中藥復方制劑對熱應激肉牛生產性能及生理生化指標的影響

張新雨，劉　博，羅軍榮，徐　洋，尚含樂，楊食堂，宋小珍*

(1.江西農業大學江西省動物營養重點實驗室，南昌 330045； 2. 高安裕豐農牧業有限公司，宜春 330800)

隨著全球氣候變暖和畜牧養殖集約化程度的提高，由夏季高溫誘發的熱應激反應在畜禽飼養中已越來越普遍。肉牛屬于恒溫動物，皮下脂肪厚且汗腺不發達，耐寒不耐熱，在南方夏季高溫高濕環境下，肉牛容易遭受熱應激[1]。熱應激反應會導致肉牛食欲下降、生長緩慢、飼料利用率低下、牛肉產出率降低等不良后果，導致經濟效益下降[2-4]。如何預防肉牛熱應激反應是當前南方夏季肉牛養殖的重要問題。

在熱應激防控上，目前國內外多采用遮蔭、噴淋(霧)、吹風等物理手段降低牛舍環境溫度，提高日糧蛋白水平或增加飼喂次數等方法來減輕熱應激的危害[5-6]。但是，這些化學藥物不僅提高了肉牛養殖成本、也給實際生產帶來了諸多麻煩。而當動物遭受熱應激疾病時，生產上則普遍使用鎮靜劑、抗生素等化學藥物來對癥治療。這些化學藥物的使用雖然可在一定程度上緩解動物的熱應激反應，維持動物的健康和基本生產性能，但長期超量使用化學藥物會造成牛肉產品中藥物殘留超標，嚴重影響食品的質量安全。中藥取自天然，兼有營養物質與藥物的雙重作用，能全面調整機體生理功能，目前已被廣泛應用于雞、豬、奶牛的熱應激防治中。研究表明，天然中草藥作為飼料添加劑具有促進動物生長發育、提高動物生產性能、增強動物體質、防病和治病等作用。但是，中藥種類繁多，所含成分復雜多樣，不同性味藥物組成的復方具有多種功效，且其藥效還與應用對象的生理特點關系密切。

本試驗擬以錦江黃牛為試驗動物，研究在飼糧中添加兩種中草藥復方制劑對肉牛的抗熱應激效果，為中草藥添加劑在南方夏季肉牛生產中的應用提供參考依據。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

1.1.1試驗動物本試驗以高安裕豐農牧有限公司提供的18頭22月齡，初重為(433.41±15.10) kg且健康狀況良好的未去勢錦江黃牛作為試驗動物。

1.1.2中藥復方制劑中藥復方Ⅰ：以下稱健脾化濕方，由石膏(GypsumFibrosum)、藿香(Agastacherugosa)、黃芪(Astragalusmembranaceus)、陳皮(AurantiiNobilisPericarpium)、木香(RadixAucklandiae)組成，比例為1∶1∶1∶1∶1；中藥復方Ⅱ：以下稱清熱祛濕方，由石膏(GypsumFibrosum)、藿香(Agastacherugosa)、蒼術(RhizomaAtractylodes)、葛根(Puerarialobata)、甘草(GlycyrrhizauralensisFisch) 組成,比例為1∶2∶2∶2∶1。所有中藥原藥均購自江西樟樹某藥材公司，將原藥自然干燥后粉碎過40目篩，然后按配方均勻混合制備中藥復方制劑并裝袋備用。

1.2　飼養管理

試驗牛采用對頭式栓系舍飼方式，日喂2次(06:00和18:00)，每次先精后粗。小麥粉限量飼喂，啤酒糟和稻草自由采食，準確記錄進食量，喂料 0.5 h 后飲水。每天中午用冷水刷拭牛體1次，保持圈舍清潔。

1.3　試驗時間及地點

本試驗于2016年6月20日-2016年8月31日在江西高安裕豐農牧有限公司進行，預飼期為10 d，正式期為60 d，試驗期為70 d。

1.4　基礎日糧

根據牛場生產實際，試驗牛日糧由小麥粉、啤酒糟、稻草、小蘇打、食鹽和預混料組成。小麥磨碎，每頭肉牛日喂量3 kg；小蘇打、食鹽、預混料分別按1%、0.5%、2%拌入小麥粉中飼喂 (每千克預混料含: VA 150 000 IU，VD320 000 IU，VE 3 000 IU，Fe 3 200 mg，Mn 1 500 mg，Zn 2 000 mg，Cu 650 mg，I 35 mg，Se 10 mg，Co 10 mg，Ca 130 g，P 30 g)；新鮮啤酒糟自由采食；干稻草細切，長度約為 1～2 cm，自由采食。

