乱激素系统（包括皮质醇、甲状腺激素、GH–IGF-1轴和生殖激素）的调节。这些生理紊乱共同导致了生产力下降和动物福利受损（Liang et al., 2022; Prates, 2025）。随着全球气候变化导致热浪频率和强度的增加，缓解热应激引起的生理和生产效率问题已成为一个关键的研究重点。营养策略，包括营养补充剂和功能性饲料添加剂（如维生素、矿物质、植物提取物、抗氧化剂、有机酸和氨基酸）已被广泛研究，以探讨它们增强抗氧化能力、稳定内分泌功能和支持热应激下兔子的生长和繁殖性能的潜力。例如，添加多酚类抗氧化剂（如葡萄籽提取物）已被证明可以改善暴露于高温环境下的兔子的生长性能、胴体质量和全身抗氧化状态，突显了针对性营养干预在缓解热应激不利影响方面的价值（Abu Hafsa et al., 2024; Daader, Al-Sagheer, Gabr, & Abd El-Moniem, 2018）。
N-氨甲酰谷氨酸（NCG）是N-乙酰-L-谷氨酸的合成结构类似物，后者是尿素循环中氨甲酰磷酸合成酶-1的必需别构激活剂。通过替代N-乙酰-L-谷氨酸，NCG可以增强内源性L-精氨酸的合成。这种半必需氨基酸是一氧化氮、多胺、肌酸和其他生物活性代谢物的前体。通过这些途径，NCG可以影响蛋白质沉积、血管调节、内分泌功能、抗氧化防御和生殖生理（Chapel-Crespo, Diaz, & Oishi, 2016）。最近的综述认为NCG是一种有前景的畜禽功能性饲料添加剂，对生长性能、肠道发育、氮代谢和健康具有益处（Liu, Zhang, Zhang, Ma, & Wang, 2025; J. Yang et al., 2021）。在不同动物物种中的实验研究表明，膳食NCG可以改善生长性能、增强肠道完整性，并调节炎症和氧化反应，尤其是在恶劣条件下（Atiyah, 2025; N. Hu et al., 2023; Madkour et al., 2023）。在反刍动物中，补充NCG或NCG加精氨酸可以改变肝脏的抗氧化状态，调节后肠短链脂肪酸谱，并改善羔羊和绵羊的整体代谢功能（W. Ma, Yuan, Chang, & Wang, 2023; H. Zhang et al., 2018）。此外，在繁殖动物中，妊娠期间补充NCG可以增强胎盘发育、胎儿存活率和母兔的产仔数（Li et al., 2023; B. Zhang et al., 2014）。在鸟类中，NCG可以通过调节下丘脑-垂体-性腺轴和关键生殖基因来改善产蛋性能（Ebeid, Aljabeili, Al-Homidan, Volek, & Barakat, 2023; B. Zhang et al., 2014）。也有证据表明NCG对兔子具有益处。据报道，补充NCG可以改善雷克斯兔子的生长性能并减少体脂沉积，同时改善脂质代谢和脂肪组织基因表达。这些发现表明，NCG与其他功能性饲料添加剂一起，可能是一种有前景的营养策略，用于缓解兔子因应激引起的生理和生产效率问题（Qin et al., 2025; Wang et al., 2020）。在年轻的雷克斯兔子中，含有精氨酸或NCG的饮食可以增加空肠绒毛高度，减少隐窝深度，提高绒毛与隐窝的比例，并上调与一氧化氮相关的途径，表明肠道发育和应激耐受性得到改善（Qin et al., 2025）。另一项针对雌性兔子的研究表明，NCG单独或与精氨酸联合使用可以积极影响饲料摄入量、体重增加和血液生化指标，支持其作为该物种的代谢调节剂的使用（Atiyah, 2025）。
尽管取得了这些进展，但关于NCG缓解兔子热应激多方面负面影响的潜力仍信息有限。以往的兔子研究主要在热中性条件下进行，且主要集中在生长、肠道形态或胴体特征等孤立结果上。关于兔子热应激的综述一致强调，在评估新的营养补充策略时，需要采用综合方法，同时评估生长性能、血清生化指标、氧化状态、免疫功能、内分泌和生殖参数以及组织形态。然而，迄今为止，很少有研究系统地探讨膳食NCG是否可以改善生长、恢复血清生化稳态、增强抗氧化和免疫功能、改善激素水平，并支持暴露于热应激下的兔子的繁殖性能和形态发育。因此，本研究旨在探讨膳食NCG补充剂对热应激下兔子的生长性能、血清生化指标、抗氧化能力、免疫功能、激素水平、繁殖性能和形态特征的影响。我们假设NCG通过刺激内源性精氨酸合成及相关代谢途径，可以缓解热应激引起的生理紊乱，从而在高温环境下提高兔子的生产和繁殖效率。
实验部分
动物、伦理批准和实验条件
所有实验程序均得到了江苏省农业科学院研究委员会的批准（编号JAAS 2014-64），并遵循了实验室动物护理和使用的既定指南。健康的成年雄性和雌性新西兰白兔，年龄和体重相似（6个月大；3477.30 ± 379.14 g），来自江苏省农业科学院的实验兔场（南京）。研究从8月1日开始进行
热应激指数（THI）的影响
HS组的热应激指数（THI）显著高于NC组（平均THI为29.58 ± 1.65，而NC组为25.86 ± 1.27），表明热应激动物暴露在更高的环境温度和湿度下（图1）。HS组的兔子经历了严重的热应激，尽管没有受到非常极端的高温。
HS和NCG补充剂对体重增加的影响
慢性热应激（HS）和膳食NCG补充剂对雄性和雌性兔子总体重增加的影响如下所示
讨论
本研究表明，热应激会导致成年雌性和雄性兔子的生理、激素、免疫、氧化和生殖功能出现广泛紊乱。膳食中添加NCG有助于减轻许多这些不良影响。热应激动物生长性能的明显下降反映了它们对热的敏感性增加，这可能是由于代谢活动增强和生殖需求增加所致。这些结果与Liang等人的研究结果一致（Liang et al., 2022）
结论
热应激会对兔子的生长性能产生不利影响，破坏内分泌平衡，升高促炎细胞因子水平，引发氧化应激，并损害生殖组织的结构。NCG补充剂通过减轻应激、炎症和氧化生物标志物来缓解这些不良影响。它还可以部分恢复生殖激素水平，并改善卵巢和睾丸的形态。NCG的作用存在明显的性别差异，对雌性的影响更为显著
未引用的参考文献
(Oladimeji et al. (2022))
资助
本研究得到了中国农业研究系统（CARS 43-G-2）的专项资助。
作者贡献声明
翟平：写作——审稿与编辑、初稿撰写、项目管理、资金获取、概念构思。
李健：研究。
张霞：写作——审稿与编辑、方法学、研究、数据管理。
杨杰：写作——审稿与编辑、方法学、研究、数据管理。
秦峰：写作——审稿与编辑、方法学、研究、数据管理。
姚瑶：正式分析。
邵乐：研究。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
我们感谢中国农业研究系统为项目的成功实施提供资金，同时感谢阿富汗Nangarhar大学的Rahmani Mohammad Malyar博士在英语编辑和手稿修订方面提供的宝贵帮助。
利益冲突声明
作者声明没有可能影响本文所述工作的财务或个人关系。
