王海艷 巴翠晶 秦建華 邵欣華 梁銀聚 史萬玉
摘 要:隨著全球氣候的不斷變暖,熱應激對奶牛的影響越來越嚴重。清熱解暑散是由香薷、藿香等多味中藥組成的一個純中藥方劑。為探討該方劑對奶牛熱應激的防治效果,本試驗選擇30頭體重、年齡、胎次、產奶量相近的健康荷斯坦奶牛,以其常溫期的各項指標為陰性對照,對熱應激期的奶牛進行了治療試驗。結果發現,熱應激期奶牛的產奶量、乳脂率、乳蛋白率、血清中的Na+和K+濃度以及總蛋白(TP)、球蛋白(G)濃度均較陰性對照組顯著降低(P<0.05或P<0.01),而血清中Cl-濃度顯著升高(P<0.01),應用清熱解暑散可顯著改善熱應激奶牛上述指標的異常。表明,清熱解暑散對奶牛熱應激具有較好的治療作用。
關鍵詞:清熱解暑散;奶牛;熱應激;生產性能;血液指標
Effect of Qingre Jieshu Powder on Milk Yield
and Blood Index of Heat Stress Cow
Wang Haiyan1,3,Ba Cuijing1,Qin Jianhua1,Shao Xinhua2,Liang Yinju2,Shi Wangyu1
(1.College of Traditional Chinese Veterinary Medicine,Hebei Agricultural University, Baoding,Hebei 071001;
2.Hebei Xinhua Keji Veterinary Medicine Co., Ltd, Shijiazhuang,Hebei 051430;
3.Yutian County Animal Husbandry and Fishery Bureau, Tangshan,Hebei 064100)
Abstract:As the global climate continues to be warm, the impact of heat stress on dairy cows is more and more serious. Qingre Jieshu Powder is a pure herbal formula composed of xiangru,huoxiang,etc. To investigate the control effect of this prescription on dairy cow heat stress,30 Holstein cows of similar weight,age,parity,milk production were selected,the treatment of heat stress period was tested with its normal period of each index for negative control. The results show that the milk production,butter-fat percentage,milk-protein content,Na+and K+concentration in serum,total protein(TP) and globulin(G) concentration in heat stress period cows were significantly lower than those in negative control group(P<0.05 or P<0.01),while significantly increased Cl- concentration in serum(P<0.01).Qingre Jieshu Powder can obviously improve the abnormity of these index in heat stress cows,it indicated that Qingre Jieshu Powder has good threapeutic effect on heat stress cows.
