奶山羊乳腺血流量检测的研究

宋移福 马卫明 王中华 贺加双 傅 莹 曹永芝 池洪亮 谢 冰 刘莲莲

(山东农业大学动物科技学院,泰安 271018)

泌乳反刍动物乳腺血流量的检测目前已是反刍动物营养学中的常用技术,对研究乳房营养物质的吸收与代谢有着积极作用,但目前尚无血流量检测的标准。探讨不同外部因素对奶山羊乳腺血流量的影响,可以为血流量检测标准的制定提供理论依据。检测血流量的方法比较多,其中最有效且精准的为 transit-time超声血流量计法[1-7]。影响乳腺血流量的因素主要有挤奶[8]、躺卧[9]、环境、饲喂方式[10]、激素 (前列腺素[11]、催产素[12]、肾上腺素[1]等)及代谢产物(NO[13]等)等,这些国外都有相关研究。进入羊乳房的血管有阴部外动脉、会阴动脉和会阴静脉,汇集于腹部皮下静脉和阴部外静脉。乳腺淋巴流相对于血流量来说可以忽略不计[8],但在非初次泌乳的反刍动物中常发生阴部外静脉血液逆流的情况[14]。本试验主要研究结扎阴部外静脉以及躺卧、挤奶、饲喂方式对乳腺血流量的影响。为控制各种复杂的影响因素,试验在代谢笼中限制羊的运动和供给饮食,并保证温度适宜和无外界应激因素。利用软件人工标记和数据截取以区分和计算正常、躺卧、挤奶等情况下的乳腺血流量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

TS420型 transit-time血流量计(Transonic Systems)、Biopac MP100数据记录分析系统、Thinkpad R400笔记本电脑、代谢笼、常规手术器械等。

1.2 试验设计与饲粮

山羊选取自莱芜奶基地,选择 1～3岁,体况、产奶量、乳脂率相近,泌乳期 4～5个月,体重 30～60 kg,泌乳初期的健康奶山羊。试验 1随机选取6只羊,体重平均 38 kg,分别测定每只羊结扎阴部外静脉前和结扎后的乳腺血流量并进行对比。试验 2随机选取 3只羊,体重平均 37 kg。在山羊乳腺血流量随营养的变化研究中测定每只羊饲喂1/2饲粮时和恢复饲喂正常饲粮时的乳腺血流量,09：00和 15：00各检测 30 m in乳腺血流量,每只羊重复测量 6 d。在躺卧对乳腺血流量的影响研究中分别测定每只羊站立和躺卧时的乳腺血流量,每只羊重复测量 10次。在山羊挤奶对乳腺血流量的影响研究中分别测定每只羊挤奶前、挤奶时和挤奶后的乳腺血流量,每只羊重复测量 3次。试验 3随机选取 1只羊,体重 30 kg。分别测定羊在每天 12次(每 2 h饲喂 1次)饲粮饲喂方式和每天 3次(08：00、12：00和 18：00)饲粮饲喂方式下的乳腺血流量,各饲喂方式下的乳腺血流量均连续测量 24 h,并各重复 4日。参照 NRC(1981)奶山羊饲养标准并结合我国奶山羊饲养标准配制试验饲粮,以玉米、豆粕和羊草为主要原料,辅以添加剂等制成颗粒饲料,通过代谢笼自动喂料,自由饮水[15],每天挤奶 2次。基础饲粮组成及营养水平见表 1。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels o f basal diets(air-dry basis) %

2 测定指标

2.1 结扎阴部外静脉对乳腺血流量的急性影响

对奶山羊进行全身麻醉结合局部麻醉,左侧卧保定于手术台上。结扎右侧会阴动脉和会阴静脉。在腹股沟部右侧乳房与大腿中部做一 5～10 cm的切口,仔细分离阴部外动脉和阴部外静脉。在阴部外动脉植入大小合适(3～6 mm)的血流量探头。固定切口内探头和引到右侧肷部皮肤外的数据接头。将血流量计与电脑、生物分析仪和探头连接好并在探头与血管之间加入耦合剂,利用 AcqKnow lege 3.91软件检测血流量。当血流量稳定后检测 120 s,将已准备好的结扎线迅速结扎阴部外静脉,同时按下电脑 F9键用 AcqKnow lege 3.91软件做标记,然后检测 360 s。乳腺血流量数据分别取结扎前 120 s至结扎瞬间、结扎瞬间至结扎后 120 s、结扎后 120～240 s、结扎后 240～360 s平均值并记录[1]。

