不同音乐类型对奶牛泌乳及神经内分泌系统的影响

刘佳佳，徐 唱，李 翠，张宝刚，王捉东，余 雄

(1.新疆农业大学 动物科学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆伊犁中洲公司巴彦岱牛场，新疆 伊宁 835000；3.新疆肉乳用草食动物营养重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052)

轻音乐可提高奶牛产奶量[1]。有关莫扎特音乐可促进大脑发育的报道较多，但将莫扎特音乐应用于奶牛生产实践的学术论文未见报道。经过前期研究，本课题组对适宜奶牛泌乳的音乐元素有一定的理论积累，将这些音乐元素进行组合，进而创作音乐专门用于奶牛生产实践，具有重要理论及现实意义。鉴于此，本研究拟通过开展莫扎特音乐、轻音乐和创作音乐对奶牛泌乳及神经内分泌系统影响的动物试验，对莫扎特音乐及创作音乐能否影响奶牛泌乳性能做出解答，进一步探索音乐影响奶牛泌乳的作用机制，指导生产实践。

1 材料与方法

1.1 试验设计与动物选择

试验动物由新疆伊犁某牛场提供，年龄4～6岁，胎次2～3胎，产奶量接近，饲养管理水平相同，健康状况良好的荷斯坦泌乳牛64头，随机分成4组(莫扎特音乐组、轻音乐组、创作音乐组和对照组)，每组16头。正试期当天起(0 d)，每隔20 d测定单产并采集血样各1次。试验前先测定各组奶牛生长环境的背景分贝数，正试期开始试验组奶牛栏中用益声音乐播放系统播放音乐，分别于早、中、晚3次在挤奶前各播放2 h。莫扎特音乐选用莫扎特经典音乐，轻音乐选用理查德·克莱德曼的经典钢琴曲，创作音乐选用新疆农业大学动物科学学院音乐对奶牛泌乳性能影响课题组创作的奶牛曲(一)，对照组常规饲喂，播放过程中保持音量恒定。对照组常规饲喂。预试期7 d，正试期60 d。

1.2 试验日粮与饲养管理

试验基础日粮参考NRC(2001)配制。饲养试验于2015年8月30日～2015年10月30日在新疆伊犁某公司牛场进行。莫扎特音乐组、轻音乐组、创作音乐组与对照组奶牛分别置于4个牛舍内饲喂，且两两牛舍相距200 m以上，隔音效果良好。三个音乐组牛舍内墙壁与运动场墙壁每隔3 m安装一个小喇叭，音量均衡。整个试验期，4个试验组的奶牛每天早上9点供料1次，自由采食，自由饮水，其他饲养管理水平完全一致。

1.3 样品采集与指标测定

试验第0，20，40，60 d测定单产(分别测定4组试验牛早、中、晚3次产奶量)。试验第0，20，40，60 d所有试验牛尾静脉采血10 mL，常温促凝，4 ℃平衡30 min后，3 500 r/min离心15 min取上清，1.5 mL离心管分装，-20 ℃保存备用。血清样品送至北京华英生物技术研究所进行测定。运用日本日立7160全自动生化仪测定血清谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)、乙酰胆碱(Ach)含量；运用r-911全自动放免计数仪血清皮质醇(COR)、瘦素(LEP)、生长激素(GH)含量。

1.4 数据处理

试验数据首先用Excel 2003软件进行整理后，运用SAS 9.0软件中的ANOVA程序进行方差分析，平均值多重比较采用Duncan氏法，P<0.05为显著差异水平。

2 结果与分析

2.1 不同音乐对奶牛产奶量的影响

由表1可知，试验第20 d，轻音乐组和莫扎特音乐组奶牛产奶量均高于对照组(P<0.05)，创作音乐组奶牛产奶量有高于对照组的趋势，差异不显著(P>0.05)；试验第40、60、0～60 d，轻音乐组产奶量均有高于对照组的趋势，差异不显著(P>0.05)；试验第40、60 d，莫扎特音乐组和创作音乐组产奶量均有低于对照组的趋势，差异不显著(P>0.05)。