Key words: Qingre Jieshu Powder; dairy cow; heat stress;production performance; blood index.
隨著人們生活水平的不斷提高、消費習慣的改變以及飲食結構的變化,牛奶的需求量越來越大。至2005年,全國人均牛奶占有量已從原來的6.8 kg,提高到9 kg。專家預測,2015年到2030年期間奶牛的發展速度將會更快。要提高牛奶產量不外乎增加奶牛的飼養量或提高奶牛的單產量。為了獲得更高的經濟效益,奶牛養殖正向規模化、工廠化、集約化、高密度的飼養方式發展,這使得奶牛對熱應激反應更為明顯。再加之全球氣候變暖,夏季高溫期延長,又加劇了這種影響的負效應[ 1,2 ]。
奶牛是耐寒畏熱的家畜,正常體溫38.5℃, 適宜的飼養環境溫度為10~20℃,當環境溫度超過25℃,奶牛便會出現應激反應: 食欲下降,采食量減少,體溫升高,呼吸加快,營養物質吸收和利用率下降,機體內分泌機能紊亂,導致母牛泌乳量明顯下降[3];還會延長母牛發情周期,縮短發情時間[4,5],造成母牛受胎率下降和出現死胎;還能使奶牛體內免疫球蛋白減少, 機體抵抗力降低,使乳房炎、子宮內膜炎、胎衣不下等產科疾病發病率增高,對奶牛以后的繁殖力及各種生產性能影響極大, 嚴重者可至死亡,給養殖戶帶來巨大經濟損失[6]。
針對以上現狀,課題組前期已從綠色、天然、無有害殘留的中草藥中篩選出具有顯著緩解奶牛熱應激的純中藥方劑——清熱解暑散。為進一步探討該中藥方劑防治奶牛熱應激的效果與作用機制,為其臨床應用提供理論依據,特進行了本試驗研究。
1.1 試驗材料
1.1.1試驗用奶牛
本試驗從邢臺大曹莊某奶牛場,選擇體重、年齡、胎次、產奶量相近的健康荷斯坦奶牛作為試驗用牛。
1.1.2清熱解暑散
由香薷、黃芩、麥冬、薄荷、木通、通草、藿香、茵陳、石菖蒲、金銀花、酸棗仁、陳皮、厚樸、甘草等組成,均購自保定市樂仁堂藥房。各藥按一定比例混合80目粉碎備用。
1.1.3測定試劑
鈉離子試劑盒,北京北化研究所產品(批號:20120508);鉀離子試劑盒、氯離子試劑盒、白蛋白試劑盒、總蛋白試劑盒,均為南京建成生物工程研究所產品(批號:20121007)。
1.1.4主要儀器
獸用溫度計,低溫離心機(CT14RD),超低溫冰箱(MDF-382E),酶標儀(UV-9100),全自動生化分析儀(BH13MD1600),生化培養箱(SPX-250B-Z型),磁力攪拌器(78-1)。
1.2試驗方法
1.2.1臨床試驗動物選擇及分組
選取體重、年齡、胎次、產奶量相近的荷斯坦奶牛30頭,試驗分兩個階段進行:常溫試驗階段和熱應激試驗階段。各個階段均按常規進行飼養。其中,常溫階段的溫度范圍為:16~23℃,相對濕度50%~60%(選在5月中旬);熱應激階段的溫度范圍為:32~40℃,相對濕度72%~79%(選在7月中旬-8月中旬)。常溫階段時的30頭牛,每日人工擠奶兩次,連續3 d記錄每頭牛的日產奶量,計算該組奶牛的平均日產奶量;采集部分奶樣用于牛奶成分的測定;同時頸靜脈采血用于血液理化指標的測定。這個階段作為陰性對照組。
熱應激階段開始時,將30頭牛隨機分為2組,每組15頭。一組為不用藥陽性對照組,另一組為中藥治療組。在牛舍內兩側牛床上方1.5 m高處懸掛干濕溫度計,各試驗組于每日上午8:00、下午14:00和晚上20:00測定牛舍溫度和牛直腸溫度3次,并計算其平均值。待持續高溫天氣(32~40℃)出現后,奶牛表現出食欲減小,飲水量增加,精神狂躁不安,在中藥治療組奶牛飼喂的日糧中添加清熱解暑散 400 g /(d·頭)。連續給藥1周后,每日擠奶兩次,連續3 d記錄各組每頭牛的日產奶量,計算各組奶牛的平均日產奶量;各組采集部分奶樣用于牛奶成分的測定;同時頸靜脈采血用于血液理化指標的測定。
2.2.2指標測定
產奶量為連續3 d的平均值;乳脂率和乳蛋白率用乳成分測定儀(MT-100型)進行測定;血清Na+、K+、Cl-,血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(G)用全自動生化分析儀進行測定。
1.3 數據處理
試驗數據以x±Se表示,采用spass.13軟件比較各組間的差異顯著性。
2 結果
2.1清熱解暑散對熱應激奶牛臨床癥狀的影響
