圍產(chǎn)期奶牛血清代謝物和相關(guān)激素水平的變化規(guī)律研究

關(guān)文怡，喬立東，張凡建

（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京102442）

圍產(chǎn)期（產(chǎn)前14 d 至產(chǎn)后14 d）奶牛承受著妊娠、分娩、泌乳啟動等生理應(yīng)激及飼料轉(zhuǎn)換帶來的飼養(yǎng)應(yīng)激、能量負(fù)平衡帶來的營養(yǎng)應(yīng)激，該時期的奶牛生理機(jī)能、物質(zhì)代謝和神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等極易發(fā)生失常和紊亂，繼而誘發(fā)脂肪肝、酮病等多種疾病，造成重大經(jīng)濟(jì)損失[1]。本研究通過監(jiān)測圍產(chǎn)期奶牛血清代謝物和相關(guān)激素水平的動態(tài)變化規(guī)律，以期為圍產(chǎn)期奶牛飼養(yǎng)管理和營養(yǎng)代謝病的防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物 在北京某規(guī)?；膛觯鶕?jù)體況評分（Body Condition Score，BCS）標(biāo)準(zhǔn)，選取3.0＜BCS＜3.5、預(yù)產(chǎn)期在30 d 后、臨床健康、2～4 胎次的荷斯坦奶牛20 頭。所有奶牛飼喂于同一牛舍，按照《中國奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》飼喂全混合日糧，即預(yù)產(chǎn)期前30 d 內(nèi)飼喂干奶后期日糧，產(chǎn)后飼喂新產(chǎn)泌乳牛日糧。

1.2 采樣和方法 按照預(yù)產(chǎn)期，分別于產(chǎn)前14、7 d 及產(chǎn)后0、7、14 d 早晨空腹尾靜脈采集血液10 mL，置于無抗凝劑離心管中，室溫靜置1 h，3 000 r/min 離心10 min，取上層血清，-70℃保存，待檢。

1.3 檢測指標(biāo)和方法 使用全自動生化儀（型號：貝克曼AU480）檢測血清葡萄糖和甘油三酯濃度；使用商品化ELISA 試劑盒（武漢基因美生物工程有限公司），通過酶標(biāo)儀（Model680，BIO-RAD，美國）檢測血清β-羥丁酸、非酯化脂肪酸、胰島素、生長激素、脂聯(lián)素和瘦素濃度。胰島素敏感指數(shù)（Revised Quantitative Insulin Sensitivity Check Index，RQUICK）=1/[log（G）+log（I）+log（NEFA）]，其中G 代表血糖（mg/dL），I 代表胰島素（μU/mL），NEFA 代表游離脂肪酸（mmol/L）。

1.4 統(tǒng)計分析 采用SPSS 13.0 軟件運(yùn)行One-Way ANOVA過程，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和均值的多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 圍產(chǎn)奶牛血清代謝物濃度的動態(tài)變化 由表1 可知，奶 牛分娩當(dāng)天血糖水平上升，而后恢復(fù)到產(chǎn)前水平；分娩當(dāng)天、產(chǎn)后7 d 和產(chǎn)后14 d 的甘油三酯水平低于產(chǎn)前14 d 和產(chǎn)前7 d（P＜0.05）；分娩當(dāng)天和產(chǎn)后7 d 的β-羥丁酸濃度高于產(chǎn)前7 d（P＜0.05）；分娩當(dāng)天、產(chǎn)后7 d和產(chǎn)后14 d 的非酯化脂肪酸濃度高于產(chǎn)前7 d（P＜0.05）。

2.2 圍產(chǎn)奶牛血清激素水平的動態(tài)變化 由表2 可知，在產(chǎn)前14 d 至分娩當(dāng)天的胰島素濃度差異不顯著，但在產(chǎn)后14 d 時顯著降低（P＜0.05）；產(chǎn)前7 d 的生長激素水平升高（P＜0.05），隨后濃度逐漸下降；脂聯(lián)素濃度在不同時間點(diǎn)無顯著變化，但在產(chǎn)后有逐步升高的趨勢；產(chǎn)前7 d 和分娩當(dāng)天的瘦素水平高于產(chǎn)前14 d（P＜0.05），但在產(chǎn)后7 d 時瘦素水平降低（P＜0.05）。

