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与采食效率和体重增长相关的候选血液生物标志物(绵羊)
为何高采食效率的绵羊很重要
对绵羊养殖者来说,饲料是最大的开支,通常占生产成本的一半以上。如果有些动物在吃更少饲料的同时仍能保持相同的生长速度,就能降低费用、减少浪费并减轻环境负担。本研究探讨是否可以通过一项简单的血液检测,及早识别出那些天生“节约型”绵羊,以便在育种和管理决策中优先考虑它们。

在血液中寻找线索
研究者在受控的育肥环境中追踪了80只同一品种的雌羔羊。为期64天,他们精确记录了每只羔羊的采食量和体重增长速度,并据此计算出一种称为残余采食与增重(RIG)的指标。RIG的本质是:在给定动物体型和生长的情况下,它吃得比预期更多还是更少?生长良好但采食较少的羔羊被标为采食效率高,而为达到相似生长需更多饲料的被标为采食效率低。研究团队在试验的三个时点——起始、四周后和结束时采集了这些动物的血样,并用敏感的化学分析技术对血清中一百多种小分子进行谱图分析。
节约动物的化学特征
血液谱图显示出将高效与低效羔羊区分开的显著化学指纹。在试验早期,高效动物往往在与细胞核心能量引擎相关的物质上含量更高,例如柠檬酸和若干相关的氨基酸。随着时间推移,差异逐渐转向构成细胞膜并参与能量运输的脂类及脂样分子。高效羔羊通常显示出更顺畅的脂类代谢和更好能量利用的模式,而低效羔羊则更多表现出脂类不完全氧化和可能的代谢应激迹象。这些模式在三个采样日均有体现,暗示它们反映的是潜在生物学差异而非短暂波动。

有希望用于简易检测的生物标志物
为将这些化学差异转化为实用工具,研究团队寻找可可靠区分高效与低效羔羊的小型血液分子组合。借助类似于医学诊断中使用的统计模型,他们找到了在每个时间点都能良好分类的三分子组合。例如,试验初期包含柠檬酸和两种脂类相关分子的三元组能够在80%以上的情况下区分两组。饲喂后期,特定的脂质分子也能提供同样稳健的判别。尽管这些组合是在相对较小且均一的羔羊群体中测试的,但它们表明,将来只需少量血液标志物就可能替代耗时昂贵的采食试验。
这些代谢通路揭示了什么
当团队将这些标志物映射到更广泛的生物通路时,两大主题反复出现:细胞如何处理核心能量底物,以及如何管理构成膜和信号传导的复杂脂类。涉及甘油磷脂和花生四烯酸的通路——两类脂样分子——在高效动物中持续表现出更明显的活性。相比之下,低效羔羊倾向于累积某些脂类运输形式,这可能显示能量转换过程中的瓶颈。研究还在血液中发现了若干此前未在绵羊中报道的分子,扩展了供未来研究在连接饮食、遗传和代谢时参考的谱系目录。
这对养殖者和未来意味着什么
简单来说,这项工作表明某些羔羊在生物学上更善于从每一口饲料中挤出更多增长,这种差异会在血液中留下可检测的痕迹。作者建议,经过在更多品系和实际农场环境中的进一步验证后,基于血液代谢物的检测能够补充传统的采食与增重记录,使养殖者更早、更低成本地选出育种用的高效个体,从而降低成本并减少绵羊养殖的环境影响。尽管在该类检测成为常规工具之前仍需更多研究,但本研究为利用血液化学作为快速识别羊群中“最佳饲料转化者”的第一步提供了明确方向。
引用: Osonowo, O., Goldansaz, S.A., Lei, Y. et al. Candidate blood biomarkers linked with feed intake efficiency and weight gain in sheep. Sci Rep 16, 12329 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40850-7
关键词: 绵羊采食效率, 血液生物标志物, 代谢组学, 畜牧遗传学, 母羊羔生长