清熱解暑散投喂1周后,奶牛臨床癥狀表現為:食欲有所增加,精神狀況由狂躁不安逐漸趨向穩定,但飲水量無明顯變化。
2.2清熱解暑散對熱應激奶牛呼吸頻率和體溫的影響
由表1看出,非熱應激期間,試驗組奶牛平均呼吸頻率為64.8,而在熱應激狀態下則為72.1,顯著高于非熱應激期(P<0.01);用藥組奶牛平均呼吸頻率較熱應激不用藥組有所降低,但差異不顯著(P>0.05)。非熱應激期間,試驗組奶牛平均直腸溫度為38.63℃,而在熱應激狀態下,則為39.15℃,差異顯著(P<0.05);用藥組奶牛平均直腸溫度為較熱應激不用藥組略有降低,但差異不顯著(P>0.05)。
2.3 清熱解暑散對熱應激奶牛產奶量及常規成分的影響
由表2以看出,非熱應激期間,試驗組奶牛平均日單產奶量為35.1 kg,在熱應激狀態下,試驗組奶牛平均日單產奶量為30.9 kg,比非熱應激期下降了4.2 kg,下降了約12%(P<0.01);用藥組奶牛平均日單產量為33.1 kg,比熱應激不用藥組提高了7.1%(P<0.05);非熱應激期間,試驗組奶牛的平均乳脂率為3.671,熱應激狀態下奶牛的平均乳脂率為3.579,比非熱應激期下降了2.5%(P<0.01);用藥組奶牛的乳脂率平均值為3.621,比熱應激不用藥組提高了1.2%(P<0.01);非熱應激期間,試驗組奶牛的平均乳蛋白率為3.148,熱應激狀態下試驗奶牛的平均乳蛋白率只有3.069,比非熱應激期下降了2.5%(P<0.01);用藥組奶牛的平均乳蛋白率為3.113,比熱應激不用藥組提高了1.2%(P<0.01)。
2.4 清熱解暑散對熱應激奶牛電解質的影響
由表3可以看出,熱應激情況下,奶牛血清中的Na+和K+濃度均較陰性對照組顯著降低(P<0.01或P<0.05),而Cl-濃度均較陰性對照組極顯著增高(P<0.01)。應用清熱解暑散的治療組,Na+和K+濃度均較陽性對照組顯著回升(P<0.01或P<0.05),但與陰性對照組仍有顯著差異(P<0.01或P<0.05.);Cl-濃度均較陽性對照組顯著回落(P<0.05),但與陰性對照組仍有顯著差異(P<0.05)。
2.5 “清熱解暑散”對熱應激奶牛血清蛋白含量的影響
由表4 可以看出,熱應激情況下,奶牛血清中的TP、G濃度均較陰性對照組顯著降低(P<0.05),而ALB濃度較陰性對照組無顯著變化(P>0.05)。應用“清熱解暑散”治療的奶牛,TP、G濃度均較陽性對照組顯著回升(P<0.05),但與陰性對照組相比,仍有顯著差異(P<0.05)。
3 分析與討論
3.1熱應激對奶產量及奶成分的影響
早在19世紀70年代就有人證實,當環境溫度從18℃升高到30℃,奶牛的產奶量、乳脂、乳蛋白均呈下降趨勢 [7]。趙波等報道, 當環境溫度高于35 ℃時, 產奶量會較適溫下降約50%[8]。李建國 [6] 、魏學良 [9]、艾曉杰等 [10] 也有此相關報道。本試驗結果顯示,在熱應激狀態下,試驗組奶牛平均日單產奶量比非熱應激期下降了約12%(P<0.01)。當應用清熱解暑散后,奶牛平均日產奶量比熱應激狀態未用藥組提高了2.2 kg(P<0.05)。表明“清熱解暑散”具有提高熱應激奶牛生產性能的功效。
高溫熱應激還會導致牛奶品質降低,乳脂、乳蛋白、乳糖及非脂固形物均可因高溫而下降 [11]。本試驗表明熱應激組乳脂率比非熱應激期下降了約2.5%(P<0.01),試驗組奶牛的平均奶蛋白比非熱應激期下降2.5%(P<0.01),這與上述文獻的結果基本一致。當給處于熱應激狀態的奶牛應用清熱解暑散后,用藥組奶牛的乳脂率比熱應激狀態下提高了1.2%(P<0.01),奶蛋白平均比熱應激狀態下提高了1.2%(P<0.01)。表明“清熱解暑散”具有提高熱應激奶牛奶品質的功效。
熱應激降低牛泌乳力的機理可能是,高溫引起奶牛代謝機能和酶活性改變,皮質醇分泌減少,代謝機能減弱,產熱量減少,采食量下降,營養攝人不足,體內維生素合成減少。呼吸頻率增加,體溫升高,造成電解質及維生素的損失,產奶量下降。另外,夏季牛體內免疫球蛋白合成下降,機體抵抗力減弱,乳房炎等發病率上升,影響奶牛泌乳性能的發揮。
3.2熱應激對奶牛電解質的影響
