竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛泌乳性能及血清生化、抗氧化和免疫指標(biāo)的影響

李 義 童津津 栗明月 韓思雨 趙璐宇 方洛云 蔣林樹

(北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，奶牛營(yíng)養(yǎng)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206)

近年來，全球變暖日益嚴(yán)重，極端高溫天氣頻發(fā)，由此產(chǎn)生的氣候特征表現(xiàn)為氣溫超過長(zhǎng)期的平均水平、高溫天氣出現(xiàn)的頻率增加以及高溫天氣持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)[1]。因高溫高濕天氣引發(fā)的動(dòng)物熱應(yīng)激對(duì)畜牧業(yè)危害巨大。奶牛是一種耐寒畏熱的動(dòng)物，因其被毛密度大，散熱能力差，在高溫高濕環(huán)境下代謝產(chǎn)熱超過自身的散熱能力就會(huì)造成奶牛熱應(yīng)激[2]。熱應(yīng)激奶牛通過降低采食量來降低機(jī)體產(chǎn)熱，而采食量的降低和機(jī)體代謝途徑的改變?cè)斐赡膛Ｃ谌樾阅芙档蚚3]。熱應(yīng)激還會(huì)造成機(jī)體的氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)，嚴(yán)重?fù)p害奶牛健康[4-5]。當(dāng)前評(píng)估奶牛熱應(yīng)激常用的指標(biāo)是溫濕度指數(shù)(temperature-humidity index，THI)，7289為重度熱應(yīng)激[6]。

我國(guó)作為竹子的原產(chǎn)地，自古以來就有飲竹葉茶生津解暑的傳統(tǒng)[7]。竹葉提取物(bamboo leaf extract，BLE)是萃取淡竹葉得到的一種淡黃色粉末，主要活性物質(zhì)是碳苷類黃酮化合物，具有顯著的抑菌效果，并能提高動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力和免疫功能[8]。張金枝等[9]研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，飼糧添加0.01%的竹葉黃酮可使斷奶仔豬平均日增重提高26.2%，飼料利用率提高17.7%，腹瀉率降低35.9%，經(jīng)濟(jì)效益提高36.5%，證明了竹葉黃酮對(duì)仔豬生產(chǎn)性能有明顯的促進(jìn)作用。熱應(yīng)激愛拔益加(AA)肉仔雞每天補(bǔ)飼1.6 g/kg的竹葉提取物降低了肌肉失水率，提高了肉品質(zhì)[10]。侯昆等[11]研究發(fā)現(xiàn)，竹葉提取物提高了患隱性乳房炎奶牛的生產(chǎn)性能，增強(qiáng)了機(jī)體抗氧化能力和免疫功能，降低了乳中體細(xì)胞數(shù)(SCC)。本實(shí)驗(yàn)室前期的研究發(fā)現(xiàn)，在全混合日糧(TMR)中添加1.3 g/kg DM的竹葉提取物顯著提高了非熱應(yīng)激奶牛的泌乳性能、抗氧化能力和免疫功能[12]。然而，竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛泌乳性能及血清相關(guān)指標(biāo)影響的研究還未見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在探究竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛泌乳性能及血清生化、抗氧化和免疫指標(biāo)的影響，為竹葉提取物用于緩解奶牛熱應(yīng)激提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)選取24頭胎次[(3.3±0.3)胎]、體重[(559.2±37.4)kg]、產(chǎn)奶量[(37.6±0.8)kg/d]、泌乳天數(shù)[(185.7±16.9)d]相近的健康荷斯坦奶牛。每天07:00、13:00和18:00對(duì)奶牛進(jìn)行投料，自由采食，充足飲水。牛棚內(nèi)每隔5 m裝有1臺(tái)懸掛式風(fēng)扇(青州市開發(fā)區(qū)潤(rùn)江溫控設(shè)備廠)。在試驗(yàn)期間，當(dāng)環(huán)境溫度高于20 ℃時(shí)，風(fēng)扇以2 m/s的速度開始運(yùn)轉(zhuǎn)。在奶牛擠奶前的20 min，奶牛被統(tǒng)一趕到擠奶廳進(jìn)行噴淋降溫。使用精準(zhǔn)飼喂設(shè)備(Insentec公司，荷蘭)對(duì)每頭試驗(yàn)牛進(jìn)行單槽飼喂，通過試驗(yàn)牛對(duì)應(yīng)的耳標(biāo)號(hào)控制飼槽開關(guān)，從而避免試驗(yàn)組奶牛和對(duì)照組奶牛錯(cuò)誤采食。記錄試驗(yàn)牛每天的采食量。使用阿菲金自動(dòng)擠奶設(shè)備(90°并排平行畜欄結(jié)構(gòu)，阿菲金公司，以色列)對(duì)試驗(yàn)牛每天早、中、晚擠奶3次并記錄每天的產(chǎn)奶量。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用竹葉提取物購(gòu)自陜西某天然制品有限公司，其組分包括總黃酮(41.2%)、粗灰分(20.5%)、粗蛋白質(zhì)(CP，13.2%)、水溶性多糖(15.4%)和其他成分(9.7%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)間為2019年7—8月，在北京周邊某牛場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)階段環(huán)境溫度和相對(duì)濕度較高，日平均環(huán)境溫度為(28.3±0.1)℃，日平均環(huán)境相對(duì)濕度為(48.8±0.3)%，日平均THI為75.9±0.5，奶牛在自然條件下處于熱應(yīng)激狀態(tài)。通過測(cè)定每天多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度并計(jì)算日平均THI，分析奶牛的熱應(yīng)激程度及變化趨勢(shì)。試驗(yàn)牛被隨機(jī)分為2組，每組12頭。對(duì)照組飼喂TMR，試驗(yàn)組在TMR基礎(chǔ)上添加1.3 g/kg DM的竹葉提取物。TMR組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)期35 d，其中預(yù)試期14 d，正試期21 d。

