不同育肥階段荷斯坦閹牛亞急性瘤胃酸中毒(SARA)發(fā)病情況及相關(guān)指標(biāo)分析

卜 也，王建發(fā)，孫 芳，連 帥，趙曉川，武 瑞*

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，黑龍江 哈爾濱 150086)

我國牛肉進(jìn)口量逐年增長，2019年上半年牛肉進(jìn)口量56.04萬噸，同比增51.2%，出口量69.7噸，同比減60.2%，國內(nèi)市場呈供不應(yīng)求現(xiàn)象。荷斯坦品種牛具有奶公犢生長速度快，成年牛體型大，活牛價(jià)格低并且種源豐富的育肥優(yōu)勢，但其出肉率較純種肉牛低，為提高其生產(chǎn)性能，在實(shí)際生產(chǎn)中不可避免地使用高精料育肥。日糧營養(yǎng)成分搭配不當(dāng)，飼養(yǎng)管理不佳等問題，會(huì)導(dǎo)致瘤胃功能降低，極易誘發(fā)亞急性瘤胃酸中毒(SARA)，影響育肥牛的健康，降低其增重水平，直接增加了養(yǎng)殖成本。(前人的研究進(jìn)展)育肥牛采食大量精飼料，通過瘤胃微生物發(fā)酵作用產(chǎn)生過量的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)[1]和乳酸(LA)[2]等代謝產(chǎn)物繼而誘發(fā)SARA，導(dǎo)致瘤胃菌群結(jié)構(gòu)異常[3]，使瘤胃液中VFA等代謝產(chǎn)物濃度持續(xù)升高。瘤胃液pH值長期處于較低水平是繼發(fā)非創(chuàng)傷性瘤胃炎的直接因素，其原因?yàn)榘l(fā)生SARA后，刺激瘤胃上皮結(jié)構(gòu)改變，長乳頭受損缺失，以及細(xì)胞受損后潰瘍增生形成局部過度角質(zhì)化[4-6]，且高濃度的LA會(huì)引起真菌性瘤胃炎[7]。反芻動(dòng)物發(fā)生瘤胃炎后，瘤胃內(nèi)容物中致病性細(xì)菌和致炎物質(zhì)穿過受損的瘤胃黏膜屏障進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)體循環(huán)到達(dá)肝臟。化膿性細(xì)菌在肝臟內(nèi)大量繁殖，毒素的產(chǎn)生超過肝臟清除能力，最終導(dǎo)致肝膿腫，也稱瘤胃性肝膿腫[8-9,4]。另外，有研究表明肝膿腫會(huì)影響機(jī)體的脂肪代謝[10]，瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物多數(shù)為能量代謝基底物，通過瘤胃吸收入血，經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)化為甘油三酯(TG)和膽固醇(TC)等脂肪合成前體物在肝臟中蓄積[11-12]，導(dǎo)致脂肪肝。不同育肥階段的SARA發(fā)病情況、代謝特征有差異。荷斯坦閹牛在育肥過程中所誘發(fā)的SARA對動(dòng)物機(jī)體代謝的影響尚不完全明確。本試驗(yàn)旨在研究荷斯坦閹牛育肥過程中SARA的發(fā)病情況及相關(guān)指標(biāo)的變化，為SARA的預(yù)防保健及早期診斷提供有效依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物本試驗(yàn)選用黑龍江省某肉牛育肥場荷斯坦閹牛為研究對象，在同批斷奶荷斯坦閹牛中隨機(jī)選擇30頭為試驗(yàn)樣本。該場飼養(yǎng)方式為舍飼散欄飼養(yǎng)，自拌料于每天7：00和17：00投料，自由飲水，各階段換料過渡期3 d。經(jīng)過育肥前期(6～12月齡)、育肥中期(12～18月齡)和育肥后期(18～24月齡)3個(gè)階段的試驗(yàn)期。該牛場各階段育肥牛飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1(營養(yǎng)水平為實(shí)測值)。

1.2 樣品采集試驗(yàn)期內(nèi)，育肥前期、中期、后期分別采樣3次，采樣節(jié)點(diǎn)平均分布于各育肥階段。

清晨給料前測體質(zhì)量并保定育肥牛，尾靜脈采集非抗凝血10 mL，4℃保存運(yùn)輸，實(shí)驗(yàn)室使用離心機(jī)3 000 r/min 離心5 min取血清，-80℃冰箱儲(chǔ)存用于生化檢測；使用瘤胃管于進(jìn)食后4 h采集瘤胃液。

