酸性尿液的泌乳奶牛血/尿臨床病理學(xué)變化

白云龍，王剛，吳凌，夏成，徐闖，張洪友

酸性尿液的泌乳奶牛血/尿臨床病理學(xué)變化

白云龍，王剛，吳凌，夏成，徐闖，張洪友

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，大慶 163319）

探討泌乳奶牛尿液呈酸性時(shí)機(jī)體血/尿臨床病理學(xué)的變化。根據(jù)尿液pH將實(shí)驗(yàn)?zāi)膛７譃闃O酸組15頭，偏酸組9頭和中性組22頭。并對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)膛Ｑ蛑?項(xiàng)礦物元素、7項(xiàng)炎性因子、9項(xiàng)能量代謝指標(biāo)的檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示與中性組相比，極酸組血中 K、Cu、GLU 含量極顯著低于中性組（P＜0.01），血 Mg、尿 Mg含量顯著低于中性組（P＜0.05），尿 Ca含量、血中 LPS、BHBA、NEFA含量顯著高于中性組（P＜0.05），尿中P、BUN含量極顯著高于中性組（P＜0.01）；與中性組相比，偏酸組尿Ca、尿P、血BHBA、血NEFA含量極顯著高于中性組（P＜0.01），血中Fe、GLU和SAA及尿Cr含量顯著低于中性組（P＜0.05）。結(jié)果表明泌乳奶牛尿液呈酸性時(shí)表明機(jī)體發(fā)生酸堿平衡紊亂，可能會(huì)伴發(fā)能量負(fù)平衡、酮病、炎癥和礦物質(zhì)代謝紊亂等病理狀態(tài)。

泌乳奶牛；酸性尿液；血/尿臨床病理學(xué)變化

尿液pH受多方因素的影響，但主要靠腎臟的調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)體酸性物質(zhì)較多或者堿性物質(zhì)過(guò)多時(shí)，最簡(jiǎn)單有效的排除多余酸或堿物質(zhì)的方法就是排尿[1]，故尿液酸堿度是機(jī)體酸堿水平的標(biāo)志。奶牛發(fā)生酸性尿液通常是因飼料、疾病等原因共同作用的結(jié)果[2-3]，因此體內(nèi)除了發(fā)生相關(guān)陰陽(yáng)離子的失衡，其他諸如炎癥、能量代謝等也會(huì)隨之發(fā)生變化。研究表明，呼吸性酸或堿中毒、代謝性酸或堿中毒、酮病、前胃疾病以及大量的腹瀉等都可以導(dǎo)致機(jī)體酸堿失衡，進(jìn)而影響尿液pH[4]。因此對(duì)尿液呈酸性的泌乳奶牛進(jìn)行血尿臨床病理學(xué)研究不僅可以了解機(jī)體酸堿平衡的狀況，而且可以闡明尿液pH異常與代謝、疾病等的內(nèi)在聯(lián)系。

研究通過(guò)對(duì)黑龍江省某集約化牛場(chǎng)泌乳奶牛的血尿中炎性因子、礦物元素和能量代謝等指標(biāo)的檢測(cè)和分析，揭示泌乳奶牛在不同酸性程度尿液狀態(tài)時(shí)機(jī)體血尿病理學(xué)的變化，為牧場(chǎng)對(duì)泌乳奶牛進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和疾病的早期防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

試驗(yàn)在黑龍江西部地區(qū)某大型集約化牛場(chǎng)開展，采用陰部按摩法隨機(jī)采集泌乳奶牛清晨榨乳前中段尿液，應(yīng)用上海雷磁PXSJ-216型離子計(jì)測(cè)定尿液pH，根據(jù)健康奶牛尿液7.7＜pH＜8.7將采集尿液的奶牛[5]，分為中性組（7.7＜pH＜8.7）22 頭、偏酸組（7.0＜pH＜7.7）9頭和極酸組（pH＜7.0）15頭。

