日糧陰陽(yáng)離子平衡對(duì)泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛血液生化指標(biāo)的影響

■張福壽 楊艷玲 高騰云

（1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院牧醫(yī)系，河南商丘 476000；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南鄭州 450002）

隨著營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的不斷深入，調(diào)節(jié)日糧陰陽(yáng)離子平衡（DCAB），以緩解奶牛熱應(yīng)激越來(lái)越受到學(xué)者的關(guān)注[1-3]。DCAB對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量(DMI)、產(chǎn)奶性能、機(jī)體內(nèi)環(huán)境、繁殖等方面有一定的影響，研究表明，適當(dāng)?shù)腄CAB不僅可以減少動(dòng)物機(jī)體發(fā)病率，還能提高奶牛的生產(chǎn)性能[4]。目前國(guó)內(nèi)、外對(duì)反芻動(dòng)物參與電解質(zhì)維持滲透壓、調(diào)節(jié)酸堿平衡等礦物質(zhì)的研究只局限于Na、K、Cl三種離子，DCAB的研究多采用Na+K-Cl的計(jì)算方式，而忽略了S的重要作用，大多數(shù)只研究DCAB對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響，而對(duì)其作用機(jī)理的研究較少。本試驗(yàn)因考慮到S對(duì)酸堿平衡有同Cl類(lèi)似，均有降低血液pH值的作用，DCAB的計(jì)算公式采用（Na+K)-(Cl+S)，在此基礎(chǔ)上精確的探討DCAB對(duì)泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛的作用機(jī)理，及DCAB的適宜添加水平，比較不同DCAB計(jì)算公式時(shí)日糧的適宜DCAB水平，為DCAB在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一些參考。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧

本試驗(yàn)選擇體重、胎次、產(chǎn)奶量相似的健康泌乳中后期(120～180 d)荷斯坦奶牛32頭。試驗(yàn)?zāi)膛５娜占Z根據(jù)NRC(2002)標(biāo)準(zhǔn)配制，添加澳洲RCI公司生產(chǎn)的適可耐飼料級(jí)添加劑（含Na+109 g/kg、K+220 g/kg、HCO3-285 g/kg），平衡日糧陰陽(yáng)離子水平。

表1 精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)區(qū)組分成4組,每組8頭,日糧DCAB分別為對(duì)照組83 mEq/kgDM、試驗(yàn)Ⅰ組172 mEq/kgDM、試驗(yàn)Ⅱ組217 mEq/kgDM、試驗(yàn)Ⅲ組357 mEq/kgDM。陰陽(yáng)離子計(jì)算公式為：(Na++K+)-(Cl-+SO42-)mmol/kgDM。試驗(yàn)期共70 d，其中預(yù)試期10 d，正試期60 d。

1.3 樣品的測(cè)定與分析

1.3.1 飼料樣品中離子指標(biāo)的測(cè)定

飼料常規(guī)分析參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[5]；試驗(yàn)日糧中的Na+、K+濃度用原子吸收法進(jìn)行測(cè)定,Cl-濃度參照GB/T6439—1992標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，SO42-的濃度參照GB/T17776—1999標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

1.3.2 血清的制備

于試驗(yàn)期的第1、30、60 d，分別對(duì)試驗(yàn)牛頸靜脈采血，3 000 r/min,離心15 min,制備血清，存放于-20℃?zhèn)溆?。由北京德曼生化技術(shù)有限公司出品的試劑盒，測(cè)定堿性磷酸酶（ALP）、肌酸激酶(CK)、谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、三碘甲腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）、催乳素（PRL）、皮質(zhì)醇（COR）；血糖、尿素氮、血清離子濃度等指標(biāo)。

1.3.3 血?dú)庵笜?biāo)

于試驗(yàn)期的第30、60 d對(duì)試驗(yàn)牛尾根動(dòng)脈采血，用北京蘭橋康泰醫(yī)學(xué)科技有限公司的ABLTM5型血?dú)夥治鰞x測(cè)定血?dú)庵笜?biāo)。

1.4 溫濕度指標(biāo)

試驗(yàn)期間每天8:00、15:00、22:00記錄溫度、濕度。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 11.50統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析和多重比較，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛舍溫?zé)岘h(huán)境

