奶牛熱應(yīng)激的危害及控制*

郭時(shí)金，張志美，付石軍，張 穎，徐倩倩，王艷萍，沈志強(qiáng)

(1.山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院，山東 濱州 256600；2.山東綠都安特動(dòng)物藥業(yè)有限公司，山東 濱州 256600)

夏季持續(xù)的高溫對(duì)奶牛的生產(chǎn)性能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，導(dǎo)致機(jī)體免疫力降低，產(chǎn)奶量及奶品質(zhì)的下降。當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)22℃或溫濕指數(shù)超過(guò)72 h，就會(huì)導(dǎo)致奶牛產(chǎn)生熱應(yīng)激。熱應(yīng)激時(shí)奶牛表現(xiàn)為體溫升高、呼吸及心率加快、食欲下降、采食量降低，導(dǎo)致奶牛機(jī)體免疫力及生產(chǎn)性能的下降；嚴(yán)重者機(jī)體代謝會(huì)受到影響，導(dǎo)致脫水、休克，甚至死亡[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，熱應(yīng)激每年可導(dǎo)致奶牛產(chǎn)奶量降低10萬(wàn)噸以上[2]，給養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文綜述了熱應(yīng)激對(duì)奶牛的影響，提出針對(duì)性的緩解措施。

1 熱應(yīng)激對(duì)奶牛的危害

1.1 生產(chǎn)性能降低

熱應(yīng)激可導(dǎo)致奶牛采食量降低，呼吸加快，機(jī)體蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物的分解代謝增強(qiáng)，合成代謝降低，促進(jìn)糖皮質(zhì)激素的分泌而抑制生長(zhǎng)激素及甲狀腺激素的分泌；同時(shí)，瘤胃內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變，pH升高，氨氮含量和總揮發(fā)性脂肪酸濃度降低，乙酸與丙酸的比例顯著提高，從而影響奶牛生產(chǎn)性能[3]。魏學(xué)良等[4]報(bào)道，熱應(yīng)激可使奶牛的泌乳性能下降25.6%～33.5%。杜紅芳等[5]報(bào)道，在夏季炎熱的時(shí)候，每頭奶牛的日均產(chǎn)奶量減少0.5～2.5 kg。

除了導(dǎo)致奶牛產(chǎn)奶量降低，熱應(yīng)激還可導(dǎo)致牛奶質(zhì)量下降。高溫環(huán)境下，奶牛采食粗飼料量明顯下降，致使瘤胃內(nèi)短鏈脂肪酸含量降低，從而導(dǎo)致乳脂、乳蛋白含量降低，乳脂中C18∶1脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著下降，總飽和脂肪酸含量增加，總不飽和脂肪酸含量降低，以及乳中體細(xì)胞數(shù)上升[6-7]。

1.2 對(duì)奶牛抗氧化性能的影響

動(dòng)物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)包括酶促系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)，酶促系統(tǒng)主要為抗氧化酶如超氧化物岐化酶(Superoxide Dismutase, SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathion Peroxidase, GSH-Px)。SOD可使氧自由基發(fā)生歧化作用并分解生成水，GSH-Px中巰基可與活性氧結(jié)合以終止脂質(zhì)過(guò)氧化物的生成從而發(fā)揮保護(hù)細(xì)胞的作用。發(fā)生熱應(yīng)激時(shí)，奶牛血清中SOD和GSH-Px活性均極顯著降低(P<0.01)，說(shuō)明熱應(yīng)激時(shí)，奶牛體內(nèi)抗氧化能力減弱，無(wú)法有效清除體內(nèi)的自由基，從而導(dǎo)致總抗氧化能力降低[9]。研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激時(shí)，泌乳奶牛血清中各項(xiàng)抗氧化指標(biāo)均發(fā)生顯著變化，其中活性氧和丙二醛(Methane Dicarboxylic Aldehyde, MDA)含量極顯著增高[8]，說(shuō)明奶牛機(jī)體細(xì)胞受到了一定程度的氧化損傷。