1.2 主要儀器

上海雷磁PXSJ-216型離子計(jì)；Microlab 300型半自動(dòng)生化分析儀（荷蘭VitalScientific公司）；TGL－16B型高速臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；試管；離心管等。

1.3 各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定

血液和尿液礦物元素、能量代謝指標(biāo)的測(cè)定采用比色法，以上試劑購(gòu)自南京建成，炎性因子采用ELISA法進(jìn)行測(cè)定，試劑盒購(gòu)自上海勁馬。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以X±SD表示，應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行方差分析，采用One-way ANOVA進(jìn)行組間比較，以P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 試驗(yàn)牛血/尿礦物元素的狀況

表1所示，血鉀含量，極酸組極顯著低于中性組（P＜0.01）；血鎂含量，極酸組顯著的低于中性組（P＜0.05）；血銅含量，極酸組極顯著的低于中性組（P＜0.01）；血鐵含量，偏酸組顯著的低于中性組（P＜0.05）。

尿鈣含量，極酸組顯著的高于中性組（P＜0.05），偏酸組極顯著的高于中性組（P＜0.01）；尿磷含量，極酸組極顯著的高于偏酸組和中性組（P＜0.01）；尿鎂含量，極酸組顯著低于中性組（P＜0.05）。

表1 試驗(yàn)牛血尿中礦物元素的水平Table 1 Levels of mineral elements in blood or urine of the experimental cows

2.2 試驗(yàn)牛炎癥的狀況

表2所示，血漿SAA含量，偏酸組低于其他兩組，且偏酸組與極酸組和中性組差異顯著（P＜0.05）；血漿LPS含量，極酸組的LPS含量高于其他兩組但差異不顯著（P＞0.05）；血漿 LBP含量，極酸組LBP含量高于其他兩組，極酸組與偏酸組差異顯著（P＜0.05）。

表2 試驗(yàn)牛血漿炎性指標(biāo)的水平Table 2 Levels of inflammatory indicators in plasma of the experimental cows

2.3 試驗(yàn)牛能量代謝的狀況

表3所示，血漿BHBA含量，極酸組的BHBA含量，低于偏酸組但高于中性組，極酸組與其他兩組差異顯著（P＜0.05），偏酸組與中性組差異極顯著（P＜0.01）；血漿 L-ACT含量，極酸組的 L-ACT含量高于其他兩組，但差異不顯著（P＞0.05），血漿 Glu含量，極酸組和偏酸組Glu含量低于中性組且差異極顯著（P＜0.01）；血漿BUN含量，極酸組血液中尿素氮的含量高于中性組且差異顯著（P＜0.05）；血漿NEFA含量，極酸組和偏酸組高于中性組且差異顯著（P＜0.05）。

尿液中尿素氮含量，極酸組顯著的高于中性組（P＜0.05）；尿液中肌酐含量，中性組顯著高于偏酸組（P＜0.05）。

表3 試驗(yàn)牛血漿能量代謝指標(biāo)的水平Table 3 Levels of energy metabolic index in plasma of the experimental cows

