冷應(yīng)激對放牧肉?？寡趸δ芎脱褐笜?biāo)的影響

查森，敖日格樂

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

在我國北方地區(qū)冬季普遍寒冷，有的地方甚至可以達(dá)到-40℃，這對于放牧反芻動物的生產(chǎn)和生存會造成嚴(yán)重的威脅。寒冷氣候的變化會破壞畜禽機(jī)體平衡以及使其生產(chǎn)性能下降，環(huán)境應(yīng)激會使發(fā)展中國家畜牧生產(chǎn)能力下降25%[1]。持續(xù)的冷應(yīng)激不僅會導(dǎo)致畜禽生產(chǎn)性能下降還會使畜禽繁殖能力下降、生長緩慢以及免疫能力降低，而且長時間的冷應(yīng)激會嚴(yán)重影響動物體內(nèi)各種激素和酶的穩(wěn)定[2]。相關(guān)研究表明，寒冷的條件會使奶牛的免疫能力、乳品質(zhì)以及產(chǎn)奶量下降，而且通過比較在相同條件下蒙古母牛與西門塔爾母牛發(fā)現(xiàn)，冷應(yīng)激會使西門塔爾母牛的免疫功能和抗氧化功能遭到比蒙古母牛更為嚴(yán)重的破壞[3]。奶牛不會產(chǎn)生冷熱應(yīng)激的適宜溫度為5～25℃，當(dāng)環(huán)境溫度超出這個范圍，動物會通過自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)如：下丘腦-垂體-甲狀腺軸（HPT）、交感-腎上腺髓質(zhì)軸（SAM）以及下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA）來使動物機(jī)體保持相對的穩(wěn)定[4]，但超出動物自身的條件能力，則會使動物機(jī)體內(nèi)部平衡被打破，從而使動物出現(xiàn)各種不適。因此本試驗通過探究冷應(yīng)激對放牧安格斯牛免疫和抗氧化功能的影響，來了解冷應(yīng)激對安格斯肉牛生理機(jī)制的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼養(yǎng)管理

以內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蘇尼特左旗某天然草場提供的12頭3歲、體重為（420±31）kg且健康狀況良好的放牧安格斯牛作為試驗動物。試驗肉牛飼養(yǎng)管理方式為全年放牧，自由采食牧草和飲水。

1.2 試驗時間及地點

本試驗在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蘇尼特左旗某天然草場進(jìn)行，本試驗分為2個階段進(jìn)行分別為：秋季（2017年9月21～24日）和冬季（2018年1月5～8日）。

1.3 環(huán)境溫濕度測定

由于試驗是以在天然草場進(jìn)行全年放牧的肉牛為研究對象，所以所測的環(huán)境指標(biāo)均為自然環(huán)境下的溫度和相對濕度。在試驗期間，測定每天8：00、14：00以及20：00的天然放牧草場的溫度和相對濕度，并監(jiān)測記錄試驗當(dāng)月的平均氣溫和相對濕度。

1.4 血樣采集

在試驗期最后一天清晨對每頭試驗牛進(jìn)行頸靜脈采血。用非抗凝采血管采集10 mL血液，靜置半小時后3000 r/min離心10 min，分離制備血清，置于-20℃冰箱中保存供血液生化指標(biāo)的測定。

1.5 血液指標(biāo)測定

血 清 中 ALB、ALP、BUN、AST、 ALT、GSH-Px、SOD、MDA和T-AOC含量測定采用酶聯(lián)免疫分析法，試劑盒均購自南京建成生物工程研究所，測定方法按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003對所有試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理后，使用SPSS 17.0中的單因素方差分析 （one-way ANOVA）進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差方式表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 肉牛放牧草場溫濕度

由表1可以看出，不同季節(jié)溫度和濕度差異很大，因此對于放牧安格斯肉牛也會造成不同的影響。在秋季試驗期最低溫度為2.0℃，最高溫度為23.5℃，最低濕度為29.00%，最高濕度為55.00%；冬季試驗期的最低溫度為-31.0℃，最高溫度為-12.0℃。通過記錄試驗當(dāng)月的溫度和濕度，秋季放牧草場的月平均氣溫為12.5℃，月平均濕度為42.00%，冬季放牧草場的月平均氣溫為-29.5℃，平均相對濕度為27.00%。

