不同类型音乐对荷斯坦奶牛能量代谢及泌乳性能的影响

李翠+刘佳佳+徐唱+余雄

摘要：为研究哈萨克族音乐、贝多芬《田园交响曲》、维吾尔族音乐对奶牛能量代谢及血液激素水平的影响。2016年6月1日至2016年8月20日在新疆伊犁新生源公司巴彦岱牛场选取年龄、胎次、产奶量接近，饲养管理水平完全相同的荷斯坦泌乳牛80头，随机分成4组，每组20头，试验组每日各播放哈萨克族音乐（《玛依拉》等10首）、贝多芬《田园交响曲》、维吾尔族音乐（《花园》等10首），对照组常规饲喂。结果表明，哈萨克族音乐可提高柠檬酸（CA）含量，降低琥珀酸脱氢酶（SDH）含量，促进乳脂肪的产生；贝多芬《田园交响曲》可提高乳酸脱氢酶（LDH）、CA含量，降低SDH含量，促进乳糖及乳脂肪的生成；维吾尔族音乐可提高LDH、CA含量，降低β-羟丁酸（BHBA）含量，促进乳糖及乳脂肪的生成；3种类型音乐之间，贝多芬《田园交响曲》较哈萨克族音乐可提高LDH、血糖（GLU）含量，降低BHBA、CA含量；维吾尔族音乐较贝多芬《田园交响曲》可提高SDH、甘油三酯（TG）、CA含量，降低LDH、胆固醇（TC）含量；维吾尔族音乐较哈萨克族音乐可提高BHBA、SDH、TG含量。

关键词：哈萨克族音乐；贝多芬《田园交响曲》；维吾尔族音乐；能量代谢；泌乳性能；荷斯坦奶牛；血液激素水平

中图分类号： S823.9+14文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）17-0164-04

通信作者：余雄，教授，博士生导师，研究方向为奶牛生产技术。E-mail：yuxiong8763601@126.com。音乐以声波的形式刺激动物的听觉器官，而动物对声波刺激产生声应激，进而动物机体产生一系列的生理反应，并对自身代谢水平产生影响[1]。研究发现，恒河猴欣赏简单旋律的音乐时，可毫不费力地听懂转换8度之后的音乐。甚少用声音交流的鲤鱼，有着异常敏锐的听觉，可分辨出巴洛克音乐和电声布鲁斯的区别。说明人类并不是唯一能分辨出不同音乐风格的种群，动物也能分辨和感受音乐，也许动物不具备人的鉴赏能力，但仍能欣赏音乐并受其熏陶[2-3]。近年来，已出现有关音乐对奶牛产奶性能影响的研究报道[4]。但检索发现，哈萨克族音乐、贝多芬《田园交响曲》、维吾尔族音乐对奶牛能量代谢及血液激素水平的研究未见报道，有待进一步探索，以期为实践提供学术性参考。

1材料与方法

1.1试验设计

本试验于2016年6月1日至2016年8月20日在新疆伊犁新生源公司巴彦岱牛场进行。试验选用年龄4～6岁、胎次2～3胎、产奶量接近、饲养管理方式一致、健康状况较好的荷斯坦泌乳奶牛80头，随机分为4组，每组20头。预试期为10 d，试验组与对照组奶牛分别置于4个牛舍内饲喂，且牛舍相距200 m以上，隔音效果良好。试验组牛舍内墙壁与运动场墙壁每隔3 m安装1个小喇叭，牛舍内与运动场的音量均衡。试验前先测定各组奶牛生长环境的背景音分贝数，并将背景音控制在65～75分贝内。预试验开始在试验组奶牛栏中用益生音响播放音乐，每日挤奶前2 h播放音乐，即04：30—06：30、12：30—14：30、18：30—20：30，每次播放2 h。音乐分别为：A组，哈萨克族音乐，曲目包括《玛依拉》《故乡》《黑走马》《燕子》《都达尔和玛丽亚》《哈尔哈什》《红花》《美丽的姑娘》《我的花儿》《嘎哦丽泰》；B组，贝多芬《田园交响曲》；C组，维吾尔族音乐，曲目包括《花园》《阿拉木汗》《阿瓦尔古丽》《牡丹汗》《莱丽古丽》《马车夫之歌》《依拉拉》《黑眼睛》《百灵鸟》《黑力其汗》。对照组与试验组饲养管理一致，但无音乐播放。