表2 整個(gè)試驗(yàn)期牛舍內(nèi)的平均溫度與溫濕度指數(shù)

由表2可以看出，在每天3個(gè)測(cè)定時(shí)間，牛舍內(nèi)的氣溫均在25℃以上，同時(shí)牛舍內(nèi)的相對(duì)濕度也高，產(chǎn)奶?？山邮艿臏囟确秶?～24℃，3個(gè)測(cè)定時(shí)間段的溫-濕度指數(shù)均值都高于75，由此可以推斷，試驗(yàn)期的舍內(nèi)溫?zé)岘h(huán)境對(duì)奶牛構(gòu)成了熱應(yīng)激。

2.2 DCAB對(duì)泌乳后期奶牛血?dú)庵笜?biāo)的影響

表3 DCAB對(duì)泌乳中后期奶牛血?dú)庵笜?biāo)的影響

由表3可以看出，血液pH值隨著日糧DCAB水平增加而增加，PCO2的濃度試驗(yàn)Ⅱ組、試驗(yàn)Ⅲ組均低于對(duì)照組，HCO3-的濃度試驗(yàn)組均高于對(duì)照組，但均沒(méi)有顯著的差異性（P＞0.05），血液PO2試驗(yàn)Ⅲ組最高，試驗(yàn)Ⅱ組最低，各組間差異不顯著(P＞0.05)；血液TCO2對(duì)照組顯著低于試驗(yàn)組（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，高日糧的DCAB水平能在一定程度上增加中后期泌乳奶牛血液pH值、HCO3-濃度，降低PCO2，減緩在熱應(yīng)激狀態(tài)下奶牛機(jī)體趨于堿性的趨勢(shì)，能在一定程度上增加血液的緩沖能力，緩解熱應(yīng)激對(duì)奶牛造成的不利影響，但高水平DCAB對(duì)TCO2有抑制作用。

2.3 DCAB對(duì)泌乳后期奶牛血清離子濃度的影響

表4 DCAB對(duì)泌乳中后期奶牛血清離子濃度的影響(mmol/l)

由表4可以看出，高的DCAB能增加血液Na+、K+濃度，對(duì)照組K+濃度顯著低于試驗(yàn)組（P＜0.05），血清Cl-顯著下降，對(duì)照組Cl-顯著高于試驗(yàn)組（P＜0.05），組間Ca2+無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

2.4 DCAB對(duì)泌乳后期奶牛血清酶的影響

由表5、圖1可以看出，DCAB對(duì)泌乳后期血清酶活性有一定影響，ALP、CK呈二次變化，試驗(yàn)組ALP均高于對(duì)照組，試驗(yàn)組CK均低于對(duì)照組；血清ALT隨DCAB增加有降低趨勢(shì)，但各組之間不同酶含量均沒(méi)有顯著差異性（P＞0.05）。由此可見(jiàn)，高水平的DCAB日糧，能使泌乳中后期血液ALP含量增加，CK、ALT含量減少。

表5 DCAB對(duì)泌乳中后期奶牛血清酶的影響（IU/l）

圖1 DCAB對(duì)泌乳中后期奶牛血清酶的影響

2.5 DCAB對(duì)泌乳后期奶牛血清激素和其他指標(biāo)的影響（見(jiàn)表6）

由表6可以看出，隨DCAB的增加，血清T3含量成直線升高的趨勢(shì)，試驗(yàn)各組血清T4含量、T4/T3均低于對(duì)照組，COR含量呈二次變化，先升高后下降，組間差異不顯著（P＞0.05）；

試驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ組血清PRL含量高于對(duì)照組，而試驗(yàn)Ⅱ組低于對(duì)照組，試驗(yàn)Ⅱ組與試驗(yàn)Ⅲ組間差異顯著（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，DCAB對(duì)泌乳中后期奶牛DCAB血清激素?zé)o顯著影響，但能在一定程度上使血清T3、PRL含量增加，血清T4、COR含量降低。

表6 DCAB對(duì)泌乳中后期奶牛激素指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 DCAB對(duì)中后期熱應(yīng)激奶牛血?dú)庵笜?biāo)的影響