1.3 對(duì)微量元素代謝的影響

微量元素是機(jī)體必需的組成成分，對(duì)維持機(jī)體體液正常的pH及滲透壓具有重要的作用，同時(shí)，其還參與機(jī)體的能量代謝、蛋白質(zhì)合成等一系列生理生化活動(dòng)[10]。鋅有清除體內(nèi)氧自由基的作用，同時(shí)能終止自由基引發(fā)的脂質(zhì)過(guò)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鋅含量降低時(shí)，肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增強(qiáng)，血液與肝臟中GSH-Px和SOD的活性降低，MDA產(chǎn)量增加從而對(duì)機(jī)體組織細(xì)胞產(chǎn)生毒性[11]。Cu是Cu/Zn-SOD的輔助因子和調(diào)節(jié)因子，Cu/Zn-SOD的作用在于消除超氧陰離子的毒性。

在熱應(yīng)激條件下奶牛水、礦物質(zhì)等物質(zhì)代謝受到影響，泌乳奶牛血清中Zn、Fe含量均顯著降低[12]。另外熱應(yīng)激隨著氣溫升高，奶牛體內(nèi)的Cr、Co等元素含量也呈明顯下降趨勢(shì)，Mn無(wú)規(guī)律性變化。Zn、Cu、Fe含量發(fā)生變化會(huì)對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能的發(fā)揮產(chǎn)生硬性，從而影響動(dòng)物體的抗熱性。

1.4 對(duì)奶牛繁殖性能的影響

熱應(yīng)激可以使促卵泡激素、促黃體激素、催乳激素以及公牛血清中的睪酮、血清總T3、T4、皮質(zhì)醇和促黃體素等生殖類激素分泌減少，引起犢牛性腺發(fā)育不全；母牛不發(fā)情或發(fā)情延遲；公牛性欲減退、精子品質(zhì)顯著下降，使原精活力、凍精活力、精子密度、活精百分?jǐn)?shù)和頂體完整率都明顯降低[13]，造成胎兒早期吸收、流產(chǎn)、胎兒畸形或死胎[14]。有資料顯示，若日平均氣溫由33.3 ℃升高到41.7 ℃，奶牛的受胎率由61.5%下降至31%。

1.5 對(duì)生理生化指標(biāo)的影響

熱應(yīng)激條件下，奶牛血漿中的B族維生素如VB2、VB3、VB5、VB7、VB12等可作為酶促反應(yīng)的輔助因子，降低熱應(yīng)激對(duì)機(jī)體的損傷。因此，熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致B族維生素含量的降低。另外，熱應(yīng)激可對(duì)血清中酶的含量及活性造成影響[15]。熱應(yīng)激時(shí)，直腸溫度高達(dá)39.04 ℃、呼吸頻率達(dá)到68.88次/min，極顯著高于正常水平，此時(shí)皮質(zhì)醇分泌量增加，孕酮和雌激素水平降低，催乳素分泌減少，血清中鉀、鈉、鎂、磷、硫和銅等微量元素含量降低。

2 防治措施

2.1 營(yíng)養(yǎng)學(xué)措施

2.1.1 控制精粗飼料比例，增加飲水量 研究發(fā)現(xiàn)，奶牛采食精飼料的熱增耗占代謝能的25%～40%，而粗飼料可達(dá)到40%～80%。因此，在炎熱季節(jié)，應(yīng)適當(dāng)增加奶牛日糧中精飼料的比例從而降低熱增耗。

另外，水在奶牛代謝過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，充足的水分可保證奶牛干物質(zhì)的采食量達(dá)到最大[14]。環(huán)境溫度升高時(shí)，奶牛蒸發(fā)散熱增強(qiáng)，飲水量增加，若無(wú)法獲得充足的飲水，其采食量、產(chǎn)奶量、奶品質(zhì)甚至機(jī)體抵抗力都將受到嚴(yán)重影響。