2.2 不同音乐对奶牛血液神经递质的影响

由表2可知，试验0～60 d，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中Glu含量均较对照组低(P<0.05)；试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中Glu含量均较对照组低(P<0.05)；试验第40天，轻音乐组奶牛血液中Glu含量较莫扎特音乐组和创作音乐组低(P<0.05)；试验第60天，莫扎特音乐组奶牛血液中Glu含量较对照组、轻音乐组和创作音乐组低(P<0.05)。试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中GABA含量均较对照组高，且莫扎特音乐组奶牛血液中GABA含量显著高于对照组(P<0.05)。试验第20 d，莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中Ach含量较对照组、轻音乐组高(P<0.05)。

表1 莫扎特音乐、轻音乐和创作音乐对奶牛产奶量的影响Table 1 Effects of Mozart music, light music and original music on milk production of dairy cows

注：同行数据后所标字母相异表示差异显著(P<0.05)，所标字母相同表示差异不显著(P>0.05)。下同。
Note: Values with different superscripts in the same row mean significant difference(P<0.05), the same superscripts mean insignificant difference(P>0.05).The same below.

表2 莫扎特音乐、轻音乐和创作音乐对奶牛血液神经递质的影响Table 2 Effects of Mozart music, light music and original music on the blood neurotransmitter of dairy cows

2.3 音乐对奶牛血液相关激素水平的影响

由表3可知，试验0～60 d，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中COR含量均有较对照组低的趋势，差异不显著(P>0.05)；试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中COR含量均较对照组低，且莫扎特音乐组奶牛血清中COR含量显著低于对照组(P<0.05)。试验0～60 d、20 d，轻音乐组和莫扎特音乐组奶牛血液中GH含量均有较对照组高的趋势，差异不显著(P>0.05)；试验第20天，莫扎特音乐组奶牛血液中GH含量显著高于创作音乐组(P<0.05)；试验第40天，轻音乐组奶牛血液中GH含量显著高于对照组和创作音乐组(P<0.05)。试验0～60 d，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量均较对照组低，且莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量显著低于对照组(P<0.05)；试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量均较对照组低，且创作音乐组奶牛血清中LEP含量显著低于对照组(P<0.05)；试验第40天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量均较对照组低，且创作音乐组奶牛血清中LEP含量显著低于对照组(P<0.05)。

表3 莫扎特音乐、轻音乐和创作音乐对奶牛血液相关激素水平的影响Table 3 Effects of Mozart music, light music and original music on the level of blood related hormones in dairy cows

3 讨 论

3.1 不同音乐对奶牛产奶量的影响

轻音乐是一种织体轻盈，结构简单，节奏明快，旋律优美的音乐类型，一般都由钢琴和小提琴演奏。它没有深刻的思想内涵，却可以带给人们轻松优美的享受，其主要特征是轻松活泼[2]。本试验结果显示，除0 d外，其余各时间点轻音乐组奶牛产奶量均有高于对照组的趋势，且试验第20天时，轻音乐组奶牛产奶量显著高于对照组。这表明，轻音乐有提高奶牛泌乳的作用，民族音乐可能会降低奶牛产奶量，轻音乐可提高奶牛产奶量，而流行音乐对奶牛产奶量的影响作用有限[3-6]，这与本研究结果一致，也再次验证了轻音乐有提高奶牛产奶量的作用。莫扎特的音乐作品以乐观、明朗、优美的风格为主，多采用古典式的三乐章或四乐章结构，小巧玲珑，规范精致，而其创作技巧则以简洁的和声、严谨的曲式结构、套曲中层次清楚、手法多样、变化丰富、对比鲜明等为主要特点[7]。试验第20天，莫扎特音乐组奶牛产奶量有高于对照组的趋势，这表明莫扎特音乐也有促进奶牛泌乳的作用趋势。创作音乐是本课题组(新疆农业大学动物科学学院音乐对奶牛泌乳性能影响课题组)根据前期试验结果，提取利于奶牛泌乳的音乐元素，进行重新组合、创作的专门应用于奶牛生产实践的音乐。试验第20天，创作音乐组奶牛产奶量高于对照组，但差异不显著，且其余各时间点，创作音乐组奶牛产奶量均低于对照组，这表明本试验使用的创作音乐还未准确把握有利于奶牛泌乳的音乐元素，此外创作音乐是本课题组首次创作、录制的音乐，可能在音乐的制作和加工技术上尚有不足，相关内容有待进一步研究。

