马生妍,扈登强,周曼莉,周学章
(1.宁夏大学/西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室,银川 750021;2.宁夏普祥牧业有限公司,银川 750021)
维生素A、D、E是动物维持机体正常生长不可缺 少的营养成分。维生素A、E等抗氧化物质可以用来抵抗氧化损伤,减少机体脂质过氧化的发生,维持机体健康[1];维生素D对母牛卵泡颗粒细胞的增殖及雌二醇的分泌都有促进作用,能改善母牛的生殖能力[2];奶牛通过注射维生素ADE对同期发情也有很好的诱导作用[3]。母牛乳汁中缺乏这些维生素可导致犊牛腿部骨骼发育异常、瞎眼等身体缺陷,造成成活率低、免疫功能低下、Weak-calf综合征等,成年牛尤其是妊娠或哺乳母牛则会发生骨软症甚至乳热,以及胎衣不下等症[4];并且维生素A对于成功产犊也是非常重要的[5,6]。林俊等[7]还指出蹄病的发生也可能与维生素A、D的缺乏有关;奶牛乳房炎发病率升高以及成年牛繁殖率下降等也与缺乏维生素有关[8]。目前在动物临床上通常都是通过调整饲料配方或者配合使用维生素AD注射液和维生素E注射液来治疗奶牛维生素ADE缺乏症,但是这种治疗手段存在使用上的不便性和对动物机体的刺激性强等缺点。维生素ADE注射液是以维生素A、维生素D和维生素E为主药辅以其他溶剂制成的一种注射液,主要用于预防和治疗动物维生素ADE缺乏症,一次性注射可补充三种维生素的缺乏,同时注射给药的方式剂量可控,起效快。维生素ADE注射液业已在澳大利亚、加拿大及美国相继审批上市[9],国外研究表明,注射相比口服给药的方式,其血浆中维生素含量增加更快并且消失得更加缓慢[10]。基于维生素A、D、E在奶牛养殖中的重要作用,本试验通过给育成牛肌肉注射维生素ADE注射液,检测血清生化相关指标变化情况,深入分析肌肉注射维生素ADE对动物生理生化功能的影响,为维生素ADE注射液临床应用提供依据。
维生素ADE注射液(维生素A1000000单位、维生素D3100000单位、维生素E3000单位),由宁夏智弘生物科技有限公司生产。
选取公母兼有的9月龄育成荷斯坦牛30头(来自贺兰山牧业农垦第三奶牛场),随机分为试验组和对照组各15头。试验组牛肌内注射维生素ADE注射液,注射剂量为每50kg体重1.5mL,对照组不做处理。
以注射维生素ADE当天为第一天算起,在注射前及注射第1、3、5、7天对试验组和对照组牛通过颈静脉采集血样,每次分别各采集3头牛血样,做好标记于4℃保存,4 000r/min离心20min分离血清,置-20℃保存,用于测定血清生化指标。
1.4.1 丙二醛含量(MDA)的测定
血清中脂质过氧化物测定法(TBA法):通过丙二醛(MDA)测试盒测定血清MDA的含量,试剂盒购于南京建成生物工程研究所。于波长532nm处测上清OD值,根据OD值计算血清中MDA含量,来反映机体脂质过氧化的程度。
1.4.2 总抗氧能力(T-AOC)的测定
试验中血清用生理盐水稀释1 0 0倍,通过(T-AOC)试剂盒测定血清总抗氧化能力,试剂盒购于南京建成生物工程研究所。于波长520nm处测得OD值,根据OD值计算血清总抗氧化能力。
1.4.3 其他血清生化指标的测定
采用紫外可见分光光度法对血清中的碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(GTP)、谷草转氨酶(GOT)活性及甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)的含量进行测定。所用试剂盒均为南京建成生物工程研究所产品,具体测定方法参照试剂盒说明书进行。
试验数据处理采用Excel软件进行,结果用SPSS 9.0软件进行显著性检验,P<0.05、P<0.01分别表示处理组间差异显著、极显著。
维生素ADE对育成牛血清T-AOC及丙二醛含量的影响见表1。由表1可以看出,对照组各组血清MDA含量和T-AOC数据均无显著差异,试验组育成牛注射维生素ADE的第1天检测到的血清MDA含量升高,但从第3天起血清检测MDA含量降低呈现递减趋势,并在第7天极显著低于注射前血清的MDA含量(P<0.01),同样与对照组也表现为差异极显著(P<0.01)。注射维生素ADE育成牛的血清T-AOC要高于对照组,且随注射时间推移逐渐上升,在第5天与对照组及注射前相比差异显著(P<0.05),第7天与对照组及注射前相比差异极显著(P<0.01)。
表1 注射维生素ADE对育成牛MDA含量及T-AOC的影响
表2 维生素ADE对育成牛其他生化指标的影响
本试验对血清中的其他生化指标包括谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆固醇(TG)和甘油三酯(TC)的含量进行了检测,结果由表2所示。对照组各指标数据均无显著差异,测试组通过注射维生素ADE血清中GPT和GOT活性呈现波动变化,但从注射后第1天开始均高于对照组。血清GPT活性在第7天与对照组及注射前相比差异显著(P<0.05);GOT活性在第1天与注射前差异极显著(P<0.01),在第3天和第7天差异显著(P<0.05);ALP含量呈上升趋势,在第3、5、7天均显著高于对照组(P<0.05),在第5天与注射前相比差异显著(P<0.05),在第7天差异极显著(P<0.01);以及TC和TG指标各试验组与对照组差异不显著,与注射前相比差异也无统计学意义。
