奶牛蹄病與礦物元素相關性研究

趙桂省，張德敏，張淑二，孫仁修，胡洪杰*

(1.山東省濟南市畜牧技術推廣站，山東濟南 250306；2.山東省畜牧總站，山東濟南 250022)

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奶牛蹄病與礦物元素相關性研究

趙桂省1，張德敏2，張淑二2，孫仁修2，胡洪杰2*

(1.山東省濟南市畜牧技術推廣站，山東濟南 250306；2.山東省畜牧總站，山東濟南 250022)

[目的]探究奶牛體內礦物元素含量與蹄病的關系。[方法]從某大型集約化奶牛場隨機抽取8頭患蹄病的奶牛和8頭健康奶牛，采用原子吸收分光光度法檢測患蹄病奶牛與健康奶牛血清中一些礦物元素(K、Fe、Cu、Mg、Mn、Na、Zn、Ca)的含量，分析了礦物元素的代謝與奶牛蹄病之間的關系。[結果] 與對照組相比，試驗組奶牛血清中Zn和Mn含量差異極顯著(P<0.01)，試驗組Ca和Mg含量差異顯著(P<0.05)，試驗組K、Fe、Cu和Na含量差異不顯著(P>0.05)。[結論]患蹄病奶牛內礦物元素代謝異常，特別是與骨骼生長發育有關的元素代謝紊亂，容易導致蹄病的發生。

奶牛；蹄病；礦物元素

肢蹄是奶牛重要的支柱器官，具有保護知覺部位和支持體重的功能。蹄部的健康是奶牛高產、穩產、發揮優良性能和延長使用年限的有力保證[1]。蹄病是奶牛最常發生的四大疾病之一，在牧場實際生產中經常發生的蹄病有趾間皮炎、塌蹄、蹄底挫傷和沙裂化粉蹄等[1]。蹄病會導致奶牛體況日漸消瘦，采食量下降，產奶量大幅度減少，出現繁殖障礙，最后倒地不起或因并發其他疾病而死亡。據聯合國糧農組織1990年的統計，在發達國家(如英國、美國、德國等)奶牛蹄病發病率約為15%，在發展中國家(如烏拉圭、墨西哥、秘魯、中國等)發病率可高達20%～40%，蹄病是造成奶牛淘汰的主要原因之一[2]。奶牛蹄病治療困難，治愈率低。因此，對奶牛場而言，最根本的管理措施就是預防蹄病的發生。蹄病的發生與諸多因素有關，其中與礦物質代謝紊亂有密切的關系。筆者探討蹄病的發生與幾種礦物元素的關系，旨在調整平衡日糧，改善飼養管理，減少蹄病的發生，從而保證牛只的健康狀況和提高生產效益。

1 材料與方法

1.1 試驗動物 在某大型集約化奶牛場隨機抽取患蹄病的荷爾斯坦泌乳奶牛8頭和健康奶牛8頭，其日糧組成為全價精料配合青干苜蓿和一定量的全株玉米青貯，自由采食。

1.2 樣品采集與處理

1.2.1 樣品采集。于試驗當天對試驗組和對照組的奶牛進行同時采樣，牛尾動脈無菌采集全血約10 mL/頭。

1.2.2 樣品處理。將采集的血樣靜置30 min后，使用低速離心機于3 000 r/min轉速下離心15 min，吸取上層血清，于-20 ℃冰箱中保存備用。

用5 mL的移液管準確移取2.0 mL或1.5 mL的樣品(血清)，加入50 mL三角瓶中，再加入20 mL濃硝酸混勻，在三角瓶上方放置1個直徑4 cm的小漏斗，以減少硝酸的揮發；浸泡24 h后，置于電熱板上小火均勻加熱，使其劇烈反應。當三角瓶內剩余溶液約為10 mL時，取下三角瓶冷卻5 min，再向三角瓶內加入1.5 mL HClO4，繼續加熱至溶液變為清亮無色并伴有大量白煙出現時，立即取下并冷卻。用雙重蒸餾水徹底沖洗后，轉移至25 mL潔凈的容量瓶中定容，置于4～8 ℃下保存備用。