日糧DCAB可以改變奶牛血液的pH值、CO2分壓、HCO3-濃度，從而調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)酸堿平衡，DCAB是影響奶牛機(jī)體酸堿平衡的主要因素之一。尹召華[6]研究表明,隨日糧DCAB的增加，奶牛血液pH值、HCO3-濃度含量增加，奶牛血液的緩沖能力和運(yùn)氧能力隨之提高。動(dòng)物正常體液的pH值在7.35～7.45之間，本試驗(yàn)組pH值在7.38～7.41范圍內(nèi)，隨DCAB增加pH值增加，這表明DCAB對(duì)泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛酸堿平衡有一定影響，這與Tucker等[7]報(bào)道結(jié)果相一致。

動(dòng)脈血二氧化碳分壓是反映奶牛熱應(yīng)激的指標(biāo)之一。李秋鳳等[8]研究表明，奶牛在熱應(yīng)激條件下，呼吸頻率增加,二氧化碳呼出體外的速度加快,最終導(dǎo)致血液酸堿平衡失調(diào)引發(fā)堿中毒。本試驗(yàn)結(jié)果表明，日糧中DCAB增加，血液pH值增加，試驗(yàn)Ⅱ組CO2分壓較低，各組之間沒(méi)有顯著差異（P＞0.05）,說(shuō)明適當(dāng)調(diào)節(jié)DCAB水平可以在一定程度上緩解奶牛熱應(yīng)激。血液中的PO2越高,反映機(jī)體血液運(yùn)輸氧的能力越強(qiáng)，各組間差異不顯著（P＞0.05）。

由此可見(jiàn)，高日糧的DCAB水平能在一定程度上增加中后期泌乳奶牛血液pH值、HCO3-濃度，降低減緩在熱應(yīng)激狀態(tài)下奶牛機(jī)體趨于堿性的趨勢(shì)，能在一定程度上增加血液的緩沖能力，緩解熱應(yīng)激對(duì)奶牛造成的不利影響，但高水平DCAB對(duì)TCO2有抑制作用，初步判定DCAB為217 mEq/kgDM時(shí)，奶牛體內(nèi)的酸堿平衡和抗代謝性酸中毒能力最高。

3.2 DCAB對(duì)中后期熱應(yīng)激奶牛血清中礦物質(zhì)的影響

血液礦物質(zhì)主要有Na+、K+、Cl-，參與和維持機(jī)體的正常代謝和生理功能。Cohen H[9]報(bào)道，隨DCAB的增加血液pH值升高，Cl-濃度下降。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨DCAB增加，血清Na+、K+離子濃度呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，且K+離子組間差異顯著（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛日糧中添加DCAB，能使血液中的Na+、K+離子濃度增加，從而彌補(bǔ)因熱應(yīng)激造成的K+流失，在一定程度上減緩了熱應(yīng)激對(duì)奶牛造成的不利影響，為維持機(jī)體酸堿平衡起到了積極的作用，但過(guò)高的DCAB則導(dǎo)致飼料適口性下降，血液Na+、K+離子濃度降低，這與孫永強(qiáng)[10]報(bào)道結(jié)論相一致。試驗(yàn)中Cl-濃度隨著DCAB的增加而顯著下降（P＜0.05），這可能是由于Cl-降低了飼料適口性，導(dǎo)致采食量有所下降，同時(shí)因高溫造成尿量增加，Cl-排泄量增多，DCAB對(duì)Ca2+無(wú)顯著影響，這說(shuō)明DCAB水平不影響機(jī)體對(duì)Ca2+的利用，本試驗(yàn)結(jié)果與Jackson[11]報(bào)道相一致。

3.3 DCAB對(duì)泌乳奶牛血清中酶的影響

酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑，主要參與機(jī)體的新陳代謝過(guò)程。因此，酶對(duì)機(jī)體的代謝有著重要意義。溫度、血液pH值、酶濃度等均是影響酶活性的主要因素，某個(gè)因素的改變都可引起機(jī)體代謝紊亂。動(dòng)物機(jī)體內(nèi)酶的最適pH值范圍在6.5～8.0之間，超過(guò)此范圍可導(dǎo)致酶變性失活，造成代謝紊亂甚至死亡。

