蒙貝利亞×荷斯坦雜交一代與純種荷斯坦母犢生理參數(shù)比較

林 紅，葛繼文，夏海斌，孫小淳，翟云飛，徐 潔，韓兆玉* (.南京農業(yè)大學 動物科技學院 乳?？茖W研究所，江蘇 南京 0095；.南京衛(wèi)崗乳業(yè)有限公司，江蘇 南京 00)

由于荷斯坦牛產奶量較高，世界范圍內純種荷斯坦(Holstein，HS)奶牛繁殖力的降低[1]，近交系數(shù)的升高[2]導致遺傳病的暴發(fā)[3]，進而引起了人們對奶牛雜交育種的興趣。蒙貝利亞(Montbéliarde，MB)牛是原產法國的著名乳肉兼用牛品種，是西門塔爾牛的一個品系，具有良好的產奶性能和優(yōu)越的生長速度，以適應性強、繁殖力高、生產壽命長、抗乳房炎而著稱[4]。蒙荷雜交(MB×HS)一代牛除產奶量略低于荷斯坦牛外，乳脂率、乳蛋白率、體細胞數(shù)均優(yōu)于純種荷斯坦牛[5]，同時其生長性狀比純種蒙貝利亞、荷斯坦、及西門塔爾×荷斯坦一代牛的表現(xiàn)都要突出[6]。在美國等國家地區(qū)的雜交試驗結果也充分證明了雜種后代的產奶性能、繁殖性能、長壽性及環(huán)境適應性上表現(xiàn)上佳[1]。在生產性能、身體狀況評分、飼料轉化效率方面，蒙荷雜交一代牛相較于純種荷斯坦奶牛具有潛在經濟效益優(yōu)勢[7]。我國利用兼用牛與荷斯坦牛雜交的主要目的集中在改善繁殖性能、產奶性能以及成年體質量和屠宰性能方面，對早期生長發(fā)育的重視程度不夠[8]。目前對蒙荷雜交一代牛生理參數(shù)的研究也鮮見報道，且蒙荷雜交一代牛的飼養(yǎng)管理還參照荷斯坦奶牛，并未充分發(fā)揮其雜種優(yōu)勢。在監(jiān)測動物健康生長過程時，確定各項生理參數(shù)是否在正常范圍內，需要與來自臨床健康個體相似群體的參考區(qū)間進行比較[9]，在基因型、年齡、性別的差異的基礎上建立不同生理參數(shù)的參考區(qū)間，對奶牛健康養(yǎng)殖具有重要參考意義。因此，本試驗以法國蒙貝利亞牛為父本，以本地飼養(yǎng)的荷斯坦牛為母本，進行雜交，將獲得的蒙荷雜交一代母犢與純種荷斯坦奶牛母犢進行對比，研究雜交一代母犢的生理參數(shù)和生長特點，同時收集大量樣本補充關于蒙荷雜交一代母犢生理參數(shù)參考區(qū)間(reference interval,RI)數(shù)據(jù)，以期為蒙荷雜交一代母犢生理特性及飼養(yǎng)管理規(guī)程的制定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗對象所用奶牛均于2019年9月-2020年6月在徐州新沂衛(wèi)崗牧業(yè)有限公司出生，以法國蒙貝利亞牛為父本，本地所飼養(yǎng)的荷斯坦奶牛為母本，進行雜交獲得的蒙荷雜交一代母犢為試驗組，以同期同牧場出生的純種荷斯坦母犢為對照組，飼養(yǎng)管理條件均一致。

1.2 指標測定

1.2.1生長性能 在實驗牛出生后0.5 h內，飼喂初乳前及2月齡空腹狀態(tài)時，用量程200 kg、精確度0.1 kg的電子秤測定體質量；同時測定實驗牛體高、體斜長及胸圍。記錄并計算實驗牛平均斷奶日齡及日增體質量。

1.2.2直腸溫度、呼吸頻率及脈搏 在初生及2月齡時選取健康牛只，檢測安靜狀態(tài)下的直腸溫度、呼吸頻率和脈搏，取3次檢測的平均值。

1.2.3血液常規(guī) 選取健康牛只，在晨飼前1 h，頸靜脈采血2 mL至EDTA采血管，緩慢倒置5～8次混勻，在采血后2 h內測定血液常規(guī)項目。