1.2指标测定

奶样：试验0、20、40、60 d时分别测定每组试验奶牛日单产奶量并采集奶样，置于4 ℃冰箱中保存，送至新疆农业大学动物营养实验室。采用乳成分分析仪检测乳脂肪含量、乳糖含量。血样：试验0、20、40、60 d时尾静脉采血10 mL，常温促凝，4 ℃ 平衡30 min后，以3 500 r/min离心15 min取上清，1.5 mL 离心管分装，-20 ℃保存备用。血样由北京华英生物技术研究所检测，测定指标为乳酸脱氢酶（LDH）、血糖（GLU）、β-羟丁酸（BHBA）、琥珀酸脱氢酶（SDH）、甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）、柠檬酸（CA）、碱性磷酸酶（ALP）、促乳素（PRL）、促肾上腺皮质激素（ACTH）、生长激素（GH）。

2结果与分析

2.1不同类型音乐对奶牛产奶量及乳蛋白、乳糖的影响

由表1可知，整个试验期除0 d外哈萨克族音乐组产奶量均较对照组低，但差异不显著（P>0.05）。整个试验期除 0 d 外贝多芬《田园交响曲》组产奶量均较对照组低，但差异不显著（P>0.05）。整个试验期除0 d外维吾尔族音乐组产奶量均较对照组低，40 d时差异显著（P<0.05）。整个试验期，哈萨克族音乐组、贝多芬《田园交响曲》组之间产奶量差异均不显著（P>005）。40 d时哈萨克族音乐组乳脂肪含量较对照组高，差异显著（P<0.05）；整个试验期0～60 d哈萨克族组音乐组乳脂肪含量较对照组高，差异极显著（P<001）。40 d时哈萨克族音乐组乳糖含量较对照组高，差异极显著（P<0.01）。所有时间点，贝多芬《田园交响曲》组乳脂肪及乳糖含量与对照组差异均不显著（P>0.05）。40 d时维吾尔族音乐组脂肪及乳糖含量较对照组高，差异显著（P<005）。3种音乐之间，20、40 d时贝多芬《田园交响曲》组乳糖含量较哈萨克族音乐组低，差异显著（P<0.05）。所有时间点，维吾尔族音乐组乳脂肪及乳糖含量与贝多芬《田园交响曲》组差异不显著（P>0.05）。所有时间点，维吾尔族音乐组乳脂肪及乳糖含量与哈萨克族音乐组差异均不显著（P>0.05）。

2.2不同类型音乐对奶牛能量代谢指标的影响

由表2可见，40 d时哈萨克族音乐组BHBA、CA含量较对照组高，差异极显著（P<0.01）；40 d时哈萨克族音乐组SDH含量较对照组低，差异极显著（P<0.01）；60 d时哈萨克族音樂组BHBA含量较对照组低，差异显著（P<0.05）。60 d 时贝多芬《田园交响曲》组LDH含量较对照组高，差异极显著（P<0.01）；40 d时贝多芬《田园交响曲》组LDH含量较对照组高，差异显著（P<005）；40 d时贝多芬《田园交响曲》组SDH含量较对照组低，差异显著（P<0.05）；60 d时贝多芬《田园交响曲》组CA含量较对照组低，差异极显著（P<0.01）。60 d时维吾尔族音乐组LDH含量较对照组高，差异极显著（P<0.01）；40 d时维吾尔族音乐组CA、BHBA含量较对照组高，差异极显著（P<0.01）。endprint