3.2 不同音乐对奶牛血液神经递质的影响

谷氨酸(Glutamate，Glu)广泛分布于哺乳动物的中枢神经系统中，是中枢神经系统中含量最髙的一种氨基酸，其对几乎所有神经元都具有去极化(兴奋)作用，故被称为兴奋性氨基酸。本试验结果显示，试验的0～60 d和20 d，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中Glu含量均较对照组低。这表明，轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐均可抑制奶牛分泌Glu，抑制奶牛的兴奋状态。郑蔚等[8]报道，针刺配合音乐疗法可下调焦虑模型大鼠升高的海马Glu含量，上调下降的海马GABA含量，从而缓解大鼠海马Glu/GABA兴奋/抑制系统的失衡状态。这与本研究结果相近。卢受强等[9]报道称，机体在应激状态下，糖皮质激素显著升髙，而脑中Glu升髙更为显著，糖皮质激素和Glu呈显著的协同关系。殷宗俊等[10]也认为，音乐环境下的断奶仔猪应激行为明显降低。综上，轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐可缓解因日常饲养管理等因素的引起的奶牛应激，纠正奶牛Glu/GABA兴奋/抑制系统的失衡状态，促进奶牛泌乳。

γ-氨基丁酸(Gamma-amino butyric acid，GABA)是一种非蛋白质氨基酸，是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经传达物质，约50%的中枢神经突触部位以GABA为递质[11]。GABA对神经元具有超极化(抑制)作用，故被称为抑制性氨基酸。试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中GABA含量均较对照组高，且莫扎特音乐组奶牛血液中GABA含量显著高于对照组。这表明，轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐均有促进奶牛分泌GABA的趋势，对奶牛应激起抑制作用。王晓亚等[12]通过对胚胎期音乐暴露大鼠的研究发现，音乐刺激对大鼠海马GABA受体表达具有增强作用。研究表明，轻音乐有促进奶牛血液中GABA分泌的作用，进而缓解奶牛应激，促进泌乳[3-6]。这与本研究结果相近。Glu和GABA对奶牛机体内的兴奋/抑制系统的平衡起重要作用，应激状态下，Glu/GABA比值增大，引起奶牛机体内部平衡系统紊乱，不利于奶牛的泌乳及机体健康。轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐可极大地缓解因日常饲养管理等因素的引起的奶牛应激，改善奶牛Glu/GABA兴奋/抑制系统的失衡状态，促进奶牛泌乳及机体健康。

乙酰胆碱(Acetylcholine，Ach)为中枢及周边神经系统中常见的神经传导物质，于自主神经系统及体运动神经系统中参与神经传导。试验第20 d，莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血液中Ach含量较对照组高。这表明，莫扎特音乐和创作音乐有促进奶牛血液中Ach分泌的趋势。邢艺凡[13]认为，优美的音乐声波作用于大脑, 提高神经的兴奋性, 通过神经体液的调节，促进人体分泌一些有益于健康的激素、酶与Ach等物质，这与本研究结果相近。轻音乐组奶牛血液中Ach含量较对照组低，这与前人研究结果不一致，相关内容有待进一步研究。莫扎特音乐和创作音乐所产生的优美音乐声波作用于奶牛听觉系统，提高神经兴奋性，通过神经内分泌系统调节，促使奶牛机体产生有益于机体健康和泌乳的激素、酶与Ach，这些激素、酶与Ach再作用与奶牛的消化代谢系统及免疫系统，进而促进奶牛的泌乳及机体健康。