1.2.4血清生化、激素水平 選取健康實驗牛，于飼前1 h，頸靜脈采血10.0 mL，3 500 r/min離心10 min 分離血清，分裝至1.5 mL離心管，-20℃保存待檢測。

總蛋白(TP)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、磷酸肌酸激酶(CK)活力均采用邁瑞B(yǎng)S-350S全自動生化分析儀測定，試劑由深圳邁瑞公司提供。生長激素(GH)、胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)含量均采用放射免疫法測定，試劑盒由北京北方生物科技有限公司提供。血清生化、激素水平均委托南京奧青生物技術有限公司進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析采用Excel 2003軟件對生理參數(shù)試驗數(shù)據(jù)進行初步處理后，用美國獸醫(yī)臨床病理學學會推薦的Reference Value Advisor(v.2.1)宏指令(RefValAdv)[10]，計算各指標90%置信區(qū)間的上下限參考值，得出95%置信區(qū)間的參考區(qū)間。當樣本數(shù)量大于120時可以用非參數(shù)方法計算RI，當樣本數(shù)小于120時，數(shù)據(jù)具有或可以轉換為高斯分布，對數(shù)據(jù)進行參數(shù)化，當樣本數(shù)量在40～120時，數(shù)據(jù)成正態(tài)分布或近正態(tài)分布時，首選未轉化標準數(shù)據(jù)，當樣本數(shù)為20～40時，參考Box-Cox變換數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)成正態(tài)分布或近正態(tài)分布，當樣本小于20時，不適于計算RI[9]。

2 結果

2.1 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢生長性能比較分析初生及2月齡蒙荷雜交一代母犢平均體質量、體高、體斜長、胸圍、體溫，平均斷奶日齡以及0～2月齡平均日增重95%置信區(qū)間的參考范圍見表1。由表1可知，蒙荷雜交一代母犢平均初生重、體高，2月齡平均體質量、體斜長，0～2月齡平均日增重顯著高于荷斯坦母犢(P<0.05)。蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢的平均初生體斜長、胸圍，2月齡平均體高、胸圍，平均斷奶日齡的差異不顯著(P>0.05)。

表1 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢生長性能比較

2.2 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢直腸溫度、呼吸頻率、脈搏比較分析蒙荷雜交一代母犢初生及2月齡平均直腸溫度、呼吸頻率、脈搏95%置信區(qū)間的參考范圍見表2。由表2可知，蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢初生及2月齡平均直腸溫度、呼吸頻率、脈搏均差異不顯著(P>0.05)。

表2 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢直腸溫度、呼吸頻率、脈搏比較

2.3 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢血液常規(guī)指標比較分析共獲得16頭純種荷斯坦初生母犢的血常規(guī)有效數(shù)據(jù)，106頭健康蒙荷雜交一代初生母犢的血常規(guī)有效數(shù)據(jù)，得出了95%置信區(qū)間的蒙荷雜交一代初生母犢的血常規(guī)參考范圍。由表3可知，與荷斯坦出生母犢相比，蒙荷雜交牛初生母犢的平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)、平均血小板體積(MPV)降低了6.24%，7.72%，19.20%(P<0.05)；紅細胞寬度分布標準差(RDW-SD)、血小板(PLT)總數(shù)、血小板分布寬度(PDW)升高了7.04%，36.39%，46.03%(P<0.05)；白細胞數(shù)(WBC)、紅細胞數(shù)(RBC)、血紅蛋白濃度(HGB)、紅細胞壓積(HCT)、平均紅細胞體積(MCV/fL)、紅細胞分布寬度變異系數(shù)(RDW-CV)、血小板壓積(PCT)差異不顯著(P>0.05)。

表3 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦初生母犢血常規(guī)比較

共獲得18頭純種荷斯坦奶牛2月齡母犢的血常規(guī)有效數(shù)據(jù)，90頭健康蒙荷雜交一代2月齡母犢的血常規(guī)有效數(shù)據(jù)，得出了95%置信區(qū)間的蒙荷雜交一代2月齡母犢的血常規(guī)參考范圍。由表4可知，與荷斯坦母犢相比，蒙荷雜交一代2月齡母犢的WBC、MCV、MCH、MCHC、PLT、MPV降低了39.21%、12.58%、31.82%、19.87%、84.20%、34.46%(P<0.05)；RBC、HCT、PDW升高了32.03%、24.20%、4.32%(P<0.05)；HGB、RDW-CV、RDW-SD、PCT差異不顯著(P>0.05)。