1.3 主要試劑的配制 用潔凈的移液管準確移取10 mL 1 000 mg/L的標準溶液，置于100 mL的容量瓶中，再使用刻度吸管添加10 mL濃硝酸(分析純)到容量瓶中，最后添加雙重蒸餾水至100 mL，定容，即得到100 mg/L的母液1。按照相同的操作方法，將母液1稀釋10倍，即得到10 mg/L的母液2。

使用潔凈的移液管準確移取10 mL母液2(10 mg/L)，置于100 mL容量瓶中，再添加10 mL濃硝酸(分析純)，最后添加雙重蒸餾水至100 mL，定容，即得到1 mg/L的試驗用標準溶液。按照相同的操作方法，取20、30、40 mL母液稀釋定容至100 mL容量瓶，并各添加10 mL濃硝酸(分析純)，即得到濃度分別為2、3、4 mg/L的標準溶液。

1.4 檢測項目與方法

1.4.1 血清中鈣(Ca)含量的測定。將血清的消化液和空白對照樣用雙重蒸餾水稀釋2倍后，使用火焰原子吸收分光光度計測定吸光度，并根據標準曲線得到各稀釋液的Ca含量。

1.4.2 血清中鈉(Na)含量的測定。將血清的消化液和空白對照樣用雙重蒸餾水稀釋120倍后，使用火焰原子吸收分光光度計測定吸光度，并根據標準曲線得到各稀釋液的Na含量。

1.4.3 血清中鉀(K)含量的測定。將血清的消化液和空白對照樣用雙重蒸餾水稀釋4倍后，使用火焰原子吸收分光光度計測定吸光度，并根據標準曲線得到各稀釋液的濃度K含量。

1.4.4 血清中鎂(Mg)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鐵(Fe)和銅(Cu)含量的測定。將血清消化液及對應空白樣的消化液直接進樣測定，使用火焰原子吸收分光光度計測定吸光度，并根據Ca、Zn、Mn、Zn和Cu標準曲線得到血清中Ca、Zn、Mn、Zn、Cu含量。

1.5 數據處理 使用SPSS 11.0統計軟件對試驗數據進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中K、Fe、Cu和Mg含量的比較 由表1可知，患蹄病奶牛血清中的Mg含量顯著高于健康牛(P<0.05)，而患蹄病奶牛和健康奶牛血清中K、Fe、Cu含量沒有顯著差異(P>0.05)。

表1 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中K、Fe、Cu和Mg含量的比較

Table 1 The comparison of K content，Fe content，Cu content and Mg content in the serum of dairy cows with hoof disease and healthy dairy cows

mg/L

注：*表示與對照組差異顯著(P<0.05)。

Note：* stands for significant difference with control group(P<0.05).

2.2 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中Mn、Na、Zn和Ca含量的比較 由表2可知，患蹄病奶牛血清中Mn含量極顯著低于健康牛(P<0.01)，而Zn含量極顯著高于健康奶牛(P<0.01)，Ca含量顯著高于健康牛(P<0.05)，而患蹄病奶牛和健康奶牛血清中Na含量沒有顯著差異(P>0.05)。

表2 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中Mn、Na、Zn和Ca含量的比較

注：*表示與對照組差異顯著(P<0.05)，**表示與對照組差異極顯著(P<0.01)。

Note：* stands for significant difference with control group(P<0.05)，** stands for extremely significant difference with control group(P<0.01).

3 結論與討論

礦物元素是動物機體的重要組成部分，與酶、激素、維生素等生物活性物質有密切關系，并參與機體的代謝過程，對動物的生長發育有重要作用。研究表明，Mn、Zn、Cu等礦物元素都有促進生長發育和提高生產能力的作用[3]。為此，各國都在積極研究應用礦物元素添加劑來抑制動物機體各種營養代謝病的發生，提高生產性能。Fe在低濃度時不影響Zn的吸收。趙恒壽等[4]研究表明低錳日糧可以增加Zn的吸收。該研究結果表明，蹄病牛血清中礦物元素代謝發生紊亂，其中Mg和Ca含量顯著升高(P<0.05)，Mn和Zn含量差異極顯著(P<0.01)。該試驗中Mn含量的變化與王振勇等[5]的研究結果相一致，與趙恒壽等[4]的研究結果相反。Ca和Zn在代謝吸收中同為二價離子，能抑制錳離子的吸收，說明缺Mn在蹄病的致病過程中有重要意義[6]。Zn含量的升高可能與Cu、Fe含量過低有一定關系[7]。蹄角質在生長發育過程中對各元素的需要量很大，而蹄的硬度與各礦物元素的比例有很大關系，因此各礦物元素的供給量以及它們之間的比例是影響蹄角質中各礦物元素含量的主要因素。其中，低Mn和高Zn、Ca、Mg是蹄病易感的主要因素[7]。應對該奶牛場合理補充礦物元素，調整飼料和添加劑中各礦物元素的比例，以達到最優化配置，對于在臨床上預防蹄病具有積極作用。