2.1.2 補(bǔ)充脂肪，確保能量物質(zhì)的供應(yīng) 楊金波等[16]研究發(fā)現(xiàn)，適量添加過(guò)瘤胃脂肪可以提高奶牛產(chǎn)奶量，同時(shí)乳脂含量提高6.23%，乳蛋白含量降低4.25%。同時(shí)，過(guò)瘤胃脂肪可改善泌乳牛的體況，對(duì)產(chǎn)奶高而體質(zhì)差的奶牛具有重要的營(yíng)養(yǎng)意義。

2.1.3 適量添加礦物質(zhì)，調(diào)整陰陽(yáng)離子平衡 熱應(yīng)激時(shí)，奶牛呼吸頻率增加。排汗增強(qiáng)，導(dǎo)致礦物質(zhì)排出量增加。因此，應(yīng)增加日糧中鈣、磷、鎂、鈉、鉀等礦物質(zhì)元素的含量，常用的有小蘇打、氯化鉀和氧化鎂等[17]。另外，張敏紅等[18]在熱應(yīng)激期間，奶牛日糧中分別加入吡啶羧酸鉻和酵母鉻，試驗(yàn)期4周，產(chǎn)奶量均顯著提高。梁學(xué)武等[19]發(fā)現(xiàn)，奶牛日糧中添加酵母鉻可提高奶牛產(chǎn)奶量，其中以0.80 mg/kg添加量為最佳；另外，可極顯著降低血清游離三碘腺原氨酸含量及其與游離甲狀腺素的比值。

禹愛(ài)兵等[20]向泌乳期奶牛日糧中添加吡啶羧酸鉻及賴氨酸鉻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上述兩種物質(zhì)均可提高泌乳期奶牛的生產(chǎn)性能，增強(qiáng)奶牛免疫力，改善應(yīng)激狀態(tài)。有資料表明，甲狀腺激素可促進(jìn)機(jī)體新陳代謝，熱應(yīng)激時(shí)，奶牛血清中T3、T4分泌量下降，胃腸蠕動(dòng)減慢，食糜過(guò)胃時(shí)間延長(zhǎng)，胃長(zhǎng)時(shí)間處于充盈狀態(tài)，引起采食量減少[21]。研究表明，煙酸鉻可以顯著抑制奶牛血清中T3、T4的下降，甚至有提高的趨勢(shì)；煙酸也有此作用，但效果較煙酸鉻較差[22]。

2.1.4 增加蛋白質(zhì)的補(bǔ)充量 熱應(yīng)激引起奶牛代謝率增加，加速了蛋白質(zhì)的降解，同時(shí)皮膚蒸發(fā)使氮的排出增加，熱應(yīng)激時(shí)蛋白質(zhì)采食量降低，應(yīng)提高日糧中蛋白質(zhì)的含量以保證奶牛正常的生產(chǎn)性能。

2.1.5 補(bǔ)充維生素 多種維生素具有抗熱應(yīng)激的作用。維生素C可刺激機(jī)體紅細(xì)胞的生成，增加機(jī)體堿的貯備，同時(shí)其清熱解毒作用可有效緩解熱應(yīng)激，煙酸可提高熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量且不影響牛奶質(zhì)量。適量補(bǔ)充VA、VD、VE、VK等脂溶性維生素可提高奶牛體質(zhì)，促進(jìn)產(chǎn)奶有效緩解奶牛熱應(yīng)激。

2.2 改善飼養(yǎng)環(huán)境

可通過(guò)安裝噴淋裝置或空調(diào)降低牛舍內(nèi)溫度。另外，加大通風(fēng)量可及時(shí)帶走牛體內(nèi)多余的熱量，從而達(dá)到快速降溫消暑的作用?；粜P等[23]研究了不同風(fēng)速對(duì)中度熱應(yīng)激條件下泌乳中期奶牛生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果顯示隨著風(fēng)速提高，乳產(chǎn)量、乳蛋白產(chǎn)量以及干物質(zhì)采食量均有顯著提高。

