日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛產(chǎn)后卵巢機(jī)能恢復(fù)及生殖激素的影響

李紅宇,苗樹(shù)君,邵 廣,王嘉厚

(1.黑龍江省畜牧研究所,黑龍江齊齊哈爾 161005;2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,黑龍江大慶 163319; 3.黑龍江省八五一一農(nóng)場(chǎng),黑龍江密山 158307)

動(dòng)物機(jī)體生殖激素代謝協(xié)調(diào)是奶牛繁殖高效率的基礎(chǔ),繁殖高效率是保證奶牛終生產(chǎn)奶量和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。奶牛產(chǎn)后低蛋白質(zhì)水平的日糧,卵巢機(jī)能恢復(fù)延緩,激素調(diào)節(jié)滯后,使卵泡發(fā)育遲緩,發(fā)情異常,受胎率極低[1];飼喂高濃度蛋白質(zhì)日糧(18%～19%),使機(jī)體組織中氨、尿素及其他含氮化合物上升,造成氮不平衡,加劇能量負(fù)平衡程度,影響營(yíng)養(yǎng)分配而間接影響機(jī)體生殖激素代謝,結(jié)果是奶牛受胎率下降,空懷期延長(zhǎng)。本試驗(yàn)針對(duì)奶牛日糧蛋白質(zhì)水平過(guò)低或過(guò)高,給奶牛繁殖性能帶來(lái)不利的影響,進(jìn)行日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛產(chǎn)后卵巢機(jī)能恢復(fù)及生殖激素影響的研究,確定奶牛健康繁殖的適宜日糧蛋白質(zhì)水平,為科學(xué)配制日糧提高奶牛生產(chǎn)性能提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì),在干奶牛舍選擇年齡、體重、胎次、預(yù)產(chǎn)期及上一個(gè)泌乳期校正泌乳量相近的72頭中國(guó)荷斯坦牛,隨機(jī)分成3組,每組24頭,在圍產(chǎn)期、泌乳盛期分別對(duì)應(yīng)3種不同蛋白質(zhì)水平日糧。

1.2 試驗(yàn)日糧和動(dòng)物管理

根據(jù)《中國(guó)高產(chǎn)奶牛飼養(yǎng)管理規(guī)范》(ZBB43002-85)中奶牛營(yíng)養(yǎng)需要,通過(guò)調(diào)整蛋白質(zhì)飼料在精料中的比例設(shè)計(jì)成等能量、不同蛋白質(zhì)水平的圍產(chǎn)期和泌乳盛期3種日糧:9.8%(A1)和13.8%(A2)、12.6%(B1)和16.2%(B2)、14.1%(C1)和17.8% (C2),即A組(A1,A2)、B組(B1,B2)和C組(C1, C2)。圍產(chǎn)期日糧精粗比為40∶60(DM基礎(chǔ)),分娩前15 d,鈣0.20%,磷0.30%,分娩后立即改為鈣0.60%,磷 0.30%,泌乳盛期試驗(yàn)日糧精粗比60∶40(DM基礎(chǔ)),鈣含量0.7%,磷0.45%。試驗(yàn)圍產(chǎn)期、泌乳盛期日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。

試驗(yàn)?zāi)膛Ｃ刻祜曃?次,每天剩料控制在小于全天干物質(zhì)采食量的5%,每頭奶牛舍內(nèi)定點(diǎn)、定時(shí)飼喂,自由飲水、運(yùn)動(dòng),每天擠奶 3次(6∶30、13∶30、20∶00)。試驗(yàn)?zāi)膛５钠渌芾戆凑占s化奶牛場(chǎng)的日常管理進(jìn)行。

表1 試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分

1.3 試驗(yàn)地點(diǎn)與試驗(yàn)期

本試驗(yàn)在黑龍江省大慶市慶新牧業(yè)有限責(zé)任公司奶牛場(chǎng)進(jìn)行(2008.09～2009.03)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.4.1 血樣的采集與保存 試驗(yàn)動(dòng)物全體自分娩當(dāng)日始至產(chǎn)后15 d,每5 d于凌晨6:00～6:30牛尾根靜脈采血 10 mL,(1%肝素,120 μ L),3 000 r/min,5 min分離血漿,-80℃冰箱保存最后集中測(cè)定孕酮(P4)濃度和奶牛產(chǎn)后5 d、10 d和15 d的FSH、LH和E2。