3.3 不同音乐对奶牛血液相关激素水平的影响

皮质醇(Cortisol，简称COR)，常被称为应激激素，是从肾上腺皮质中提取出的是对糖类代谢具有最强作用的肾上腺皮质激素，属于糖皮质激素的一种。试验0～60 d，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中COR含量均有较对照组低的趋势；试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中COR含量均有较对照组低的趋势，且莫扎特音乐组奶牛血清中COR含量显著低于对照组。这表明轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐均有缓解奶牛应激，进而抑制COR分泌的趋势。表明，轻音乐可降低奶牛血液中COR含量，起到缓解奶牛应激的作用，这与本研究结果接近[3-6]。韩济生[14]报道，GABA对动物和人肾上腺皮质系统有抑制作用，抑制GABA的合成，可使皮质激素对皮质酮基础及诱发分泌的抑制作用被阻断，导致血浆COR水平升高。卢受强等[9]报道称，机体在应激状态下，糖皮质激素显著升髙，同时,脑中Glu升髙更为显著，糖皮质激素、Glu两者作用相似,并呈显著的协同关系。所以，轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐可有效缓解奶牛应激，通过促进Glu及抑制GABA的分泌来改善奶牛Glu/GABA兴奋/抑制系统的失衡状态，调控COR的分泌，进而促进奶牛泌乳及机体健康。

生长激素(Growth Hormone，GH)是腺垂体细胞分泌的一种肽类激素。试验0～60 d和20 d，轻音乐组和莫扎特音乐组奶牛血液中GH含量均较对照组高；试验第20天，莫扎特音乐组奶牛血液中GH含量显著高于创作音乐组；试验第40天，轻音乐组奶牛血液中GH含量显著高于对照组。这表明，轻音乐和莫扎特音乐均有促进奶牛分泌GH的作用。研究表明，轻音乐可通过提高血液中GABA含量，进而促进生长激素的分泌[3-6]，提高奶牛产奶量，这与本研究结果一致。谢启文[15]报道，清醒母鼠第三脑室注入GABA，可使GH基础水平升高，这也与本试验结果相近。张童非等[16]报道，生长激素能使肝细胞或乳腺基质细胞分泌IGF-l增加，而IGF-l通过内分泌、旁分泌或自体分泌机制来调节生长激素从而促进乳腺生乳。Tucker[17]认为，生长激素能有效促进奶牛产奶量的提高。综上，轻音乐和莫扎特音乐可通过提高血液中GABA含量，进而促进GH的分泌，提高奶牛产奶量，这与本研究中轻音乐组和莫扎特音乐组奶牛泌乳量均较对照组高的结果一致。

瘦素(Leptin，LEP)主要是由脂肪细胞分泌的一种相对分子质量是16KDa的蛋白质，它可以控制动物摄食和体重，促进甘油三酯的分解，抑制脂肪酸合成酶的表达，最终达到抑制脂肪合成的作用[18]。试验0～60 d，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量均较对照组低，且莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量显著低于对照组；试验第20天，轻音乐组、莫扎特音乐组和创作音乐组奶牛血清中LEP含量均较对照组低，且创作音乐组奶牛血清中LEP含量显著低于对照组。这表明， 轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐均有抑制LEP分泌的趋势。刘琳等[19]报道，快、慢节奏的音乐健美操均可增加了脂肪消耗，抑制LEP的分泌，这与本研究结果相似。Tucker等[17]的研究表明，LEP的表达和分泌是受多种因素影响，例如COR可以提高LEP表达和分泌；而GH等则可以降低LEP的表达和分泌。这表明，轻音乐、莫扎特音乐和创作音乐可能是通过调控COR和GH的分泌来调控LEP的。许裢萍等[20]的研究结果表明，当动物处于饥饿状态时，血液中的LEP水平下降，进而刺激下丘脑提高副交感神经的兴奋性，增强食欲。轻音乐和莫扎特音乐可能就是通过促进GH及抑制COR的分泌来抑制LEP的分泌，导致血液中的LEP水平下降，进而增进食欲，促进采食，提高奶牛泌乳性能的，这也与本研究中轻音乐组和莫扎特音乐组奶牛泌乳量均较对照组高的结果一致。

4 结 论

轻音乐和莫扎特音乐均有促进奶牛泌乳的趋势，优美音乐声波作用于奶牛听觉系统，提高奶牛中枢神经兴奋性，通过促进GABA和Ach的分泌，及抑制Glu的分泌来调控GH、COR和LEP的分泌，缓解奶牛应激，增进食欲，促进采食，提高奶牛泌乳性能。创作音乐对奶牛泌乳性能的影响作用有限，相关内容有待进一步研究。