表1 不同季節(jié)平均氣溫和濕度

2.2 不同季節(jié)肉牛血清指標(biāo)變化

通過比較表2秋季和冬季放牧安格斯牛的血清免疫指標(biāo)結(jié)果可知，冬季冷應(yīng)激使放牧安格斯牛血清指標(biāo)ALB、ALP、ALT和 AST的含量極顯著升高 （P＜0.01），而BUN在血清中含量有升高的趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。

表2 不同季節(jié)肉牛血清免疫指標(biāo)測定結(jié)果

2.3 不同季節(jié)肉牛的抗氧化指標(biāo)變化

通過比較表3秋季和冬季放牧安格斯牛的血清抗氧化指標(biāo)結(jié)果可知，冷應(yīng)激使放牧安格斯牛血清中SOD含量顯著下降（P＜0.05），T-AOC含量極顯著下降（P＜0.01），而MDA有上升的趨勢，但差異并不顯著（P＞0.05），GSH-Px有下降的趨勢， 下降趨勢不顯著（P＞0.05）。

表3 不同季節(jié)肉牛血清抗氧化指標(biāo)測定結(jié)果

3 討論

3.1 不同季節(jié)的溫度以及溫濕度指數(shù)對放牧肉牛的影響

溫濕指數(shù)（THI）常用來判斷反芻動物是否處于應(yīng)激狀態(tài)，因此本試驗通過THI來判斷肉牛是否處于冷應(yīng)激狀態(tài)。5～25℃是奶牛的生產(chǎn)適宜范圍[5]，一旦低于5℃會使反芻動物產(chǎn)生冷應(yīng)激。在秋季試驗期中最低溫度和最低濕度分別為2.0℃和29%，其對應(yīng)的THI為44.35，最高溫度和最高濕度為23.5℃和55%，THI為70.23,且平均溫度和濕度為12.5℃和42%，THI為55.62。當(dāng)THI≤72時，牛無熱應(yīng)激反應(yīng)；72＜THI≤79 時，牛處于輕度熱應(yīng)激； 79＜THI≤88時，牛處于中度熱應(yīng)激;THI＞88時，牛處于重度熱應(yīng)激[6]。而冷應(yīng)激的范圍為：THI＞38 為無冷應(yīng)激，25＜THI≤38 為輕度冷應(yīng)激，8＜THI≤25 為中度冷應(yīng)激，-12＜THI≤8為重度冷應(yīng)激，-25＜THI≤-12為極端冷應(yīng)激[7]。因此在秋季試驗期天然草場放牧的安格斯牛既沒有產(chǎn)生冷應(yīng)激也沒有產(chǎn)生熱應(yīng)激。而冬季試驗期的最低溫度和最低濕度為-31.0℃和19.00%，其對應(yīng)的THI為12.64，且平均溫度和濕度分別為-19.5℃和27%，對應(yīng)的THI為21.43，因此冬季錫林郭勒盟蘇尼特左旗某天然草場會使放牧安格斯牛產(chǎn)生中度冷應(yīng)激。所以秋季不會使放牧安格斯牛產(chǎn)生冷熱應(yīng)激，但冬季會使放牧安格斯牛產(chǎn)生冷應(yīng)激。