大量研究表明，動(dòng)物在熱應(yīng)激狀態(tài)下，血液肌酸磷酸激酶(CK)顯著升高[12-13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛在DCAB為217mEq/kgDM時(shí)，血清中CK下降最多，比對(duì)照組下降了8.57%，血清CK下降充分說(shuō)明，高DCAB水平的日糧在一定程度上能緩解熱應(yīng)激對(duì)奶牛造成的不利影響，且DCAB為217 mEq/kgDM時(shí)較為適宜。

血清堿性磷酸酶（ALP）是由肝臟產(chǎn)生的[14]，分布廣，尤其是肝臟、腎臟等含量較高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨DCAB的增加，血清ALP呈二次變化，試驗(yàn)組均高于對(duì)照組，有增加的趨勢(shì)，但無(wú)顯著差異（P＞0.05）。這說(shuō)明DCAB對(duì)泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛血液ALP含量無(wú)顯著影響。這一研究結(jié)果與李秋鳳（2002）[15]報(bào)道相一致。

李秋鳳[15]研究表明，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）含量隨著DCAB的增加而有降低的趨勢(shì)，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致，由此可見(jiàn)，增加泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛DCAB水平，可以緩解因熱應(yīng)激造成的血紅蛋白加快轉(zhuǎn)化為糖的作用，抵制熱應(yīng)激造成的損害。泌乳中后期奶牛血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶的含量都低于對(duì)照組，但DCAB為217 mEq/kgDM時(shí)，降低最少，與其他試驗(yàn)組相比具有緩解熱應(yīng)激的作用。

3.4 DCAB對(duì)泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛血清激素的影響

甲狀腺激素(T3、T4)不僅參與調(diào)節(jié)糖、脂肪、蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝,還能加速機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的氧化，增加機(jī)體的耗氧量，并產(chǎn)生大量的熱以增加機(jī)體的基礎(chǔ)代謝率。因此,對(duì)于維持動(dòng)物的能量代謝平衡有著重要意義[16-18]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，DCAB增加使血清T3濃度增加，血清T4/T3減小，T4濃度降低，適宜的DCAB水平能降低泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛的基礎(chǔ)代謝，對(duì)緩解奶牛熱應(yīng)激有積極作用。

COR是主要參與糖代謝調(diào)節(jié)的一種糖皮質(zhì)激素，動(dòng)物在應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，皮質(zhì)醇分泌增加。本試驗(yàn)結(jié)果表明，DCAB對(duì)奶牛血清中COR的濃度有一定影響，泌乳中后期血清COR呈二次變化，隨DCAB的增加血清COR含量逐漸減少。這表明DCAB在適宜水平時(shí)能抑制蛋白質(zhì)的分解供能，能在一定程度上提高動(dòng)物的抗應(yīng)激及免疫能力。

PRL主要由腺垂體分泌，具有促進(jìn)乳腺發(fā)育生長(zhǎng)，引起并維持泌乳的作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明，泌乳前期血清PRL含量呈曲線型變化。泌乳中后期試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ組血清PRL含量分別比對(duì)照組有所提高，而試驗(yàn)Ⅰ組卻低于對(duì)照組。這表明DCAB對(duì)PRL有一定影響，能夠通過(guò)調(diào)節(jié)PRL的分泌，改變機(jī)體的生產(chǎn)性能。

4 結(jié)論

隨日糧DCAB水平增加，泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛血液pH值、HCO3-濃度和PO2增加，降低血液緩沖能力加強(qiáng)，能在一定程度上減緩奶牛熱應(yīng)激，維持奶牛機(jī)體的酸堿平衡。本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加DCAB能顯著增加K+濃度，Cl-濃度顯著下降，隨DCAB水平的增加，血清ALP水平增加，CK、ALT含量下降，血清T3隨DCAB增加而增加，血清COR、T3/T4則隨之減小，PRL的含量在一定程度上有所升高，但隨著含量升高，效果不理想。綜合分析試驗(yàn)?zāi)膛Ｑ荷笜?biāo)的變化,泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛DCAB為217 mEq/kgDM效果較好，DCAB最適添加量還有待進(jìn)一步研究。