2.33种不同音乐之间对能量代谢指标的影响

由表2可见，60 d时贝多芬《田园交响曲》组LDH含量较哈萨克族音乐高，差异显著（P<0.05）；40 d时维吾尔族音乐组LDH含量较贝多芬《田园交响曲》组低，差异显著（P<005）；40 d时维吾尔族音乐组BHBA、SDH、TG、CA含量较贝多芬《田园交响曲》组高，差异极显著（P<0.01）；40 d及整个试验期维吾尔族音乐组TC含量较贝多芬《田园交响曲》组低，差异极显著（P<0.01）；40 d时维吾尔族音乐组BHBA、SDH、TG含量较哈萨克族音乐组高，差异极显著（P<0.01）；整个试验期维吾尔族音乐组TG含量较哈萨克族音乐组高，差异显著（P<0.05）。

2.4不同类型音乐对奶牛血清PRL、ACTH、GH的影响

由表2可见，整个试验期0～60 d哈萨克族音乐组PRL、ACTH、GH含量与对照组差异不显著（P>0.05）。整个试验期贝多芬《田园交响曲》组ACTH含量较对照组低，差异显著（P<0.05）。60 d及整个试验期0～60 d维吾尔族音乐组ACTH含量较对照组低，差异极显著（P<0.01）；整个试验期0～60 d维吾尔族音乐组GH含量较对照组低，差异显著（P<0.05）。整个试验期0～60 d贝多芬《田园交响曲》组PRL、GH含量较哈萨克族音乐低，但差异不显著（P>0.05）。整个试验期0～60 d维吾尔族音乐组ACTH含量较贝多芬《田园交响曲》组低，差异极显著（P<0.01）。整个试验期 0～60 d 维吾尔族音乐组ACTH含量较哈萨克族音乐组低，差异极显著（P<0.01）。

3结论与讨论

3.1不同类型音乐对奶牛产奶量及乳蛋白、乳糖的影响

音乐的振动频率、节奏、音调、音色等要素，通过听觉器官和听觉神经传入人体中，刺激体内的生理节律，引起机体的某些组织发生共鸣和生理反应。奶牛具有完整的感官和神经系统，有感知外界环境的能力，是具有感情和智慧的生命实体[5]。整个试验期内由弹拨乐器所奏的哈萨克族音乐作用于奶牛中枢神经系统，对产奶量虽无促进效果，却可提高乳脂肪及乳糖含量[6-7]。前期试验研究表明，或许因为神经递质对PRL、ACTH、GH正负反馈的调控强烈，而无明显变化，产奶量未提升，乳汁浓缩进而乳脂肪及乳糖含量升高。整个试验期内贝多芬《田园交响曲》对促进产奶量、乳脂肪及乳糖含量却均无显著影响[8-9]。贝多芬《田园交响曲》分为5个乐章，即初到乡村的愉快感受、溪畔小景、乡民欢乐的聚会、暴风雨和牧人之歌。这5个乐章在风格上各显独立，旋律上跌宕起伏，或许对奶牛中枢刺激较大，且对大脑所引起的这种刺激