表4 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦2月齡母犢血常規(guī)比較

2.4 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢血清生化、激素水平共獲得16頭健康純種荷斯坦初生母犢血清生化數(shù)據(jù)，112頭健康蒙荷雜交一代初生母犢血清生化有效數(shù)據(jù)，得出了95%置信區(qū)間的蒙荷雜交一代初生母犢血清生化參考范圍。由表5可知，蒙荷雜交一代初生母犢血清天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)活力、生長激素(GH)、胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)水平顯著低于荷斯坦母犢(P<0.05)，乳酸脫氫酶(LDH)活力顯著高于荷斯坦母犢(P<0.05)。兩組間血清總蛋白(TP)濃度、肌酸激酶(CK)活力差異不顯著(P>0.05)。

表5 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢初生血清生化、激素水平比較

共獲得16頭健康純種荷斯坦牛2月齡母犢的血清生化數(shù)據(jù)，85頭健康蒙荷雜交一代2月齡母犢的血清生化有效數(shù)據(jù)，得出了95%置信區(qū)間的蒙荷雜交一代2月齡母犢血清生化參考范圍。由表6可知，蒙荷雜交一代母牛2月齡血清天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)活力、胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)顯著低于純種HS(P<0.05)，CK活力顯著高于荷斯坦(P<0.05)。兩組間血清TP濃度、LDH、GH水平均差異不顯著(P>0.05)。

表6 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢2月齡血清生化、激素水平比較

3 討論

3.1 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢生長性能比較分析研究顯示，犢牛的出生體質量對母牛難產有極顯著的影響，難產率隨著犢牛出生體質量的增加而升高[11]。本試驗中，蒙荷雜交一代牛平均出生體質量顯著高于荷斯坦牛，雜交母犢出生體質量RI在32.35～55.00 kg，同樣高于HTUN等[12]研究中的荷斯坦母犢出生體質量范圍(33.4～53.2 kg)。蒙荷雜交一代牛過高的出生體質量有可能影響到難產率，然而HEINS等[13]發(fā)現(xiàn)，雖然荷斯坦出生體質量(43.3 kg)顯著低于蒙荷雜交牛(48.3 kg)，但是荷斯坦和蒙荷雜交牛難產率和死胎率的差異均不顯著，表明蒙荷雜交一代牛出生體質量雖高，但不影響難產率。薛雅之等[14]提出將初產牛產出犢牛出生體質量控制在30～45 kg之間，經產牛產出犢牛的出生體質量控制在30～50 kg之間，可降低母牛難產的發(fā)生。本試驗中，蒙荷雜交一代母犢的出生體質量為42.85 kg，這與郭云鶴[15]指出的法國蒙貝利亞母牛出生體質量為42.4 kg相似，表明蒙貝利亞牛生長性能遺傳效應更高，蒙荷雜交一代牛具有與之相同的生長潛力。本試驗中，蒙荷雜交一代母牛的出生體質量、初生體高、2月齡體質量、2月齡體斜長、日增體質量顯著高于荷斯坦母牛。不同的是，麻柱等[16]研究發(fā)現(xiàn)，蒙貝利亞母牛與荷斯坦母牛2月齡時的體質量、體斜長、胸圍差異不顯著。張曉明等[8]試驗顯示，蒙荷雜交牛(10公19母)與純種荷斯坦奶牛(8公23母)的初生母犢、2月齡母犢的平均出生體質量、體高、體斜長、胸圍的差異均不顯著，與本試驗略有不同，推測可能是由地理位置和飼養(yǎng)管理的不同造成試驗結果差異。迄今，國內外還未見有關蒙荷雜交一代牛的生理、形態(tài)參數(shù)參考范圍評估的報道。因此，本研究確定了蒙荷雜交一代牛不同年齡組的生理、形態(tài)參數(shù)參考區(qū)間，有助于評估動物的健康及品種的選擇，具有重要的生產和實踐意義。