2.3 圍產(chǎn)期奶牛的胰島素敏感指數(shù)的動態(tài)變化 由圖1可知，分娩當(dāng)天的胰島素敏感指數(shù)顯著低于其他時間點(diǎn)（P＜0.05），胰島素敏感指數(shù)在產(chǎn)后階段逐漸恢復(fù)至產(chǎn)前水平。

3 討 論

圖1 奶牛圍產(chǎn)階段胰島素敏感指數(shù)的動態(tài)變化

奶牛血液中的葡萄糖是合成乳糖和乳蛋白的主要原料，葡萄糖主要來源是肝臟的糖異生作用。血糖濃度下降是奶牛酮病發(fā)生的中心環(huán)節(jié)[2]。葡萄糖合成不足導(dǎo)致的低血糖會誘發(fā)體脂動員，引起血液非酯化脂肪酸濃度升高。本試驗(yàn)中，奶牛分娩當(dāng)日的血糖水平突然升高，可能與分娩應(yīng)激導(dǎo)致的血漿皮質(zhì)醇水平增加有關(guān)[3]，但是分娩時短暫的高血糖似乎并沒有刺激胰島素分泌；分娩后血糖濃度下降、非酯化脂肪酸和β- 羥丁酸濃度升高，表明奶牛在圍產(chǎn)后期處于能量負(fù)平衡狀態(tài)[4]。奶牛泌乳啟動造成的能量需求量升高以及分娩應(yīng)激和內(nèi)分泌變化引起的干物質(zhì)采食量降低是導(dǎo)致能量負(fù)平衡的主要原因[5]。本研究中分娩前和分娩時瘦素水平升高可能與干物質(zhì)采食量下降引起的非酯化脂肪酸和β-羥丁酸濃度升高有關(guān)。瘦素是由脂肪細(xì)胞分泌的重要的脂肪細(xì)胞因子[6]，能促使機(jī)體減少攝食，增加能量釋放，抑制脂肪細(xì)胞合成。本研究中分娩前血漿生長激素的升高與其促脂肪分解和升高血糖的作用一致。奶牛分娩后生長激素濃度的下降與血漿非酯化脂肪酸抑制生長激素分泌的推斷部分一致[7]。本研究中奶牛分娩后甘油三酯濃度迅速降低，與其他研究結(jié)果相似[8]。分析其原因可能與血液中大量脂類物質(zhì)被乳腺利用形成乳脂有關(guān)；也有研究認(rèn)為這可能是奶牛肝臟處理脂肪酸能力下降的標(biāo)志[9]。

胰島素在維持血糖平衡和抗脂解中發(fā)揮重要作用[10]。本試驗(yàn)中，分娩當(dāng)天血糖濃度突然升高以及隨后的下降并沒有引起胰島素水平變化。胰島素敏感性指數(shù)是反映外周組織對胰島素敏感性的重要參數(shù)[11]。奶牛分娩當(dāng)天胰島素敏感性指數(shù)的降低說明說明外周組織對胰島素的敏感性下降，即出現(xiàn)了胰島素抵抗現(xiàn)象。適度的胰島素抵抗能促進(jìn)脂肪動員，緩解能量負(fù)平衡，是促進(jìn)泌乳的一種適應(yīng)機(jī)制。但強(qiáng)烈而持久的胰島素抵抗是發(fā)生酮病和脂肪肝的重要風(fēng)險因素[12]。因此維持適度的胰島素抵抗是保證奶牛健康的重要環(huán)節(jié)。脂聯(lián)素也是由脂肪細(xì)胞分泌的脂肪細(xì)胞因子之一[6]，能促進(jìn)血漿非酯化脂肪酸的氧化，提高胰島素敏感性，增加外周組織對葡萄糖的攝取。本研究中，圍產(chǎn)階段奶牛脂聯(lián)素濃度沒有發(fā)生明顯變化，脂聯(lián)素在圍產(chǎn)期奶牛脂肪代謝中的發(fā)揮作用還有待于進(jìn)一步研究。

表1 圍產(chǎn)期奶牛血清代謝物變化

表2 圍產(chǎn)期奶牛相關(guān)激素水平變化

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)條件下，奶牛分娩當(dāng)日血糖濃度升高和胰島素敏感性指數(shù)降低，表明奶牛處于一定程度的分娩應(yīng)激和胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)；奶牛產(chǎn)后血清非酯化脂肪酸和β-羥丁酸濃度升高，表明圍產(chǎn)后期奶牛處于能量負(fù)平衡狀態(tài)和較明顯的體脂動員，可能與圍產(chǎn)前期瘦素、生長激素水平的增加有關(guān)。