1.5　試驗設計

采用單因子完全隨機試驗設計，將18頭牛隨機分為3個組,分別為對照組、健脾組(SS)和清熱組(CH)，每組6個重復，每個重復 1頭牛。對照組飼喂基礎日糧，2個試驗組分別在基礎日糧上添加健脾化濕方和清熱祛濕方。2 種復方日飼喂量均為每頭牛100 g，日喂 2次每次50 g，每次飼喂前拌入小麥粉中。

1.6　檢測指標與方法

1.6.1牛舍環境的溫濕指數(Temperature humidity index，THI)將溫濕度計懸掛在試驗牛群兩邊墻壁與牛體等高處(距地面約1.5 m)，在正試期期間，記錄每天08:00、14:00及20:00的溫度和相對濕度。根據A.Berman[7]報道的方法計算牛舍環境THI。

THI=td-(0.55-0.55×RH)×(td-58)，

式中：td為華氏溫度，RH為相對濕度，其中td=攝氏溫度×9/5+32。

1.6.2生理指標呼吸頻率：于正試期第1、20、40和60天 14:00觀察試驗牛安靜時胸廓和腹部的運動，用秒表計時，計數器計數，計算呼吸頻率。每頭牛連續觀測3次，每次2 min，取平均值為最終值。

體溫：于正試期第1、20、40和60天的14:30用獸用體溫計測定每頭牛的肛溫。

1.6.3血液指標在正式期結束后，對全部試驗牛進行空腹頸靜脈采血。用無抗凝采血管采集15 mL 血液，傾斜靜置30 min后，以3 500 r·min-1離心10 min，吸取離心后的上清液，制備血清，放置于-20 ℃冷凍保存備用。用肝素鈉采血管采集5 mL 血液，滾動采血管混勻，放置于-20 ℃冷凍保存備用。

血清瘦素、脂聯素采用酶聯免疫分析法，試劑購自R&D Systems公司。血液生化指標使用日立7600生化儀檢測；血液激素指標使用放射免疫分析法檢測，樣品送至北京康佳宏達生物科技有限公司測定。

1.6.4生產性能測定平均日采食量：試驗期間記錄每天每頭牛的采食量，計算每頭牛的平均日采食量。

平均日增重：試驗正式期第1、30、60天，早晨進行空腹稱重，計算平均日增重。

料重比：料重比為平均日采食量/平均日增重。

1.7　統計分析

采用Excel 2003對所有試驗數據進行初步整理，使用SPSS17.0中的單因素方差分析(one-way ANOVA)進行差異顯著性分析，采用Duncan＇s法進行多重比較。P<0.05表示差異顯著。

2　結　果

2.1　牛舍環境溫度、濕度與溫濕指數的變化

由圖1可以看出，在正試期60 d中，牛舍環境的日平均溫度最高達到了33.17 ℃，有54 d在27 ℃以上；日平均相對濕度(RH)最高時達到了86.67%，有56 d的日均RH高于60%；日平均溫濕指數(THI)在72～78的時間為18 d，在79～87的時間為40 d，THI高于88的時間為0 d。

圖1　牛舍環境溫度、相對濕度和溫濕指數Fig.1　 Temperature, relative humidity and THI in house of beef cattle

2.2　中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛體溫和呼吸頻率的影響

由圖2可知，從體溫的變化看，與對照組相比，健脾組肉牛的體溫在試驗的第1 和第20天無顯著變化(P>0.05)，但在第40和第60天時均顯著低于對照組(P<0.05)；清熱組在第20和第60天比對照組顯著降低(P<0.05)，而在第1和第40天與對照組差異不顯著(P>0.05)；兩個中藥復方添加組之間無顯著差異(P>0.05)。處理組呼吸頻率的變化主要表現在試驗的第20和第40天，而在試驗的第1 和60 天各處理之間無顯著差異(P>0.05)；在第20和第40天，健脾組和清熱組試驗牛的呼吸頻率均比對照組顯著降低(P<0.05)，而兩個中藥復方添加組之間差異不顯著(P>0.05)。