1.3 SARA指標(biāo)便捷式pH計(jì)直接測定瘤胃液pH值。目前，該病診斷的主要依據(jù)是瘤胃液pH值，當(dāng)為瘤胃液pH值處于5.0～5.8，且數(shù)值每天在這個(gè)區(qū)間內(nèi)超過3 h，持續(xù)數(shù)天，可定義為SARA[9,13]。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ)) %

1.4 肝功指標(biāo)血清谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT，U/L，IFCC法)、血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT，U/L，速率法)、血清天門冬氨酸轉(zhuǎn)移酶(AST，U/L，速率法)、血清堿性磷酸酶測定(ALP，U/L，酶聯(lián)免疫法)；總蛋白(TP，g/L，比色法)、白蛋白(ALB，g/L，比色法)、球蛋白(GLO，g/L，比色法)。以上指標(biāo)采用全自動(dòng)生化分析儀按照試劑盒操作說明進(jìn)行。

1.5 能量代謝指標(biāo)血清甘油三酯濃度測定(TG，mmol/L，GPO-PAP法)、血清膽固醇濃度測定(TC，mmol/L，氧化酶法)。以上指標(biāo)采用全自動(dòng)生化分析儀按照試劑盒操作說明進(jìn)行。

1.6 數(shù)據(jù)分析所得數(shù)據(jù)利用Excel軟件整理，使用SPSS 20統(tǒng)計(jì)軟件的ANOVA程序進(jìn)行分析，用于評估每組中平均參數(shù)值之間差異的顯著性的概率。數(shù)據(jù)分析所得結(jié)果中P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，在表格中分別用小寫字母(abc)和大寫字母(ABC)表示。

2 結(jié)果

2.1 SARA發(fā)病情況由表2可見，育肥前期健康牛比例為30%，輕度SARA發(fā)病率為50%，中度SARA發(fā)病率20%；育肥中期健康牛比例為20%，輕度和中度SARA發(fā)病率均為40%；育肥后期荷斯坦閹牛輕度SARA和中度SARA發(fā)病率分別為20%和80%。

表2 3個(gè)育肥階段瘤胃酸中毒發(fā)病情況 %

2.2 肝臟功能指標(biāo)由表3可見，育肥后期荷斯坦閹牛肝功GGT活性極顯著高于育肥前期和中期(P<0.01)，但均在正常區(qū)間內(nèi)11.00～66.00 U/L[14]；3個(gè)育肥階段荷斯坦閹牛肝功ALT活性組間差異極顯著(P<0.01)，且育肥中期和后期荷斯坦閹牛肝功ALT活性高于肉牛正常值40.53 U/L[15]；3個(gè)育肥階段荷斯坦閹牛肝功AST活性均高于正常值53.67 U/L[16]，且育肥后期顯著高于前期和中期(P<0.05)；育肥后期荷斯坦閹牛肝功ALP活性極顯著低于育肥前期(P<0.01)，顯著低于育肥后期(P<0.05)，但均在正常區(qū)間內(nèi)150.53～482.08 U/L[15]。

表3 不同育肥階段荷斯坦閹牛肝功酶指標(biāo)檢測結(jié)果 U/L

由表4可見，3個(gè)階段荷斯坦閹牛血清TP含量組間無顯著性差異(P>0.05)；育肥前期荷斯坦閹牛血清ALB含量顯著高于中期和后期(P<0.05)，且高于正常值40.20 U/L[17]；育肥后期荷斯坦閹牛血清GLO含量極顯著高于育肥前期和中期(P<0.01)，且高于正常值41.66 U/L[18]。

2.3 能量代謝指標(biāo)由表5可見，3個(gè)階段荷斯坦閹牛血清TG含量均高于正常值0.23 mmol/L[19]，其中育肥后期極顯著高于中期(P<0.01)，顯著高于前期(P<0.05)，中期顯著高于前期(P<0.05)；育肥后期荷斯坦閹牛血清TC含量高于正常值3.23 mmol/L[15]，且極顯著高于育肥前期和中期(P<0.01)。