3 討論

尿液的部分成分來(lái)源于血液濾過(guò)物，由于不受穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，可以體現(xiàn)更多代謝信息，通過(guò)它可以了解泌尿系統(tǒng)狀況，也可以評(píng)估整個(gè)機(jī)體酸堿平衡和機(jī)體健康狀況[6]。試驗(yàn)中呈酸性尿液的奶牛血鉀、血鎂、血銅、血鐵、尿鈣、尿磷和尿鎂的濃度呈現(xiàn)顯著性變化。鉀參與滲透壓、酸堿平衡等調(diào)節(jié)，與肌酸的磷酸化、丙酮酸激酶活性有關(guān)，是多種酶促反應(yīng)的活化劑或輔助因子[7]。Mg缺乏常引起低血鉀癥，文獻(xiàn)報(bào)告“低鉀同時(shí)伴有低鎂，甚至低鎂比低鉀發(fā)生率更高”[8]。Mg2+還能競(jìng)爭(zhēng)細(xì)胞膜上的鈣離子通道，阻止鈣離子流入細(xì)胞內(nèi)，被稱為“天然鈣拮抗劑”[9]。在研究中酸性尿的牛血Ca2+和尿Ca2+的含量高于另外兩組印證了這一觀點(diǎn)。本試驗(yàn)極酸組和偏酸組尿中鈣含量都顯著高于中性組，這與酸性內(nèi)環(huán)境更有利于鈣的溶解，尿中排泄增加的觀點(diǎn)相一致[10]。尿鈣的變化可反映血鈣的變化，但尿鈣值變化很大；鈣、蛋白質(zhì)的攝入和磷的排出可影響鈣的排出，一般情況下尿磷高則尿鈣低。試驗(yàn)中偏酸組尿鈣、尿磷的含量顯著高于中性組和偏堿組，而血鈣含量卻差異不顯著，這與酸性環(huán)境利于骨鈣磷動(dòng)員進(jìn)入血中，或腸道鈣磷吸收增多，為維持機(jī)體鈣磷的濃度穩(wěn)定，尿中鈣磷排泄增加有關(guān)。研究中極酸組尿鎂含量顯著的低于其他兩組，并且血鎂含量也降低，因腎臟有較強(qiáng)的保鎂能力，可能涉及日糧鎂攝入低或吸收不足及消化道流失等因素。此外，酮癥酸中毒也能導(dǎo)致尿鎂含量降低[11]。試驗(yàn)結(jié)果提示當(dāng)奶牛發(fā)生酸性尿液時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢測(cè)機(jī)體礦物元素的含量，確保機(jī)體的水和電解質(zhì)平衡穩(wěn)定。礦質(zhì)元素是奶牛機(jī)體許多重要酶的輔助因子，對(duì)于機(jī)體的代謝功能、免疫功能具有重要作用[12]。然而，不同礦物元素間的相互作用是復(fù)雜多變的[13]，會(huì)受到日糧、酸堿平衡及機(jī)體調(diào)節(jié)，甚至疾病等多因素的影響，因此試驗(yàn)中奶牛血尿中6種礦物元素與尿液pH的關(guān)系仍需今后進(jìn)一步深入探究。值得注意的，試驗(yàn)中極酸組奶牛血漿LPS升高，并且LACT含量也升高，這與Dr.Kees Plaizier和Khafipoor等人關(guān)于亞急性瘤胃酸中毒（SARA）的報(bào)道相吻合[14-15]。

奶牛機(jī)體內(nèi)能量代謝是否平衡與某些疾病發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。Collard（2000）[16]等報(bào)道長(zhǎng)期處于嚴(yán)重的能量負(fù)平衡會(huì)使某些疾病發(fā)病率增加，如酮病、肢蹄病等。BHBA[17-19]是酮體主要的組成成分，約占酮體的78%[20]，是判斷奶牛酮病的一個(gè)重要指標(biāo)。游離脂肪酸（NEFA）是奶牛主要的能量代謝指標(biāo)之一[21]。當(dāng)奶牛體內(nèi)糖被利用完后，脂肪分解后主要的能源物質(zhì)NEFA可用于滿足機(jī)體的能量供給。試驗(yàn)中極酸組和偏酸組血中NEFA含量顯著的高于中性組，尿液偏酸和極酸組血中BHBA含量顯著的高于中性組，而Glu含量顯著的低于中性組，這表明尿液呈酸性的奶牛易發(fā)能量負(fù)平衡，甚至酮病。BUN[22，23]主要來(lái)源于瘤胃內(nèi)降解蛋白和非降解蛋白，通過(guò)測(cè)定血中BUN的含量可以有效監(jiān)控牛群日糧中蛋白質(zhì)利用情況，如果血漿中BUN含量過(guò)高，說(shuō)明瘤胃內(nèi)降解蛋白產(chǎn)生大量的氨，在肝臟內(nèi)形成尿素增多，同時(shí)會(huì)消耗大量能量。試驗(yàn)中，尿液極酸組奶牛，與尿液呈中性奶牛相比，血漿中BUN、L-ACT含量增加，這可能與日糧蛋白降解蛋白過(guò)多或精料多有關(guān)。試驗(yàn)中偏酸組肌酐含量顯著低于中性組，極酸組也低于中性組但不顯著，然而血中肌酐、尿素氮升高，尿肌酐下降，尿酸升高，提示了腎功受到影響，值得關(guān)注[24]。

