饮水限制对泌乳奶牛生理和血液参数的影响

钟余守,张孝富,陈张华

(内江职业技术学院,四川内江 641100)

水是奶牛维持和生产最重要的营养物质，对消化、吸收、代谢、运输营养物质，消除废物和身体过热有重要贡献。根据动物的类型、大小、身体状况、活动水平、干物质摄入量、水质、水温和环境温度不同，其消耗量可能有很大差异（Beed，1994）。因此，水源的任何变化都可能导致动物行为发生直接改变，使动物展现出不同的行为和生理适应机制，使其能忍受脱水。与其他动物相比，反刍动物（特别是牛）对缺水更加敏感（Ghassemi 等，2014）。有研究表明，缺水或限制饮水会导致采食量减少，脱水时代谢率和内分泌失衡，增某些代谢物、红细胞压积、呼吸率、直肠温度和皮质醇浓度增加（Rahardja 等，2011）。因此，本研究旨在探讨饮水限制对泌乳奶牛生理和代谢的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验选择6 头处于泌乳中期的奶牛进行为期16 d 的试验，其中T1 组奶牛在试验的1 ～4 d 自由饮水，之后将T1 组的6 头奶 牛 分 为 2 组（T2 和 T3 组），2 组 奶 牛 分 别 在5 ～12 d 进行限制饮水，T2 组每天饮水量为T1组的25%，T3 组饮水量为T1 组的50%，之后在13 ～16 d 恢复与T1 组相同的饮水量。试验期间每天温湿度指数值为69.77±2.67。

1.2 样品收集与测定 为了确定干物质摄入量，在整个试验过程中每天都要记录饲料供应和剩余数量。对奶牛消耗的燕麦草、苜蓿草和浓缩料进行称重。在每天早上4 点和下午4 点挤奶前各测定一次生理参数（呼吸频率、心率和直肠温度）。每天早上用促凝真空采血管从奶牛颈静脉采血，样品在4000 r/min 条件下离心15 min，分离血清，-20℃保存。血清皮质醇浓度采用放射免疫法测定，血清甘油三酯、葡萄糖、胆固醇、总蛋白、尿素和肌酸酐浓度采用试剂盒测定。

1.3 数据统计与分析 试验所得数据采用SPSS软件进行分析，采用Tukey 法进行多重比较，P＜0.05 表示差异显著，试验结果以“平均值± 标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 饮水限制对奶牛饮水量和采食量的影响由表1 可知，在试验过程中，8 d 的饮水限制使T2和 T3 组饮水量显著降低（P＜ 0.05）。T2 和 T3组饮水量消耗了42.66 和28.44 L/d，分别是T1组的25% 和50%。此外，T2 和T3 组燕麦草摄入量显著低于T1 和T4 组，其中T2 组燕麦草摄入量较T1 和T4 组分别降低了15.67% 和6.72%（P＜ 0.05），而 T3 组燕麦草摄入量较 T1 和 T4组显著降低 43.57% 和 37.58%（P＜ 0.05），但T2 和T3 组苜蓿草摄入量较T1 组分别显著提高14.46% 和 10.96%（P＜ 0.05），而浓缩料分别显著提高 3.68% 和 3.68%（P＜ 0.05）。T3 组干物质摄入量最低，分别较T1、T2 和T4 组显著降低16%、13.97% 和 23.11%（P＜ 0.05）。

表1 各处理对奶牛饮水量和采食量的影响

2.2 饮水限制对奶牛生理参数的影响 由表2可知，T3 组奶牛早上的呼吸频率最高，分别较其他组显著提高10.99%、22.16% 和9.47%（P＜0.05），而T4 组奶牛在晚上呼吸频率最低，分别较其他组显著下降10.58%、13.78% 和17.90%（P＜0.05）。T3 和T4 组早上和晚上奶牛的心率显著高于T1 和T2 组，其中T3 组奶牛在晚上的心率较其他组分别显著提高10.79%、9.84% 和3.33%（P＜0.05）。此外，T3 组奶牛在早上和晚上的直肠温度均显著高于其他各组，T3 组奶牛早上的直肠温度较其他组分别显著提高0.57%、1.32% 和0.60%（P＜0.05），而晚上直肠温度分别显著提高 0.67%、1.54% 和 0.41%（P＜ 0.05）。

2.3 饮水限制对奶牛血清生化指标的影响 由表3 可知，T3 组奶牛血清葡萄糖、尿素和皮质醇浓度最高，其中葡萄糖浓度分别较其他三组显著提高 165.38%、15% 和 130%（P＜ 0.05），尿素浓度分别较其他三组显著提高436%、8.9%和436%（P＜0.05），皮质醇浓度较其他三组显著提高142.13%、55.14% 和 204.52%（P＜ 0.05）。同时，T2 和T3 组奶牛血清甘油三酯、胆固醇、总蛋白和肌酸酐浓度均显著高于T1 和T4 组（P＜0.05）。

表2 各处理对奶牛生理参数的影响

表3 各处理对奶牛血清生化指标的影响

3 讨论

在不同动物物种（奶牛、绵羊、山羊）中进行研究发现，它们通过各种机制能耐受不同的饮水限 制（Ghassemi 等，2016 ；Burgos 等，2001）。 事实上，饮水限制下干物质摄入量的显著降低一方面与动物采食的饲料类型有关，另一方面与饮用水摄入量减少有关。本试验结果发现，饮水限制组干物质摄入量显著降低，这与Williams 等（2016）的研究结果一致，其认为任何阶段饮水限制都会对采食量产生负面影响。同样Kramer 等（2008）研究也表明饮水限制与采食量呈正相关。

本研究中，在中度热应激和饮水限制的共同作用下，直肠温度的增加是一个温和的反应，在奶牛直肠标准范围内（38 ～39℃）。此外，Alamer（2010）报道，直肠温度增加会节省水的损失，这与我们的研究结果一致，因为50% 饮水限制的奶牛在早上和晚上的直肠温度均显著高于其他各组。尤其是在下午，环境温度升高和饮水限制对直肠温度的升高直接相关。

饮水限制对血清葡萄糖、甘油三酯、胆固醇、尿素、肌酸酐、总蛋白和皮质醇浓度有显著影响。本次试验结果与Kaliber 等（2016）的研究结果一致。血清中尿素浓度的升高是由于饮水受限制造成的脱水状态，从而使代谢物浓度升高。同样，本次试验发现，血清总蛋白浓度显著升高，这与Burgos 等（2001）的结果相反。皮质醇在维持体液和血浆电解质平衡方面起重要作用，本研究的血清皮质醇浓度升高是因为环境温度（＞25℃）、湿度（95%）和温湿度指数（＞72%）升高，显示出与饮水限制相关的中度应激。但此结果与Burgos 等（2001）对奶牛结果不同，后者在8 d 的饮水限制期间血浆皮质醇浓度下降。

4 结论

在本试验条件下，奶牛有能力应对不同水平的饮水限制，可以使水需求与消耗达到新平衡。因此，限制饮水在低水平的可用水环境中对奶牛的养殖具有重要作用。