杨祥福(山东省兰陵县畜牧局277700)
阴离子盐在围产期奶牛饲粮中的应用进展
杨祥福(山东省兰陵县畜牧局 277700)
在围产期奶牛的饲粮中添加适量的阴离子盐可以提升奶牛体液的亚急性代谢性酸度,降低尿液pH,激活钙代谢机制,有效预防产后瘫痪的发生,可作为新型饲料添加剂应用于反刍动物饲料中,具有很好的研究价值和应用前景。文章介绍了阴离子盐的作用机理,综述了饲粮中阴离子盐对围产期奶牛采食量、血液生化指标及生产性能的影响,并对阴离子盐的应用方向进行了展望。
奶牛的体液pH在一般处于稳定范围,但饲粮中阴阳离子水平会影响到体内的酸碱平衡,机体为维持内环境稳定,会将多余的阴阳离子排出[1]。而围产期奶牛需经受较为复杂的生理变化,其内分泌和营养代谢方面也会发生较大改变。据相关报道,成年奶牛在分娩时低血钙发生率高达67%[2]。而低血钙症的发生则会引起产后瘫痪,且常伴有子宫炎、胎衣不下、真胃移位等疾病,严重影响奶牛健康及奶牛业的经济效益。有研究表明,给围产期奶牛饲喂阴离子盐能使其体液酸度上升,而降低尿液pH,促进钙离子吸收以提高血钙浓度,降低产后瘫痪的发生率[2, 3]。
阴离子盐能防止奶牛因低血钙而产生的产后瘫痪,其作用途径主要是影响骨骼钙的动用、肾脏对钙的调节和小肠对钙的吸收等。奶牛机体对饲粮中钙的摄入,骨骼钙的沉积和动员,以及肾脏对钙的调节,主要受甲状旁腺素(PTH)和1,25-二羟基维生素D所控制[4]。而导致产褥热发生病因之一的代谢性碱中毒,可以破坏体内甲状旁腺素的生理活性,阻碍1,25-二羟基维生素D的合成,影响机体对钙的吸收利用,其对钙的调控能力大打折扣。而饲粮中添加阴离子盐后,奶牛血液pH降低,使奶牛体液呈酸性环境,增加尿钙的排泄,从而通过反馈机理提高甲状旁腺素及1,25-二羟基维生素D的合成量,使动员的骨钙迅速入血,以预防产褥热的发生[5]。另外,动物采食阴离子盐后,能够降低消化道内的pH,钙转运细胞受体的功能被激活,钙离子在肠道中的被动吸收从而增强。
大部分饲料原料的DCAD为正值,特别是苜蓿草,其钙含量高,且DCAD约为+431.1,故围产期的奶牛尽量不要食用苜蓿草。这就使得通过调整饲料原料配比来降低饲粮DCAD,并不能有效地预防围产期奶牛的低血钙和产褥热的发生。大量研究表明,饲粮中添加适量的阴离子盐能够对预防因低血钙而造成的产后疾病有一定的作用[3,5]。为了使阴离子盐能够有效地发挥作用而不损害动物机体的健康,相关学者已经开始研究关于饲粮中阴离子盐添加量的问题。目前有很多指标被用来评价饲粮中添加阴离子盐的作用效果,较为常用的有采食量、产奶量和乳成分、尿液或血液pH、血液离子浓度等。
2.1 阴离子盐对围产期奶牛尿液pH的影响 奶牛尿液pH的降低是DCAD产生调控效应的基础和前提。当机体吸收Cl-、S2-后,在肾脏中会产生相应的负电荷,为了维持溶液电中性和电离平衡,机体会分泌出相应的H+,降低尿液pH[6]。尿液pH与DCAD 水平及血液pH均有较强的相关性,尿液pH容易受到DCAD水平的影响,且能间接反映血液的酸碱度,故通常将尿液pH作为衡量饲粮DCAD水平的重要指标[3,7]。有研究表明,当尿液pH大于6.5时,则表示阴离子盐不足以预防产褥热,可增加阴离子盐的喂量;当尿液pH小于5.5时,则阴离子盐的添加量应该适当减少;而当尿液pH为5.5~6.5,血钙水平正常,采食量无明显变化时,则说明饲粮中阴离子盐含量达到了最佳水平[8]。国外学者Horst等[9]也得出相似结论。
2.2 阴离子盐对围产期奶牛血液生化指标的影响 阴离子盐对围产期奶牛血液生化指标有显著影响。对经产奶牛来说,添加阴离子盐以降低饲粮DCAD水平能调节奶牛血液生化指标水平,提高血浆钙离子浓度,从而降低产褥热等产后疾病发生率。郭冬生等[10]研究了阴离子盐对围产期奶牛产奶性能和血液生化指标的影响,结果与对照组相比,奶牛饲粮中添加阴离子盐能降低尿液pH,且产奶量提高13.4%,血钙浓度提高12.9%,血清降钙素浓度提高27.72%,血清羟脯氨酸、血清碱性磷酸酶和血清骨钙素浓度则分别提高了12.0%、26.9%、9.2%,而血清肌酸磷酸激酶和谷丙转氨酶浓度均有所降低。这表明阴离子盐能够通过改变血清生化指标浓度,提高骨骼钙动员的机能,从而提高血液中钙磷水平,防止因低血钙产生的瘫痪;阴离子盐的添加降低了血清肌酸磷酸激酶和谷丙转氨酶浓度,可缓解高温热应激。阴离子盐添加剂通过以上两种作用,改善奶牛整体健康状况,提高其产奶性能。