試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，當(dāng)泌乳奶牛的尿液呈酸性時(shí)，機(jī)體發(fā)生酸堿平衡紊亂、礦物元素代謝紊亂，全身炎性反應(yīng)以及腎功能異常等狀況。在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行尿液pH的檢查可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并糾正上述問(wèn)題，在相關(guān)疾病的診斷有很重要的參考價(jià)值，對(duì)提高泌乳奶牛的生產(chǎn)性能，減少疾病的發(fā)生延長(zhǎng)使用壽命有十分重要的意義。

［1］ 楊秀平.動(dòng)物生理學(xué)（附光盤）（BZ）［M］.2 版.北京：高等教育，2009.

［2］ 臧長(zhǎng)江，張俊瑜，王連群，等.日糧陰陽(yáng)離子平衡對(duì)熱應(yīng)激奶牛血液生化指標(biāo)的影響［J］.中國(guó)畜牧獸醫(yī)，2014，41（9）：95-100.

［3］ 葉耿坪，劉光磊，張春剛，等.圍產(chǎn)期奶牛生理特點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)需要與精細(xì)化綜合管理［J］.中國(guó)奶牛，2016，313（5）：24-27.

［4］ 鄭家三，夏成，張洪友，等．過(guò)瘤胃膽堿對(duì)圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能和能量代謝的影響［J］．中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，17（3）：114-120．

［5］ 孫東波.獸醫(yī)臨床診斷學(xué)［M］.哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2010.

［6］ 丁兆榮.尿液pH 值檢測(cè)的意義［J］.科技風(fēng)，2008（6）：65-65.

［7］ 孔平，陳紅莉，王樹杰，等.糊化陰離子鹽和過(guò)瘤胃氯化膽堿對(duì)圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)的影響［J］.中國(guó)畜牧獸醫(yī)，2015，42（8）：2011-2019.

［8］ 田粉莉.從低血鉀角度看奶牛生產(chǎn)癱瘓［J］.河南畜牧獸醫(yī)：綜合版，2014，35（6）：44-45.

［9］ 吳文旋，段永邦，李勝利.飼糧陰陽(yáng)離子差對(duì)圍產(chǎn)期奶牛酸堿平衡、血漿鈣濃度及抗氧化應(yīng)激的影響［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2013，25（4）：856-863.

［10］ 胡蘭.動(dòng)物生物化學(xué)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2007.

［11］ 楊成棟，陳帥，魏安民，等.牛瘤胃酸中毒的血液學(xué)及生化指標(biāo)變化［J］.中國(guó)牛業(yè)科學(xué)，2008，34（3）：58-60.

［12］ Olson P A，Brink D R，Hickok D T，et al.Effects of supplementation of organic and inorganic combinations of copper，cobalt，manganese，and zinc above nutrient requirement levels on postpartum two-year-old cows［J］.Journal of Animal Science，1999，77（3）：522-532.

［13］ Smart M E.Nutritional factors of lameness and metabolic bone disease in cattle［J］.Vet.Clin.North Am.Food Anim.Pract，1985（1）：13-23.

［14］ Emmanuel D G V，Dunn S M，Ametaj B N.Feeding high proportions of barley grain stimulates an inflammatory response in dairy cows ［J］.Journal of Dairy Science，2008，91（2）：606-614.