3.2不同类型音乐对奶牛能量代谢指标的影响

40 d时哈萨克族音乐组BHBA、CA含量较对照组高，而SDH含量较对照组低。三羧酸循环是血糖氧化分解的重要过程，CA是三羧酸循环中重要的水解产物，SDH是三羧酸循环中重要的催化物质，也是评价三羧酸循环运行程度的指标。BHBA是肝脏中脂肪酸代谢的中间产物酮体之一[13]。说明声音宏亮有力、动感律极强的哈萨克族音乐能通过降低SDH活性，抑制奶牛机体对葡萄糖的吸收，使葡萄糖氧化分解能力减弱，使大脑利用BHBA来代替葡萄糖作为主要能量来源，肝脏脂肪酸的氧化能力增强，合成乳脂肪能力增强，产奶量却未提升[14-15]。40、60 d时贝多芬《田园交响曲》组LDH含量较对照组高；40、60 d时贝多芬《田园交响曲》组SDH、CA含量较对照组低；20 d时贝多芬《田园交响曲》组TG含量较对照组低。LDH是无氧糖代谢过程中催化丙酮酸生成乳酸的一种糖酵解酶，其活性的高低反映糖酵解供能系统的能力，且Symons等报道奶牛发生乳房炎等病变时LDH含量增加[16]。SDH、CA是三羧酸循环中重要的催化物质和水解产物。葡萄糖在细胞内氧化或酵解所需的能量，主要受细胞内糖代谢关健酶活性的调控，奶牛中枢神经在贝多芬《田园交响曲》组的刺激下，LDH酶活性升高，糖酵解代谢能力增强，乳糖含量增加，脂肪酸的氧化能力减弱，但乳脂肪含量上升，亦或许是因为奶牛免疫机能减弱，HPA轴活跃性下降，ACTH含量下降，进而产奶量下降。40 d时维吾尔族音乐组BHBA、CA含量较对照组高；60 d时维吾尔族音乐组LDH含量较对照组高。CA是三羧酸循环中重要的水解产物，LDH是催化丙酮酸生成乳酸的糖酵解同工酶，BHBA是脂肪酸在肝脏中氧化分解的中间代谢产物。付守鹏等研究发现，随着BHBA含量的增加，在下丘脑内可通过分子信号受体减少促乳素抑制因子（PIF）的合成和分泌，减弱对垂体PRL分泌的抑制，使与泌乳相关的激素含量增加[17]。这或许说明由打击乐器手鼓所演奏的清脆响亮的维吾尔族音乐作用于奶牛后，糖的无氧分解代谢活跃，远远超过机体维持正常生理活动所需，进而脂类代谢紊乱，肝脏脂肪酸β氧化增强，BHBA大量生成，而PRL、ACTH、GH含量却下降，产奶量显著下降。亦或许因奶量下降而导致乳汁的浓缩，乳脂肪、乳糖含量显著上升。

3.33种不同音乐对能量代谢的影响

20、60 d时贝多芬《田园交响曲》组的GLU、LDH含量较哈萨克族音乐组高，40 d时BHBA、CA含量较对照组低。表明贝多芬《田园交响曲》作用于奶牛机体，可提高葡萄糖无氧分解的代谢强度，使脂肪酸在肝脏中的代谢强度减弱，进而BHBA含量下降且乳糖及乳脂肪含量也呈下降趋势。亦或许是因为贝多芬《田园交响曲》可通过增加LDH活性来减弱免疫力，机体处于应激状态，PRL、ACTH、GH含量下降，进而产奶量下降。40 d时维吾尔族音乐的BHBA、SDH、TG、CA含量较贝多芬《田园交响曲》高，TC含量较贝多芬《田园交响曲》低。肝脏是人体最大的内脏器官，在调节机体TG代谢方面起中心作用。TG、TC含量反映对脂类的利用情况，TG含量越低，对脂肪的利用率越高；TC含量越低，则脂类代谢越旺盛。所有时间点，维吾尔族音乐组TC含量大体较贝多芬《田园交响曲》组低，而TG含量高。或许是因为维吾尔族音乐作用于奶牛，使ACTH含量下降，机体处于低免疫力状态，抑制肝脏对TC、BHBA的代謝能力，而TC对TG代谢有明显的干扰作用，故TC水平下降时，TG含量提高[18]。40 d时维吾尔族音乐组BHBA、SDH、TG含量较哈萨克族音乐组高。说明奶牛机体在维吾尔族音乐对中枢神经的刺激下，40 d时细胞内糖代谢、脂肪代谢加剧，表明维吾尔族音乐所独有的歌唱性的旋律、舞蹈性的节奏及清脆响亮的乐曲效果对细胞内的糖、脂代谢有促进作用，却对乳糖及乳脂肪含量无显著性影响。或许因抑制下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA）的活性，ACTH含量下降。但程庆丰研究表明，高脂、高糖对HPA轴功能活性影响不大，其相关作用机制有待进一步研究[19]。endprint