2.3 阴离子盐对围产期奶牛采食量的影响 奶牛饲粮中添加DCAD起初是为了治疗围产期奶牛的产乳热。现在的研究更多关注DCAD对生产性能和采食量的影响。一些研究表明,增加DCAD浓度能够增加泌奶牛的产奶量和乳脂率,并改善干物质采食量[11]。但由于阴离子盐具有苦涩味,适口性较差,在奶牛饲粮中添加阴离子盐后,饲喂初期可能会降低奶牛的采食量,或延迟采食时间。所以阴离子盐饲粮饲喂需有一定的适应期,可以同糖蜜、酒精糟或热处理大豆粕等适口性较好的载体混合,或者采用经包被处理的阴离子盐都可以改善其适口性,降低由于适口性而对动物采食量所造成的影响[12]。吴文旋等[3]证实,试验初期少数奶牛因不适应阴离子盐的味道而采食量降低的现象,在经过几天适应期后基本恢复正常。
2.4 阴离子盐对奶牛产奶量和乳成分的影响 (1)低血钙动物会在产后过渡期患有子宫炎、酮症、真胃移位和乳腺炎等疾病。最终,奶牛可能会因这种低钙机制的影响,即使没有表现出明显的临床症状,也会出现产奶量减少及生产性能降低等现象[13]。目前已有很多关于阴离子盐饲粮对奶牛产奶量及其乳成分影响的研究,发现奶牛在采食阴离子盐饲粮后,其产奶量及3.5%标准乳产量均可提高[14]。(2)李斌等[15]发现,阴离子盐饲粮能够显著降低尿液pH,提高钙离子浓度,使分娩后胎衣不下的发病率降低31.2%,同时也显著降低了泌乳牛的体细胞数,提高了乳产量及乳脂率,但对乳蛋白、乳糖、非脂乳固体含量等乳成分没有明显影响。表明奶牛在围产期采食含阴离子盐的饲粮有利于奶牛体况尽快恢复,充分发挥泌奶潜能。围产期奶牛采食含阴离子盐的饲粮后能够提高其产奶量,这可能与阴离子盐对奶牛产后机体的调理有分不开的关系,阴离子盐降低了产褥热的发病率,提高了干物质采食量,提高了奶牛整体健康水平[10]。目前,阴离子盐饲粮对乳成分的影响的相关研究结果较有差异,有研究表明其对乳成分的没有显著的影响,但有研究表明阴离子盐会提高乳脂率、乳蛋白率和乳糖率,相关机理和原因尚未见详细报道。
尽管在围产期奶牛饲粮中添加阴离子盐有诸多好处,但由于阴离子盐的某些特性,在使用阴离子盐时仍需注意一些问题。金睿[16]在介绍阴离子饲粮饲喂方法时表明,阴离子盐饲粮只饲喂给经产奶牛即可,而青年母牛很少会出现低血钙和产褥热等情况,故而其饲粮中可以不添加阴离子盐。另外,阴离子盐应与精料补充料或浓缩料充分混合搅拌后再进行饲喂,因为直接将阴离子盐撒于精料或TMR的表面并不能够被奶牛有效采食。期间要密切注意奶牛的采食量,若采食量大幅度降低,则需要重新调整饲粮配方、饲喂方法及阴离子盐添加量[17]。再者,不是所有围产奶牛都适合饲喂阴离子盐。如初产母牛的低血钙症发生率较低,故而饲粮中不用加入阴离子盐。而放牧牛则由于无法监测尿液pH及采食量,故也不需添加阴离子盐。
围产期是奶牛重要的生理阶段,但也是其营养代谢病高发时期,特别是因低血钙而引起的产褥热等代谢病更是常发。目前,已有很多关于围产期奶牛饲粮中添加阴离子盐的相关研究,研究结果均显示出阴离子盐能够有效防治围产期奶牛的低血钙等代谢病症,改善奶牛的泌乳性能,有益于奶牛机体健康,这同时也提高了奶牛饲养的经济效益[18]。但关于阴离子盐的适宜添加水平仍未有较深入的研究,故而十分有必要根据各阶段奶牛生理特点来研究阴离子盐的适宜添加水平及其饲喂模式,以有利于奶牛产业的科学发展。
[1] 张璐莹. 奶牛胎衣不下病因调查及阴离子盐防治效果的研究[D]. 大庆:黑龙江八一农垦大学, 硕士学位论文, 2015.