試驗(yàn)期間仔細(xì)觀察每頭奶牛,出現(xiàn)爬跨即進(jìn)行直檢,以母牛接受爬跨和有成熟卵泡視為發(fā)情。在發(fā)情并配種第1 d、5 d、10 d、15 d和20 d,進(jìn)行采血,于凌晨6∶00～6∶30牛尾根靜脈采血10 mL, (1%肝素,120 μ L),3 000 r/min,5 min分離血漿,-80℃冰箱保存。之后集中測(cè)定 P4、FSH、LH和E2。

1.4.2 測(cè)定指標(biāo)與方法 FSH(mIU/mL)、LH (mIU/mL)、E2(pg/mL)和P4(ng/m)測(cè)定用競(jìng)爭(zhēng)放射免疫法,試劑盒購(gòu)于北京雅生物科美東生物技術(shù)有限公司。

1.4.3 主要試驗(yàn)儀器設(shè)備 放免儀器KONT RON·Camma counting system瑞士產(chǎn);Biochem F-6124半自動(dòng)生化分析儀;KUBOTA KR/600離心機(jī)(日本);-80℃超低溫冰箱;液氮罐;試管。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS11.5軟件One-way ANOVA(單因素方差分析)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,當(dāng)差異顯著時(shí)用Duncan氏檢驗(yàn)法進(jìn)行各組間的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期外周血漿中生殖激素影響

日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期外周血漿中生殖激素影響由表2可知,奶牛產(chǎn)后5 d血漿中LH濃度各組差異均不顯著,B組和C組奶牛產(chǎn)后10 d和15 d血漿中LH濃度顯著高于A組。表明低蛋白質(zhì)水平日糧降低了奶牛產(chǎn)后10 d和15 d外周血漿中LH含量。

由表2可看出,各組奶牛在產(chǎn)后5 d、10 d和15 d,外周血漿在中FSH差異均不顯著,表明日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期外周血漿中FSH濃度影響不顯著。

由表2還可看出,在奶牛產(chǎn)后5 d、10 d和15 d, B組和C組外周血漿中E2濃度顯著高于A組(P< 0.05),表明低蛋白質(zhì)水平日糧降低了奶牛圍產(chǎn)后期外周血漿中E2。

由表2可知,A組奶牛產(chǎn)后5 d、10 d和15 d,外周血漿中P4濃度顯著高于B組和C組(P<0.05),表明低蛋白質(zhì)水平日糧抑制了奶牛產(chǎn)后P4濃度的降 低。

表2 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期外周血漿中生殖激素影響

2.2 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛發(fā)情周期外周血漿中生殖激素的影響

日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛發(fā)情周期外周血漿中生殖激素的影響表3可知,各組奶牛在發(fā)情周期第1 d、5 d、10 d、15 d和20 d外周血漿中LH和FSH含量差異不顯著,表明日糧蛋白質(zhì)水平?jīng)]有顯著影響奶牛發(fā)情周期中外周血漿中 LH和FSH含量。由表3還知,各組奶牛在發(fā)情周期第1 d、5 d、10 d和15 d外周血漿中E2濃度差異不顯著;在發(fā)情周期第20 d,C組奶牛外周血漿中E2濃度顯著高(P< 0.05)于B組,A組和B組之間差異不顯著。

由表3可看出,各組奶牛在發(fā)情周期中第1 d和5 d外周血漿中P4濃度差異不顯著;發(fā)情周期中第10 d,A組和B組奶牛外周血漿中P4濃度顯著高(P<0.05)于C組(P<0.05);發(fā)情周期中第15 d,A組奶牛外周血漿中P4濃度顯著(P<0.05)高于C組,B組奶牛外周血漿P4濃度也顯著(P< 0.05)高于C組。表明高蛋白質(zhì)水平日糧顯著降低了黃體期奶牛外周血漿中P4濃度。