血清生化指标是动物遗传与环境相互作用的结果,是反映动物健康的重要指标,不同动物的血清生化指标都有一定的常值范围,一定程度上反映了动物的新陈代谢和生理机能状况。T-AOC是衡量抗氧化物质总抗氧化能力的指标,代表机体抗氧化水平的高低。机体防御体系的T-AOC的强弱与健康程度存在着密切联系。MDA是非酶系统产生的氧自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发的脂质过氧化作用的最终分解产物,可与蛋白质、酶发生交联反应而影响机体功能。氧自由基不仅能通过过氧化作用引起细胞损伤,而且能通过脂质过氧化物的分解产物引起细胞损伤,所以血清MDA的含量通过反映机体内脂质过氧化的程度,间接地反映出细胞损伤的程度。脂质过氧化产物MDA,可用作生物氧化应激的一般生物标志物[11]。Rizzo等研究指出,在机体存在更高的活性氧浓度时,维生素A等抗氧化物质可以用来抵抗氧化损伤,并猜测过量的抗氧化剂给药可以增加活性氧自由基(ROS)的生成,随后产生氧化应激[12]。Bionaz等发现奶牛在围产期期间,如果干物质摄入不足将会导致能量负平衡,在此代谢状态下会增加活性氧产生的可能,随后产生氧化应激[13]。所以在本试验中,试验组在给药第1天血清MDA含量高于对照组,可能是刚注射维生素ADE注射液时,育成牛处于能量负平衡的代谢状态或者维生素ADE给药浓度过量,增加了活性氧的产生,从而引起育成牛的氧化应激,使试验组育成牛的MDA含量升高。而从注射后的第3天起,试验组血清MDA含量逐渐平稳下降,说明试验组育成牛氧化应激可能消除,并且在给药后第7天数据极显著低于对照组(P<0.01),揭示了注射维生素ADE育成牛机体脂质过氧化物的生成减少。T-AOC随给药时间推移逐渐上升,在第5天测得的数据显著高于对照组(P<0.05),并在第7天极显著高于对照组(P<0.01),这说明注射维生素ADE可以显著提高育成牛的总抗氧化能力。这与张婷等[14]饲粮添加维生素A显著提高7~12月龄梅花鹿机体抗氧化水平和刘圈炜等[15]提高饲粮中维生素A的添加量可以提高海南和牛血清中抗氧化酶的活力和血清总抗氧化水平的结果一致,也与董卫星等[16]奶牛饲料添加纳米硒和维生素E血清MDA水平降低、T-AOC显著提高的结果一致。说明注射维生素ADE注射液同样发挥了维生素A和维生素E的抗氧化和清除自由基的功能。
GPT、GOT和ALP是动物体内重要的转氨酶,其活性高低可反映机体蛋白质合成和分解代谢状况,从而间接地反映动物的生长性能。ALP作为一种在生物体内重要的代谢调控酶,几乎存在于身体各种组织中,与磷酸基团的转移和钙磷代谢密切相关。血清中ALP与肠内脂质转移有关,主要来源于肝和骨,也是反映骨代谢的重要指标,当骨细胞代谢活跃时,碱性磷酸酶分泌量增加,极易释放到血液中,血清中碱性磷酸酶活性即会升高。卢娜等[17]在饲粮中添加不同类型的维生素D3,结果显著提高了奶牛钙、磷表观消化率和沉积量。本试验中,试验组育成牛血清GPT活性在给药第7天时显著高于对照组(P<0.05),而GOT活性在给药第1天时极显著高于对照组(P<0.01),说明注射维生素ADE后,育成牛的蛋白质分解代谢水平提高。注射维生素ADE第5天测得的数据反映血清中ALP活性显著提高,说明注射维生素ADE可调节钙磷代谢,使骨细胞代谢活跃,促进骨骼发育。
TG、TC是反映动物机体脂类代谢功能的两个重要指标,TG是动物体内含量最多的脂类,血清中TG含量的高低反映了动物从食物中摄取的脂肪在体内的吸收状况。此外,TG还是血脂的主要成分之一,脂肪组织发育和脂肪沉积取决于血清中TG的水平。TC是动物生存所必需的营养物质,具有重要的生理功能,是合成肾上腺皮质激素、性激素、胆汁酸及维生素D等生理活性物质的重要原料,也是动物组织细胞所不可缺少的重要物质,主要参与形成细胞膜。血液中TC是通过食物和体内两条途径合成的。当脂类在体内运输发生障碍时,TG含量会明显升高。一般情况下,血液中TC的含量相当稳定,而TG的含量却随着饲料的种类和数量等条件发生大幅度的变化[18]。从试验结果看,注射维生素ADE试验组血清中TC的含量较稳定,TG的含量在注射第1天降低随后上升,但各指标与对照组相比差异无统计学意义,说明添加维生素ADE对机体脂肪酸的合成和分解代谢无影响。
在本试验条件下,按每50kg体重1.5mL剂量肌肉注射维生素ADE注射液对育成牛效果显著,可以显著改善动物营养水平指标,包括脂质过氧化物的分解产物MDA的生成减少,血清总抗氧化能力提高,以及ALP、GPT和GOT等活性提高,可以肯定维生素ADE注射液具有临床推广价值。