表1 TMR組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.4 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 TMR的采集與分析

在整個(gè)試驗(yàn)階段，每周采集2次TMR，-20 ℃保存。在試驗(yàn)結(jié)束后，將所有TMR樣品混合均勻，分別取樣測(cè)定DM、粗脂肪(EE)、CP、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗灰分、鈣(Ca)和磷(P)含量。使用WPL-125BE型電熱恒溫干燥箱(吳江臺(tái)德烘箱電爐制造有限公司)將樣品烘至恒重，測(cè)定DM含量(方法編號(hào)：930.15，AOAC)[13]。使用SER 148/6型脂肪測(cè)定儀(香港嘉盛科技有限公司)測(cè)定EE含量(方法編號(hào)：945.16，AOAC)[13]。使用KDY-9830型凱氏定氮儀(深圳市科拓電子有限公司)測(cè)定CP含量(方法編號(hào)：945.16，AOAC)[13]。使用2000i型脂肪分析儀(安康科技有限公司，美國(guó))測(cè)定ADF和NDF含量。使用SX2-2.5-12A型馬弗爐(上海柏欣儀器設(shè)備廠)測(cè)定粗灰分含量(方法編號(hào)：942.05，AOAC)[13]。使用UV752N型分光光度計(jì)(上海佑科儀器儀表有限公司)，采用比色法測(cè)定P含量。使用PinAAcle500型原子吸收光譜分析儀(珀金埃爾默有限公司，美國(guó))測(cè)定Ca含量。

1.4.2 牛舍THI的測(cè)定

使用ST-172型溫濕度記錄儀(創(chuàng)立科技環(huán)球有限公司，美國(guó))在24 h內(nèi)，每隔15 min記錄1次環(huán)境溫度和相對(duì)濕度，并計(jì)算日平均THI。THI的計(jì)算公式[6]為：

THI=0.81Td+(0.99Td-14.37)RH+46.3。

式中：Td為環(huán)境溫度(℃)；RH為環(huán)境相對(duì)濕度(%)。

1.4.3 奶牛直腸溫度和呼吸頻率的測(cè)定

在正試期第1、11、21天，使用獸用直腸體溫計(jì)(鄭州豪潤(rùn)齊電子科技有限公司)測(cè)定奶牛06:00、14:00、22:00的直腸溫度，并計(jì)算日平均值。在測(cè)定直腸溫度后，使用秒表和計(jì)數(shù)器測(cè)定1 min時(shí)間內(nèi)奶牛的腹部和胸廓起伏次數(shù)作為呼吸頻率，測(cè)定2次并取平均值。

1.4.4 奶樣的采集與處理

在正試期第1、11、21天，采集每頭試驗(yàn)牛早、中、晚的奶樣。擠奶前擦干凈乳房，棄去頭3把奶，使用DHI奶樣瓶采集奶樣。將早、中、晚的奶樣按照4∶3∶3的比例混合，得到50 mL的待測(cè)奶樣，加入2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇作為防腐劑，進(jìn)行乳成分分析。使用FTA型乳成分分析儀(Delta公司，荷蘭)對(duì)奶樣中乳蛋白率、乳脂率、乳糖率及SCC進(jìn)行分析。