表3 不同蛋白質(zhì)水平日糧對(duì)奶牛發(fā)情周期外周血漿中生殖激素的影響

3 討論

3.1 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期外周血漿中生殖激素影響

奶牛圍產(chǎn)后期主要特征是卵巢無(wú)周期活動(dòng)和不排卵。理論上認(rèn)為,奶牛分娩后機(jī)體各種機(jī)能均需從妊娠和分娩狀態(tài)恢復(fù),在各種因素作用下,下丘腦—垂體—卵巢性腺軸受到了抑制作用,使下丘腦GnRH的釋放減少,垂體FSH和LH的釋放減少,同時(shí)卵巢對(duì)性腺激素的反應(yīng)降低。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,奶牛圍產(chǎn)后期各種生殖激素均處于較低水平,在奶牛產(chǎn)后5 d各試驗(yàn)組奶牛外周血漿中LH和FSH差異不顯著,表明試驗(yàn)組奶牛分娩后下丘腦—垂體—卵巢性腺軸均受到抑制作用,使LH和FSH分泌不足,本研究結(jié)果與田元波[2]報(bào)道結(jié)果接近。

奶牛產(chǎn)后蛋白質(zhì)攝入不足,降低垂體釋放FSH、LH和垂體對(duì)GnRH的反應(yīng),蛋白質(zhì)不足也可通過(guò)削弱卵巢對(duì)LH的反應(yīng)性,降低GnRH的脈沖分泌來(lái)影響繁殖活動(dòng),從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看A組奶牛產(chǎn)后10 d和15 dLH的含量顯著低于B組和C組(P<0.05),A組奶牛FSH的含量也均低于B組和C組。本試驗(yàn)研究結(jié)果與Schollo[3]報(bào)道結(jié)果接近。

奶牛產(chǎn)后體內(nèi)的孕酮主要來(lái)自腎上腺,部分還可能來(lái)自未褪化的妊娠黃體。正常奶牛產(chǎn)后孕酮濃度處于較低水平,隨著妊娠黃體的逐漸褪化濃度逐漸降低,在奶牛發(fā)情當(dāng)天濃度降至最低水平。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,A組奶牛P4濃度顯著高于B組和C組(P<0.05),表明低蛋白質(zhì)水平日糧降低了奶牛產(chǎn)后孕酮代謝率,使孕酮濃度維持在相對(duì)較高的水平,抑制了下丘腦—垂體—卵巢性腺軸活動(dòng),使LH含量顯著降低。

奶牛妊娠結(jié)束前雌激素在體液中的濃度有所上升,有利于削弱孕酮對(duì)子宮的作用,在分娩后雌激素的濃度顯著下降,分娩后雌激素主要來(lái)源于腎上腺,隨著產(chǎn)后卵巢上的卵泡發(fā)育,雌激素濃度逐漸升高,在奶牛發(fā)情時(shí),少量的孕酮與雌激素協(xié)同作用引起發(fā)情行為。從本試驗(yàn)結(jié)果看,A組奶牛血漿中 E2濃度顯著低于B組和C組,表明低蛋白質(zhì)水平日糧使奶牛血漿中孕酮濃度維持相對(duì)較高的水平,抑制了奶牛產(chǎn)后雌激素濃度的上升,進(jìn)而抑制下丘腦—垂體—卵巢性腺軸活動(dòng)造成奶牛內(nèi)分泌失調(diào),使卵巢恢復(fù)周期活動(dòng)延遲。

本試驗(yàn)研究結(jié)果還顯示,日糧蛋白質(zhì)水平未對(duì)奶牛圍產(chǎn)末期FSH有顯著影響,試驗(yàn)證明切除下丘腦后未改變FSH分泌模式。可見(jiàn),蛋白質(zhì)水平對(duì)FSH分泌沒(méi)有顯著影響,這與羅曉林[4]報(bào)道結(jié)果一致。

