El objetivo de este estudio fue investigar la actividad biológica y el desarrollo sostenible de biorefinerías de vitamina C, selenio orgánico, betaína y cáscara de granada sobre el rendimiento, la fermentación cecal y el estado antioxidante de conejos en crecimiento para aliviar los impactos negativos del estrés térmico. Un total de 105 conejos machos de 35 días de edad con un peso promedio de 752.55 +/- 27.56 g fueron asignados aleatoriamente a cinco grupos (21 conejos en cada uno). Los grupos dietéticos experimentales incluyeron un grupo de control alimentado con una dieta basal sin aditivos (grupo de control) y cuatro grupos tratados, A, B, C y D, alimentados con una dieta basal suplementada con 1000 mg de vitamina C/kg de dieta, 25 mg de selenio orgánico/kg de dieta, 1000 mg de betaína/kg de dieta o 20 g de cáscara de granada/kg de dieta, respectivamente. No se incluyó un grupo negativo (no estresado por calor) en el ensayo. Los conejos que recibieron los suplementos A, B, C y D mostraron un aumento significativo (< 0.05) en el rendimiento de crecimiento, la digestión de nutrientes, la concentración de ácidos grasos volátiles totales (VFA), ácidos acético y propiónico, y el recuento total de bacterias, y una disminución significativa (< 0.05) en la concentración de NH-N y recuentos en el ciego de los conejos. La proteína total, la albúmina, la globulina, la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (CAT), el glutatión reducido (GSH) y la glutatión peroxidasa (GPx) fueron significativamente (< 0.05) más altos en los grupos suplementados con A, B, C y D en comparación con los del grupo de control. El colesterol total, los triglicéridos, la creatinina, la urea y el malondialdehído (MDA) fueron significativamente (< 0.05) más bajos en los grupos suplementados con A, B, C y D en comparación con los del grupo de control. En conclusión, los hallazgos mostraron que la suplementación con vitamina C, selenio orgánico, betaína y cáscara de granada desempeñó un papel significativo en la mitigación del estrés térmico y tuvo un impacto beneficioso adicional en el rendimiento de los conejos, la fermentación cecal y la microbiota, y el estado antioxidante. Sin embargo, la suplementación con betaína tuvo un efecto positivo superior en el perfil nutricional y fisiológico de los conejos estresados por calor.