1.4.5 血樣的采集與處理

在正試期第1、11、21天，奶牛晨飼前30 min采集奶牛血樣。通過尾靜脈采血法將血樣采集到規(guī)格為10 mL的血清分離膠真空采血管(上?？档氯R有限公司)中。使用Sorvall MTX 150型臺(tái)式離心機(jī)(賽默飛世爾科技有限公司，美國(guó))將采集到的血樣在4 ℃下3 000×g離心15 min得到血清樣本。將血清分裝到2 mL的凍存管中-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.6 血清生化指標(biāo)的測(cè)定

按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)操作步驟，采用放射免疫分析法測(cè)定血清三碘甲狀腺原氨酸(T3)和甲狀腺素(T4)含量；使用GF-D200型全自動(dòng)生化分析儀(山東彩虹分析儀器有限公司)測(cè)定血清乳酸脫氫酶(LDH)活性及葡萄糖(GLU)、游離脂肪酸(NEFA)含量；按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)操作步驟，采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定血清糖皮質(zhì)激素(GC)、腎上腺素(EPI)和前列腺素-2(PGE-2)含量。

1.4.7 血清抗氧化指標(biāo)的測(cè)定

按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)操作步驟，對(duì)血清丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性進(jìn)行檢測(cè)。

1.4.8 血清免疫指標(biāo)的測(cè)定

按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)操作步驟，采用ELISA對(duì)血清干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量進(jìn)行檢測(cè)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 23.0軟件對(duì)奶牛呼吸頻率、直腸溫度、干物質(zhì)采食量、泌乳性能和血清指標(biāo)進(jìn)行交叉分組的雙因素方差分析，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，0.05

2 結(jié) 果

2.1 試驗(yàn)期日平均THI的變化趨勢(shì)

如圖1所示，從預(yù)試期第7天開始，日平均THI均大于72，即奶牛進(jìn)入熱應(yīng)激狀態(tài)。在正試期第5天到第19天奶牛處于中度熱應(yīng)激狀態(tài)，且日平均THI表現(xiàn)為先增后減的變化趨勢(shì)，正試期第11天日平均THI最高(86.5)。

圖1 牛舍日平均THI變化曲線

2.2 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛呼吸頻率和直腸溫度的影響

由表2可知，試驗(yàn)組熱應(yīng)激奶牛的呼吸頻率極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)，直腸溫度與對(duì)照組相比有降低的趨勢(shì)(P=0.09)。

表2 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛呼吸頻率和直腸溫度的影響

隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，第11天(THI=86.5)的呼吸頻率極顯著高于第1(THI=73.5)、21天(THI=74.8)(P<0.01)；而第1、11、21天的直腸溫度無顯著差異(P>0.05)。

2.3 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛干物質(zhì)采食量和泌乳性能的影響

由表3可知，試驗(yàn)組熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，乳中SCC與對(duì)照組相比有降低的趨勢(shì)(P=0.09)，但干物質(zhì)采食量、乳蛋白率和乳糖率與對(duì)照組無顯著差異(P>0.05)。

表3 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛干物質(zhì)采食量和泌乳性能的影響

隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，干物質(zhì)采食量極顯著降低后又極顯著升高(P<0.01)；第11、21天的產(chǎn)奶量極顯著低于第1天(P<0.01)；第11天的乳脂率顯著高于第1天(P<0.05)；第1、11、21天的乳蛋白率、乳糖率和乳中SCC差異不顯著(P>0.05)。

2.4 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，試驗(yàn)組熱應(yīng)激奶牛的血清腎上腺素含量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，血清前列腺素-2含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，血清游離脂肪酸含量與對(duì)照組相比有升高的趨勢(shì)(P=0.06)，但血清糖皮質(zhì)激素、三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素、葡萄糖含量及乳酸脫氫酶活性與對(duì)照組無顯著差異(P>0.05)。

表4 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清生化指標(biāo)的影響

隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清三碘甲狀腺原氨酸含量極顯著升高(P<0.01)，血清甲狀腺素含量極顯著降低(P<0.01)；第11、21天的血清乳酸脫氫酶活性極顯著高于第1天(P<0.01)；第11、21天的血清葡萄糖含量極顯著低于第1天(P<0.01)；第1、11、21天的血清糖皮質(zhì)激素、腎上腺素和游離脂肪酸含量差異不顯著(P>0.05)。

