热应激对奶牛影响的研究进展

文/贾文彬 张子淇 高登宏（北京奥特奇生物制品有限公司）



热应激对奶牛影响的研究进展

文/贾文彬 张子淇 高登宏
（北京奥特奇生物制品有限公司）

摘 要：热应激每年都会给全球奶牛养殖业造成巨大的经济损失。近年来随着试验条件的改善，国内外学者对奶牛热应激方面进行了大量的研究。热应激对泌乳牛和围产牛均会产生影响，常用饲料添加剂，如酵母、烟酸铬等对缓解热应激具有一定的作用。

关键词：奶牛；热应激；营养调控

热应激是世界奶牛养殖业面临的一个令人头疼的问题，每年都会给奶牛业造成巨大的损失。泌乳牛受到热应激会降低泌乳性能和繁殖效率，损害奶牛的健康［1］。而奶牛在围产阶段受到热应激时，不仅会降低下一个泌乳期的生产性能［2］，还会对犊牛的生长发育［3］以及初乳的质量［4］造成不良的影响。营养调控是缓解奶牛热应激常用的方法之一，近年来人们常常使用酵母、烟酸等饲料添加剂来缓解奶牛的热应激。本文针对目前热应激对泌乳牛和围产牛影响的研究进展，以及常用饲料添加剂的抗热应激效果做一简单综述。

1 热应激对奶牛的影响

1.1 热应激对泌乳牛的影响

关于热应激对泌乳牛的影响，国内外学者做了大量的研究。结果表明，热应激会降低奶牛的干物质采食量［5］，降低产奶量［6］，降低乳中脂肪、蛋白质和乳糖的含量［7］。过去人们通常把产奶量下降归结到干物质采食量的下降。而Rhoads等（2009）研究发现，干物质采食量的下降只是造成产奶量下降的部分原因。该试验采用配对试验设计，将试验牛群分成2 组，其中一组为热应激组，一组为对照组，人为地将对照组的干物质采食量控制到与热应激组相同。结果发现，热应激期间干物质采食量的下降只能解释产奶量下降的35%［5］。Wheelock等（2010）采用类似的试验设计，发现热应激期间干物质采食量下降只能解释产奶量下降的50%［8］。余下部分可能是热应激期间奶牛内分泌和能量代谢改变造成的［5，8］。

热应激会损害奶牛的瘤胃功能，降低对日粮营养成分的消化。温雅俐等的研究发现，热应激期间奶牛的干物质、粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维及钙和磷的消化率显著低于非热应激期［9］。造成消化率下降的原因一方面可能是因为热应激期间饮水增多，瘤胃内容物流通速度过快，食糜在瘤胃中停留的时间变短。另外一方面是因为热应激期间奶牛呼吸加快，导致呼吸性碱中毒，减少了唾液中HCO3-浓度，从而减少了唾液对瘤胃酸度的中和能力［10］。反刍时间减少，唾液分泌量减少，瘤胃pH值变低可能是造成奶牛热应激期间日粮消化率降低的第三个原因［11］。

热应激对奶牛的繁殖性能也会造成不良的影响。热应激期间奶牛繁殖率降低，发情持续时间变短，容易流产等。Ingraham等（1976）发现，当THI（温湿度指数）从68升高到78时，奶牛的妊娠率从66%降低到35%［12］。Cartmill等（2001）报道，当THI大于72时，奶牛的发情率和妊娠率明显降低［13］。同时热应激还会使奶牛胚胎的早期死亡率增加［14］。以上这些变化可能与热应激期间奶牛干物质采食量低，养分摄入不足，激素分泌失调，代谢紊乱有关。

1.2 热应激对围产牛的影响

围产期一般指产前21 天至产后21 天这段时间，是奶牛生产周期中最为关键的一个时期，其饲养管理好坏直接影响奶牛的生产性能和健康。围产期的奶牛经历着巨大的应激，这些应激往往会导致干物质采食量下降，产奶量下降以及牛群的健康问题。而营养、管理以及环境这3 个因素往往决定了奶牛是否能够达到最佳的生产性能［15］。这其中热应激的影响逐渐引起人们的重视。Tao等总结了9 个怀孕后期受到热应激对下一泌乳期产奶量影响的试验。结果发现，怀孕后期受到热应激会不同程度地降低下一个泌乳期的产奶量［2］。这可能是因为围产期（特别是围产前期）受到热应激损害了奶牛乳腺的发育。Tao等（2011）报道，与对照组相比，热应激组会明显降低围产期乳腺细胞的增殖速率，而对细胞凋亡没有影响［16］。

