蒙贝利亚×荷斯坦杂交一代与纯种荷斯坦母犊生理参数比较

林 红，葛继文，夏海斌，孙小淳，翟云飞，徐 洁，韩兆玉* (.南京农业大学 动物科技学院 乳牛科学研究所，江苏 南京 0095；.南京卫岗乳业有限公司，江苏 南京 00)

由于荷斯坦牛产奶量较高，世界范围内纯种荷斯坦(Holstein，HS)奶牛繁殖力的降低[1]，近交系数的升高[2]导致遗传病的暴发[3]，进而引起了人们对奶牛杂交育种的兴趣。蒙贝利亚(Montbéliarde，MB)牛是原产法国的著名乳肉兼用牛品种，是西门塔尔牛的一个品系，具有良好的产奶性能和优越的生长速度，以适应性强、繁殖力高、生产寿命长、抗乳房炎而著称[4]。蒙荷杂交(MB×HS)一代牛除产奶量略低于荷斯坦牛外，乳脂率、乳蛋白率、体细胞数均优于纯种荷斯坦牛[5]，同时其生长性状比纯种蒙贝利亚、荷斯坦、及西门塔尔×荷斯坦一代牛的表现都要突出[6]。在美国等国家地区的杂交试验结果也充分证明了杂种后代的产奶性能、繁殖性能、长寿性及环境适应性上表现上佳[1]。在生产性能、身体状况评分、饲料转化效率方面，蒙荷杂交一代牛相较于纯种荷斯坦奶牛具有潜在经济效益优势[7]。我国利用兼用牛与荷斯坦牛杂交的主要目的集中在改善繁殖性能、产奶性能以及成年体质量和屠宰性能方面，对早期生长发育的重视程度不够[8]。目前对蒙荷杂交一代牛生理参数的研究也鲜见报道，且蒙荷杂交一代牛的饲养管理还参照荷斯坦奶牛，并未充分发挥其杂种优势。在监测动物健康生长过程时，确定各项生理参数是否在正常范围内，需要与来自临床健康个体相似群体的参考区间进行比较[9]，在基因型、年龄、性别的差异的基础上建立不同生理参数的参考区间，对奶牛健康养殖具有重要参考意义。因此，本试验以法国蒙贝利亚牛为父本，以本地饲养的荷斯坦牛为母本，进行杂交，将获得的蒙荷杂交一代母犊与纯种荷斯坦奶牛母犊进行对比，研究杂交一代母犊的生理参数和生长特点，同时收集大量样本补充关于蒙荷杂交一代母犊生理参数参考区间(reference interval,RI)数据，以期为蒙荷杂交一代母犊生理特性及饲养管理规程的制定提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验对象所用奶牛均于2019年9月-2020年6月在徐州新沂卫岗牧业有限公司出生，以法国蒙贝利亚牛为父本，本地所饲养的荷斯坦奶牛为母本，进行杂交获得的蒙荷杂交一代母犊为试验组，以同期同牧场出生的纯种荷斯坦母犊为对照组，饲养管理条件均一致。

1.2 指标测定

1.2.1生长性能 在实验牛出生后0.5 h内，饲喂初乳前及2月龄空腹状态时，用量程200 kg、精确度0.1 kg的电子秤测定体质量；同时测定实验牛体高、体斜长及胸围。记录并计算实验牛平均断奶日龄及日增体质量。

1.2.2直肠温度、呼吸频率及脉搏 在初生及2月龄时选取健康牛只，检测安静状态下的直肠温度、呼吸频率和脉搏，取3次检测的平均值。

1.2.3血液常规 选取健康牛只，在晨饲前1 h，颈静脉采血2 mL至EDTA采血管，缓慢倒置5～8次混匀，在采血后2 h内测定血液常规项目。

1.2.4血清生化、激素水平 选取健康实验牛，于饲前1 h，颈静脉采血10.0 mL，3 500 r/min离心10 min 分离血清，分装至1.5 mL离心管，-20℃保存待检测。

总蛋白(TP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、磷酸肌酸激酶(CK)活力均采用迈瑞BS-350S全自动生化分析仪测定，试剂由深圳迈瑞公司提供。生长激素(GH)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)含量均采用放射免疫法测定，试剂盒由北京北方生物科技有限公司提供。血清生化、激素水平均委托南京奥青生物技术有限公司进行测定。