2.5 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，試驗(yàn)組熱應(yīng)激奶牛的血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活性極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，血清丙二醛含量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)。

表5 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清丙二醛含量極顯著升高后又極顯著降低(P<0.01)；第11天的血清超氧化物歧化酶活性極顯著低于第1天(P<0.01)；第11、21天的血清谷胱甘肽過氧化氫酶活性極顯著低于第1天(P<0.01)。

2.6 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清免疫指標(biāo)的影響

由表6可知，試驗(yàn)組熱應(yīng)激奶牛的血清TNF-α和IL-2含量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，血清IL-1和IL-1β含量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)，血清IgA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，血清IgG含量與對(duì)照組相比有升高的趨勢(shì)(P=0.08)，但血清IFN-γ、IL-6和IgM含量與對(duì)照組無顯著差異(P>0.05)。

表6 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清免疫指標(biāo)的影響

隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清IFN-γ含量極顯著升高(P<0.01)，血清TNF-α(P=0.06)、IL-1β(P=0.09)和IgG含量(P=0.09)有降低的趨勢(shì)；第11、21天的血清IL-6含量極顯著高于第1天(P<0.01)；第21天的血清IL-2含量極顯著低于第1天(P<0.01)；第11天的血清IL-1含量顯著高于第1天(P<0.01)；第21天的血清IgA含量顯著高于第1天(P<0.05)；第1、11、21天的血清IgM含量無顯著差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛生理指標(biāo)、泌乳性能及血清生化指標(biāo)的影響

3.1.1 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛呼吸頻率和直腸溫度的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加竹葉提取物顯著降低了熱應(yīng)激奶牛的呼吸頻率，有降低熱應(yīng)激奶牛直腸溫度的趨勢(shì)，緩解了因熱應(yīng)激引起的機(jī)體穩(wěn)態(tài)失衡。呼吸頻率和直腸溫度是反映奶牛熱應(yīng)激最直觀的生理指標(biāo)[14]。奶牛處于熱應(yīng)激時(shí)，首先通過增加呼吸頻率來增加散熱；當(dāng)奶牛無法通過呼吸散失體內(nèi)多余熱量時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致奶牛體溫升高，誘發(fā)炎癥反應(yīng)并造成機(jī)體代謝紊亂[15]。劉德義等[16]研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激奶牛補(bǔ)飼大豆黃酮可以降低呼吸頻率和直腸溫度，并改善奶牛機(jī)體代謝。此外，竹葉提取物可以增加大鼠血清中甘油三酯、高密度脂蛋白含量，促進(jìn)血管擴(kuò)張和機(jī)體散熱，增強(qiáng)心肌收縮能力，從而調(diào)節(jié)呼吸頻率[17]。然而，竹葉提取物在反芻動(dòng)物中的研究報(bào)道較少。本研究中，飼糧添加竹葉提取物降低了奶牛的呼吸頻率和直腸溫度，可能是竹葉提取物通過改善奶牛代謝水平，增強(qiáng)了機(jī)體散熱能力。研究表明，腎上腺素通過興奮支氣管平滑肌β2受體舒張支氣管從而改善通氣功能[18]。在本研究中，飼糧添加竹葉提取物顯著提高了熱應(yīng)激奶牛血清腎上腺素含量，對(duì)緩解熱應(yīng)激奶牛呼吸頻率的升高起到積極作用。

