高產與低產德宏奶水牛耐熱性能差異的試驗研究

顧招兵 ，楊舒黎，徐紹宏，毛華明

（1.云南農業(yè)大學動物科學技術學院，云南 昆明 650201；2.云南省德宏州芒市畜牧獸醫(yī)局，云南 德宏 678499）

高產與低產德宏奶水牛耐熱性能差異的試驗研究

顧招兵1，楊舒黎1，徐紹宏2，毛華明1

（1.云南農業(yè)大學動物科學技術學院，云南 昆明 650201；2.云南省德宏州芒市畜牧獸醫(yī)局，云南 德宏 678499）

基于DHI數(shù)據(jù)，選擇高產與低產的德宏奶水牛各15頭作為實驗動物。在平均溫濕指數(shù)（THI）在72以上的飼養(yǎng)環(huán)境中進行為期27 d的試驗，對奶水牛的泌乳量、乳品質、熱應激相關激素的濃度和生理參數(shù)進行了測試分析。相比高產奶水牛，低產奶水牛的體細胞數(shù)量較高，非脂乳固體含量卻相對較低（P＜0.05），其他乳品質參數(shù)在兩組間無顯著性差異。在熱應激條件下，低產組奶水牛的促腎上腺皮質激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）濃度相對較低，而皮質醇（cortisol，Cor）濃度卻相對較高，反映代謝水平的胰島素（insulin，INS）和T3濃度相對較高。從熱應激相關激素濃度和乳成分來看，仍不能推斷高產與低產德宏奶水牛在耐熱性能上有差異。

德宏奶水牛；熱應激；耐熱性能

除了2006年在云南省騰沖縣發(fā)現(xiàn)的檳榔江水牛屬于河流型水牛外，我國本土飼養(yǎng)的水牛都屬于沼澤型水牛［1］。隨著農業(yè)機械的普及，沼澤型水牛正逐漸從役肉兼用向奶肉兼用轉型。1997年，歐盟開始在云南省以乳用型摩拉水牛和尼里/拉菲水牛為父本改良役用型德宏水牛，形成的雜交母水牛稱為德宏奶水牛［2］，目前已經(jīng)在云南省德宏州形成了2.8萬頭左右的雜交奶水牛群體。水牛乳用被認為極具開發(fā)潛力［3］。

云南省德宏州屬于熱帶氣候區(qū)域，是本地德宏水牛的核心主產區(qū)。水牛皮膚呈黑色，被毛稀疏，汗腺密度低，在高溫環(huán)境下，泌乳量、生長速度和繁殖性能都受到了極大的限制［4-5］。預計到2050年，極端高溫可能還會再增加1～3℃，極端高溫事件愈加頻繁，氣候變暖正逐漸成為熱帶與亞熱帶地區(qū)奶業(yè)發(fā)展的限制性因素［6-7］。根據(jù)德宏奶水牛生產性能測定 （dairy herd improvement，DHI） 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結果，夏秋季節(jié)泌乳量相對冬季和春季要低得多。同時在夏秋季節(jié)里，同一水牛群體的個體泌乳量差異極大［3］。部分奶水牛在高溫環(huán)境中仍然具有較強的泌乳能力，同一群體中泌乳量較低的奶水?？赡軐釕っ舾?，選擇脂肪酸的能量代謝通路［8］，提高體表溫度，增加散熱量。該研究基于DHI統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在同一牛群里選擇高產與低產的奶水牛作為實驗動物，分析在相同熱應激的飼養(yǎng)環(huán)境中，奶水牛泌乳量、乳成分及與熱應激相關的激素指標的變化情況，為組建高產耐熱奶水牛群體奠定理論基礎。

圖1 試驗期間奶水牛舍內環(huán)境溫度

圖2 試驗期間奶水牛舍內環(huán)境相對濕度和溫濕指數(shù)

1 材料與方法

1.1 實驗動物 根據(jù)DHI統(tǒng)計數(shù)據(jù)，選用15頭高產與15頭低產的3～4胎次泌乳期德宏奶水牛作為實驗動物，飼養(yǎng)在相同的圈舍環(huán)境，每個圈欄內飼養(yǎng)5頭奶水牛，平均飼養(yǎng)面積為12.0 m2/頭。提供玉米青貯飼料，每天在8：00和17：00分別飼喂1次，人工清糞2次，自由飲水，早晚各擠奶1次。

1.2 環(huán)境參數(shù)及奶水牛直腸溫度測試 在14：00采用獸用電子體溫計HRQ-A3測試奶水牛直腸溫度。選用德圖溫濕度傳感器（Testo 175H1）懸掛離地面1.6 m的距離測試奶水牛舍內的溫、濕度，每間隔10 min自動記錄1次數(shù)據(jù)，按Tucker等的方法將溫、濕度轉化為平均溫濕指數(shù)（THI）［9］，見下式：

式中，T為空氣溫度（℃），RH為相對濕度（%）。

1.3 采血與熱應激生化指標測試 在試驗開始前和試驗開始后的第7天、第14天和第21天的13：00在奶水牛頸靜脈采血10 mL，采用肝素抗凝，2 500 r/min離心20 min，立即將分離得到的血漿放至-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩２捎妹嘎?lián)免疫法（enzyme immunoassay，EIA）測定皮質醇（cortisol，Cor）、胰島素（insulin，INS）、促腎上腺皮質激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）、T3（3，5，3′-三碘甲狀腺原氨酸）和 T4（3，5，3′，5′-四碘甲狀腺原氨酸）的含量。采用FOSS儀器完成乳成分的測試分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析 采用IBM SPSS 21.0（IBM Corporation，New York，N.Y.，USA）進行數(shù)據(jù)處理。奶水牛生產性能、乳品質和熱應激相關激素濃度采用t檢驗分析。