1.3 数据分析采用Excel 2003软件对生理参数试验数据进行初步处理后，用美国兽医临床病理学学会推荐的Reference Value Advisor(v.2.1)宏指令(RefValAdv)[10]，计算各指标90%置信区间的上下限参考值，得出95%置信区间的参考区间。当样本数量大于120时可以用非参数方法计算RI，当样本数小于120时，数据具有或可以转换为高斯分布，对数据进行参数化，当样本数量在40～120时，数据成正态分布或近正态分布时，首选未转化标准数据，当样本数为20～40时，参考Box-Cox变换数据，使数据成正态分布或近正态分布，当样本小于20时，不适于计算RI[9]。

2 结果

2.1 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊生长性能比较分析初生及2月龄蒙荷杂交一代母犊平均体质量、体高、体斜长、胸围、体温，平均断奶日龄以及0～2月龄平均日增重95%置信区间的参考范围见表1。由表1可知，蒙荷杂交一代母犊平均初生重、体高，2月龄平均体质量、体斜长，0～2月龄平均日增重显著高于荷斯坦母犊(P<0.05)。蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊的平均初生体斜长、胸围，2月龄平均体高、胸围，平均断奶日龄的差异不显著(P>0.05)。

表1 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊生长性能比较

2.2 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊直肠温度、呼吸频率、脉搏比较分析蒙荷杂交一代母犊初生及2月龄平均直肠温度、呼吸频率、脉搏95%置信区间的参考范围见表2。由表2可知，蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊初生及2月龄平均直肠温度、呼吸频率、脉搏均差异不显著(P>0.05)。

表2 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊直肠温度、呼吸频率、脉搏比较

2.3 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊血液常规指标比较分析共获得16头纯种荷斯坦初生母犊的血常规有效数据，106头健康蒙荷杂交一代初生母犊的血常规有效数据，得出了95%置信区间的蒙荷杂交一代初生母犊的血常规参考范围。由表3可知，与荷斯坦出生母犊相比，蒙荷杂交牛初生母犊的平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、平均血小板体积(MPV)降低了6.24%，7.72%，19.20%(P<0.05)；红细胞宽度分布标准差(RDW-SD)、血小板(PLT)总数、血小板分布宽度(PDW)升高了7.04%，36.39%，46.03%(P<0.05)；白细胞数(WBC)、红细胞数(RBC)、血红蛋白浓度(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV/fL)、红细胞分布宽度变异系数(RDW-CV)、血小板压积(PCT)差异不显著(P>0.05)。

表3 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦初生母犊血常规比较

共获得18头纯种荷斯坦奶牛2月龄母犊的血常规有效数据，90头健康蒙荷杂交一代2月龄母犊的血常规有效数据，得出了95%置信区间的蒙荷杂交一代2月龄母犊的血常规参考范围。由表4可知，与荷斯坦母犊相比，蒙荷杂交一代2月龄母犊的WBC、MCV、MCH、MCHC、PLT、MPV降低了39.21%、12.58%、31.82%、19.87%、84.20%、34.46%(P<0.05)；RBC、HCT、PDW升高了32.03%、24.20%、4.32%(P<0.05)；HGB、RDW-CV、RDW-SD、PCT差异不显著(P>0.05)。

表4 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦2月龄母犊血常规比较

2.4 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊血清生化、激素水平共获得16头健康纯种荷斯坦初生母犊血清生化数据，112头健康蒙荷杂交一代初生母犊血清生化有效数据，得出了95%置信区间的蒙荷杂交一代初生母犊血清生化参考范围。由表5可知，蒙荷杂交一代初生母犊血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活力、生长激素(GH)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)水平显著低于荷斯坦母犊(P<0.05)，乳酸脱氢酶(LDH)活力显著高于荷斯坦母犊(P<0.05)。两组间血清总蛋白(TP)浓度、肌酸激酶(CK)活力差异不显著(P>0.05)。

表5 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊初生血清生化、激素水平比较

共获得16头健康纯种荷斯坦牛2月龄母犊的血清生化数据，85头健康蒙荷杂交一代2月龄母犊的血清生化有效数据，得出了95%置信区间的蒙荷杂交一代2月龄母犊血清生化参考范围。由表6可知，蒙荷杂交一代母牛2月龄血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活力、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)显著低于纯种HS(P<0.05)，CK活力显著高于荷斯坦(P<0.05)。两组间血清TP浓度、LDH、GH水平均差异不显著(P>0.05)。