侯引緒等[24]對(duì)吹風(fēng)、噴淋兩種物理性抗應(yīng)激措施的應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，單一的持續(xù)噴淋措施，可使牛舍內(nèi)溫度比舍外(露天)降低2℃，熱應(yīng)激指數(shù)比舍外下降2.2；采用持續(xù)吹風(fēng)+持續(xù)噴淋措施，可使牛舍內(nèi)溫度比舍外下降7.5℃，熱應(yīng)激指數(shù)比舍外下降6.0。

2.3 補(bǔ)充抗應(yīng)激飼料添加劑

根據(jù)農(nóng)業(yè)部《飼料添加劑品種目錄》，具有抗應(yīng)激作用的添加劑有礦物質(zhì)、中草藥、酸度調(diào)節(jié)劑、維生素、微生態(tài)制劑、抗氧化劑、酶制劑、穩(wěn)定劑、氨基酸以及酵母培養(yǎng)物等。礦物質(zhì)主要有鉻、硒和氯化鉀，中草藥主要有甘草、板藍(lán)根、石膏等，酸度調(diào)節(jié)劑有雙乙酸鈉和碳酸氫鈉，維生素類為VE、VC和煙酸，微生態(tài)制劑主要有乳酸菌、酵母菌和芽孢菌，抗氧化劑主要為二氫吡啶，酶制劑為復(fù)合酶制劑，穩(wěn)定劑為脂肪酸鈣，氨基酸類主要為過(guò)瘤胃蛋氨酸?？篃釕?yīng)激飼料添加劑具有用量少、作用效果顯著及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到廣大養(yǎng)殖戶的青睞。

2.4 培育耐熱型奶牛

不同品種的奶牛在抵抗熱應(yīng)激方面有很大差別，在同樣的環(huán)境條件下，適應(yīng)熱帶高溫的牛體溫要比不適應(yīng)高溫的牛體溫要低，因此進(jìn)行奶牛耐熱型品種和品系的選育具有廣闊的前景[25]。評(píng)定奶牛耐熱性能的方法有以下幾種：(1)從生理指標(biāo)上評(píng)選。直腸溫度和呼吸頻率是很好的選擇指標(biāo)[26]，熱應(yīng)激條件下直腸溫度低并且呼吸較穩(wěn)定的牛耐熱性強(qiáng)。(2)生產(chǎn)力指標(biāo)。熱應(yīng)激條件下牛的產(chǎn)奶量會(huì)下降，但耐熱強(qiáng)的奶牛下降幅度較小。(3)血紅蛋白，血紅蛋白具有較高的遺傳性，其遺傳力為0.766，同時(shí)血紅蛋白含量和耐熱性能有關(guān)。實(shí)際生產(chǎn)中可以根據(jù)這些耐熱性指標(biāo)加以強(qiáng)化選育，培養(yǎng)高耐熱型奶牛。

3 結(jié) 語(yǔ)

奶牛熱應(yīng)激本質(zhì)上是環(huán)境溫度升高導(dǎo)致機(jī)體散熱困難，從而引起奶牛生產(chǎn)性能、繁殖性能及免疫力下降。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該方面進(jìn)行了大量研究，取得了許多成績(jī)，但多是研究添加飼料添加劑或改善飼養(yǎng)環(huán)境，而對(duì)各種抗熱應(yīng)激添加劑的作用機(jī)理和各泌乳階段的應(yīng)用效果，以及在不同熱應(yīng)激條件下奶牛不同泌乳階段的適宜添加量等方面還需進(jìn)一步深入研究。另外，就如何使奶牛通過(guò)自身生理調(diào)節(jié)來(lái)從根本上解決熱應(yīng)激尚需進(jìn)一步深入研究。

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