热应激还会损害围产期奶牛的免疫功能，增加产后疾病的发病率。Tao等发现，与对照组相比，热应激组显著降低了过渡期奶牛血浆中单核细胞的数量［17］。而最新的研究表明，过渡期热应激对奶牛免疫功能的不利影响会持续到泌乳早期，Thompson等（2014）给过渡期受到热应激的新产牛乳腺内注射乳链球菌，结果发现与对照组相比，受到热应激组血浆白细胞和中性粒细胞数量明显较少［18］。

犊牛出生后及时饲喂高质量的初乳，对于降低犊牛的发病率和死亡率都十分重要，这是因为初乳中含有大量的免疫球蛋白，可以提高犊牛的免疫力。而在围产期受到热应激不但会降低初乳中免疫球蛋白的水平，还会影响其吸收。Nardone等（1997）发现，怀孕后期受到热应激会降低初乳中IgG和IgA的水平以及总蛋白的浓度［4］。Stott等（1976）报道，高温会损害犊牛对初乳中免疫球蛋白的吸收，增加犊牛的死亡率［19］。

热应激除了对围产牛本身的影响外，也会对所产犊牛产生不良的影响。2014年发表的文章显示，与对照组相比，热应激组犊牛出生重和60 日龄体重偏低，60 日龄的体高也偏低。但是在60 日龄内的总增重、平均日增重以及体高的增加没有差异，这说明犊牛出生重低和个体小是造成热应激组60 日龄体重和体高偏低的主要原因［20］。这与Tao等（2012）的报道基本相同［3］。热应激导致犊牛出生重低可能是因为热应激缩短了奶牛的怀孕天数，降低了子宫血流量［21］，降低了胎盘重量［22］等因素造成的。Tao等在2012年的研究中同时发现，围产期受到热应激会损害犊牛的免疫功能，降低出生后犊牛血浆总蛋白水平和红细胞压积，损害犊牛的细胞免疫功能以及被动免疫的获得［3］。

2 缓解热应激的饲料添加剂

2.1 酵母

酵母产品是人们最早用于缓解奶牛热应激的饲料添加剂之一。Bruno等（2009）报道，给热应激期间的奶牛饲喂酿酒酵母可以使每头牛产奶量提高1.2 kg/天，并提高乳中真蛋白以及乳糖的水平［23］。Moallem等（2009）发现，热应激期间使用酵母可以提高奶牛的干物质采食量、产奶量以及饲料转化率。并分析造成这一结果的主要原因是酵母改善了热应激期间奶牛的瘤胃内环境［24］。Salvati等（2014）研究证明，热应激期间饲喂活酵母可以提高奶牛的产奶量，其作用机理包括降低奶牛的体表温度，给乳腺组织提供更多的葡萄糖用于乳糖的合成［25］。Shwartz等（2009）研究发现，益生酵母能够降低奶牛的体表温度［26］，缓解热应激的负面影响。

2.2 烟酸

烟酸是维生素B族中性质最稳定、化学结构最简单的一种。烟酸作为血管前列腺素的受体在热应激条件下可以刺激奶牛皮肤血管舒张，增加体表热量的挥发，从而降低体表的温度。关于烟酸缓解奶牛热应激效果的报道不一。美国亚利桑那大学2010年的研究表明，热应激期间每头牛每天饲喂12 g的过瘤胃烟酸可以增加奶牛体表的排汗量，降体体表的温度［27］。随后的研究中发现过瘤胃烟酸可以提高热应激期间奶牛的产奶量，降低阴道的温度，减缓热应激对奶牛的不利影响［28］。而Rungruang等（2014）研究发现，每头奶牛每天补饲4 g、8 g或者12 g的过瘤胃烟酸不会对热应激期间奶牛的生产性能和体表温度产生影响［29］。

2.3 铬

铬是动物必需的微量元素之一，对铬的研究是近年来动物营养领域的热点之一。铬主要以Cr3+的形式构成葡萄糖耐受因子协助胰岛素作用，影响碳水化合物、脂肪及蛋白质的代谢。Al-Saiady等（2004）报道，饲喂吡啶羧酸铬可以提高奶牛热应激条件下泌乳高峰期的产奶量，而对乳成分没有影响。产奶量的提高一方面可能是因为干物质采食量和能量利用率的提高，另外一方面可能是因为铬提高了胰岛素生长因子受体的活性［30］。Yari等（2010）报道，热应激期间犊牛饲喂蛋氨酸铬改变了断奶前血浆皮质醇和葡萄糖水平，有益于断奶后胰岛素代谢，降低了犊牛的呼吸频率，有利于犊牛的生长［31］。

3 结语

热应激是全球奶牛业面临的一个难题，对奶牛的泌乳期和围产期均会造成不良影响。通过合理的选择并使用饲料添加剂可以有效地减缓热应激的危害，提高奶牛的生产性能，提高牧场的经济效益。

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作者简介：

贾文彬（1980-），男，河北唐山人，博士，从事奶牛营养技术服务工作。

收稿日期：（2016-05-09）