張春剛,蘇效雙,劉光磊,吳天佑,占今舜,趙國琦*

(1.揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009；2.上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司，上海 200436)

復方中草藥添加劑對荷斯坦奶牛免疫和泌乳性能的影響

張春剛1,2,蘇效雙1,劉光磊2,吳天佑2,占今舜1,趙國琦1*

(1.揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009；2.上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司，上海 200436)

試驗旨在研究自制的復方中草藥添加劑對泌乳奶牛免疫機能與泌乳性能的影響。試驗采用4×4拉丁方設計。選擇4頭胎次、泌乳天數、體重均相近的健康荷斯坦奶牛，分為4組，其中A組為對照組，飼喂基礎飼糧，B、C、D組分別在基礎飼糧中添加30、50和80 g/d復方中草藥。試驗分4期進行，每期28 d(預試期7 d，正試期14 d，排空期7 d)。結果顯示：1)添加復方中草藥顯著增加了白細胞數、嗜中性細胞百分比及血小板數(Plt;0.05)；但對血液生化指標無顯著影響(Pgt;0.05)。2)添加復方中草藥顯著降低了丙二醛(MDA)含量(Plt;0.05)；與對照組相比，添加30 g/d復方中草藥顯著增加了血清免疫球蛋白M(IgM)及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)活力(Plt;0.05)。3)復方中草藥添加劑可以增加血清生長激素(GH)和催乳素(PRL)含量，且添加30 g/d時顯著增加(Plt;0.05)。4)與對照組相比，日糧添加30、50和80 g/d可以使產奶量分別增加10.18%、6.79%和5.19%，但是對產奶量、乳成分及體細胞數的影響均不顯著(Pgt;0.05)。試驗結果表明，復方中草藥添加劑可以調節(jié)奶牛機體免疫性能和提高抗氧化能力，且每頭牛添加30 g/d時效果最佳。但其對奶牛泌乳性能無顯著影響。

中草藥添加劑；免疫機能；抗氧化性能；泌乳性能；奶牛

隨著營養(yǎng)水平和管理技術的提高，我國奶牛的單產迅速增加，同時，奶牛在健康方面的問題也日益凸顯。L?hrke等[1]表明，高產奶牛機體免疫力降低，更容易處在氧化應激狀態(tài)。中草藥是一種兼具營養(yǎng)與治療雙重屬性的天然植物，能夠改善奶牛內分泌[2-3]及瘤胃內環(huán)境[4]、提高飼料利用率和產奶量[5-6]、增強機體免疫[7-8]和抗應激能力[9-10]，以及抗炎抑菌，降低乳中體細胞數，提高隱性乳房炎轉陰率[11-12]。此外，中草藥還具有毒副作用小、無抗藥性等優(yōu)點，因而被認為是理想的免疫增強劑和抗生素替代物。

本試驗以金銀花(Floslonicerae)、益母草(Herbaleonuri)、杜仲(Cortexeucommiae)、蒲公英(Herbataraxaci)、黃芪(Radixastragali)等中草藥為主要成分，配制成奶牛專用的飼料添加劑產品，旨在研究其對泌乳奶牛免疫機能及泌乳性能的影響，為該產品的進一步應用提供試驗依據。

1 材料與方法

1.1試驗時間與地點

本試驗于2015年10月至2016年1月在上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司星火奶牛二場進行。

1.2試驗材料

復方中草藥添加劑種類及占比為：金銀花(3%～8%)、益母草(4%～10%)、杜仲(5%～15%)、蒲公英(5%～15%)、黃芪(5%～15%)等中草藥，粉碎過20目(0.85 mm)篩，各成分與有機載體(30%～60%)均勻混合配制。

1.3試驗動物

選擇4頭泌乳中期[(101±12) d]、體重相近[(603±48) kg]、體況良好并安裝永久性瘤胃瘺管的經產(2胎)荷斯坦奶牛。

1.4試驗日糧

以奶牛場現有日糧為基礎日糧，其組成與營養(yǎng)水平如表1所示。對照組(A組)奶牛飼喂基礎飼糧，試驗組(B、C、D組)奶牛的日糧是分別在基礎日糧中添加30、50和80 g/d上述復方中草藥添加劑。