3.2 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛發(fā)情周期外周血漿中生殖激素的影響

奶牛發(fā)情是下丘腦-垂體-卵巢軸所分泌激素之間相互作用的結(jié)果,當(dāng)奶牛產(chǎn)后只有下丘腦—垂體—卵巢軸從分娩和妊娠的抑制作用解除后,奶牛才能表現(xiàn)出發(fā)情行為。從本試驗(yàn)結(jié)果看,各組LH、FSH濃度差異均不顯著,在奶牛發(fā)情第1 d、5 d、10 d和15 d各組E2濃度差異不顯著。由此可以得出結(jié)論,奶牛在發(fā)情期間LH、FSH和E2與日糧蛋白質(zhì)水平關(guān)系不大,這可能是奶牛的一種自我保護(hù),或者說(shuō),奶牛發(fā)情是以生殖激素相互作用達(dá)到協(xié)調(diào)為特征。因此,在發(fā)情周期中日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)LH和FSH沒(méi)有顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,C組奶牛在發(fā)情周期第10 d外周血漿中P4濃度顯著低于B組(P<0.05),C組奶牛在發(fā)情周期第15 d外周血漿P4濃度顯著低于A組和B組(P<0.05),C組奶牛在發(fā)情周期第20 d外周血漿P4濃度顯著低于B組。奶牛自排卵3 d后,卵泡腔中的血液逐漸被吸收,卵泡顆粒細(xì)胞增生并吸收類脂質(zhì),使紅體變?yōu)辄S體。第5 d后黃體具有功能性,即產(chǎn)生孕酮的水平逐步增加,至第7～9 d達(dá)到最大體積,孕酮分泌功能也最旺盛。然后停止發(fā)育,并逐漸退化,最后被結(jié)締組織所代替,形成纖維化,由黃體變?yōu)榘左w,至17 d后基本退化完畢。本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,高蛋白質(zhì)水平日糧降低了奶牛黃體功能,黃體在黃體期分泌孕酮能力下降,造成外周血漿中濃度含量降低。由此可以推斷,奶牛采食高蛋白質(zhì)水平日糧降低了妊娠黃體功能,使奶牛妊娠早期孕酮分泌不足。劉廣振[5]報(bào)道高產(chǎn)奶牛泌乳期采食量的增加和新陳代謝的加快導(dǎo)致了類固醇代謝加速,也是血液的孕酮濃度降低的重要原因。孕酮對(duì)妊娠的主要生理作用是通過(guò)刺激子宮內(nèi)膜腺體分泌和抑制子宮肌肉收縮而促進(jìn)胚胎著床并維持妊娠,因此低濃度孕酮水平不利于胚胎存活,降低繁殖性能。本試驗(yàn)結(jié)果還顯示, C組奶牛在發(fā)情第20 dE2的濃度顯著高于B組(P<0.05),說(shuō)明B組奶牛配種后妊娠的頭數(shù)多于C組,妊娠黃體分泌孕酮抑制了雌激素的升高,而C組奶牛雌激素繼續(xù)升高為下次的發(fā)情作好準(zhǔn)備。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下,奶牛圍產(chǎn)期和泌乳盛期日糧蛋白質(zhì)水平分別為12.6%和16.2%,能促進(jìn)奶牛產(chǎn)后卵巢機(jī)能盡早恢復(fù),有利于體內(nèi)生殖激素代謝協(xié)調(diào),能更好的發(fā)揮其繁殖性能。

[1] 叢智慧,譚支良,周傳社,等.影響奶牛繁殖性能的營(yíng)養(yǎng)因素及其調(diào)控[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2006,27(6):14-18.

[2] 田元波.奶牛產(chǎn)后卵巢周期重建[J].北京奶牛,1993,5(1):3-5.

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[4] 羅曉林,J.G.Gong.代謝激素及營(yíng)養(yǎng)對(duì)牛卵泡發(fā)育的影響[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,2003,33(2):20-22.

[5] 劉廣振,唐冬生,陳紅玲,等.高產(chǎn)奶牛繁殖力低的原因分析及解決措施[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2007,50(3):29-30.