表4 不同育肥階段荷斯坦閹牛血清蛋白含量檢測結(jié)果 U/L

表5 不同育肥階段荷斯坦閹牛血清中TG和TC含量 mmol/L

2.4 生長情況由表3可見，隨著育肥期延長，3個(gè)階段荷斯坦閹牛平均日增重(ADG)呈下降趨勢，分別為1.68,0.75,0.63 kg/d。

表3 不同育肥階段荷斯坦閹牛增重水平 kg

3 討論

3.1 牛場SARA發(fā)病情況SARA是肉牛場常見的代謝病之一，PLAIZIER[9]和ENEMARK等[20]確定SARA的診斷標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)瘤胃液pH值的范圍。根據(jù)本試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可以看出，3個(gè)階段荷斯坦閹牛均患有不同程度的SARA。育肥前期荷斯坦閹牛為斷奶犢牛，通常使用高蛋白、高脂肪的精補(bǔ)料作為早期斷奶的母乳替代品，采食開食料初期，瘤胃對顆粒料飼料消化能力較弱，容易造成積食，未消化完全的飼料在瘤胃內(nèi)逐漸發(fā)酵產(chǎn)酸，使育肥前期犢牛瘤胃液pH值低于正常范圍[21]。該牛場育肥前期荷斯坦閹牛多數(shù)處于輕度SARA狀態(tài)，此時(shí)病情輕，隨著犢牛瘤胃的發(fā)育，可逐漸轉(zhuǎn)歸。育肥中期的牛多數(shù)為架子牛，除少部分為本場自繁外，多數(shù)為購自周邊農(nóng)戶的荷斯坦閹牛。進(jìn)場育肥前此階段的牛多數(shù)以草料飼養(yǎng)，膘情較瘦，經(jīng)過不同距離的運(yùn)輸，進(jìn)場后精飼料改飼過渡不完全或方法不當(dāng)，因此育肥中期SARA發(fā)病情況較育肥前期嚴(yán)重。育肥后期荷斯坦閹牛采食量增大，高能飼料長期攝入，超過育肥后期荷斯坦閹牛吸收轉(zhuǎn)化速率，使患病率達(dá)到100%。

荷斯坦閹牛長期采食高精料，經(jīng)淀粉分解菌發(fā)酵作用使丙酸酶活性逐漸升高，隨著育肥期增長，超過瘤胃酸堿代償能力，使瘤胃液pH值持續(xù)降低，誘發(fā)SARA。瘤胃內(nèi)酸堿度耐受能力不同的微生物因其外環(huán)境改變而呈暴發(fā)增殖或失活狀態(tài)[22]，導(dǎo)致SARA異常代謝產(chǎn)物經(jīng)瘤胃壁毛細(xì)血管和損傷的瘤胃上皮組織擴(kuò)散至肝臟及機(jī)體其他器官、組織，引發(fā)機(jī)體代謝紊亂，甚至更嚴(yán)重的疾病，危害牛群健康[23]。

3.2 SARA對荷斯坦閹牛肝功的影響肝臟是機(jī)體重要的物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化器官，也是機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)存和毒素代謝場所。GGT、ALT、AST和ALP是肝臟活動(dòng)的主要酶系，也是臨床上評價(jià)肝功的關(guān)鍵指標(biāo)[24]。GGT是肝膽疾病的預(yù)警指標(biāo)，主要存在于肝膽管上皮和肝細(xì)胞漿中，當(dāng)機(jī)體肝膽管阻塞或肝內(nèi)梗阻時(shí)，GGT隨膽汁返流，導(dǎo)致血清GGT活性升高，因此血清GGT活性升高預(yù)示動(dòng)物存在患急性或慢性肝炎、肝硬化及脂肪肝等肝膽疾病的風(fēng)險(xiǎn)[25]。多種肝臟疾病均可導(dǎo)致ALT和AST在血清中活性升高，因此這兩種酶偏高是反映肝細(xì)胞損傷的主要指標(biāo)[26]。ALP的確切生理作用尚不明確，一般認(rèn)為其與骨骼的鈣化和機(jī)體生長密切相關(guān)，當(dāng)動(dòng)物患阻塞性黃疸、肝膿腫、肝硬化壞死以及脂肪肝等疾病時(shí)，肝臟異常增生，肝細(xì)胞過度產(chǎn)生ALP，返流入血，導(dǎo)致血清ALP活性升高，但不能確認(rèn)某種疾病[27]。本試驗(yàn)中，隨著育肥期的增加，3個(gè)階段荷斯坦閹牛血清GGT活性雖在正常范圍內(nèi)，但育肥后期荷斯坦閹牛血清GGT活性明顯增高，提示存在患肝膽疾病的風(fēng)險(xiǎn)。3個(gè)階段荷斯坦閹牛血清中ALT和AST活性整體增加，提示肝細(xì)胞損傷程度可能加大。3個(gè)階段荷斯坦閹牛血清ALP活性逐漸下降，可能是因?yàn)橛屎笃诤伤固归幣９趋酪鸦锯}化完全，育肥前期和中期荷斯坦閹牛骨骼生長和鈣化速度高于育肥后期，所以育肥后期荷斯坦閹牛血清ALP活性低于前兩個(gè)階段。根據(jù)以上分析可以看出，育肥后期的荷斯坦閹牛患肝膽疾病的風(fēng)險(xiǎn)最高，肝細(xì)胞損傷程度相對較重。

