刘蓓蓓,魏荣妍,赵书文,肖弛啸,石涛,张林艳,何开兵,操礼军,胡永青,张淑君
(1.华中农业大学动物遗传育种与繁殖教育部实验室,武汉 430070;2.新疆畜牧科学院,乌鲁木齐 830000;3.新疆兵团第八师畜牧兽医工作站,石河子 832000)
随着社会的不断发展,音乐越来越成为人们日常生活中不可或缺的一部分。它不仅能够使人产生情感共鸣,也会影响动物的免疫反应和抗氧化能力。本综述通过搜集和整理相关资料,从免疫机能的因素出发,重点探讨音乐对奶牛免疫机能及抗氧化的影响,旨在为通过音乐提高奶牛产奶量和奶品质的相关研究及生产优质的“音乐奶”提供参考和帮助。
免疫力是奶牛机体维持健康的基础,然而,影响免疫功能的因素复杂,倘若机体的免疫功能受到抑制,就会引发各种疾病,降低生产繁殖性能,影响奶品质,进而对养殖业造成巨大的经济损失[1]。
奶牛的不同生理时期、饲料营养成分、疾病和药物等都会对免疫功能产生影响。例如,围产期时,奶牛会出现由于多种免疫细胞功能的降低导致的免疫抑制,该抑制会使奶牛对感染性疾病的敏感性升高[2,3];而分娩时,奶牛血液中COR(皮质醇)浓度升高,促使淋巴细胞DNA降解速度加快,影响其物质代谢,降低核转录因子的活性,免疫力下降,同时,COR还有抑制白细胞的糖酵解、吞噬等功能,减少淋巴细胞的作用[4]。
动物机体免疫力和抗氧化能力与血液中GSH-Px(谷胱甘肽过氧化酶)、T-AOC(机体总抗氧化能力)、SOD(超氧化物歧化酶)含量呈正比,与血液中MDA(丙二醛)含量呈反比。
GSH-Px是动物机体中主要的抗氧化酶之一,可以有效地去除活性氧,使自由基链式反应终止[5,6]。T-AOC,是由非酶促和酶促抗氧化防御体系组成,可用于评估机体的总抗氧化能力[7]。SOD能够催化氧自由基歧化,是动物机体内最重要的酶之一,能够增强抵抗力和免疫力[5]。MDA能间接反映机体自由基的产生水平,直接反映细胞氧化程度,机体抗氧化能力与MDA含量成反比[8,9]。除以上外,免疫相关指标还有T3(三碘甲状腺原氨酸)、COR(皮质醇)、SCC(乳体细胞数)等。T3由甲状腺滤泡细胞合成,并通过其分泌,能够增强机体免疫能力。谢启文研究反映[10],T3通过不断使淋巴组织细胞对体外进行培养的胸腺上皮细胞的黏附增强,促进胸腺细胞的释放,使得自身机体免疫反应增强。COR又称应激激素,适当的音乐刺激可抑制COR的分泌[11,12]。COR是糖皮质激素的一种,属于机体免疫抑制剂[13~24]。SCC是指每毫升乳中含有体细胞的数目。SCC的高低通常反映了一个地区或国家奶牛饲养水平的高低。SCC越低,可一定程度上反映奶牛机体免疫能力越强。
音乐经耳朵传入大脑,通过调节神经递质及有关激素的分泌,从而使奶牛在生理或心理上发生不可逆的变化[25]。适宜的音乐能抑制交感神经的兴奋,使肾上腺素分泌降低,平稳呼吸,最终机体达到放松状态,而其他音乐则会产生相反的效果[26,27]。笔者将从以下音乐的不同角度来探究对奶牛抗氧化及免疫功能的影响。
音乐的节奏类型是固定的,如二八、四十六、三连音等,而动物也有与音乐节奏相似的特定节律——脉搏跳动[28]。邢艺凡[29]等人报道,由于动物的脉搏跳动与音乐的节奏相对一致而产生的生理共振能纠正机体各细胞的微振失调,进一步加强机体固有的微振频率,防止细胞受损,提高机体的免疫和抗氧化能力。
由表1可知,前两组音乐(奶牛曲和轻音乐)均能刺激奶牛分泌SOD、GSH-PX、T3、T-AOC,抑制奶牛分泌MDA和COR,降低SCC水平,提高牛奶乳糖含量的趋势;而莫扎特音乐虽也能起到上述作用,但却会使奶牛SCC水平升高。其主要原因为奶牛曲、轻音乐的节奏与奶牛的生理脉搏跳动类型较为相似,且没有过多的节奏变化,可能会通过增强奶牛体内的微振频率,协调各组织器官的运转,从而不断提高机体抵御外部病原的能力,维护细胞健康[25]。而莫扎特音乐的节奏则变化较多,可能与奶牛机体内部脉搏跳动不一致,而导致奶牛内部节律紊乱。