2 結果與分析

試驗期間奶水牛舍內的環(huán)境情況見圖1和圖2。平均溫度是（25.1±2.9）℃，最高溫度值是 35.4℃，最低溫度也在20.8℃以上；平均濕度 （88.2±13.6）%，最低濕度在45.4%，最高濕度達到了99.9%，幾乎達到了飽和狀態(tài)。試驗期間的每一天空氣最高濕度都能達99.9%，但一般出現(xiàn)在凌晨。THI平均值是75.5，最低THI是69.4，最高THI則達到了84.4。在相同的熱環(huán)境中，高產奶水牛的直腸溫度是 （38.30±0.67）℃， 低產奶水牛的是 （38.85±0.33）℃，但兩者間無顯著性差異。

在同樣的熱應激環(huán)境條件下，高產與低產奶水牛血漿中反映熱應激的部分激素參數(shù)變化情況見表1。為了適應熱應激的影響，高產奶牛分泌較高的ACTH，由于較好地適應了熱應激，高產奶水牛的皮質醇濃度相對較低。高產奶牛相對于低產奶牛分泌較多的乳汁的一個重要原因是，能夠吸收大量的葡萄糖，用以合成乳糖，進而增加泌乳量，然而INS和T3的分泌水平與大多數(shù)研究報道不一致。在熱應激環(huán)境中，對熱應激敏感的奶牛為了適應熱環(huán)境，通常選擇關閉葡萄糖代謝通路，而選擇脂肪酸的氧化代謝通路，在血液生化指標上表現(xiàn)出INS、T3和T4濃度降低。而在該研究中，高產奶水牛的INS和T3血漿濃度卻相對較低，是否表明奶水牛與普通奶牛應對熱應激的策略有差異，目前尚未明確。少數(shù)研究則發(fā)現(xiàn)在熱應激的環(huán)境中，熱應激奶牛的INS和T3血漿濃度增加［10］，可能是為了增加產熱提高體表溫度，增加體熱散失量。

表1 高產與低產奶水牛與熱應激相關的部分激素水平

表2 熱應激期間高產與低產奶水牛的泌乳量及乳成分

熱應激期間，高產與低產奶水牛的乳成分見表2。通常認為，高產奶牛的耐熱能力不如低產奶牛，但同一群體中的奶牛在同樣的熱環(huán)境中，仍能分泌較高乳量的奶牛應該具有較強的熱應激耐受能力。相比低產奶水牛，高產奶水牛的體細胞數(shù)和尿素氮含量都相對較低，其體細胞數(shù)量較少，僅為3.28萬/mL，達到了顯著水平（P＜0.05）。顯然，熱應激對奶水牛的乳品質有不利影響。一般情況下，認為乳糖濃度對泌乳量有決定性作用，然而該研究未發(fā)現(xiàn)低產與高產奶水牛的乳糖濃度存在顯著的差異（P＞0.05）。

3 結論

平均THI在72以上的熱應激條件下，低產奶水牛乳中的體細胞數(shù)相比高產奶水牛高，而非脂乳固體含量卻相對較低。熱應激低產奶水牛的血清ACTH濃度相對較低，但Cor濃度高于高產奶水牛。在熱應激條件下，高產奶水牛胰島素濃度較高，表明增加機體產熱以降低環(huán)境輻射熱的吸收量，但還不能推斷高產與低產奶水牛在耐熱性能上有差異。

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Analysis on Heat Tolerance Differences between High-and Low-yielding Dehong Dairy Buffaloes

GU Zhao-bing1，YANG Shu-li1，XU Shao-hong2， MAO Hua-ming1
（1.College of Animal Science and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China；2.Bureau of Animal Husbandry and Veterinary Medicine of Mangshi of Dehong Autonomous Prefecture of Yunnan Province，Dehong 678499，China）

In this study,15 high-yielding and 15 low-yielding Dehong dairy buffaloes were selected to compare their heat tolerance ability based on the collected DHI data.The experiment was conducted in the feeding environment with THI value of above 72,and the period of the experiment lasted for 27 d.At the end of the experiment,the milk yield,milk quality,and the hormone concentrations and physiological parameters associated with heat stress of the high-yielding and low-yielding Dehong dairy buffaloes were determined and statistically evaluated.The results revealed that the number of somatic cells of low-yielding Dehong dairy buffaloes was significantly higher than that of their high-yielding counterparts （P＜0.05）,but the content of non-fat milk solids of low-yielding group was significantly lower than that of high-yielding group （P＜0.05）.No significant differences in the other milk quality evaluating indexes between the two groups were observed.Under the heat stress,the concentration of ACTH in low-yielding Dehong dairy buffaloes was significantly lower than that of high-yielding group （P＜0.05）,but the concentrations of Cor,INS and T3of low-yielding group were relatively higher.Based on the above results,we cannot draw the conclusion that there are differences in heat tolerance between high-and low-yielding Dehong dairy buffaloes.

Dehong dairy buffalo；heat stress；heat tolerance ability

S823.914.1；S823.913

A文章順序編號：1672-5190（2016）04-0005-03

2016-02-10

項目來源：云南農業(yè)大學科研啟動費（A2002323）；高端低溫奶產業(yè)化開發(fā)與現(xiàn)代牧場建設（KX141269）。

顧招兵（1978—），男，講師，博士，主要從事畜禽環(huán)境生物學的教學與科研工作。

毛華明（1963—），男，教授，博士，主要從事反芻動物營養(yǎng)教學與科研工作。

（責任編輯：錢英紅）