TP是ALB和GLO的合稱，主要由肝臟生成進(jìn)入血液循環(huán)，具有維持血液滲透壓、pH值、營養(yǎng)、調(diào)節(jié)代謝及免疫功能，是臨床血清生化檢查的關(guān)鍵指標(biāo)，ALB反映肝臟合成能力，GLO具有免疫作用，是機(jī)體的主要免疫蛋白[28]。本試驗(yàn)3個(gè)階段荷斯坦閹牛TP含量較穩(wěn)定，ALB含量依次降低，GLO含量升高明顯[29]，ALB/GLO值減小[30]，說明隨著育肥期的延長，荷斯坦閹牛攝入的蛋白和能量雖增加，但營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率降低，造成其在機(jī)體蓄積，使荷斯坦閹牛的肝臟負(fù)擔(dān)逐漸加重，有患脂肪肝的風(fēng)險(xiǎn)[31]，甚至肝硬化，同時(shí)育肥后期荷斯坦閹牛血清GLO含量偏高，說明機(jī)體可能存在炎癥反應(yīng)[32]，嚴(yán)重時(shí)將影響荷斯坦閹牛的健康。

3.3 SARA對荷斯坦閹牛能量代謝的影響TG是機(jī)體主要的儲(chǔ)能物質(zhì)，主要來源分為外源性和內(nèi)源性，外源性由食物中脂肪在腸道經(jīng)消化酶作用下，在腸黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)合成，內(nèi)源性主要是由肝臟合成其次是脂肪組織，根據(jù)情況分解供能[33]。TC是類脂的主要成分，存在形式包括高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、極低密度脂蛋白膽固醇和乳糜微粒，參與機(jī)體的營養(yǎng)代謝調(diào)節(jié)和生物膜的組成[34]。本試驗(yàn)育肥后期荷斯坦閹牛血清TG、TC含量整體高于其他階段，且高于正常水平，說明育肥后期可能患有高血脂癥，甚至脂肪肝，屠宰可見肝臟、心臟和腎臟有大量脂肪沉積，增加臟器負(fù)擔(dān)[35]。另外，育肥后期荷斯坦閹牛等量全血分離血清相對較少，呈現(xiàn)乳糜血現(xiàn)象[36]，這與荷斯坦閹牛育肥后期攝入大量的高能量精料有關(guān)。

3.4 SARA對荷斯坦閹牛增重的影響本試驗(yàn)育肥前期、中期、后期荷斯坦閹牛所用飼糧綜合凈能(NEmf)分別為10.2,11.5,12.3 MJ/kg，平均日增重(ADG)分別為1.68,0.75,0.63 kg/d，根據(jù)《肉牛營養(yǎng)需要》所給出的不同育肥階段荷斯坦閹牛所需NEmf和ADG標(biāo)準(zhǔn)可知，育肥前期和中期荷斯坦閹牛所用飼料實(shí)測NEmf均高于實(shí)際需要[37]，料重比過高，增加飼養(yǎng)成本。

綜上所述，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可推測，荷斯坦閹牛育肥過程中飼糧能量水平過高會(huì)誘發(fā)SARA，同時(shí)導(dǎo)致肝功和能量代謝指標(biāo)異常，且隨育肥期延長而加重，影響荷斯坦閹牛育肥性能。該牛場飼糧配方不適于荷斯坦閹牛育肥，且換料過渡時(shí)間短可能是造成SARA高發(fā)的原因。