2.2 山羊乳腺血流量随营养的变化及躺卧、挤奶对血流量的影响

对试验羊每天 09：00和 15：00各进行 1次乳腺血流量检测,每次检测 30 min,每天 06：00和18：00各挤奶 1次。一共检测 12 d,前 6 d饲喂饲粮减少 1/2[10]。取乳腺血流量取站立非挤奶时的血流量平均值。检测时山羊随时可能会躺卧,所以检测时需全程监视,躺卧时用 AcqKnow lege 3.91软件并按下电脑 F9键做标记用软件标记,起立后再做标记;取躺卧前 120 s、躺卧时、起立后120 s[1]的血流量平均值进行分析。挤奶时也用软件标记,对挤奶前 120 s、挤奶时、挤奶后 120 s[1]的血流量取平均值进行分析。

2.3 不同饲喂方法下对乳腺血流量的影响及产奶量与乳腺血流量间的关系

对每 2 h饲喂 1次的试验羊进行 24 h的乳腺血流量检测,连续检测 4 d。1周后对羊每天 3次(08：00、12：00、18：00)[16]进行饲喂,检测 24 h的乳腺血流量,连续检测 4 d。

2.4 数据分析

使用软件 AcqKnow ledge 3.91采集数据,Excel 2010软件分析工具库中的数据分析功能进行单因素方差分析和配对资料的 t检验,结果以平均值 ±标准误表示,以 P＜0.05、P＜0.01为差异显著性判断标准。

3 结 果

3.1 结扎阴部外静脉时乳腺血流量的变化

对 6只不同年龄的羊进行阴部外静脉结扎,血流量变化见表 2。通过将 6只羊结扎阴部外静脉前的乳腺血流量与结扎后各时间段乳腺血流量进行配对资料的 t检验可知,结扎山羊阴部外静脉后各时间段乳腺血流量与结扎前相比差异均不显著(P＞0.05),结扎阴部外静脉对乳腺血流量的检测没有影响。

表 2 结扎阴部外静脉前后的乳腺血流量Table 2 The mammary blood flow before and after external pudendal vein ligation m L/m in

3.2 营养变化及躺卧、挤奶对山羊乳腺血流量的影响

3.2.1 营养变化对山羊乳腺血流量的影响

营养变化对乳腺血流量的变化曲线见图 1。通过将 1～6 d的血流量与 7～12 d的血流量进行单因素方差分析可知,饲喂饲粮减少 1/2后山羊乳腺血流量与正常饲喂相比极显著差异(P＜0.01)。血流量极显著降低说明山羊的营养状况对血流量有很大影响。

图 1 血流量变化曲线Fig.1 The changes ofmammary b lood flow curves

3.2.2 躺卧对山羊乳腺血流量的影响

由表 3可见,山羊躺卧后乳腺血流量与站立时相比有极显著差异(P＜0.01),表现为显著升高。图 2可看出山羊躺卧时乳腺血流量会迅速升高,起立时则迅速恢复正常。3.2.3 挤奶对山羊乳腺血流量的影响

由表 4可见,挤奶时和挤奶后的乳腺血流量与挤奶前的乳腺血流量相比差异均不显著(P＞0.05),说明挤奶对乳腺血流量的影响可以忽略不计。

表 3 山羊躺卧前后的乳腺血流量Table 3 Themammary blood flow of goats before and after lying mL/m in

图 2 山羊躺卧前后的乳腺血流量Fig.2 The mammary b lood flow of goats before and after lying

表 4 挤奶前后的乳腺血流量Tab le 4 Themammary b lood flow of goats before and afterm ilking mL/m in

3.3 连续检测乳腺血流量的变化规律

每 2 h饲喂 1次的 24 h羊乳腺血流量变化见图3。乳腺血流量从 01：00到 12：00总体呈下降趋势,从 12：00到 24：00呈上升趋势 。 08：00到 18：00血流量比夜间的低,12：00接近最低,总体呈抛物线趋势。由表 5可见,每天乳腺血流量平均值与每天总产奶量成正相关,上午的产奶量比下午高,每天产奶量与乳腺血流量平均值间的关系为 y=-20.33+2.82x。

图 3 每天饲喂 12次的乳腺血流量变化曲线Fig.3 Themammary b lood flow curves by feeding 12 times a day

表 5 每天饲喂 12次的乳腺血流量平均值与产奶量Table 5 The average ofmammary blood flow and dailym ilky yield by feeding 12 times a day

每天 08：00、12：00、18：00饲喂 3次羊的 24 h乳腺血流量变化见图 4。由图 4和表 6中乳腺血流量变化规律不如图 3和表 5明显,从 11：00到 16：00乳腺血流量水平依然较低。06：00和 18：00饲喂后2～3 h后到达峰值,而 12：00饲喂后 5 h血流量才表现升高趋势。由表 6可见,每天乳腺血流量平均值与每天总产奶量并不成正相关,无规律可寻。