哈萨克族音乐可提高CA含量，降低SDH含量，促进乳脂肪的产生。贝多芬《田园交响曲》可提高LDH、CA含量，降低SDH含量，促进乳糖及乳脂肪的生成。维吾尔族音乐可提高LDH、CA含量，降低BHBA含量，促进乳糖及乳脂肪的生成。3个试验组之间，贝多芬《田园交响曲》较哈萨克族音乐可提高LDH、GLU含量，降低BHBA、CA含量。维吾尔族音乐较贝多芬《田园交响曲》可提高SDH、TG、CA含量，降低LDH、TC含量。维吾尔族音乐较哈萨克族音乐可提高BHBA、SDH、TG含量。

参考文献：

[1]张婧，许昌态. 音乐治疗机制及其应用研究现状[J]. 新乡医学院学报，2011，28（6）：788-791.

[2]张唯诚. 人类为何痴迷音乐[N]. 大众科技报，2004-07-15.

[3]陈梦喆. 音乐只是大脑的一场幻觉[N]. 第一财经日报，2008-03-05（7）.

[4]刘佳佳. 不同音乐对奶牛产奶性能影响的研究[D]. 乌鲁木齐：新疆农业大学，2014.

[5]恽时锋，田小芸，郭联庆. 维护实验动物福利，促进生命科学发展[J]. 医学研究生学报，2009，22（8）：858-860.

[6]潘广宇. 电子音乐中中国民族弹拨乐器的音色个性[J]. 四川文理学院学报（社会科学版），2009，19（3）：117.

[7]苏北海. 哈萨克族文化史[M]. 乌鲁木齐：新疆大学出版社，1989.

[8]陶红卫. 贝多芬F大调《田园交响曲》赏析[J]. 新课程学习（学术教育），2010（5）：157.

[9]霍鹏飞. 论贝多芬九部交响曲的创作特征[D]. 保定：河北大学，2005.

[10]Pantev C，Engelien A，Candia V，et al. Representational cortex in musicians[J]. Annals of the New York Academy of Sciences，2001，930（1）：300-314.

[11]顧宏亮. 维吾尔族的歌唱艺术[J]. 声乐艺术，1999（4）：67-69.

[12]徐凯. 谈谈中国独具特色的少数民族打击乐器——“鼓”[J]. 艺术百家，2004（3）：72-75.

[13]邹思湘. 动物生物化学[J]. 北京：中国农业出版社，2005.

[14]文静，付守鹏，柳巨雄. β-羟丁酸对中枢神经系统的作用及机制研究进展[J]. 中国畜牧兽医，2012，39（2）：106-110.

[15]Owen O E，Morgan A P，Kemp H G，et al. Brain metabolism during fasting[J]. J Clin Invest，1967，46（10）：1589-1595.

[16]Symons D B，Wright L J.Changes in bovine mammary gland permeability after intramammary exotoxin infusion[J]. J Comp Pathol，1997，84（1）：9-17.

[17]付守鹏，李苏楠，李洋，等. β-HB抑制下丘脑神经细胞PIF基因表达和蛋白分泌[J]. 中国兽医学报，2012，32（2）：281-284，289.

[18]王玉明，王静凤，薛长湖，等. 胆固醇影响大鼠脂肪代谢的机制研究[J]. 营养学报，2007，29（6）：530-534.

[19]程庆丰. 高脂、高糖对HPA轴功能影响及分子机制研究[D]. 重庆：重庆医科大学，2007.李文，李民赞，孙明. 利用比色光谱法快速检测白菜中有机磷农药残留[J]. 江苏农业科学，2017，45（17）：168-171.endprint