圖2　中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛體溫和呼吸頻率的影響Fig.2　 Effects of Chinese medicine prescriptions on body temperature and respiratory rate of beef cattle under hot environment in summer

2.3　中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛血清生化指標的影響

由表1可知，與對照組相比，健脾組的血清TP、ALB、TG含量分別升高了7.08%、 8.97%和50.00%(P<0.05)，血清TC降低了19.40%(P<0.05)，HDL-C和LDL-C含量分別比對照組下降了22.39%(P>0.05)和25.00%(P>0.05)；其余各項指標均無顯著差異(P>0.05)；清熱組的TP、ALB、GLO、BUN、GLU、TG、TC、HDL-C、LDL-C等各項指標與對照組相比均無顯著差異(P>0.05)。但是，清熱組的血清TG含量比健脾組顯著降低了24.24%(P<0.05)，TC含量比健脾組提高了17.78%(P<0.05)，其余指標在兩個中藥復方組之間無顯著差異(P>0.05)。

表1中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛血清生化指標的影響

Table1EffectsofChinesemedicineprescriptionsonserumbiochemicalindexesofbeefcattleunderhotenvironmentinsummer

項目Item對照組Control健脾組SS清熱組CH總蛋白/(g·L-1)TP78.65±2.66a84.22±5.59b82.25±3.56ab白蛋白/(g·L-1)ALB27.10±2.03a29.53±1.93b29.22±0.90ab球蛋白/(g·L-1)GLO51.55±2.4954.68±4.3753.03±3.61尿素氮/(mmol·L-1)BUN6.52±0.436.23±0.846.53±0.96血糖/(mmol·L-1)GLU3.75±0.483.58±0.233.44±0.26甘油三酯/(mmol·L-1)TG0.22±0.03a0.33±0.05b0.25±0.02a總膽固醇/(mmol·L-1)TC3.35±0.32b2.70±0.24a3.18±0.20b高密度脂蛋白膽固醇/(mmol·L-1)HDL-C2.01±0.511.56±0.281.93±0.57低密度脂蛋白膽固醇/(mmol·L-1)LDL-C0.96±0.290.72±0.140.84±0.24

同行數據肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同

In the same row, values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05),while values without letter superscript or the same letter mean no significant difference (P>0.05).The same as below

2.4　中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛激素水平的影響

表2的結果顯示，與對照組相比，健脾組血清INS水平上升了38.41%(P<0.05)，ADPN水平上升了34.65%(P<0.05)；清熱組血清T3、T4含量分別升高了12.04%(P<0.05)和15.18%(P<0.05)，INS和GH分別下降了21.27%(P<0.05)和6.85%(P<0.05)。此外，清熱組與健脾組相比血清INS、GH和ADPN含量分別降低了75.80%(P<0.05)11.47%(P<0.05)和25.93%(P<0.05)，血清T3、T4水平分別升高了15.70%(P<0.05)、12.82%(P<0.05)。

表2中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛內分泌激素的影響

Table2EffectsofChinesemedicineprescriptionsonendocrinehormoneslevelsofbeefcattleunderhotenvironmentinsummer

項目Item對照組Control健脾組SS清熱組CH胰島素/(μIU·mL-1)INS30.33±0.80b41.98±1.78c23.88±0.88a生長激素/(ng·mL-1)GH3.65±0.19b3.79±0.16b3.40±0.11a三碘甲狀腺原氨酸/(ng·mL-1)T31.08±0.06a1.02±0.07a1.21±0.06b甲狀腺素/(ng·mL-1)T468.12±2.60a68.40±2.31a78.46±3.19b皮質醇/(μg·dL-1)COR3.69±0.453.10±0.673.35±0.50瘦素/(ng·mL-1)LP6.34±0.306.57±0.246.33±0.14脂聯素/(ng·mL-1)ADPN1.01±0.06a1.36±0.09b1.08±0.06a

2.5　中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛生產性能的影響

由表3可知，與對照組相比，健脾組試驗牛的ADF和ADG分別下降了21.79%(P<0.05)和66.67%(P<0.05)，F/G上升了118.91%(P<0.05)；清熱組試驗牛的ADF和ADG分別提高了13.53%(P>0.05)和18.52%(P>0.05)，F/G下降了12.10%(P>0.05)。

表3中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛生產性能的影響

Table3EffectsofChinesemedicineprescriptionsonproductionperformanceofbeefcattleunderhotenvironmentinsummer