3.2 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢直腸溫度、呼吸頻率、脈搏比較分析直腸溫度、呼吸頻率、脈搏是監(jiān)測動物機體健康的基礎指標，荷斯坦犢牛正常情況下平均呼吸頻率為31.4次/min，平均直腸溫度為38.9℃[17]，這與本試驗中蒙荷雜交一代牛的參數(shù)十分相近，表明蒙荷雜交牛與荷斯坦奶牛在直腸溫度等基礎指標上無明顯差異。本試驗得出，蒙荷雜交一代初生及2月齡母犢直腸溫度RI分別為38.34～39.80，38.60～39.80℃；呼吸頻率RI分別為26.80～54.07，27.33～45.00次/min，脈搏RI分別為90.00～102.00，89.23～102.00次/min。

3.3 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢血常規(guī)指標比較分析在醫(yī)學研究上，對全血細胞計數(shù)的評估是確定臨床診斷或評估患者后的第一輔助手段[18]。奶牛分娩后，采食提供的能量不足以維持泌乳需要，個體免疫功能發(fā)生變化，會導致不同程度的血液參數(shù)變化，表明不同生理階段奶牛的血常規(guī)指標會發(fā)生變化[19]。PANOUSIS等[20]也認為新生犢牛的血常規(guī)參考值不同于成年母牛，不同品種犢牛的參考值也不相適用。

牛屬紅細胞的平均直徑為5～6 μm，小于大多數(shù)物種，紅細胞的主要功能是輸送與血紅蛋白結合的氧氣[21]。PANOUSIS等[20]的研究中，新生荷斯坦母犢的RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC均值分別為7.65×1012個/L、96.1 g/L、27.2%、35.5 fL、12.5 pg、353.1 g/L，與本試驗中荷斯坦母犢的結果相似，但在紅細胞數(shù)量上有所增加，在紅細胞體積上有所減小，可能原因是較高RBC值可補償較低的MCV，以便將HGB水平保持在“正常范圍內”[22]。本試驗中，蒙荷雜交一代2月齡母犢的紅細胞數(shù)、紅細胞壓積顯著高于荷斯坦奶牛，表明2月齡的蒙荷雜交一代牛營養(yǎng)代謝旺盛，機體有氧代謝和骨髓造血功能較強。但是蒙荷雜交一代初生及2月齡牛的MCH、MCHC均顯著低于荷斯坦奶牛，此外，2月齡牛的MCV也顯著低于荷斯坦牛，這可能是基因型上的差異導致蒙荷雜交牛的紅細胞大小小于荷斯坦牛的紅細胞。本試驗中還發(fā)現(xiàn)蒙荷雜交新生牛紅細胞寬度分布標準差顯著高于荷斯坦奶牛，表明蒙荷雜交新生牛紅細胞的形態(tài)均一性較低。本試驗中，蒙荷雜交一代初生牛的紅細胞參數(shù)低于2月齡牛。TENNANT等[23]認為犢牛在出生后幾周內紅細胞參數(shù)降低是正常的生理發(fā)育現(xiàn)象。

白細胞是機體重要的免疫細胞，當外界細菌病毒入侵，發(fā)生炎癥反應時，機體會通過增加白細胞數(shù)量來包圍吞噬病原體[24]。蒙荷雜交一代2月齡牛的白細胞數(shù)也顯著低于荷斯坦奶牛，表明蒙荷雜交一代牛在機體免疫功能方面和對病原的抵抗力方面均具有明顯優(yōu)勢。與本試驗結果相似的是，孔凡虎等[24]的研究也顯示，與荷斯坦奶牛及西門塔爾奶牛相比，西荷雜種牛WBC最低，西荷雜種牛在育肥過程中對環(huán)境中病原等微生物的抵抗力最強，產生的應激和免疫最少。