3.1.2 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛干物質(zhì)采食量和泌乳性能的影響

本研究中，飼糧添加竹葉提取物在不影響干物質(zhì)采食量的情況下，極顯著提高了熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率，并有降低乳中SCC的趨勢(shì)，緩解了因熱應(yīng)激造成的奶牛泌乳性能下降。研究表明，熱應(yīng)激刺激奶牛的厭食中樞，通過降低采食量降低自身代謝產(chǎn)熱；熱應(yīng)激奶牛增加了飲水量和呼吸頻率，這對(duì)采食量和采食時(shí)間同樣產(chǎn)生不利影響[3]。然而，因采食量降低造成的熱應(yīng)激奶牛能量負(fù)平衡以及熱應(yīng)激奶牛機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重分配造成了奶牛泌乳性能的降低[19]。本研究使用的竹葉提取物主要活性成分是黃酮類化合物，大量研究表明，黃酮類化合物能夠提高奶牛生產(chǎn)性能。例如，Zhan等[20]對(duì)奶牛補(bǔ)飼苜蓿黃酮，提高了奶牛的抗氧化能力和機(jī)體免疫力，并提高了奶牛的泌乳性能。奶牛飼喂富含黃酮類化合物的葡萄提取物降低了肝臟炎癥反應(yīng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，并在不影響干物質(zhì)采食量的情況下提高了產(chǎn)奶量[21]。侯昆等[11]對(duì)患有隱性乳房炎的奶牛補(bǔ)飼竹葉黃酮，提高了奶牛的產(chǎn)奶性能，增強(qiáng)了機(jī)體的抗氧化能力和免疫功能。本研究中，飼糧添加竹葉提取物在不影響干物質(zhì)采食量的情況下極顯著提高了熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率，有降低乳中SCC的趨勢(shì)，這與前人的研究結(jié)果基本一致。值得注意的是，盡管飼糧添加竹葉提取物顯著提高了熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量，但是，與試驗(yàn)初期奶牛的平均產(chǎn)奶量相比，飼糧添加竹葉提取物無法完全消除因熱應(yīng)激造成的產(chǎn)奶量下降。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，干物質(zhì)采食量先下降后升高，產(chǎn)奶量變化趨勢(shì)與干物質(zhì)采食量一致，它們與整個(gè)試驗(yàn)階段THI的變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。盡管飼糧添加竹葉提取物提高了熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)，但無法完全消除因熱應(yīng)激造成的泌乳性能下降。

3.1.3 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清生化指標(biāo)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加竹葉提取物通過提高腎上腺素含量促進(jìn)葡萄糖和游離脂肪酸的合成，并被大量用于牛奶和乳脂的合成，從而提高了熱應(yīng)激奶牛的泌乳性能。有研究表明，熱應(yīng)激信號(hào)促進(jìn)丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA軸)的激活，使下丘腦合成促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)，進(jìn)一步刺激垂體前葉釋放促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)[22]。ACTH激活腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞，合成并釋放糖皮質(zhì)激素來增強(qiáng)靶器官的功能，緩解奶牛熱應(yīng)激[23]。然而，當(dāng)奶牛在長(zhǎng)期熱應(yīng)激狀態(tài)下，HPA軸受損，其功能減弱，腎上腺功能處于抑制狀態(tài)，腎上腺素分泌減少，奶牛血清中的促腎上腺皮質(zhì)激素和皮質(zhì)醇含量就會(huì)降低[24]。本研究中，飼糧添加竹葉提取物增加了血清糖皮質(zhì)激素含量，但差異不顯著；值得注意的是，飼糧添加竹葉提取物顯著增加了血清腎上腺素含量，這表明竹葉提取物緩解了奶牛在長(zhǎng)期熱應(yīng)激狀態(tài)下對(duì)HPA軸的損傷。腎上腺素作為腎上腺髓質(zhì)的主要激素，能促進(jìn)熱應(yīng)激奶牛的心肌收縮，改善心肌血清供應(yīng)，提高機(jī)體代謝和耗氧量，提高血清葡萄糖含量，并激活甘油三酯酶，加速脂肪分解，使血清中游離脂肪酸含量升高，進(jìn)而促進(jìn)乳脂合成[25]。本研究中，飼糧添加竹葉提取物有提高血清游離脂肪酸含量的趨勢(shì)；提高了血清葡萄糖含量，但差異不顯著。結(jié)合本研究中竹葉提取物對(duì)泌乳性能的影響，我們推測(cè)，盡管飼糧添加竹葉提取物顯著提高了血清腎上腺素含量，并促進(jìn)了血清葡萄糖和游離脂肪酸的產(chǎn)生，但血清葡萄糖和游離脂肪酸作為乳合成的前體物質(zhì)被大量用于牛奶和乳脂的合成，提高了熱應(yīng)激奶牛的泌乳性能。因此，本研究結(jié)果表明，飼糧添加竹葉提取物可以通過調(diào)節(jié)熱應(yīng)激奶牛血清激素含量，改善熱應(yīng)激奶牛的機(jī)體代謝失衡，進(jìn)而緩解因熱應(yīng)激造成的奶牛泌乳性能下降。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清三碘甲狀腺原氨酸含量極顯著升高，血清甲狀腺素含量極顯著下降，這體現(xiàn)了奶牛在持續(xù)熱應(yīng)激狀態(tài)下的一種減少機(jī)體代謝產(chǎn)熱的自我調(diào)控機(jī)制。研究表明，當(dāng)奶牛處于熱應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，刺激機(jī)體代謝加快，三碘甲狀腺原氨酸需求量及甲狀腺素轉(zhuǎn)化為三碘甲狀腺原氨酸的效率升高，糖皮質(zhì)激素分泌活動(dòng)增強(qiáng)，同時(shí)，甲狀腺素的下降限制了熱應(yīng)激奶牛代謝產(chǎn)熱[26]。此外，熱應(yīng)激條件下，由于奶牛碳水化合物代謝的改變，降低了奶牛的血清葡萄糖含量，而葡萄糖作為牛奶合成的前體物，其含量的降低是導(dǎo)致熱應(yīng)激奶牛產(chǎn)奶量下降的原因之一[27]。本研究中，隨著持續(xù)熱應(yīng)激的發(fā)生，奶牛血清葡萄糖含量和產(chǎn)奶量都降低了，而血清葡萄糖含量的降低可能與血清乳酸脫氫酶活性的極顯著升高有關(guān)。有研究表明，乳酸脫氫酶是糖酵解中無氧酵解的關(guān)鍵酶，熱應(yīng)激奶牛為了保證中樞神經(jīng)、心臟等重要器官的供氧，致使其他組織采取無氧酵解的方式供能[28]。熱應(yīng)激奶牛在通過乳酸脫氫酶進(jìn)行糖酵解的過程中消耗大量葡萄糖，但只產(chǎn)生少量ATP，使機(jī)體不過度產(chǎn)熱；此外，乳酸脫氫酶將葡萄糖或者糖原分解為乳酸，增加了糖異生的底物，從而促進(jìn)了機(jī)體的糖異生[29]。此外，乳酸脫氫酶活性增加又會(huì)造成動(dòng)物機(jī)體肝功能障礙，對(duì)機(jī)體健康產(chǎn)生負(fù)面影響[30]。而本研究中，飼糧添加竹葉提取物降低了血清乳酸脫氫酶活性，但差異不顯著。