項目Item對照組Control健脾組SS清熱組CH平均日采食量/(kg·d-1)ADFI5.69±11.04a4.45±0.34b6.46±0.35a平均日增重/(kg·d-1)ADG0.54±0.22a0.18±0.06b0.64±0.12a料重比F/G11.74±4.08a25.70±6.96b10.32±1.77a

3　討　論

3.1　中藥復方制劑對夏季高溫條件下肉牛的抗熱應激作用

A.Berman等[7-8]報道，當牛舍環境溫濕指數大于72時，牛只處于熱應激狀態，其中，72～78為輕度熱應激，79～87為中度熱應激，88以上為高度熱應激。本試驗中，牛舍的溫濕指數有2/3時間處于中度熱應激區間，這表明試驗期間供試牛處于熱應激狀態。我國南方夏季氣候多高溫潮濕，即氣候炎熱，雨水較多，具有濕熱之性，中(獸)醫藥理論認為，高溫高濕飼養環境引起的應激反應屬濕熱所致，即感受濕熱之邪。濕熱之邪常郁阻中焦脾胃，導致中焦脾胃運化功能障礙，且濕為陰邪，熱為陽邪，二者屬性不一，故病程中出現濕偏重、熱偏重或者濕熱并重等類型。治療上常采用清熱祛濕原則。此外，南方夏季持續時間長，長夏易誘發機體出現暑熱癥，暑熱可引起脾胃功能失調，使動物食欲減退，消化能力變差。現代醫學認為，中醫學的脾胃是以消化系統為主的多系統、多功能的綜合單位，防治熱應激可從健脾和胃著手。

本研究依據中獸醫學對熱應激的“辯證論治”，結合肉牛的生理特點，以及本實驗室前期研究基礎，選擇石膏、藿香、蒼術、葛根等清熱祛濕類中藥來作為主要藥物。按照中(獸)醫藥“君臣佐使”原則組方，配伍得到兩個在南方夏季高溫高濕條件下可供肉牛使用的復方。其中，健脾化濕方以藿香、蒼術為主藥，以陳皮、木香為輔藥，主要功效是健脾、促消化、防止暑濕之氣侵入肉牛機體，引起應激反應；清熱祛濕方以石膏和葛根等清熱藥物為主藥，以藿香為輔藥，主要功效是降低肉牛體溫、祛除濕熱對機體帶來的負面影響[9]。研究結果顯示，兩個中藥添加劑添加后，肉牛的體溫和呼吸頻率呈現顯著下降趨勢，內分泌激素水平趨于穩定。體溫和呼吸頻率是恒溫動物熱感受性的重要衡量指標與動物生理狀況是否正常的的重要體征，可以用來評估高溫影響程度。一般來說，肉牛直腸溫度正常范圍為38.5～39.0 ℃，呼吸頻率為10～30次·min-1。但是，熱應激會導致畜禽體溫升高，呼吸頻率加快，嚴重時甚至會出現熱射病或者死亡[10]。

內分泌系統(Endocrine system)是機體的重要調節系統，可調節機體的生長發育和各種代謝，維持內環境的穩定，并影響動物生理體征和生產性能等。高溫刺激后內分泌系統中激素分泌紊亂，腎上腺分泌的糖皮質激素(皮質醇、皮質酮)和甲狀腺分泌的甲狀腺激素(T3、T4)在機體中的含量均發生變化，從而導致機體糖類、脂類和蛋白質的代謝活動減弱[11]。因此，血清中皮質醇、甲狀腺激素的含量是衡量熱應激的重要指標，在熱應激條件下，甲狀腺分泌激素會降低，而皮質醇屬于應激激素，會增高[12-13]。王文娟等[14]研究表明，在夏季濕熱環境下，以藿香、黃柏、蒼術和石膏等具有解表和中、清熱瀉火、燥濕健脾功效的中藥按一定的比例組成復方制劑飼喂肉牛，改善了肉牛育肥性能、降低了肉牛血清皮質醇水平。X.Z.Song等[15]報道，由藿香、蒼術、石膏等按配伍的復方制劑可降低熱應激肉牛的體溫和腹瀉率，可有效的緩解和治療夏季高溫給肉牛帶來的熱應激。本研究結果表明，添加兩種中藥復方制劑后均可降低熱應激條件下錦江黃牛的體溫與呼吸頻率，有效的緩解肉牛的熱應激反應；血清T3、T4水平與對照組相比有上升趨勢，皮質醇顯著下降，這提示添加中藥復方制劑可以改善熱應激牛的內分泌，增強肉牛的抗熱應激效果。