血小板與血栓形成與機體發(fā)生炎癥反應相關。當PLT值升高時，血管收縮物質和凝血活性物質生成增多，血小板凝結能力增強，血液循環(huán)減慢。本試驗中蒙荷雜交一代新生牛的PLT顯著高于荷斯坦牛，表明蒙荷雜交一代牛的血小板代謝活躍，血液循環(huán)負擔重，可能會影響其壽命。這與孔凡虎等[24]的試驗結果相似，西門塔爾牛PLT顯著高于西荷雜交牛，西荷雜交牛的PLT顯著高于荷斯坦牛。2月齡時母犢可能由于正處于斷奶應激時期，有炎癥反應，相比于新生母犢，白細胞數(shù)目增加了數(shù)倍，血小板數(shù)量及體積也明顯高于新生母犢，但2月齡蒙荷雜交一代牛的PLT及MPV反而顯著低于荷斯坦牛，表明蒙荷雜交一代牛在抗應激、抗病力上表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。本試驗中，蒙荷雜交一代牛血小板分布寬度顯著高于荷斯坦，這可能也是基因型的差異所致。

3.4 蒙荷雜交一代母犢與荷斯坦母犢血液生化及激素水平比較分析動物血液中乳酸脫氫酶(LDH)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、肌酸激酶(CK)、肌酸磷酸激酶(CPK)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)等在組織細胞的能量平衡中起著重要作用，有助于維持細胞中ATP的恒定[25]。ALT和AST是氨基轉移指標酶，其在血液中水平增加表明其產生的器官受損(特別是ALT的活性增加表示肝臟損傷)[26]。本試驗中蒙荷雜交一代初生及2月齡牛的血清ALT、AST顯著低于荷斯坦奶牛，說明蒙荷雜交一代牛肝臟細胞代謝壓力低于荷斯坦牛。且2月齡ALT及AST活力均低于新生時期，這與YU等[27]的研究結果相似，隨著年齡增加，血清ALT、AST活力下降，可能原因是隨著個體器官的發(fā)育完全，細胞代謝壓力也降低。TP是免疫相關指標，在本試驗中，蒙荷雜交一代與荷斯坦初生及2月齡母犢的TP差異不顯著，但相比于初生牛，2月齡母犢的TP有所提高，這與楊亮等[28]試驗結果中犢牛血清TP含量隨著日齡的增加而升高表現(xiàn)一致，KNOWLES等[29]也有相同結果。本試驗中蒙荷雜交一代牛初生的LDH活力顯著高于荷斯坦牛，2月齡時的差異雖不顯著但在數(shù)值上也是明顯增加，這表明蒙荷雜交一代牛的無氧酵解及糖異生過程可能比較活躍，肝臟糖異生的過程增加了乳酸消耗量以保護犢牛免受瘤胃酸中毒的影響[30]。2月齡蒙荷雜交牛的CK活力顯著高于荷斯坦牛，可能是蒙荷雜交牛代謝旺盛，肌肉能量供應不足，造成細胞損傷，細胞膜通透性增加，使血液中CK活性增加。

生長激素(GH)-胰島素生長因子(IGF)軸與奶牛生長、繁殖和產奶性能相關，是顯著影響成年牛生產力的重要因素[31]。在本試驗中，蒙荷雜交一代牛的GH及IGF-Ⅰ水平顯著低于荷斯坦牛，但日增體質量顯著高于荷斯坦奶牛，表明不同品種牛的生理參數(shù)存在差異，參考區(qū)間是不相適用的。蒙荷雜交一代牛擁有較荷斯坦牛低的GH及IGF-Ⅰ水平，卻表現(xiàn)出更優(yōu)越的生長性能，具體的原因目前未見報道，還需進一步研究。

蒙荷雜交牛具有生長發(fā)育快、抗應激、抗病力強的優(yōu)勢，若按荷斯坦奶牛飼養(yǎng)管理方式進行飼養(yǎng)，無法發(fā)揮其生長優(yōu)勢，只有結合其自身的生理參數(shù)及發(fā)育情況制定專門的飼養(yǎng)管理規(guī)程，才能將其雜種優(yōu)勢發(fā)揮最大化。本研究提供了蒙荷雜交一代初生及2月齡牛的體質量、體尺、直腸溫度、呼吸頻率、脈搏、血液常規(guī)、血清生化及激素水平的參考區(qū)間，有助于全面評估其生理狀態(tài)，對蒙荷雜交一代牛的健康養(yǎng)殖具有指導意義。