奶牛瘤胃酸中毒及其营养调控

文/李志春 闫益波

（山西省太原市动物卫生监督所）

近年来，随着人类对奶制品和肉产品需求地增加，集约化养殖场正逐步替代小型养殖场、散户。为了达到高效生产，养殖者通过不断优化饲料配方和添加氨基酸、脂肪酸、中草药、益生菌等来生产出优质的奶制品和肉产品。但在反刍动物生产中，养殖者通过增加精料来获取较大生产性能，同时也带来很多营养代谢疾病，比如亚急性瘤胃酸中毒[1]、脂肪肝[2]、蹄叶炎[3]、酮病[4]等。其中，奶牛瘤胃酸中毒由于预防、诊断困难，具有临床症状不明显以及病因复杂等特点，是当前影响反刍动物生产最大、最常见、经济损失最严重的疾病之一[5，6]。因此，研究奶牛瘤胃酸中毒发病机理、病理变化以及如何预防和控制，进而保证奶牛健康、生产性能良好以及产品高质量成为了当前研究的热点。本文就奶牛瘤胃酸中毒的特征、发病原因以及营养调控进行综述，旨在为缓解奶牛瘤胃酸中毒的现状提供一定的技术指导。

1 奶牛瘤胃酸中毒的特征

奶牛瘤胃酸中毒一般分为瘤胃急性酸中毒和瘤胃亚急性酸中毒（也称慢性酸中毒或者亚临床酸中毒）2 种，急性酸中毒主要发生在瘤胃pH值小于5.0时，而在pH值为5.2～5.6时发生瘤胃亚急性酸中毒，其具有群发性、高发性，最典型的特征是瘤胃pH值低、挥发性脂肪酸高，主要发生在高产奶牛和围产期奶牛中。

目前关于奶牛瘤胃酸中毒发生机制主要有3 种假说，分别是“乳酸中毒学说”“有机酸（主要是挥发性脂肪酸和乳酸）中毒学说”和“内毒素和组织胺中毒学说” ，其中大部分学者认同“乳酸中毒学说”[7]。

2 奶牛瘤胃酸中毒的营养调控

奶牛瘤胃酸中毒的产生受很多因素的影响，由于瘤胃pH值的降低会导致酸中毒，因此如何维持瘤胃内环境稳态，比如饲养管理、日粮配方、益生菌、缓冲液、硫胺素、植物源化合物等是预防奶牛瘤胃酸中毒的主要方法。

2．1 饲养管理

瘤胃 pH值的变化趋势一般是在采食后，先下降后上升。而在生产中，管理者往往针对奶牛不同的阶段饲喂不同的日粮，因此如果奶牛在饥饿后自由采食、突然改变日粮、饲养管理不合理或缺乏换料适应期均容易引起瘤胃酸中毒。有报道认为，瘤胃 pH值降低程度与饲喂量的增加和日粮中性洗涤纤维的降低有关[8]，因此饲喂 TMR日粮可避免奶牛择食而导致日粮成分或营养不平衡而患瘤胃酸中毒的概率，但需要注意的是， TMR日粮需要混合均匀，且颗粒大小需要合适。关于 TMR日粮的制作工艺对瘤胃酸中毒的影响有待进一步研究。

2．2 日粮配方

日粮配方的pH值主要是通过碳水化合物的含量来进行调整。合理的碳水化合物能够提高瘤胃的缓冲能力，对预防奶牛瘤胃酸中毒具有重要作用。青贮玉米是一种常见的饲料原料，其大量饲喂后比饲喂干草更容易增加患瘤胃酸中毒的概率。在预测瘤胃pH值的模型中，通过对饲料可消化有机物质和从谷物摄取可反复降解的淀粉以及宾州饲料颗粒分级筛的研究进一步提高该模型预测的准确性，同时补充了宾州饲料颗粒分级筛对瘤胃发酵能力的研究[9]。在泌乳奶牛日粮中，宾州饲料颗粒分级筛水平不能低于干物质基础的15%，肉牛饲粮的宾州饲料颗粒分级筛水平不能低于干物质基础的19%[10]。Kmicikewycz等[11]研究表明，奶牛瘤胃酸中毒期间，在不同大小的青贮颗粒饲料中添加干草，奶牛对干草都表现出不喜食，可能是已经适应了较低的瘤胃pH值。Hall等研究表明，在满足有限纤维需要量时，NFC的干物质最佳组合为糖类0.5%，可溶性纤维10%，淀粉20%[12]。