電解質在平衡體液酸堿度,維持組織器官生理機能等方面具有重要的作用,電解質平衡在動物獲得正常生長發育和最佳生產性能方面尤其重要[12]。本試驗結果顯示,熱應激狀態下奶牛血清中的Na+和K+濃度均較陰性對照組顯著降低,而Cl-濃度均較陰性對照組極顯著增高(P<0.01)。這可能是因為熱應激狀態下,一方面動物為增加散熱,糞尿排泄增多,導致機體鉀、鈉及多種微量元素流失;另一方面過高的環境溫度,導致動物腎上腺皮質類固醇先急劇增加后降低,分泌ALD增加,使腎小管保鈉排鉀作用增強,結果血液中K+、Na+、Cl-濃度出現變化,破壞機體無機鹽離子平衡,出現一系列病理變化,進而影響了機體正常生理機能和生產性能。
3.3熱應激對奶牛蛋白質的影響
本試驗結果顯示,熱應激狀態下,奶牛血清總蛋白和球蛋白均顯著下降。李秋鳳等試驗表明奶牛在高溫環境下,血液總蛋白、白蛋白、球蛋白及白蛋白與球蛋白的比例都明顯低于冬季 [13],這與本試驗結果基本一致。這說明,熱應激狀態下,奶牛處于免疫抑制,蛋白的合成受到影響。
3.4 清熱解暑散防治熱應激辯證分析
中獸醫學認為,夏季暑濕之氣較重,暑邪屬熱屬火,極易干擾心神,并耗氣傷津。同時濕邪困擾脾胃,影響動物食欲,進而影響動物的生理機能和生產性能。清熱解暑散由香薷、藿香、黃芩、麥冬、薄荷、金銀花、木通、通草、茵陳、石菖蒲、酸棗仁、山楂、厚樸和甘草等按一定比例組成。其之所以能夠防治熱應激,是因為方中的香薷、藿香能發汗解暑,和中利濕,行氣化滯,可有效改善熱應激引發的暑濕之證,在方中做主藥;黃芩清熱燥濕,瀉火解毒;麥冬清心潤肺、益胃生津;薄荷疏散風熱,清利頭目;金銀花清熱解毒,疏散風熱,共做輔藥;木通、通草能通經下乳,石菖蒲開竅寧神、化濕和胃,酸棗仁養心益肝安神;山楂消食化積、行氣散瘀,厚樸化濕導滯,共做佐藥;甘草補脾和胃,調和諸藥,做使藥。諸藥合用,共奏清熱解暑、化濕醒脾、安神、理氣消食之功效,有效改善由熱應激引起的各種蛋白質含量降低,電解質紊亂以及激素活性的改變,使其在一定程度上接近正常水平,維持機體正常新陳代謝。前人的研究報道也充分證明了這一點[14]。(編輯:狄慧)
參考文獻:
[1] 屈軍梅,李文平.奶牛熱應激及其防治對策[J].畜牧與飼料科學,2004,5:51-53.
[2] 趙波.奶牛熱應激的判定方法和防制對策[J].湖北畜牧獸醫,2003(3):45-46.
[3] 鄒勝龍.動物熱應激機理及其研究進展[J].飼料博覽,2000(7):39-40.
[4] 田允波.熱應激對種公牛精液品質的影響[J].中國畜牧獸醫,2003,30(3):32-34.
[5] 張忠誠,夏廣莉,朱捷,等.氣候因素對黑白花公牛精液品質的影響[J].中國奶牛,1993,(5):43-44.
[6] 李建國,桑潤滋,張正姍.熱應激對母牛內分泌及繁殖性能的影響.中國奶牛[J],1998,(3):31-32.
[7] Gwazdauskas FC, Abrams RM, Thatcher WW, Bazer FW, Caton D.Thermal ehange of the Bovine uterus of allowing administration of estrdaiol 17beta[J].jAnimSei, 1974,39(1):87-92.
[8] 趙波.奶牛熱應激的判定方法和防制對策[J].湖北畜牧獸醫,2003(3):45- 46.
[9] 魏學良,張家驊,王豪舉,等.高溫環境對奶牛生理活動及生產性能的影響[J].中國農學通報,2005,21(5):13-15.
[10] 艾曉杰.奶牛熱應激及其防治對策[J].乳業科學與技術.2004(107):81- 85.
[11] 張勇,李敏潔.熱應激對奶牛生產力的影響及預防措[J].畜牧與獸醫,2003,35(8):22.
[12] 董國忠.飼糧電解質平衡在動物營養中的重要性[J].中國飼料,2000(1):21-23.
[13] 李秋風,李建國,韓永利.日糧陰陽離子平衡對奶牛生產的影響[J].中國奶牛.2000.3:24-25.
[14] 李建國,桑潤滋,張正珊,等.熱應激對奶牛生理常值、血液生化指標、繁殖及泌乳性能的影響[J].河北農業大學學報,1998,(4):69-75.