動物機體是一個完整的系統，蹄病的發生不是孤立存在的，它與動物疾病、日常護理、營養水平等因素有關[8]，其中各礦物元素的供應量和它們之間合理的比例是非常重要的因素[9]。該試驗結果表明此奶牛場奶牛礦物元素代謝紊亂，嚴重影響了奶牛正常的新陳代謝，導致了蹄病的發生。該試驗結果雖然具有一定的局限性和片面性，但仍具有一定的指導意義。

[1] 王海軍，張善芳.奶牛肢蹄病病因及其防治淺析[J].湖北畜牧獸醫，2006(3)：21-22.

[2] 許永才.奶牛蹄病的發生原因及綜合防治措施[J].湖北畜牧獸醫，2006(10)：21-22.[3] 卜友泉，羅緒剛，李英文，等.動物錳營養中含錳超氧化物歧化酶研究進展[U].動物營養學報，2002，14(1)：1-7.

[4] 趙恒壽，溫偉業.乳牛蹄病與礦物元素[J].中國獸醫學報，1996(4)：400-403.

[5] 王振勇，張明江，王林.奶牛蹄病與相關礦物元素的研究[J].中國畜牧獸醫，2005，32(8)：21-22.

[6] 宋金昌，牛一兵，吳建華.畜禽營養與飼料學[M].北京：中國農業科技出版社，1999：80-95.

[7] WILDE D.Influence of macro and micro minerals in the peri-parturient period on fertility in dairy cattle[J]．Anim Reprod Sci，2006，96(3/4)：240-249．

[8] 劉志遠，王鐵軍.奶牛腐蹄病的防治[J].黑龍江畜牧獸醫，2004(10)：80.

[9] 婁華，龔信良，梁雷智.奶牛腐蹄病的綜合防治[J].中國畜牧獸醫，2005，32(10)：17-18.

Study on the Relationship between Mineral Elements and Hoof Disease in Dairy Cows

ZHAO Gui-sheng1, ZHANG De-min2, ZHANG Shu-er2, HU Hong-jie2*et al

(1. Jinan Animal Husbandry Technology Extension Station in Shandong Province, Jinan，Shandong 250306；2.Animal Husbandry General Station of Shandong Province, Jinan, Shandong 250022)

[Objective] To discuss the relationship between the content of mineral elements in dairy cows and hoof disease. [Method] Eight dairy cows with hoof disease and eight healthy dairy cows were randomly selected from a large-scale intensive dairy farm to determine the content of several kinds of mineral elements (K, Fe, Cu, Mg, Mn, Na, Zn, Ca) in the serum of dairy cows with hoof disease and healthy dairy cows by atomic absorption spectrophotometry. And the relationship between the metabolism of mineral elements and the hoof disease of dairy cows was analyzed. [Result] The content of Zn and Mn in the serum of dairy cows in experiment group had extremely significant differences with that in control group(P<0.01)，and Ca and Mg contents in experiment group had significant differences in experiment group with that in control group(P<0.05)，but the contents of K，Fe，Cu and Na in experiment group had no significant difference with that in control group(P>0.05). [Conclusion] The metabolism of mineral elements in the dairy cows with hoof disease is unusual, especially the metabolism disorder of elements related with the bone growth and development.

Dairy cow; Hoof disease; Mineral elements

趙桂省(1979- )，男，山東煙臺人，獸醫師，碩士，從事反芻動物生產方面的研究。 *通訊作者，高級獸醫師，從事反芻動物生產方面的研究。

2016-08-31

S 858.23

A

0517-6611(2016)31-0145-02