中草药添加剂对夏季奶牛产奶性能及血液氧化状态的影响

郑会超，陆 诚，张高振，张 健，黄 新，吴建良，蒋永清

（浙江省农科院畜牧兽医研究所，杭州石桥路198号，310021）

奶牛处于热应激时，体温升高，干物质采食量下降，产奶性能降低，体内的一些血液化指标发生明显变化。Calamari et al.（1990）发现泌乳中期奶牛血清中氧化状态存在弱负平衡[1]。邓发清（2008）报道奶牛在夏季血清中自由基代谢平衡显著失调[2]。Bernabucci（2002）等发现夏季围产期奶牛红细胞较血清更能灵敏反应机体氧化应激状态。清热补益类中草药添加剂能够有效缓解奶牛热应激，表现为降低直肠温度、提高呼吸频率，调节内分泌，提高产奶量10%左右[4、5、6]。具有补益作用的中药大多具有抗氧化作用，清热补益类中草药是否能够提高奶牛抗氧化功能有待研究。奶牛的抗热应激中药研中多以散剂为主，鲜见中药提取物的报道。

本研究拟通过研究不同中草药添加剂对夏季奶牛产奶性能、生理指标及血清和红细胞中氧化状态的影响，探讨适宜的缓解夏季奶牛热应激的中草药添加剂。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物

试验在杭州的杭江奶牛场进行，选用在半开放式牛舍饲养的遗传组成相似、健康无病的60头泌乳母牛，年龄4-7岁，胎次2-5胎，泌乳天数在180±15天。

1.1.2 基础日粮

所有牛饲喂TMR基础日粮，饲料配方及营养成分见表1。

1.2.3 中草药添加剂

中草药散剂B主要由生石膏、板蓝根组成，辅以荷叶、菊花利肝胆，清湿热。大青叶提取物由河北京科动物药业有限公司提供。*干物质采食量和泌乳净能为计算值，其他为实测值。

表1 TMR基础日粮配方及营养成分

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采用完全随机设计，全棚牛分为6个区组，分别接受3个处理，每个处理分别有一个南区组和一个北区组。3个处理分别为复方中草药剂B、对照组C、大青叶提取物T。B、T组每头牛每天补饲120g、15g中草药添加剂，其中B每天分两次给予，T为一次给予。

1.2 饲养管理

试验在浙江杭州杭江奶牛场进行，全群牛为拴系饲养，日喂3次TMR日粮，自由饮水，日管道式挤奶3次。分别在牛舍的南北面距牛床1.2米处悬挂温湿度表1个，记录每天8：00、14：00、20：00的温湿度，同时记录牛群的发病及诊疗情况。试验于2008年7月5日开始，8月16日结束，预饲期15天。

1.3 测定指标与采样

产奶量在预试期测定一次；正式期每5天测定一次。按配对原则每组选8头牛测定直肠温度和呼吸频率，于预期测定一次，正式期每10天测定一次。在预试期和试验末期每个区组选取3头牛于晨饲4小时后自颈静脉采血，一份用于分离血清，一份分离红细胞，利用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定生化指标，其中CAT测定采用酶解底物法，SOD的测定方法采用黄嘌呤氧化酶法，GSH-PX采用DTNH显色法，MDA采用硫代巴比妥酸法，ROS采用Fenton法，VE和TAOC采用菲琳络合法，-SH采用ELLMAN法[7]，NOS和XO采用酶促产物法，具体测定步骤和计算公式见说明书。

1.4 统计方法

原始数据用EXCEL进行处理，采用SPSS13.0[8]GLM模块进行单因素方差分析，多重比较采用邓肯氏新复极差法进行。

2 结果与分析

2.1 试验期温湿指数变化

试验期牛舍的温湿指数在80以上，表明奶牛处于严重热应激状态。牛舍南向的温湿指数高于北向，可能与南向的温度较高有关。

2.2 中草药添加剂对热应激奶牛产奶性能的影响

试前为试验地梅雨季节，日平均温度为26℃，出梅后即预试期日平均温度骤升到34℃，产奶量急剧下降30%左右，表明环境对产奶量的影响很大。

表2 不同处理试验前后的产奶量变化

正式期内添加剂组的平均产奶量显著高于对照组（P＜0.05）。正试期较预试期产奶量相比，B组增加1.58kg，提高9.6%；对照组产奶量降低0.28Kg，下降1.6%；T组基本不变。

2.3 中草药添加剂对热应激奶牛生理指标的影响

奶牛的直肠温度和呼吸频率随日测定时间及气温的变化而变化，中草药添加剂有缓解奶牛生理指标的趋势，添加剂组直肠温度降低，呼吸频率略高，但不同处理间差异不显著。

表3 不同处理的生理指标

2.4 中草药添加剂对热应激奶牛血液氧化状态的影响

血清生化指标显示随夏季高温时间持续延长，奶牛的夏末较夏初即试验末较预试期的氧化状态进一步恶化。对照组血清中过氧化氢的浓度增加1.17倍，过氧化产物丙二醛增中19.7%。CAT、SOD和SH代偿性提高，NOS、XO代偿性降低。

表4 试验初期末期不同处理对奶牛血清中氧化应激状态的影响

复方散剂有缓解夏季奶牛氧化应激的效果，表现为积极的阻遏氧化应激的深度恶化，且试验末期氧化状态的平衡性略好于对照组。复方散剂组过氧化氢浓度夏末较夏初增加23.8%，丙二醛的提高幅度也最小（13.6%）。试验末期复方散剂组的总抗氧化能力比对照组高7.3%，丙二醛比对照组低5.1%，与自由基生成有关的酶比对照组低约10%。大青叶提取物组氧化状态与对照基本相近，表明大青叶提取物未产生缓解氧化应激的效果。