表6 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊2月龄血清生化、激素水平比较

3 讨论

3.1 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊生长性能比较分析研究显示，犊牛的出生体质量对母牛难产有极显著的影响，难产率随着犊牛出生体质量的增加而升高[11]。本试验中，蒙荷杂交一代牛平均出生体质量显著高于荷斯坦牛，杂交母犊出生体质量RI在32.35～55.00 kg，同样高于HTUN等[12]研究中的荷斯坦母犊出生体质量范围(33.4～53.2 kg)。蒙荷杂交一代牛过高的出生体质量有可能影响到难产率，然而HEINS等[13]发现，虽然荷斯坦出生体质量(43.3 kg)显著低于蒙荷杂交牛(48.3 kg)，但是荷斯坦和蒙荷杂交牛难产率和死胎率的差异均不显著，表明蒙荷杂交一代牛出生体质量虽高，但不影响难产率。薛雅之等[14]提出将初产牛产出犊牛出生体质量控制在30～45 kg之间，经产牛产出犊牛的出生体质量控制在30～50 kg之间，可降低母牛难产的发生。本试验中，蒙荷杂交一代母犊的出生体质量为42.85 kg，这与郭云鹤[15]指出的法国蒙贝利亚母牛出生体质量为42.4 kg相似，表明蒙贝利亚牛生长性能遗传效应更高，蒙荷杂交一代牛具有与之相同的生长潜力。本试验中，蒙荷杂交一代母牛的出生体质量、初生体高、2月龄体质量、2月龄体斜长、日增体质量显著高于荷斯坦母牛。不同的是，麻柱等[16]研究发现，蒙贝利亚母牛与荷斯坦母牛2月龄时的体质量、体斜长、胸围差异不显著。张晓明等[8]试验显示，蒙荷杂交牛(10公19母)与纯种荷斯坦奶牛(8公23母)的初生母犊、2月龄母犊的平均出生体质量、体高、体斜长、胸围的差异均不显著，与本试验略有不同，推测可能是由地理位置和饲养管理的不同造成试验结果差异。迄今，国内外还未见有关蒙荷杂交一代牛的生理、形态参数参考范围评估的报道。因此，本研究确定了蒙荷杂交一代牛不同年龄组的生理、形态参数参考区间，有助于评估动物的健康及品种的选择，具有重要的生产和实践意义。

3.2 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊直肠温度、呼吸频率、脉搏比较分析直肠温度、呼吸频率、脉搏是监测动物机体健康的基础指标，荷斯坦犊牛正常情况下平均呼吸频率为31.4次/min，平均直肠温度为38.9℃[17]，这与本试验中蒙荷杂交一代牛的参数十分相近，表明蒙荷杂交牛与荷斯坦奶牛在直肠温度等基础指标上无明显差异。本试验得出，蒙荷杂交一代初生及2月龄母犊直肠温度RI分别为38.34～39.80，38.60～39.80℃；呼吸频率RI分别为26.80～54.07，27.33～45.00次/min，脉搏RI分别为90.00～102.00，89.23～102.00次/min。

3.3 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊血常规指标比较分析在医学研究上，对全血细胞计数的评估是确定临床诊断或评估患者后的第一辅助手段[18]。奶牛分娩后，采食提供的能量不足以维持泌乳需要，个体免疫功能发生变化，会导致不同程度的血液参数变化，表明不同生理阶段奶牛的血常规指标会发生变化[19]。PANOUSIS等[20]也认为新生犊牛的血常规参考值不同于成年母牛，不同品种犊牛的参考值也不相适用。

牛属红细胞的平均直径为5～6 μm，小于大多数物种，红细胞的主要功能是输送与血红蛋白结合的氧气[21]。PANOUSIS等[20]的研究中，新生荷斯坦母犊的RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC均值分别为7.65×1012个/L、96.1 g/L、27.2%、35.5 fL、12.5 pg、353.1 g/L，与本试验中荷斯坦母犊的结果相似，但在红细胞数量上有所增加，在红细胞体积上有所减小，可能原因是较高RBC值可补偿较低的MCV，以便将HGB水平保持在“正常范围内”[22]。本试验中，蒙荷杂交一代2月龄母犊的红细胞数、红细胞压积显著高于荷斯坦奶牛，表明2月龄的蒙荷杂交一代牛营养代谢旺盛，机体有氧代谢和骨髓造血功能较强。但是蒙荷杂交一代初生及2月龄牛的MCH、MCHC均显著低于荷斯坦奶牛，此外，2月龄牛的MCV也显著低于荷斯坦牛，这可能是基因型上的差异导致蒙荷杂交牛的红细胞大小小于荷斯坦牛的红细胞。本试验中还发现蒙荷杂交新生牛红细胞宽度分布标准差显著高于荷斯坦奶牛，表明蒙荷杂交新生牛红细胞的形态均一性较低。本试验中，蒙荷杂交一代初生牛的红细胞参数低于2月龄牛。TENNANT等[23]认为犊牛在出生后几周内红细胞参数降低是正常的生理发育现象。