2．3 益生菌

瘤胃微生物系统的建立与稳定取决于影响瘤胃环境的营养与生理要素。采食行为和瘤胃上皮功能，分别决定瘤胃的缓冲能力与挥发性脂肪酸（VFA）的移除速度，二者共同影响瘤胃液 pH值、渗透压、氧化还原电势等瘤胃内环境参数。益生菌进入瘤胃后可以通过稳定瘤胃内微生物群落的平衡，进而维持瘤胃液 pH值的稳定，达到缓解瘤胃酸中毒的作用。

此外，益生菌还通过刺激机体，恢复其正常的免疫机能，缓解由于酸中毒带来的症状。补充活酵母能够促进乳酸产生菌使用乳酸，进而促进微生物生长，其与瘤胃细菌竞争碳水化合物来稳定瘤胃pH值[13]。酿酒酵母细胞被认为可以消除瘤胃中的氧气痕迹，从而帮助氧气敏感的细菌生长，并导致活的厌氧菌增加[14]。体外试验证明，酿酒酵母（SC）的培养滤液主要刺激了纤维素分解成纤维细菌和变形链球菌的纤维素消化速率以及埃氏巨型球菌和反刍月形单胞菌对乳酸的利用[15]。但体内试验表明，在瘤胃酸中毒期间添加益生菌对瘤胃中的纤维素分解细菌数量或埃氏巨球型菌种群没有影响[16]。赵成旭[17]研究表明，由酿酒酵母、伯顿毕赤酵母、产朊假丝酵母与反刍月形单胞菌和埃氏巨型球菌组成复合微生态制剂灌喂瘤胃酸中毒试验羊后，其瘤胃内总细菌数和活菌数显著增加，反刍月形单胞菌和埃氏巨型球菌瘤胃内数量大幅度上升，除乳酸杆菌和栖瘤胃普雷沃氏菌数量变化不明显外，其他细菌数量均显著升高。瘤胃液与血液中 VFAs浓度下降，瘤胃液 pH值显著提高。瘤胃液与血液中 LPS与组胺浓度有所下降。血液中pCO2降低，HCO3-浓度升高，酸中毒症状减轻。ALT、AST与 CREA浓度降低，BUN、GLU、TG、TC与 TP仍维持较高浓度，说明复合微生态制剂有助于瘤胃酸中毒试验羊瘤胃内环境和菌群恢复，缓解酸中毒对机体的危害。

2．4 缓冲液

唾液、瘤胃上皮分泌的碳酸氢盐及饲粮在瘤胃降解产生的氨是反刍动物缓冲液的重要组成成分，其对稳定瘤胃液pH值、微生物生长与养分消化有重要意义。唾液是瘤胃缓冲盐的主要来源，对于高产奶牛唾液中的磷酸盐和碳酸氢盐缓冲系统可中和瘤胃中约37%的氢离子，进而维持瘤胃pH值，而反刍动物唾液分泌量主要与咀嚼时间（采食时间与反刍时间之和）有关。生产中作为饲料添加剂的缓冲液主要是小苏打和氯化镁，其对缓解酸中毒具有重要作用，但其具体机制有待进一步研究。

2．5 其他

调控瘤胃酸中毒的物质还有很多。硫胺素（维生素B1）不仅对碳水化合物和能量代谢发挥着重要作用，其在一定程度上能够影响细胞调节、免疫功能和氧化损伤。对奶牛注射硫胺素能够提高瘤胃挥发性脂肪酸、降低血液和瘤胃中乳酸含量来预防瘤胃酸中毒[18，19]。此外，还有报道表明，有机酸能有效地促进反刍兽新月单胞菌利用乳酸的能力，使VFA产生量下降，同时增加了发酵终产物CO2的浓度，进而维持瘤胃内环境稳态[20，21]。

3 小结

目前生产中对奶牛瘤胃酸中毒诊断缺乏方法，均是“预防为主，防治结合”的思想。营养调控对预防奶牛瘤胃酸中毒具有重要意义，但由于反刍动物瘤胃的复杂性，因此需要针对如何维持瘤胃内环境稳态（微生物组成、瘤胃上皮发育等方面），开展大量研究，降低该病带来的经济损失。