3.2　中藥復方制劑對熱應激條件下肉牛血液生化指標的影響

現代研究表明，中草藥中含有的甙類、生物堿、多糖、有機酸、揮發性成分等免疫活性物質能活化機體的免疫系統，可從不同環節激發免疫應答[16]。比如蒼術具有燥濕健脾，祛風濕的功效；黃芪則具有補氣固表，利尿生肌的作用；石膏具有清熱瀉火，收斂生肌的作用；陳皮則具有理氣健脾，燥濕化痰的功效[11]。血液是機體代謝產物的載體，且較易獲得，因此血清生化指標是可以反映機體代謝變化和組織正常生理功能的指標，可以作為判斷生理功能狀態的參數[17-18]。血清總蛋白、白蛋白含量反映了機體蛋白質吸收和代謝狀況，尿素氮的含量可以準確的反映機體內蛋白分解代謝與腎功能狀況，動物血清中甘油三酯與總膽固醇含量的增減可作為衡量脂肪代謝的指標。本研究結果表明，添加健脾方后試驗牛的血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、甘油三酯水平均比對照組有提高趨勢，這提示熱應激可能抑制了肉牛對飼料養分的消化、吸收和利用。

此外，健脾組試驗牛的血清總甘油三酯水平顯著高于對照組，但總膽固醇含量比對照組顯著降低，高密度脂蛋白-膽固醇和低密度脂蛋白-膽固醇的含量均有下降趨勢，并且血清脂聯素和瘦素的水平均出現升高，這提示在飼料中添加健脾方后不僅可促進養分的代謝利用，而且對肉牛脂類代謝有顯著調控效應。但清熱祛濕方添加后雖然可改善肉牛的生產性能，但對肉牛脂類代謝相關指標沒有顯著影響，這提示中藥對肉牛的抗熱應激作用可能存在多靶點效應。有研究表明，機體脂類代謝受內分泌激素水平的調節。胰島素能調節肝中的生長激素受體，并通過影響肝中促生長因子的生成量作用于生長激素[19]，而生長激素是調節動物生長最主要的激素之一，在肌肉與脂肪組織之間有極強的營養重分配功能，脂聯素作為一種胰島素超敏化激素,可以明顯加強胰島素的抑制糖原異生作用，抑制肝的糖生成，瘦素可直接抑制脂肪合成，促進其分解[20]。在本試驗中，健脾組的血清脂聯素含量比對照組有顯著增高，這進一步證實了健脾方添加后可促進熱應激肉牛的脂類合成代謝。

3.3　中藥復方制劑對熱應激條件下肉牛生產性能的影響

生產性能是家畜生產水平的體現，而熱應激狀態下的肉牛為了使體溫維持相對平衡，會減少采食量以便于降低機體的產熱，導致料重比升高[21]。但采食量的降低會減少營養物質的攝入，使機體無法獲得足夠的養分維持其生長需要，導致動物出現生長緩慢。已有的報道表明，一些中草藥及復方有提高畜禽生產力，增強抗應激能力，提高機體免疫力等作用[22]。研究表明，中草藥添加劑有增進食欲，改善消化和營養代謝功能，促進新陳代謝，加快飼料轉化，提高生產性能等作用[23-28]。本研究結果表明，清熱組的平均日采食量和日增重與對照組相比有提高的趨勢，料重比則降低，這提示清熱祛濕方在一定程度上緩解了熱應激所帶來的負面影響，改善了食欲狀況。然而，健脾組肉牛的平均日采食量和日增重與對照組相比顯著降低，料重比則升高，分析原因可能與健脾化濕方中部分原藥如陳皮、木香等適口性較差有關。此外，從血清生化指標的結果看，健脾化濕方添加后促進了熱應激肉牛的脂類合成代謝，這可能引起育肥后期牛肉中脂類沉積增加，使肉牛增重變慢。筆者將就肉牛的肌肉品質和肌肉脂肪含量等相關指標做進一步分析研究。

4　結　論

添加健脾化濕和清熱祛濕兩種復方制劑均可緩解夏季高溫高濕條件下肉牛的熱應激反應。其中，健脾化濕方可促進肉牛脂類合成，但對其生產性能具有負面影響。

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