表5 试验初期末期不同处理对奶牛红细胞中氧化应激状态的影响

红细胞的生化指标表明在血清中氧化应激恶化的状态下，红细胞开始积极参与热应激的调节，对照组黄嘌呤氧化酶浓度降低11.0%，总抗氧化能力增加15.1%，其中VE提高11.7%，而CAT、GSH-PX分别增加20.1%、63.3%，血红蛋白增加20.5%；脂质过氧化产物丙二醛降低16.2%；氧自由基及过氧化产物基本不变。与血清中结果不同的是，对照组的红细胞适应性调节幅度最大，大青叶提取物组次之，B组红细胞调节幅度最小，大青叶提取物组次之，B组红细胞调节幅度最小。

3 结论与讨论

3.1 中草药与产奶性能

我国南方夏季气温较高，且持续时间长、多雨。夏季暑邪常与湿邪合病，困扰脾胃，影响奶牛食欲，造成产奶量下降。运用中医学理论对奶牛热应激综合征的辨证施治，应以清热解毒、益气养阴、补脾保肝、调和营卫、攻补并用为治则。

本研究所用白虎汤加减复方散剂能够提高夏季奶牛产奶量，与多数报道一致。应用本方剂，奶牛的直肠温度降低，呼吸频率加快，表明方剂具有清热解暑的作用。吴德峰等报道石膏、板蓝根、黄芩、苍术、白芍、黄芪、党参、淡竹叶、甘草等中草药按一定比例配制成的中草药添加剂具抗热应激的作用，能使每头牛每日产奶量增加1.5kg。石膏有清热泻火、解暑、生津止渴的作用。荷叶通过利尿达到清热泻火之目的，板蓝根能清热解毒，对夏季瘟疫热毒尤有良效。

3.2 中草药与氧化应激

奶牛夏季体温升高一方面可诱导自由基产生，另一方面降低自由基防御系统酶的活性，导致体内自由基蓄积，引起脂质过氧化，产生过量丙二醛。本研究发现血清中GSH-PX SOD浓度提高。与自由基生成有关的酶浓度降低，可能是机体应对氧化应激的代偿性反应。复方散剂对GSH-pxSOD浓度的提高幅度略低于对照组，但复方散剂组的自由基及过氧化产物的增加幅度低于对照组；大青叶提取物能够降低奶牛直肠温度，但未缓解奶牛的氧化应激。以上表明复方散剂一方面通过降低奶牛体温而减少自由基的产生，另一方面补益成分如菊花中的酚类可直接清除自由基[9]。

对照组试验末期较预试期产奶量降低，血清氧化状态负平衡加剧，表明奶牛在夏末出现热蓄积，加上能量供应不足，代谢产物堆积，使细胞膜损伤加重，细胞膜通透性增加，细胞内酶大量逸出。本研究发现预试期较试验前的产奶显著下降，可以推测由于温度骤升奶牛在预试期已处于氧化应激状态。Bernabucci et al（2002）通过活性氧化代谢物过氧化氢和脂质过氧化产物两个标志物评判氧化状态，发现围产期奶牛夏季比春季红细胞中的氧化状态显著负平衡，而血浆中的氧化状态为弱负平衡，据此认为红细胞较血清更能灵敏反映机体氧化应激状态。虽然本研究同样发现血清和红细胞中的氧化状态夏末较夏初存在差异，但奶牛在适中环境温度下平衡的氧化状态未进行检测，因此不足以支持红细胞较血清更能灵敏反映机体氧化应激状态这一观点。应激反应是机体对环境作出的一系列适应性和动态性的反应，氧化状态的调控机制错综复杂，亟待一套可操作性强的氧化应激状态的评判体系，这正是本课题组下一步的研究方向。

[1]Calamari L.,M.G.Maianti,F,Amendola,and G,Lombardi.1990.On some aspects of the oxdative status and on antionxidants in blood of dairy cows during sommer .Pages 449-451Proc.13thAssociazione ScientificeProduzioniAnimailCongress,Piacenza,Italy.

[2]邓发清.热应激对泌乳奶牛抗氧化性能及微量元素代谢的影响。中国畜牧杂志，2008，44（5）：61-6

[3]U.Bernabucci,B,Ronchi,N,Lacetera and A.Nardone Markers of Oxidative status in Plasma and Erythrocytes of Transition Dairy Cows During Hot Season.J.Daiy Sci.,2002,85:2175-2179

[4]吴德峰，黄建晖.抗热应激中草饲料添加剂对奶牛产奶量的影响。兽药与饲料添加剂，2002，7（1）：28-29。

[5]孙齐英.奶牛中草药抗热应激添加剂剂量的对比试验。乳业科学与技术，2004，（2）：87-90。

[6]陈琦，沈素芒，刘佩红，崔立，姜法铭，华修国.中草药对热应激奶牛生产性能和血液指标的影响。中国奶牛，2007，（11）：10-13。

[7]G L ELLMAN.A colorimetric method for determining low concentrations of mercaptans.Arch biochem biophys ,1958,443:440

[8]SPSS.2001.Statistice Version 10.0 SPSS inc,Chicago,IL.

[9]于善凯，张英.不同品种杭白菊中酚类物质含量和清除自由基活性的比较，食品科学，2001，22（4）84-87