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大家好～
12月啦~ 已是寒冬腊月的季节，在某种程度上，这亦是养猪业的寒冬...不过，相信大家心里都有一把火，希望这个寒冬能够很快过去，早点迎来火爆的市场行情 。今天我们干脆来聊一个火热的话题吧 --- 热应激。哈哈，帮助大家驱散驱散寒意~！
热应激是养猪业面临最多的问题之一，在美国通常是季节性热应激，而很多其他国家面对的则是更长时间甚至全年性的热应激问题。今天的「曦曦说」嘉宾，Dr. Jay Johnson，是美国农业部（USDA）的动物科学家，他专注于动物的应激和营养生理学研究。关于热应激，来一起听听Jay的多年研究都有哪些发现吧~
您是怎么进入行业的？
How you got involved in livestock production
Jay在美国密苏里大学取得动物科学的学士和硕士学位，之后在爱荷华州立大学取得博士学位。毕业后，他就来到美国农业部工作 （和普渡大学动科系在一栋楼！），先做了一年多博后，然后担任动物科学家至今，同时也是普渡大学的客座教授。
Jay的研究方向是动物应激和营养生理，什么动物都做 --- 猪、肉牛、奶牛等等，但最主要研究对象还是猪。研究范围包括「产前及产后应激」（尤其是热应激）对猪群健康造成的影响，以及解决热应激的管理及营养策略。
热应激的定义
How do you define heat stress?
Jay：当猪舍温度升高时，我们往往可以观察到猪的采食量在当天、甚至仅半天有所下降，随后猪就适应了这个温度、采食量随即得以恢复。那么，这算是热应激吗？如何定义热应激呢？
很多人认为热应激描述的是猪群所处的环境温度（ambient temperature），但实际上，热应激的程度是通过猪对环境温度的反应（采食量、体温等）来测量的。而即使在同样的环境温度下，相近体型体重的两头猪对温度的感受也可能是不同的，有的猪在90华氏度（32.2摄氏度）会表现出热应激反应，而有的猪则没反应。因此，我们要根据「动物个体」本身对热应激的反应来定义热应激。
要做到这一点，我们还需要更多的跨领域合作，比如和计算机专家一起，运用更精准的技术和设备来测定单独个体的指标，从而在个体层面更准确地定义热应激。而不是像现在这样，仅仅用干球温度计来监测普通的环境温度。
目前有些猪场安装了「热像仪」来监测猪只温度，它可以很好地观察温度的动态变化，但能否用它来预测动物是否正在遭受热应激？我还是持谨慎观望态度的。这主要是因为环境温度对皮肤温度影响相当大（呈线性关系），想象一下我们将手臂放入热水浴缸中，手臂皮肤温度会高达40.5度，但并不意味着体温也这么高。因此，不能只依赖于热像仪，还要结合其他手段才能更客观地评估热应激。
猪舍温湿度对母猪的影响（图片来自agreenerworld）
影响热应激的因素
Factors can affect heat stress
Jay: 我说三点吧！
(1）「温度偏好」（thermal preference）。以母猪为例，不同阶段的母猪的适宜温度不同。我们的研究发现，妊娠母猪的适宜温度可低至56华氏度（13.3摄氏度），而哺乳母猪因为要哺乳，其适宜温度会更低。在实际生产中，有些哺乳母猪舍的温度控制在70华氏度（21.1摄氏度），这显然是高于猪最舒服的温度的。
(2）「温度阈值」（threshold）, 或者说对热应激的敏感度 (sensitivity) --- 我们目前很多时候还在用30多年前的数据，非常需要搞清楚今天各品种猪的耐热性。比如，现在的瘦肉型猪会产生更多的「热增耗」（heat increments），其「代谢产热」（metabolic heat production）比其他品种多16%，因此瘦肉型品种的猪对热更加敏感。
这就像是一个天秤，天秤的一边是「热增量」（heat gain），由基础体温、环境温度、代谢活动（如胎儿产热、产奶、肌肉量等）组成；天秤的另一边是「热损失」（heat loss），如猪的呼吸、喘气等。我们需要做的就是保持这个天秤的平衡，以维持猪正常的体温。如果代谢产热增加（源自瘦肉量的增加），导致热增量这边增加，那么原本平衡的天秤就向一边倾斜，而此时如果再提高环境温度、导致散热受限，无疑是雪上加霜，将原本已经过热（hyperthermia）的猪硬生生地推向热应激方向。
(3）采食。环境温度有时并不能客观反映猪的体温，比如下午两点舍温最高，猪的体温也高，但当晚上七八点舍温降低后，猪的体温反而比下午两点时还高；再看行为学数据，会发现这是由于晚上采食量增加所导致的。
因此，要判断动物何时处于热应激，要观察多项指标，而不能仅仅根据环境温度和体温来判断热应激。
热应激对母猪采食量的影响（图片来自Pig333）
热应激研究团队及研究方向
Current topics of heat stress and research team
Jay: 热应激的研究其实涉及到很多方面，所以非常需要组建一个多学科交叉的团队，包括行为学、营养学、生理学等。另外，我一直强调要鼓励研究人员多走出实验室，深入猪场一线，与养殖户、技术员、管理者们多交流沟通，发现真正的问题，带着这些问题再思考解决方法。
我们目前对热应激研究主要集中在以下三个方向：
(1）不同的「降温技术」，如降温垫（cooling pads）、条状冷却器（strip cooler）、滴水冷却器（drip cooler）、喷雾（misting）等对预防和缓解猪热应激的效果，特别是哺乳母猪这种关键猪群。往往当热应激已经发生之后， 我们能做的已经很少了，因此要想办法预防。
不同降温技术（图片来自Johana et al.,2018）
(2）「子宫内热应激」（in-utero heat stress）是我非常感兴趣的一个话题。它对仔猪的生长和健康有哪些不利影响？是否会影响猪对疾病（比如蓝耳病）的易感性？
关于后者，我们目前正在与普渡大学的Luis Brito博士合作开展这方面的研究，运用LPS攻毒模型以及基因筛选技术等手段，希望能很快有一些成果。
拓展阅读：猪对热应激的适应
子宫内热应激的影响
Impact of in utero heat stress
Jay: 子宫内热应激会影响子代的诸多「出生后表型」（postnatal phenotypes）。早在20世纪50年代，科学家在啮齿动物模型上首次观察到子宫内热应激的影响，发现动物肢体、头部的尺寸都有所缩小。
对猪而言，我们现在知道，子宫内热应激会造成以下影响：
(1）降低生长速率；
(2）对先天免疫刺激会引起更严重的炎症反应；
(3）身体组成变化、肉品质降低；
(4）影响精液品质和数量。
热应激对猪的影响（图片来自PigProgress）
拓展阅读：子宫内热应激对猪出生后表型的影响
而对后备母猪而言，如果在出生前曾经历过子宫内热应激，是否会影响它的繁殖性能和后代性能呢？关于这个问题，密苏里大学的Dr. Tim Safranski 和 Matt Lucy 在这方面做过很多研究，并没有发现很多统计学上的显著差异，但在胎儿大小（fetal sizes）上还是有数值上差异的。
我们自己则研究过子宫内热应激对后备母猪的「热应激敏感性」的影响，观察到如果经历过子宫内热应激，那么后备母猪会对热应激更敏感。从逻辑上讲，如果后备母猪是在夏季出生的（在肚子里就热应激过了），那么它将在下一年的春末夏初的时候进行配种（又很热！），这时候，如果它们对热应激非常敏感，则会有很大的风险，并且也更容易将这些不良特征传给它们的下一代。
