论文标题：Integrative Insights into Metabolic, Oxidative, and Immune Adaptations During the Transition Period in Dairy Cows: Revisiting Nutritional Strategies and Emerging Roles of Injectable Trace Minerals

论文链接：https://www.mdpi.com/2624-862X/7/1/15

期刊名： Dairy

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/dairy

围产期（产前 3 周至产后 3 周）是奶牛泌乳周期中生理波动最剧烈、健康风险最高的关键窗口期。从妊娠向泌乳的急剧切换，伴随干物质采食量骤降、能量与代谢蛋白负平衡、大量脂肪动员及活性氧（ROS）爆发式生成，使高产奶牛深陷代谢紊乱、氧化应激、免疫抑制三重困境，酮病、脂肪肝、低血钙、子宫炎、乳腺炎等围产期疾病高发，直接决定全泌乳期产量、繁殖效率与牧场经济效益。

近年来，随着泌乳生理、免疫代谢与分子营养研究的深入，围产期奶牛健康管理已从 “被动治病” 转向主动调控代谢韧性、氧化稳态与免疫适配的整合策略。本文基于最新研究进展，系统解析围产期核心生理挑战，重构营养干预框架，并聚焦注射微量元素这一新兴增效手段，为高产奶牛围产期精准营养提供科学支撑。

一、围产期核心生理困境：代谢 — 氧化 — 免疫的恶性循环

1. 能量负平衡（NEB）：代谢紊乱的核心源头

围产期奶牛干物质采食量下降约 30%，而泌乳启动带来能量需求激增，形成严重能量负平衡。机体被迫大量动员体脂，使非酯化脂肪酸（NEFA）与 β- 羟丁酸（BHBA）急剧升高；肝脏脂肪酸氧化与极低密度脂蛋白（VLDL）输出能力不足，导致甘油三酯（TAG）沉积，诱发脂肪肝与酮病，同时抑制肝细胞功能、降低糖异生效率，进一步加剧能量失衡。

2. 氧化应激（OS）：细胞损伤的隐形杀手

分娩应激、脂解增强、抗氧化营养摄入不足，使 ROS 生成远超机体清除能力，引发系统性氧化应激。超氧阴离子、过氧化氢等自由基攻击脂质、蛋白与 DNA，破坏细胞膜完整性与酶活性，直接损伤肝脏、乳腺与免疫细胞功能；同时耗尽维生素 E、硒、锌、铜等抗氧化储备，形成 “氧化损伤 — 抗氧化枯竭” 的正反馈循环。

3. 免疫失调与低度炎症：疾病易感性飙升

围产期天然伴随生理性免疫抑制：中性粒细胞吞噬与杀菌能力下降、淋巴细胞增殖受限、炎性因子与急性期蛋白上调。高浓度 NEFA 与 BHBA 直接抑制免疫细胞活性，氧化应激进一步加剧免疫紊乱；而分娩创伤、生殖道恢复、肠道屏障通透性上升，使子宫炎、乳腺炎、胎衣不下等感染性疾病风险倍增，形成 “代谢应激→免疫抑制→疾病发生→代谢恶化” 的恶性循环。

二、经典营养策略再评估：靶向破解围产期三重挑战

1. 控制能量（CE）饲喂：从 “产前高能补饲” 到 “适度限能稳代谢”

传统产前高能饲喂易导致产后胰岛素抵抗、过度脂解与脂肪肝。最新研究证实，干奶期控制能量日粮（约 1.24–1.34 Mcal NEL/kg DM，满足 80%–100% NRC 需求）可显著降低产后 NEFA 与 BHBA，提升胰岛素敏感性，减少肝脏脂质沉积，改善产后采食恢复与代谢适应，同时缩短受孕间隔，兼顾健康与繁殖效益。

2. 负阴阳离子差（DCAD）日粮：筑牢钙稳态与免疫防线

围产期低血钙是代谢病与感染病的重要诱因。产前负 DCAD 日粮（−50~−100 mEq/kg DM）通过诱导轻度代谢性酸中毒，增强甲状旁腺激素敏感性，促进骨钙动员与肠道钙吸收，快速提升血钙水平；同时改善中性粒细胞功能，降低临床低血钙、胎衣不下、子宫炎与真胃变位发生率，是围产期钙营养与健康管理的核心技术。

3. 过瘤胃多不饱和脂肪酸（PUFA）：抗炎免疫与泌乳协同增效

n-3 与 n-6 PUFA 是围产期关键功能脂质。过瘤胃保护 PUFA（尤其是 EPA、DHA）可规避瘤胃氢化损失，通过调控细胞膜脂肪酸组成、抑制 NF-κB 通路发挥抗炎与免疫增强作用；同时优化前列腺素合成，促进子宫复旧与卵巢功能恢复，提升胚胎存活率与受胎率，实现免疫健康、繁殖性能与泌乳效率协同提升。