[2] Joyce P W, Sanchez W K, Goff J P. Effect of anionic salts in peripartum diets based on alfalfa [J]. Journal of Dairy Science, 1997, 80(11): 2866-2875.
[3] 吴文旋, 李胜利. 不同饲粮阴阳离子差对喀斯特地区围产期奶牛代谢, 健康及泌乳性能的研究[J]. 畜牧兽医学报, 2011, 42(8): 1113-1119.
[4] Ryan C M, Kirk D, Stokol T, et al. Prepartum Nutritional Strategies to Manage Postpartum Hypocalcemia[J]. 2015:1-10.
[5] 娜仁格日勒,哈斯奇木格,宝花,宋萍. 反刍动物阴离子盐营养机制研究进展[J]. 现代农业, 2015 (3): 98-99.
[6] Stewart P A. Modern quantitative acid-base chemistry[J]. Canadian journal of physiology and pharmacology, 1983, 61(12): 1444-1461.
[7] Hu W, Murphy M R, Constable P D, et al. Dietary cation-anion difference effects on performance and acid-base status of dairy cows postpartum[J]. Journal of dairy science, 2007, 90(7): 3367-3375.
[8] 郭冬生, 夏维福, 彭小兰. 阴离子盐对围产期奶牛的作用机理及其应用[J]. 中国饲料, 2011, 22: 006.
[9] Horst R L, Goff J P, Reinhardt T A, et al. Strategies for Preventing Milk Fever in Dairy Cattle 1, 2[J]. Journal of dairy Science, 1997, 80(7): 1269-1280.
[10] 郭冬生, 彭小兰, 龚群辉. 不同阴阳离子水平饲粮对围产期奶牛泌乳性能和血液生化指标的影响[J]. 江苏农业学报, 2012, 28(3): 575-580.
[11] Martins C, Arcari M A, Welter K C, et al. Effect of dietary cation–anion difference on ruminal metabolism, total apparent digestibility, blood and renal acid–base regulation in lactating dairy cows[J]. Animal, 2015: 1-11.
[12] 郭冬生, 彭小兰, 夏维福. 阴离子盐对围产期奶牛的作用机理及饲粮配制研究进展[J]. 广东农业科学, 2011, 38(23): 122-123.
[13] Chapinal N, Leblanc S, Carson M, et al. Herd-level association of serum metabolites in the transition period with disease, milk production, and early lactation reproductive performance [J]. Journal of dairy Science, 2012(95): 5676-5682.
[14] Iwaniuk M E, Erdman R A. Intake, milk production, ruminal, and feed efficiency responses to dietary cation-anion difference by lactating dairy cows [J]. Journal of dairy science, 2015, 98(12): 8973-8985.
[15] 李斌, 郭卫忠, 孙长勉等. 干奶后期饲喂阴离子盐对奶牛离子平衡和产奶的影响[J]. 乳业科学与技术, 2004 (4): 186-189.
[16] 金睿. 奶牛围产期阴离子饲粮营养调控[J]. 中国乳业, 2010(6): 34-36.
[17] 贾娜, 陆东林. 饲喂阴离子盐预防奶牛产乳热[J]. 新疆畜牧业, 2006(5): 16-18.
[18] 张跃文, 许曾曾. 科学认识阴离子盐综合防治奶牛产后病[J]. 中国奶牛, 2006(10): 13-15.
(2017–07–28)
S816.71
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1007-1733(2017)11-0095-02