山羊亞急性瘤胃酸中毒病理模型初步探究

王玉芳，葉天太，雷方玉

(衢州市衢江區(qū)畜牧獸醫(yī)站，浙江 衢州 324022)

近年來山羊養(yǎng)殖集約化發(fā)展，明顯受到粗飼料品質(zhì)差、品種單一等因素的制約。養(yǎng)殖者為了追求利潤最大化，往往人為加大飼料中精料的添加比例。高精料的添加雖然短期內(nèi)提高了山羊的生產(chǎn)性能，給養(yǎng)殖者帶來可觀的經(jīng)濟效益，但精料長期大量的添加容易導致山羊亞急性瘤胃酸中毒(SARA)。山羊SARA由于沒有明顯、特征性臨床癥狀和準確快速的臨床診斷方法，而且由于其發(fā)病緩慢，大部分發(fā)病山羊不會導致急性大范圍死亡，因而被養(yǎng)殖者忽略。SARA因危害巨大，病理模型建造尚無統(tǒng)一標準，傳統(tǒng)臨床治療方案效果差，引起學界關注。

1 材料與方法

1.1實驗動物 選用15只體況良好，體重(35±5)kg，年齡2-3歲干奶期奶山羊。栓柱飼養(yǎng)，每天07:00和18:00等量飼喂，自由飲水。

1.2試驗處理 試驗動物到場后隨機分為2組，對照組3只，SARA試驗組12只，分別飼喂兩種不同日糧。其處理為：對照組精粗料比3∶7和SARA試驗組精粗料比7∶3。

試驗周期為20 d，試驗山羊到場后先進行6 d適應性飼養(yǎng)，適應期全部采用精粗比3∶7的飼料。第7 d對照組繼續(xù)按照原飼料進行飼喂，試驗組按每天增加10%的精料比例，4 d內(nèi)將飼喂精料比例提升至70%，直至試驗結(jié)束。

1.3樣本采集及檢測 試驗期詳細記錄每頭山羊采食量、精神狀況、糞便理化性質(zhì)、尿液pH值等數(shù)據(jù)。分別在第6、20日飼喂前、飼喂后3、6、9、12 h，使用胃導管取樣法對瘤胃液進行取樣，取出的瘤胃液樣本經(jīng)過濾后立即進行pH值的測定之后，將樣本依次按照山羊編號以及取樣時間放入無菌管中編號，立即帶回實驗室，進行下一步檢測。4 ℃下13500 rpm離心30 min后，取上層清液分別放入2個無菌管中，用膠條密封好后放入4 ℃冰箱保存，用于乳酸和揮發(fā)性脂肪酸的測定。沉渣放入-80 ℃冰箱中，用于后期工作。在取瘤胃液樣本同時頸靜脈取血3*2 mL，測定血氣、血液乳酸指標。

1.4統(tǒng)計分析 統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析采用Excel、SPSS 24.0、GraphPad Prism 7.04軟件完成，采用方差分析檢驗組間差異顯著性。所得的試驗指標參數(shù)采用±SD來表示。

2 結(jié)果

2.1瘤胃pH值的變化 圖1顯示了兩組試驗動物瘤胃液pH值0-12 h的動態(tài)變化，隨采食時間曲線變化，即采食后pH值逐漸下降，在3-6 h時pH值下降到最低，之后，隨著瘤胃緩沖調(diào)節(jié)，pH值逐步上升。對照組山羊在第6 d、第20 d瘤胃液pH值差異不顯著(P>0.05)，pH值最低點均在5.8以上。試驗組瘤胃pH值在晨飼后迅速下降低于5.8，于6 h降至最低，之后緩慢上升，最終12 h時pH值仍然低于對照組12 h瘤胃pH值。SARA試驗組山羊在第6 d、第20 d的3 h、6 h時瘤胃pH值差異極顯著(P<0.01)，在9、12 h時瘤胃pH值差異顯著(P<0.05)。SARA試驗組第20 d平均pH值低于5.8的時間大于180 min。

圖1 瘤胃pH值變化

2.2瘤胃液中揮發(fā)性脂肪酸的變化 表1中顯示SARA試驗組乙酸、丙酸、丁酸含量20 d時0、3、6、9、12 h檢測含量均較6 d大幅度增加。其中乙酸在6 d和20 d在0、3、6、9、12 h差異性均極顯著(P<0.01)；丙酸在0 h差異顯著(P<0.05)，在3、6、9、12 h差異性均極顯著(P<0.01)；丁酸在0 h差異不顯著(P>0.05)，在3、6、9、12 h差異性均極顯著(P<0.01)；乙酸丙酸比值整體下降，其中0 h差異性均極顯著(P<0.01),3 h差異顯著(P<0.05),6、9、12 h差異不顯著(P>0.05)。

表1 SARA試驗組瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸變化

3 討論

亞急性瘤胃酸中毒(SARA)是由于反芻動物長期攝入過量的易發(fā)酵碳水化合物[1]，導致在較長時間內(nèi)瘤胃pH維持在較低水平的一類營養(yǎng)代謝疾病。