4. 过瘤胃甲基供体（蛋氨酸 + 胆碱）：保肝降脂的核心营养素

蛋氨酸与胆碱作为一碳代谢核心甲基供体，是VLDL 合成与肝脏脂质输出的必需前体。围产期补充过瘤胃蛋氨酸（RPM）与过瘤胃胆碱（RPC），可显著降低肝脏 TAG 沉积、加速 NEFA 氧化、减少酮体生成；同时提升谷胱甘肽等抗氧化水平，增强肝脏解毒与糖异生能力，从源头防控脂肪肝与酮病，改善乳蛋白与乳脂合成效率。

三、前沿突破：注射微量元素（ITM）—— 围产期营养的 “精准快补” 新武器

口服微量元素受瘤胃拮抗、采食波动、吸收效率限制，难以满足围产期高峰需求。注射微量元素（铜、锌、锰、硒复合制剂） 绕过消化道直接入血，实现快速、高效、稳定的营养补给，成为围产期营养策略的重要增效手段：

1. 抗氧化防御强效激活：作为超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）核心辅基，快速提升抗氧化酶活性，中和 ROS，缓解氧化损伤。

2. 免疫功能精准赋能：增强中性粒细胞趋化、吞噬与氧化爆发能力，降低子宫致病菌载量，减少乳腺炎、子宫炎发生率。

3. 代谢稳态协同优化：促进肝脏脂肪酸 β- 氧化，降低 BHBA，改善能量平衡，协同甲基供体保护肝功能。

4. 应激适应全面提升：缓解分娩与热应激，降低皮质醇，增强胰岛素敏感性，助力平稳渡过围产期难关。

四、未来方向：整合调控与精准营养

未来围产期奶牛营养将迈向多组学驱动、机制靶向、精准供给的整合范式：

• 深入解析代谢 — 氧化 — 免疫信号通路互作，明确关键分子标志物；

• 优化日粮配方、饲喂模式与注射微量元素的协同方案，建立标准化干预流程；

• 开发个性化营养模型，依据胎次、体况、产量定制调控策略，实现高健康、高产出、高繁殖的三重目标。

结论

围产期是奶牛健康与生产的 “命运转折点”，代谢、氧化、免疫三重适应是核心调控靶点。从控制能量、负 DCAD、过瘤胃 PUFA 与甲基供体的经典策略，到注射微量元素的前沿突破，围产期营养已形成 “稳态调控、主动防护、协同增效” 的完整体系。立足最新研究成果，推行科学精准的营养管理，是破解高产奶牛围产期瓶颈、推动奶业高质量发展的关键路径。

Ashar, M.J.; Gonzalez-Rivas, P.A.; Dunshea, F.R.; Marth, C.D.; Chauhan, S.S. Integrative Insights into Metabolic, Oxidative, and Immune Adaptations During the Transition Period in Dairy Cows: Revisiting Nutritional Strategies and Emerging Roles of Injectable Trace Minerals. Dairy 2026, 7, 15. https://doi.org/10.3390/dairy7010015

期刊介绍

主编：Prof. Dr. Burim Ametaj

Prof. Dr. Burim Ametaj是加拿大阿尔伯塔大学农业、食品和营养科学系动物生理学和营养免疫学教授。Prof. Dr. Burim Ametaj的研究方向是奶牛健康，包括开发预防围产期疾病的新技术，例如口服疫苗、阴道内益生菌混合物、谷物加工技术，以及六种疾病的监测生物标志物的鉴定。

Dairy（ISSN 2624-862X）是一个专注于乳制品科学前沿进展的国际同行评审开放获取期刊，致力于为全球乳制品科学领域的科研人员搭建一个高水平的学术交流与成果展示平台，推动该领域的理论创新与实践应用。期刊已被ESCI（Web of Science）、Scopus、FSTA及其他数据库收录；目前，该刊在JCR的“Agriculture, Dairy and Animal Science”领域及CiteScore的“Agricultural and Biological Sciences (miscellaneous)”领域均处于Q1分区。

期刊的研究范围覆盖乳制品科学的多个核心领域，全面涵盖牛奶及乳制品研究、奶牛营养调控、奶牛福利保障、奶牛健康管理、系统生物学、农场经营管理、微生物群研究、环境与生态学、农业政策分析、奶牛繁殖研究、组学科学，以及乳制品代谢组学、基因组学、蛋白质组学和奶牛行为学等细分方向，全方位收录该领域的前沿研究成果，助力乳制品科学的全面发展与跨学科融合。

2024 Impact Factor：3.1

2025 CiteScore：5.4

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