图 4 每天饲喂 3次的乳腺血流量变化曲线Fig.4 The mammary blood flow curves by feeding 3 times a day

表 6 每天饲喂 3次的乳腺血流量平均值与产奶量Table 6 The average o fmammary blood flow and dailym ilk yield by feeding times a day

4 讨 论

Nielsen等[16]对泌乳山羊阴部外静脉血流量随泌乳阶段(产后 2周、10周和 12周)进行了研究,结果表明,结扎阴部外静脉使阴部外动脉血流量降低(36%、19%和 3%),腹部皮下静脉的血流量增加(24%、8%和 -2%)。表明动物在代偿作用下,结扎阴部外静脉对血流量的影响随时间增长而变小。本研究也证实了结扎阴部外静脉能够通过直接阻断阴部外动脉或由于静脉阻力产生的反向压力干扰动脉血流,随后动物通过代偿作用使血流量趋于正常,并且结扎阴部外静脉后血流量变化没有显著性差异,在短时间内能使血流量恢复,术后恢复一段时间则更不会影响血流量,说明结扎阴部外静脉对检测血流量没有影响。该研究为急性效应,因而对血流量的影响与正常情况下相比,内乳的分泌所产生的效应可能不具有可比性。保证腹部皮下静脉血液仅回流自乳腺的方法是结扎除阴部外动脉和腹部皮下静脉的所有流入和流出血管,一般需结扎阴部外静脉及会阴动脉与静脉[17]。Bequette等[17]在研究时结扎了会阴动脉和会阴静脉,发现并没有影响动物健康和产奶量。为保证检测结果的准确性,术后至少恢复一个月时间[8,18]再进行血流量检测,以减小手术应激及疼痛等影响。

本试验中,血流量随着营养的变化而呈规律性变化。Davis等[19]在研究中发现,羊饥饿 48 h后乳腺血流量明显下降。当营养供给减少时,进入乳房的血流量可能会因为优先供给维持能量而减小并会在一天内出现显著下降,恢复正常饲喂后乳腺血流量一般在 10 h内恢复正常[18]。

挤奶时,乳腺血流量可能会发生变化,Renaudeau等[20]在关于母猪乳腺血流量检测的研究中表明挤奶能显著降低母猪的乳腺血流量,在其他研究中,奶牛乳腺血流量在挤奶的过程中会升高,并被指出可能与挤奶时产生的催产素和挤奶效率有关[19-21]。本试验发现,挤奶能引起奶山羊乳腺血流量的波动,但不显著,影响可以忽略。

羊躺卧时,血流量表现为突然升高,变化极显著,说明体位和饲喂方式对乳腺血流量的影响较大,并可能影响乳腺养分的吸收。对奶牛站立或躺卧体位下乳腺血流量的测定结果表明,躺卧体位下血流量增加了 18%[22]。由于躺卧时血流量变化较大,要得到准确的乳腺血流量必须在羊站立时进行检测。

间隔较短时间饲喂羊时其血流量变化较小,富有规律性。夜间血流量明显高于白天,血流量与产奶量也成正相关,上午产奶量比下午高,这可能与白天血流量比夜间低有关。饲喂饲粮减少 1/2到正常饲粮时血流量在一天内明显回升,说明营养对血流量的影响缓慢而显著。Bequette等[17]在一项初步研究中发现养分吸收信号对乳腺血流量的调节有明显影响,山羊饲喂后 1～2 h乳腺血流量开始上升,3～5 h达到高峰。饲喂次数减小到每天 3次时,白天血流量水平依旧较夜间低,06：00和 18：00饲喂后 2～3 h后乳腺血流量达到峰值,这和 Bequette等[17]的结果相似,但 12：00时饲喂后 5 h才有升高趋势,可能与白天这段时间乳腺血流量水平相对较低有关。了解养分摄入与血流量之间联系的机制对研究促进养分向乳腺的分配机制有重要意义,在本试验中也有相似的结论,即缩短饲喂时间有助于减小营养吸收对乳腺血流量的影响。

5 结 论

①结扎阴部外静脉能有效防止阴部外静脉逆流且不影响乳腺血流量的检测(P＞0.05)。

②饲喂饲粮减少 1/2后山羊乳腺血流量与正常饲喂相比极显著差异(P＜0.01)。

③挤奶能引起奶山羊乳腺血流量的波动,但差异不显著(P＞0.05)。

④躺卧能极显著增加乳腺血流量(P＜0.01),为得到准确的乳腺血流量必须保证在羊站立的姿势下进行检测。

⑤缩短饲喂间隔时间有助于减小营养吸收对乳腺血流量的影响。

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