牛乳中β-羥丁酸研究進展

倪俊卿，李春芳

（河北省現代農業產業技術體系奶牛產業創新團隊、河北省畜牧良種工作站，河北石家莊050041）

奶牛酮病又稱酮血癥、酮尿病，由糖類等碳水化合物供應不足導致機體動員體脂代謝引起奶牛體內的酮體量大量堆積，從而引發全身代謝障礙導致機體功能失調的疾病。本病特征為“三酮”（酮血、酮尿、酮乳）、“三低”（低血糖、消化能力降低、產乳量降低），期間可伴有神經癥狀。

近幾年來，由于提高了奶牛的衛生管理和飼喂技術，增強了奶牛的產奶能力，但奶牛酮病的患病現象卻呈現逐年增多趨勢。據不完全統計，我國奶牛酮病的發病率占泌乳奶牛的15%～30%，美國為5.0%，印度為14.69%，伊朗為15.4%，日本高達43.1%。臨床酮病在歐美的發病率為2%～20%，亞臨床酮病主要發生在產后2～7周，發病率可達34%。酮病不僅嚴重影響奶牛產奶量與乳品質，而且嚴重影響奶牛繁殖后代的整體素質，給畜牧業造成較大的經濟損失。亞臨床酮病的診斷主要依靠檢測體內酮體 （乙酰乙酸20%；β-羥丁酸78%；丙酮2%）含量。酮體通過牛乳和血液中檢測，通常用血液中酮體的濃度作為檢測亞臨床酮病的指標，以1200μmol/L（微摩爾每升）作為區分健康奶牛和亞臨床酮病奶牛的臨界濃度。本文就奶牛乳中β-羥丁酸產生機制及與血酮的相關性等做出簡要綜述，旨在為監測與防治奶牛酮病提供一定的理論依據。

1 乳中β-羥丁酸產生機制

乳中 β-羥丁酸 （β-hydroxybutyricacid,BHBA）是指乳中的β-羥丁酸濃度，單位為mmol/L（毫摩爾每升）。奶牛日糧由蛋白質和能量兩大營養成分組成。在正常生理條件下，泌乳高峰期早于采食高峰期，因此，若產后奶牛能量攝入不足，自身由于泌乳能量需要量大，則會導致奶牛處于能量負平衡狀態，造成血糖降低。當血糖含量不足時，機體將動用體脂，體脂在肝臟中通過糖異生作用產生大量非酯化脂肪酸（NEFA），但是肝臟并沒有完全承載NEFA的能力,因其不能將NEFA通過異化代謝的方式產生能量，或者經肝臟排出進入血液，而是在肝細胞線粒體內進行不完全氧化生成酮體(主要是β-羥丁酸)，從而導致酮體在體內蓄積。酮體經過血液循環進入腎臟和乳腺，通過腎臟排出進入尿液、在乳腺中生成乳脂肪，以維持血酮的正常。但當機體內的新陳代謝及內分泌系統因為能量負平衡而失調，則肝臟中酮體含量持續增加，血酮含量升高，乳腺細胞對血液中β-羥丁酸利用轉化率降低，從而使乳液中β-羥丁酸濃度逐漸增加。

奶牛乳中β-羥丁酸直接來源于血液，乳中β-羥丁酸和血液中的濃度存在一定的相關性，利用乳中β-羥丁酸的濃度可以準確地反映血液中β-羥丁酸的濃度，進而對奶牛酮病情況進行監測。乳中β-羥丁酸的檢測快捷方便，不會對奶牛造成傷害。在國外，奶牛血酮的檢測已被檢測乳中β-羥丁酸濃度取代，人們通過檢測乳中β-羥丁酸的濃度來監測奶牛患酮病的情況。

2 乳中β-羥丁酸濃度監測的意義

乳中β-羥丁酸含量的監測在國內使用較少，但由于其具有取樣方便、代表性好、奶牛無應激反應等優點，國外已將其作為奶牛生產性能測定的一項重要的指標。測定乳中β-羥丁酸含量具有重要意義：

測乳中β-羥丁酸濃度可以監控圍產期奶牛健康狀況。如果乳中β-羥丁酸濃度過高，則直接反映奶牛出現能量負平衡、脂肪異常動員，奶牛患有臨床酮病或亞臨床酮病或奶牛圍產期患有前胃疾病。

測乳中β-羥丁酸濃度有利于管理者對牛群實現精細化管理。管理者可以根據乳中β-羥丁酸濃度變化了解牛群的整體營養狀況，對變化的原因進行調查，進而對奶牛飼料配方進行改進，以降低飼養成本，提高奶牛群體的生產水平。

監測乳中β-羥丁酸濃度可以避免奶牛圍產期飼喂過少，奶牛呈現饑餓狀態，從而導致機體快速動用脂肪出現能量負平衡。

3 乳中β-羥丁酸與血液β-羥丁酸濃度的相關性

血液中β-羥丁酸的濃度常用來檢測亞臨床酮病，許多研究者把1200μmol／L作為區分健康奶牛和亞臨床奶牛的臨界濃度。然而，對農戶來說，采集血樣十分不易，采集乳樣檢測亞臨床酮病就比較簡單。因此最近幾年，國外研制出了半定量快速檢測乳中β-羥丁酸的試劑條，在歐洲這種試條被稱為KetolacBHB，在日本被稱為Sanketopaper，在加拿大被稱為Keto-Test。近些年，國內許多研究者對乳中與血中酮體的相關性進行了研究，并提出乳中酮體可以作為診斷奶牛酮病的指標。劉鴻等研究指出，奶牛乳中與血中酮體濃度呈正相關，牛場可以通過對單個奶牛乳中酮體的定量或半定量檢測來監測酮病，患有酮病的陽性牛可被及時發現并得以治療。趙占宇根據奶牛乳中酮體檢測及其與血酮的關聯性的研究，指出，不同產奶量的奶牛乳中β-羥丁酸與血中濃度具有較高的相關性，相關系數為0.8904，可以通過乳中β-羥丁酸的含量反映機體酮體狀況，作為奶牛酮病早期診斷的依據。

李建等以40頭新疆荷斯坦酮病奶牛為試驗動物，分別檢測奶牛乳液和血液中β-羥丁酸濃度。結果表明，酮病奶牛血液中β-羥丁酸平均濃度為2.19±0.35mmol/L（毫摩爾每升），乳中為 1.21±0.25 mmol/L；二者相關系數為0.7964～0.9105。同時指出，隨著產犢胎次的增加，酮病奶牛乳中的β-羥丁酸濃度也逐漸升高，但血液中β-羥丁酸濃度變化不顯著,其二者的相關系數較高；產奶量越高，乳樣和血清中的β-羥丁酸含量也在逐漸增高，且二者的相關系數較高。這些研究報道均指出乳中β-羥丁酸與血液β-羥丁酸的相關性很高，乳中β-羥丁酸可以用于監測奶牛酮病情況。

4 結語

綜上所述，乳中與血中酮體的濃度相關系數很高，乳中β-羥丁酸濃度可以反映機體酮體狀況，作為奶牛酮病早期診斷的依據。隨著我國越來越多的科研工作者對乳中β-羥丁酸的檢測方法及其濃度診斷奶牛酮病的研究，我國將研究出簡單易行的乳中β-羥丁酸檢測方法，進而摸索出奶牛患有酮病時乳中β-羥丁酸的濃度參考標準。奶牛養殖者將乳中β-羥丁酸濃度用于指導牛場的管理，為牛場奶牛疾病、營養等方面提供依據，實現牛場的規模化、標準化與精細化，進一步加速奶牛業的發展。