白细胞是机体重要的免疫细胞，当外界细菌病毒入侵，发生炎症反应时，机体会通过增加白细胞数量来包围吞噬病原体[24]。蒙荷杂交一代2月龄牛的白细胞数也显著低于荷斯坦奶牛，表明蒙荷杂交一代牛在机体免疫功能方面和对病原的抵抗力方面均具有明显优势。与本试验结果相似的是，孔凡虎等[24]的研究也显示，与荷斯坦奶牛及西门塔尔奶牛相比，西荷杂种牛WBC最低，西荷杂种牛在育肥过程中对环境中病原等微生物的抵抗力最强，产生的应激和免疫最少。

血小板与血栓形成与机体发生炎症反应相关。当PLT值升高时，血管收缩物质和凝血活性物质生成增多，血小板凝结能力增强，血液循环减慢。本试验中蒙荷杂交一代新生牛的PLT显著高于荷斯坦牛，表明蒙荷杂交一代牛的血小板代谢活跃，血液循环负担重，可能会影响其寿命。这与孔凡虎等[24]的试验结果相似，西门塔尔牛PLT显著高于西荷杂交牛，西荷杂交牛的PLT显著高于荷斯坦牛。2月龄时母犊可能由于正处于断奶应激时期，有炎症反应，相比于新生母犊，白细胞数目增加了数倍，血小板数量及体积也明显高于新生母犊，但2月龄蒙荷杂交一代牛的PLT及MPV反而显著低于荷斯坦牛，表明蒙荷杂交一代牛在抗应激、抗病力上表现出显著优势。本试验中，蒙荷杂交一代牛血小板分布宽度显著高于荷斯坦，这可能也是基因型的差异所致。

3.4 蒙荷杂交一代母犊与荷斯坦母犊血液生化及激素水平比较分析动物血液中乳酸脱氢酶(LDH)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸激酶(CK)、肌酸磷酸激酶(CPK)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)等在组织细胞的能量平衡中起着重要作用，有助于维持细胞中ATP的恒定[25]。ALT和AST是氨基转移指标酶，其在血液中水平增加表明其产生的器官受损(特别是ALT的活性增加表示肝脏损伤)[26]。本试验中蒙荷杂交一代初生及2月龄牛的血清ALT、AST显著低于荷斯坦奶牛，说明蒙荷杂交一代牛肝脏细胞代谢压力低于荷斯坦牛。且2月龄ALT及AST活力均低于新生时期，这与YU等[27]的研究结果相似，随着年龄增加，血清ALT、AST活力下降，可能原因是随着个体器官的发育完全，细胞代谢压力也降低。TP是免疫相关指标，在本试验中，蒙荷杂交一代与荷斯坦初生及2月龄母犊的TP差异不显著，但相比于初生牛，2月龄母犊的TP有所提高，这与杨亮等[28]试验结果中犊牛血清TP含量随着日龄的增加而升高表现一致，KNOWLES等[29]也有相同结果。本试验中蒙荷杂交一代牛初生的LDH活力显著高于荷斯坦牛，2月龄时的差异虽不显著但在数值上也是明显增加，这表明蒙荷杂交一代牛的无氧酵解及糖异生过程可能比较活跃，肝脏糖异生的过程增加了乳酸消耗量以保护犊牛免受瘤胃酸中毒的影响[30]。2月龄蒙荷杂交牛的CK活力显著高于荷斯坦牛，可能是蒙荷杂交牛代谢旺盛，肌肉能量供应不足，造成细胞损伤，细胞膜通透性增加，使血液中CK活性增加。

生长激素(GH)-胰岛素生长因子(IGF)轴与奶牛生长、繁殖和产奶性能相关，是显著影响成年牛生产力的重要因素[31]。在本试验中，蒙荷杂交一代牛的GH及IGF-Ⅰ水平显著低于荷斯坦牛，但日增体质量显著高于荷斯坦奶牛，表明不同品种牛的生理参数存在差异，参考区间是不相适用的。蒙荷杂交一代牛拥有较荷斯坦牛低的GH及IGF-Ⅰ水平，却表现出更优越的生长性能，具体的原因目前未见报道，还需进一步研究。

蒙荷杂交牛具有生长发育快、抗应激、抗病力强的优势，若按荷斯坦奶牛饲养管理方式进行饲养，无法发挥其生长优势，只有结合其自身的生理参数及发育情况制定专门的饲养管理规程，才能将其杂种优势发挥最大化。本研究提供了蒙荷杂交一代初生及2月龄牛的体质量、体尺、直肠温度、呼吸频率、脉搏、血液常规、血清生化及激素水平的参考区间，有助于全面评估其生理状态，对蒙荷杂交一代牛的健康养殖具有指导意义。