3.2 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清抗氧化和免疫指標(biāo)的影響

3.2.1 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

奶牛氧化應(yīng)激是指奶牛機(jī)體氧化作用超過抗氧化作用，導(dǎo)致自由基動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡失衡并造成炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，產(chǎn)生大量的氧化中間產(chǎn)物[31]。研究表明，丙二醛是膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一，熱應(yīng)激奶牛血清中丙二醛含量的上升造成了奶牛的膜系統(tǒng)損傷[32]。超氧化物歧化酶是奶牛體內(nèi)抗氧化酶系的重要組成成員，它能催化超氧陰離子自由基歧化生成氧和過氧化氫，提高機(jī)體的抗氧化能力，而谷胱甘肽過氧化氫酶是一種重要的過氧化物分解酶，它能催化還原型谷胱甘肽(GSH)變?yōu)檠趸凸入赘孰?GSSG)，使有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物，從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受損害，熱應(yīng)激造成了奶牛體內(nèi)超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活性的降低，使得機(jī)體清除自由基的能力下降，過氧化物大量沉積，損傷細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)[4-5]。本研究中，隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清丙二醛含量極顯著升高后又極顯著降低，表明丙二醛與THI有明顯的正相關(guān)性且反應(yīng)較為敏感。第11天的血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活性極顯著低于第1天，表明熱應(yīng)激導(dǎo)致奶牛持續(xù)性的抗氧化能力降低。

本研究結(jié)果表明，飼糧添加竹葉提取物降低了熱應(yīng)激奶牛血清中丙二醛含量，提高了血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活性，提高了熱應(yīng)激奶牛的抗氧化能力，起到了緩解奶牛熱應(yīng)激的作用。竹葉黃酮作為竹葉提取物的主要活性成分，其苯環(huán)上具有羥基且支鏈包含碳碳雙鏈，具有明顯的還原性，可以有效分解動(dòng)物機(jī)體因熱應(yīng)激產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物，并提高抗氧化酶活性[33]。Yu等[34]研究表明，通過細(xì)胞試驗(yàn)，竹葉提取物能夠干預(yù)叉頭框轉(zhuǎn)錄因子O(FoxO)信號(hào)通路啟動(dòng)，從而緩解HepG2細(xì)胞氧化應(yīng)激。栗明月等[12]在飼糧中添加竹葉提取物顯著降低了奶牛血清丙二醛含量，并顯著提高了血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活性。本研究結(jié)果顯示，飼糧添加竹葉提取物極顯著提高了血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活性，并極顯著降低了血清丙二醛含量，表明竹葉提取物能提高熱應(yīng)激奶牛的抗氧化能力，進(jìn)而緩解奶牛熱應(yīng)激。