［15］ Khafipour E，Krause D O，Plaizier J C.A grain-based subacute ruminal acidosis challenge causes translocation oflipopolysaccharide and triggers inflammation［J］.Journal of Dairy Science，2009，92（3）：1060-1070.

［16］ Collard B L，Boettcher P J，Dekkers J C，et al.Relationships between energy balance and health traits of dairy cattle in early lactation［J］.J.Dairy Sci.，2000（83）：2683-2690.

［17］ 鄭家三，夏成，張洪友，等．過(guò)瘤胃膽堿對(duì)圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能和能量代謝的影響［J］．中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，17（3）：114-120．

［18］ 夏成，張洪友.營(yíng)養(yǎng)對(duì)奶牛圍產(chǎn)期健康的影響［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，22（5）：44-50.

［19］ 李俊杰，申國(guó)新，汪恩強(qiáng)，等.圍產(chǎn)期奶牛幾種血液生理生化指標(biāo)監(jiān)測(cè)［J］.中國(guó)奶牛，2014（21）：27-31.

［20］ 唐吉斌，王傳發(fā)，翁偉，等.不同試劑檢測(cè)D-3-羥丁酸的性能比較分析［J］.安徽醫(yī)藥，2008，12（11）：1063-1065.

［21］ Collard B L，Boettcher PJ，Dekkers JC，et al.Relationships between energy balance and health traits of dairy cattle in early lactation［J］.J.Dairy Sci.，2000（83）：2683-2690.

［22］ 王贊江，王麗.尿素氮監(jiān)測(cè)在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.奶牛養(yǎng)殖，2006（8）：39-41.

［23］ 魯明福，吳凌，舒適，等.圍產(chǎn)期奶牛血清中陰陽(yáng)離子狀況的分析［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，23（3）：24-26.

［24］ 馮健.血液標(biāo)本葡萄糖降低對(duì)肌酐測(cè)定的分析［J］.醫(yī)學(xué)信息，2012，25（7）：567.

Changes in Clinical Pathology of Blood and Urine in Dairy Cows with Different Urine Acidic

Bai Yunlong，Wang Gang，Wu Ling，Xia Cheng，Xu Chuang，Zhang Hongyou
（College of Animal Science and Veterinary Medicine，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The aim of this study was to investigate changes in clinical pathology of blood and urine in dairy cows with different urine acidic.According to the urine pH，dairy cows were assigned into neutral group（n=22），polar acid group（n=15） and partial acid group（n=9）.Parameters in blood and urine from dairy cows were detected，which included 7 mineral elements，7 inflammatory indexes and 9 energy metabolism indicators.Results showed that compared with neutral group，in polar acid group level of K，Cu and GLU in blood was highly significantly lower（P＜0.01）；level of Mg in blood and urine was significantly lower（P＜0.05）；level of Ca in urine and LPS，BHBA and NEFA in blood was significantly greater（P＜0.05）；level of P and BUN in urine was highly significantly greater（P＜0.01）.Compared with neutral group，in partial acid group，level of Ca and P in urine and BHBA and NEFA in blood was highly significantly greater（P＜0.01）；Level of Fe，GLU and SAA in blood and Cr in urine was significantly lower（P＜0.05）.Conclusion obtained that lactating cows with acidic urine present acid-base balance disorders，and maybe accompanied by the negative energy balance，ketosis，inflammation and metabolic disorders of minerals.

lactating cows；acidic urine；changes in clinical pathology of blood and urine

S856

A

1002-2090（2017）05-0021-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.05.006

2016-12-23

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目（YJSCX2015-Y27）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2013BAD21B01-2）；科技部星火計(jì)劃（2012GA670001）；黑龍江省教育廳（1252-NCET-003）。

白云龍（1989-），男，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院2014級(jí)碩士研究生。

吳凌，女，教授，碩士研究生導(dǎo)師，E-mail：wuling8@163.com。