表1 不同节奏类型的音乐对奶牛免疫及抗氧化相关指标的影响[25]
陈运香[30]指出,当细胞微振的自主节律被打破时,就会产生紊乱,机体稳态被扰乱,免疫力下降。而当体内的微振频率与音乐频率一致时,就会引发生理共振,协调各器官系统,从而提高机体免疫力[31,32]。奶牛也是如此,可以选用振动频率与奶牛内部的微振频率相一致的轻音乐,从而刺激其产生生理共振,提高奶牛的免疫能力。
由表2可知,三组音乐的奶牛产奶量均高于对照组,但差异不显著(P>0.05),可以得出音乐能提高奶牛的泌乳量。Hevner[34]提出音乐的速度能够最大地传递情感。罗小平报道,就人而言,给其播放速度为40~55bmp的音乐能营造出伤感的氛围;而播放速度为55~65bmp的音乐则营造出愉悦的氛围[35]。一般情况下,正常奶牛的脉搏率是60~80次/min[36],速度为65~70bmp的轻音乐节奏频率可能与奶牛正常脉搏率趋于一致,从而使奶牛内部细胞产生生理共振。由于脉搏率与泌乳量呈正相关,因此奶牛脉搏率较高的轻音乐可能对奶牛泌乳更有利[36]。
表2 不同速度的音乐对奶牛产奶量和情绪的影响[33]
不同乐器演奏的音乐,其音色不同,相应地给奶牛的感受和影响也会不同。查满千的研究发现[37],由低音提琴演奏的音乐全期能够显著提高T-AOC;由大提琴演奏的音乐能在第20天、40天显著提高SOD含量;由小提琴演奏的音乐全期能够显著提高奶牛GSH-Px含量。同时,低音提琴和小提琴演奏的音乐都能降低DMA的含量。由此可见,三种乐器都能在不同的时间段对奶牛的不同免疫指标产生影响,最终都能增强免疫力和抗氧化能力。
当然,三种乐器演奏的音乐对奶牛产生的影响定有高低之分。被称为"音乐贵妇"的大提琴音色丰富活泼,给人积极向上的感觉,能够较好地演奏出抒情的音乐,表达深刻而复杂的情感。低音提琴音色较低沉柔和,可发出隆隆声,常用来描述波涛声或雷声,适宜慢奏,与大提琴共同承担着和声的低音部分。而小提琴的音色以明亮圆润为主,有着“乐器王后”之称[38]。查满千等[39]报道,奶牛对小提琴明亮圆润的音色感知度较高。因此,音色明亮圆润的音乐更有利于奶牛的泌乳、免疫机能和抗氧化能力的提升。
机体健康的维护需要免疫力的保障。从以上文献分析发现,音乐对奶牛免疫机能的调控主要是通过刺激奶牛GSH-PX(谷胱甘肽过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)、T-AOC(机体总抗氧化能力)、T3(三碘甲状腺原氨酸)的分泌、抑制COR(皮质醇)、MDA(丙二醛)和降低SCC(乳体细胞数)的分泌来实现的。
不同节奏、速度和乐器演奏的音乐都会对奶牛抗氧化和免疫机能产生不同影响。由于音乐和动物机体内部都存在着其特定的节律,前者称为节奏,后者称为脉搏跳动,当二者趋于一致时,节奏简单规整的音乐更有利于奶牛的免疫机能和抗氧化的提升。同样,由于细胞的微振也存在其特定的节律,不同速度的音乐会产生不同的振动频率,当二者的振动频率一致时,就会产生生理共振,协调机体内部的紊乱状态,进一步提高机体的免疫能力,即速度为65~70bpm的音乐最佳。同时,三种乐器(大提琴、小提琴、低音提琴)均能提高奶牛抗氧化及免疫相关指标,三者的区别在于不同时间对奶牛抗氧化及免疫相关指标的促进作用不同,音色明亮圆润的音乐更有利于奶牛的泌乳、免疫机能和抗氧化能力的提升。
因此,节奏简单规则、速度为65~70bpm、音色圆润的轻音乐最利于奶牛的抗氧化及免疫机能的提升。在进行相关研究时,建议选用节奏简单规则、速度为65~70bpm、音色圆润的轻音乐,如《欢乐颂》《凤凰花开的路口》等乐曲来探究对音乐奶牛泌乳及其他性能的影响。