3.2.2 竹葉提取物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血清免疫指標(biāo)的影響

本研究中，隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清IFN-γ含量極顯著升高，而IFN-γ具有調(diào)節(jié)T細(xì)胞輔助細(xì)胞分化的作用，與抗炎因子白細(xì)胞介素-4(IL-4)相互拮抗[35]，IFN-γ的表達(dá)上調(diào)會(huì)增強(qiáng)機(jī)體的炎癥反應(yīng)，損害奶牛健康。Baldassarre等[36]研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激肉牛血清IFN-γ含量顯著升高并誘發(fā)了機(jī)體的炎癥反應(yīng)。奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)下血清IL-1和IL-1β含量顯著增加，并作用于神經(jīng)遞質(zhì)，誘發(fā)厭食反應(yīng)，抑制瘤胃蠕動(dòng)，進(jìn)而降低奶牛產(chǎn)奶量[37]。本研究結(jié)果表明，隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清IL-1含量升高，但血清IL-1β含量有降低的趨勢(shì)。Zhan等[20]研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿黃酮能夠顯著降低熱應(yīng)激奶牛的血清IL-1和IL-1β含量，并提高產(chǎn)奶量。本研究中，飼糧添加竹葉提取物同樣極降低了熱應(yīng)激奶牛血清IL-1和IL-1β含量，降低了熱應(yīng)激奶牛機(jī)體的炎癥反應(yīng)，并提高了泌乳性能。

IL-2可以刺激T細(xì)胞分裂，增強(qiáng)T細(xì)胞的殺傷活性，促進(jìn)NK細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞分泌TNF-α[38]。在本研究中，隨著奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)的持續(xù)，血清IL-2含量降低，這可能會(huì)抑制免疫細(xì)胞的增殖，降低熱應(yīng)激奶牛的免疫功能。而本研究中，飼糧添加竹葉提取物極顯著提高了熱應(yīng)激奶牛血清IL-2含量，緩解了熱應(yīng)激造成的奶牛免疫能力下降；飼糧添加葉提取物極顯著提高了熱應(yīng)激奶牛血清TNF-α含量，這可能與IL-2含量的增加有關(guān)。研究表明，TNF-α可以作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，促進(jìn)HPA軸的激活，有利于動(dòng)員能量和保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[39]。Strong等[40]研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激提高了犢牛TNF-α的mRNA表達(dá)水平，促進(jìn)了HPA軸的激活，進(jìn)而緩解了熱應(yīng)激引起的代謝紊亂。B淋巴細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生特異性免疫球蛋白參與免疫反應(yīng)，從而提高機(jī)體的抗菌、抗病毒能力，而IgA是血清中含量?jī)H次于IgG的一種免疫球蛋白，它能與Fc受體相互作用引起巨噬細(xì)胞和中心粒細(xì)胞的吞噬作用。本研究結(jié)果表明，飼糧添加竹葉提取物顯著提高了熱應(yīng)激奶牛血清IgA含量，從而提高了熱應(yīng)激奶牛的抗炎能力。研究表明，奶牛飼喂大豆黃酮同樣能顯著增加血清和乳汁中IgA含量，提高機(jī)體免疫力和乳品質(zhì)[41]。綜上所述，飼糧添加竹葉提取物能通過提高血清TNF-α含量促進(jìn)HPA軸的激活，緩解代謝紊亂，并通過降低炎性因子含量和增加免疫球蛋白含量，提高機(jī)體免疫功能。

4 結(jié) 論

飼糧中添加1.3 g/kg DM的竹葉提取物可以降低熱應(yīng)激奶牛呼吸頻率和直腸溫度，提高熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率，緩解熱應(yīng)激奶牛機(jī)體的代謝紊亂，提高機(jī)體的抗氧化能力，改善機(jī)體的免疫功能。

致謝：

感謝北京奶牛中心延慶基地良種場(chǎng)對(duì)試驗(yàn)提供的重要幫助。