熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)性能的影響及緩解措施

李彥林

內(nèi)蒙古現(xiàn)代牧業(yè)（賽罕）有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010

0 引言

荷斯坦牛是高產(chǎn)奶牛品種，但體表面積相對較小，汗腺不發(fā)達(dá)，具有耐寒畏熱的特點(diǎn)[1]。在生產(chǎn)過程中，高產(chǎn)奶量增加了奶牛內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，因此在生產(chǎn)上一般要求奶牛要處于低溫干燥的環(huán)境中以保持較高的產(chǎn)奶量。而夏季高溫高濕的環(huán)境易打破奶牛機(jī)體自身的體溫調(diào)節(jié)平衡，引起奶牛產(chǎn)生一系列的非特異性防御反應(yīng)，即熱應(yīng)激[2]。一般認(rèn)為，熱應(yīng)激引起的奶牛內(nèi)分泌失調(diào)是導(dǎo)致牛奶生產(chǎn)效率和乳品質(zhì)降低的主要原因。研究表明，在全球變暖的持續(xù)影響下，熱應(yīng)激可造成奶牛產(chǎn)奶量損失，平均每年為（174±7）kg/頭[3]，經(jīng)濟(jì)損失巨大。因此，如何降低熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)性能的影響已經(jīng)成為奶牛養(yǎng)殖業(yè)的重要挑戰(zhàn)。目前牧場主要通過及時(shí)監(jiān)測牛群熱應(yīng)激狀況、采用物理措施如降溫等，并采用以調(diào)節(jié)能量代謝和瘤胃環(huán)境為目標(biāo)的營養(yǎng)策略來緩解牛群熱應(yīng)激。此外，引進(jìn)高耐熱奶牛品種，并利用遺傳育種手段雜交選育帶有抗熱應(yīng)激基因的奶牛也將是行之有效的手段。

1 熱應(yīng)激的概述

熱應(yīng)激被定義動物為應(yīng)對外界環(huán)境因素而引起的機(jī)體體溫升高，而產(chǎn)生的一系列生理和代謝變化[4，5]。一般認(rèn)為，環(huán)境因素包括溫度、濕度、輻射、風(fēng)速等，這些因素影響著奶牛體溫平衡的維持。奶牛生產(chǎn)的適宜溫度為5~20 ℃，而環(huán)境溫度超過25 ℃，容易引起奶牛熱應(yīng)激，造成機(jī)體代謝紊亂，內(nèi)分泌失調(diào)，影響生產(chǎn)性能和健康狀況。

2 熱應(yīng)激的評定

評定奶牛是否遭受熱應(yīng)激，最直觀的方式是通過測定直腸溫度和呼吸頻率，其正常值分別為38.5~39.3 ℃、20~50 次/min。此外，奶牛的行為、采食量以及血液生化指標(biāo)變化均可反映奶牛熱應(yīng)激狀態(tài)。在生產(chǎn)上，出現(xiàn)熱應(yīng)激的奶牛體溫上升、呼吸急促、不喜動，采食和飲水量下降。隨著檢測技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)有研究提出許多評定奶牛處于舒適或熱應(yīng)激狀態(tài)的指標(biāo)，包括溫濕指數(shù)（THI）、黑球溫濕指數(shù)（BGHI）、呼吸率指數(shù)（RRI）等[6]。但由于環(huán)境條件、牛群品種、管理因素的不同，不同指標(biāo)的判定結(jié)果可能會出現(xiàn)差異。目前因THI綜合考慮了溫度和濕度的共同作用，被廣泛應(yīng)用于牧場實(shí)際生產(chǎn)中，其計(jì)算方式為THI=0.72（Tdb+Twb）+40.6和THI=1.8×T+32–（0.55–0.0055×RH）×（1.8×T–26），其中T（℃）為空氣溫度，Tdb（℃）為露點(diǎn)溫度，Twb（℃）為濕球溫度，RH（%）表示相對濕度[4，5]。

3 熱應(yīng)激對奶牛的影響

3.1 熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)的影響

大量研究表明，熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)性能的影響體現(xiàn)在奶牛采食量、產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)的下降[9]。由于奶牛生產(chǎn)時(shí)會產(chǎn)生大量熱量，因此高產(chǎn)奶牛對熱應(yīng)激的反應(yīng)更加強(qiáng)烈。研究表明，當(dāng)THI超過72時(shí)，每升高1 個(gè)單位，產(chǎn)奶量將下降0.39 kg/d[10]。黎智峰等[11]研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激可顯著降低牛乳中乳脂、乳蛋白、乳糖等營養(yǎng)物質(zhì)含量，其原因可能是奶牛為滿足熱應(yīng)激狀態(tài)下機(jī)體的能量需要，分解自身氨基酸，導(dǎo)致可用于乳蛋白合成的氨基酸含量減少，從而降低了乳品質(zhì)和產(chǎn)奶量[12]。