瘤胃液pH的變化可以反映瘤胃內(nèi)環(huán)境和瘤胃功能的變化。但對于SARA的判定至今沒有統(tǒng)一標準。pH 5.0～5.5[2-4]、pH 5.5～5.8[5]、pH 5.6[6]、pH 6.0[7]都曾作為判定標準。目前，瘤胃液采集方法有胃導管法、瘤胃穿刺法、瘤胃瘺管間隔采樣法及pH電極實時動態(tài)監(jiān)控法等。

現(xiàn)在比較公認的SARA判定標準為通過pH≤5.8的時間超過180 min/d。另外瘤胃液采集的方法、位置不同，也會導致瘤胃液數(shù)值偏差較大。Duffield發(fā)現(xiàn)通過胃管和瘤胃瘺管測定的pH值比瘤胃穿刺法測定的pH值分別高0.35、0.33[8]。許多學者建議通過胃導管、瘤胃瘺管和瘤胃穿刺等方法獲取的瘤胃液，判定SARA發(fā)生的閾值應分別設定為6.0、5.8、5.5[9]。

正常山羊日糧以粗飼料為主體，精飼料作為提高山羊生產(chǎn)性能的有益補充。但受我國粗飼料營養(yǎng)單一、品質(zhì)較差的影響，飼養(yǎng)者在日糧中添加大量谷物飼料[10]以滿足動物對營養(yǎng)物質(zhì)需求。這種手段在提高動物非纖維碳水化合物(NFC)攝入的同時，減少了物理有效中性洗滌纖維(peNDF)的攝入，因而不能刺激唾液腺產(chǎn)生足夠緩沖瘤胃pH值的唾液量，導致瘤胃內(nèi)pH持續(xù)降低，增加發(fā)生SARA的風險。

目前大多數(shù)試驗誘導SARA是通過瘤胃內(nèi)直接灌注精料[11]、禁食12 h或24 h后大量飼喂高精料飼料[12]等。雖然這些試驗成功誘導出SARA模型，但是其方法違背動物正常采食模式，復制成功率低，往往通過上述方法誘導出來的是急性瘤胃酸中毒而不是SARA。因此上述方法可能無法正確揭示反芻動物發(fā)生SARA的真正發(fā)病機理[13]。基于以上原因，為避免上述誘導方式對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響，本試驗以奶山羊為試驗對象，在動物正常采食模式下，采用逐步提高日糧粗精料比的方式，誘導動物發(fā)生SARA，并對瘤胃pH進行24 h實時監(jiān)測，以期能詳細記錄瘤胃pH動態(tài)變化模式，并以此作為判定SARA發(fā)生的重要依據(jù)。

瘤胃液pH值是動物重要的生理指標，是瘤胃發(fā)酵的直觀體現(xiàn)，瘤胃液pH值保持在正常波動范圍才能保證瘤胃正常發(fā)酵。動物攝食后，瘤胃液pH值首先下降至最低點，之后逐步恢復至攝食前水平，這一現(xiàn)象是由富含HCO-3和HPO-24的唾液緩沖對與瘤胃內(nèi)酸性物質(zhì)的中和作用所導致，以維持瘤胃發(fā)酵正常的內(nèi)環(huán)境。日糧配比與飼料營養(yǎng)水平的改變直接導致瘤胃pH值變化的原因。飼料配比中精料比例的提高，即易發(fā)酵碳水化合物含量提升，其在瘤胃內(nèi)被迅速發(fā)酵分解產(chǎn)生大量有機酸，有機酸的產(chǎn)生速率超過瘤胃黏膜最大吸收速率；精料顆粒直徑較小、密度較大，因此動物攝食時間縮短、咀嚼次數(shù)減少，唾液分泌并進入到瘤胃內(nèi)的量減少，瘤胃蠕動減慢，瘤胃內(nèi)酸性物質(zhì)進入后消化道速度降低，從而致使瘤胃液pH值下降。

瘤胃內(nèi)微生物發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸是反芻動物對碳水化合物利用的主要方式。揮發(fā)性脂肪酸可為反芻動物提供70%-80%的能量[14]，總揮發(fā)性脂肪酸包含乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等，其中前三種揮發(fā)性脂肪酸約占總揮發(fā)性脂肪酸的95%[15]。當飼喂谷物飼料后，發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸、丁酸增多，通過刺激瘤胃乳頭的增長，來增加瘤胃黏膜吸收揮發(fā)性脂肪酸的面積與速度。如試驗結(jié)果所示隨著試驗的進行，瘤胃內(nèi)總揮發(fā)性脂肪酸的含量顯著增多，其中乙酸、丙酸、丁酸含量均大幅增加(P<0.05)，但乙酸/丙酸數(shù)值在降低，說明，隨著SARA的發(fā)生乙酸含量雖然增加，但是增加幅度小于丙酸這與之前的一些研究相符。病理模型構(gòu)建過程中瘤胃液中的乙酸、丙酸、丁酸的含量隨著時間的推移先上升后下降且變化顯著，與瘤胃液pH值呈負相關；乳酸含量隨著時間的推移沒有顯著變化。

綜上所述，瘤胃液pH值動態(tài)變化顯示SARA試驗組在飼喂后pH值低于5.8的時間超過180 min;瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸顯著增高。以上指標檢測結(jié)果顯示試驗組構(gòu)建SARA病理模型成功。