3.2 冷應(yīng)激對放牧肉牛免疫指標(biāo)的影響

THI與堿性磷酸酶（ALP）具有顯著相關(guān)或極顯著相關(guān)，而且ALP與動物免疫功能有關(guān)，因此THI會通過影響ALP，進(jìn)而影響動物的免疫能力。在本試驗條件下放牧安格斯牛血清中ALP含量極顯著升高（P＜0.01）。動物血清中尿素氮（BUN）、白蛋白（ALB）等的含量可以直接反映動物機(jī)體蛋白質(zhì)代謝情況，而血清中BUN含量與動物機(jī)體蛋白質(zhì)代謝水平強(qiáng)弱呈負(fù)相關(guān)[8]。在本試驗中冷應(yīng)激使放牧安格斯牛BUN含量有升高的趨勢，但差異無顯著（P＞0.05），這與陳浩的研究結(jié)果一致[9]。而且由于BUN含量的升高，從而導(dǎo)致動物機(jī)體蛋白質(zhì)代謝的減弱，進(jìn)而使ALB分解速度減慢，最終造成ALB在動物血清中含量極顯著升高（P＜0.01）。但也有研究報道冷應(yīng)激會使血清中BUN含量增加，因為冷應(yīng)激會使肉牛糖代謝下降，從而導(dǎo)致氨基酸代謝產(chǎn)生大量的BUN[10]。天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)是肝酶的一種，它的作用是促進(jìn)轉(zhuǎn)氨，其終產(chǎn)物為草酸酯，而草酸酯可以在三羧酸循環(huán)中生成，是一種多種異構(gòu)體的胞漿酶，草酸酯很容易通過肝細(xì)胞膜，所以當(dāng)AST含量升高可以表明肝臟受到損傷[11]。丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)在其他許多器官中也被發(fā)現(xiàn)，ALT可以催化α-氨基從丙氨酸向α-酮戊二酸轉(zhuǎn)化，所以將其作為肝細(xì)胞損傷的標(biāo)志[12]。AST、ALT的含量在本試驗中極顯著（P＜0.05）升高，這說明冷應(yīng)激對放牧安格斯牛肝臟造成了損傷。此說明冷應(yīng)激通過使放牧安格斯牛肝臟受到損傷，從而使其免疫能力受到破壞。

3.3 冷應(yīng)激對放牧肉牛抗氧化指標(biāo)的影響

冷應(yīng)激會使動物機(jī)體內(nèi)氧化平衡被打破，這會導(dǎo)致動物機(jī)體內(nèi)的自由基過剩，而動物機(jī)體內(nèi)過量的自由基會使脂質(zhì)過氧化物大量的產(chǎn)生，這會使脂質(zhì)過氧化能力加強(qiáng)，從而導(dǎo)致氧化應(yīng)激的發(fā)生[13]。血清中MDA的含量會隨著環(huán)境溫度的降低而升高，造成這樣結(jié)果的原因是隨著環(huán)境溫度的降低，動物產(chǎn)生的冷應(yīng)激會越來越嚴(yán)重，動物機(jī)體自由基的含量會過剩，其中部分自由基會轉(zhuǎn)化為MDA，從而提高了血清中MDA的含量，而MDA會和生物膜中多不飽和脂肪酸共同形成脂質(zhì)過氧化物，進(jìn)而增加細(xì)胞損傷和脂質(zhì)過氧化的程度[14]，這與本試驗研究結(jié)果一致。冷應(yīng)激會使荷斯坦奶牛血清中SOD含量顯著（P＜0.05）低于非應(yīng)激期[15]，這與本試驗結(jié)果一致。而SOD的主要作用是清除動物機(jī)體內(nèi)超氧陰離子自由基以防止機(jī)體細(xì)胞遭到損傷，SOD的活性大小還可以間接地表示動物機(jī)體清除氧自由基能力的強(qiáng)弱[16]。冷應(yīng)激還會使奶牛血清中GSH-Px含量低于非應(yīng)激期，這是因為冷應(yīng)激會降低牛血清中硒的含量，從而使GSH-Px血清中含量下降，因為硒是構(gòu)成GSH-Px必不可少的元素[17]。上述兩種情況與本試驗結(jié)果基本一致。T-AOC可以用來衡量動物機(jī)體抗氧化能力，其含量越多抗氧化能力越強(qiáng)。在本試驗中冬季冷應(yīng)激造成放牧安格斯牛T-AOC含量極顯著下降（P＜0.01），說明冷應(yīng)激會造成放牧安格斯?？寡趸芰Φ南陆?。因此綜上所述，冷應(yīng)激會使放牧安格斯牛抗氧化能力降低。

4 結(jié)論

綜上所述，冷應(yīng)激會使放牧安格斯牛血清免疫指標(biāo) ALB、ALP、ALT和 AST的含量極顯著升高 （P＜0.01），而BUN在血清中含量有升高的趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。血清中抗氧化指標(biāo)SOD含量顯著下降（P＜0.05），T-AOC 含量極顯著下降（P＜0.01），而 MDA有上升的趨勢，但差異并不顯著（P＞0.05）；GSH-Px 有下降的趨勢，差異不顯著（P＞0.05），所以冬季冷應(yīng)激會使放牧安格斯牛免疫和抗氧化功能遭到破壞。