3.2 熱應(yīng)激對奶牛健康的影響

在熱應(yīng)激狀態(tài)下，奶牛的免疫機(jī)能下降，血液中白細(xì)胞、單核細(xì)胞含量下降，淋巴細(xì)胞凋亡率提高，抗原識別和抗體活化受到抑制[13，14]。免疫機(jī)能的下降導(dǎo)致奶牛發(fā)病率升高，如奶牛乳房炎癥、胎衣不下、熱射病、子宮內(nèi)膜炎等[15，16]。此外，熱應(yīng)激奶牛的采食量下降，產(chǎn)奶量降低，能量處于負(fù)平衡狀態(tài)，機(jī)體不得不分解糖原和加速脂肪動員，以提供所需要的供能，在這一過程中，游離脂肪酸大量而持續(xù)的產(chǎn)生，并在在肝臟中酯化儲存，并伴隨有酮體的轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致奶牛出現(xiàn)酮病、脂肪肝等疾病[17~19]。

4 熱應(yīng)激的緩解措施

4.1 物理降溫

目前牧場采用的物理降溫方式主要有機(jī)械通風(fēng)、噴淋、噴霧、灑水、濕簾等。這些方式可有效增加對流的熱傳導(dǎo)，降低牛群所處的環(huán)境溫度和濕度，通過提高體表水分的蒸發(fā)，降低體表溫度[20]。研究表明，噴霧式降溫系統(tǒng)可有效降低牛舍溫度以及奶牛的直腸溫度、呼吸頻率，幫助牛群維持機(jī)體內(nèi)分泌穩(wěn)態(tài)，緩解由于熱應(yīng)激而導(dǎo)致的產(chǎn)奶量下降[21]。但上述降溫措施也會導(dǎo)致牛舍濕度下降而產(chǎn)生許多不良影響，如病毒、細(xì)菌滋生等，導(dǎo)致奶牛易出現(xiàn)肢蹄病、乳房炎等疾病。因此，如何在物理降溫的同時(shí)，避免高濕帶來的不良影響將是未來主要的研究方向。

4.2 營養(yǎng)調(diào)控

除了物理降溫，加強(qiáng)營養(yǎng)調(diào)控也是緩解奶牛熱應(yīng)激的有效方式。當(dāng)熱應(yīng)激發(fā)生時(shí)，一是可以適當(dāng)增加日糧中的精飼料比例，通過提高能量和蛋白質(zhì)含量來緩解奶牛出現(xiàn)的能量負(fù)平衡狀態(tài)，但這種方法應(yīng)謹(jǐn)慎使用，因?yàn)楦吣芰咳占Z可能會造成瘤胃pH值下降，導(dǎo)致奶牛發(fā)生瘤胃酸中毒。二是可以在日糧中補(bǔ)充礦物質(zhì)元素和多種維生素，礦物質(zhì)元素可以緩解奶牛因呼吸和排汗導(dǎo)致的無機(jī)鹽離子流失；多種維生素則具有提高奶牛機(jī)體免疫功能，提高食欲，抑制體溫上升的功效[22]。三是在日糧中添加中草藥添加劑，如日糧中添加黃芪多糖，可有效改善奶牛能量代謝，提高其免疫功能[23]。

4.3 遺傳育種

隨著技術(shù)的進(jìn)步，國內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，牛的耐熱性與品種（系）密切相關(guān)，其耐熱性的遺傳力為0.1~0.3[24]。有研究表明，耐熱性強(qiáng)的奶牛對熱應(yīng)激有更強(qiáng)的適應(yīng)力，其直腸溫度、呼吸頻率、日產(chǎn)奶量下降幅度均顯著低于不耐受熱應(yīng)激的奶牛[25]。通過引入高耐熱的奶牛品種進(jìn)行改良，雜交選育抗熱應(yīng)激奶牛是一個(gè)有效的手段。王志剛等[26]用德系西門塔爾牛與荷斯坦牛進(jìn)行雜交，發(fā)現(xiàn)其后代的乳蛋白、乳脂率、直腸溫度等指標(biāo)均優(yōu)于荷斯坦牛，梁學(xué)武等[27]也有類似的發(fā)現(xiàn)。不足的是，常規(guī)選育抗熱應(yīng)激奶牛的效率低下，周期較長。如今分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）等生物技術(shù)快速發(fā)展，為遺傳定向選育提供了新方法[28]，以期早日從根本上解決熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)性能的影響。

5 結(jié)論

綜上所述，熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)具有負(fù)面影響，造成產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)的下降。目前，生產(chǎn)上已有一系列的策略，可以在一定程度上緩解奶牛熱應(yīng)激，如物理降溫、營養(yǎng)調(diào)控、遺傳育種等?，F(xiàn)有研究表明，熱應(yīng)激會引起奶牛機(jī)體能量代謝和蛋白質(zhì)代謝紊亂，導(dǎo)致其生產(chǎn)性能下降，但其機(jī)制較為復(fù)雜且尚未完全解釋清楚。因此，應(yīng)加強(qiáng)對熱應(yīng)激機(jī)制的研究，為緩解奶牛熱應(yīng)激提供相應(yīng)理論依據(jù)。