1.5試驗設計與飼養(yǎng)管理

試驗采用4×4拉丁方設計，分4期進行，每期28 d(預試期7 d，正式期14 d，排空期7 d)，在基礎日糧飼喂前分別給奶牛飼喂不同劑量的添加劑，保證奶牛將添加劑完全食入后再飼喂基礎日糧。試驗奶牛的飼養(yǎng)管理方式與奶牛場相同，采用拴系式飼養(yǎng)，全混合日糧(total mixed ratio, TMR)飼喂，每天飼喂3次(7:00、14:00和21:00)。試驗期間奶牛自由飲水和采食。

1.6樣品的采集與指標測定

每期試驗最后2 d記錄產奶量，并按照奶牛生產性能測定(DHI)的操作規(guī)范[14]進行奶樣收集，樣品及時送至上海奶牛育種中心有限公司實驗室進行檢測，測定指標為：乳糖率、乳脂率、乳蛋白率、非脂固形物、尿素氮、體細胞數。

每期試驗最后1 d早晨飼喂前使用真空肝素鈉采血管采集尾靜脈血樣，一份在2 h內送至上海實驗動物中心，使用全自動血液分析儀(SYSMEX XT-2000I型，日本)測定血常規(guī)指標；另一份，冰上靜置1～2 h，3190 r/min離心15 min，收集血清并分裝于1.5 mL離心管中，-20 ℃保存。試驗結束后干冰運輸至北京華英生物有限公司檢測，測定血液生化指標[包括總蛋白(total protein, TP)、白蛋白(albumin, ALB)、谷丙轉氨酶(alanine transaminase, ALT)、谷草轉氨酶(aspartate transaminase, AST)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、肌酐(creatinine, CREA)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase, LDH)、葡萄糖(glucose, GLU)、膽固醇(cholesterol, CHOI)和甘油三酯(triglyceride, TG)]、抗氧化指標[包括谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、過氧化氫酶(catalase, CAT)和丙二醛(malondialdehyde, MDA)]、泌乳相關激素[包括生長激素(growth hormone, GH)、催乳素(prolactin, PRL)、雌二醇(estradiol, E2)、三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine, T3)和四碘甲腺原氨酸(tetraiodothyronine, T4)]、一氧化氮(nitric oxide, NO)含量及免疫球蛋白G(immunoglobulin G, IgG)、IgA和IgM的含量。

表1 基礎日糧的組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)Table 1 Composition and nutrient contents of the basal diet (DM basis)

1. 每kg預混料含有One kilogram of premix contains the following：銅Cu 4080 mg，鐵Fe 5500 mg，錳Mn 4980 mg，鋅Zn 17500 mg，鈷Co 6.2 mg，硒Se 110 mg，碘I 6.25 mg，維生素A Vitamin A 1500000 IU，維生素D3 Vitamin D3 1250000 IU，維生素E Vitamin E 3125 mg，尼克酸 Niacin 4500 mg，膽堿 Choline 125000 mg；2. 泌乳凈能為計算值，參照NRC(2001)[13]計算，其他營養(yǎng)水平為實測值。Net energy for lactation were calculated in reference to NRC (2001)[13]while the other nutrition levels were measured values.

1.7統(tǒng)計分析

先經Excel初步處理試驗數據后，采用SPSS 16.0軟件(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)中一般線型模型中的Univariate進行方差分析，方差齊性時采用Duncan法進行多重比較。本試驗統(tǒng)計模型如下：

Yijk=μ+Ti+Pj+Ck+eijk

式中：Yijk為因變量值；μ為平均值；Ti為處理效應；Pj為試驗期的隨機效應；Ck為奶牛的隨機效應；eijk為服從正態(tài)分布的隨機誤差。試驗結果均以平均值和平均標準誤表示，以Plt;0.05為顯著差異，0.05lt;Plt;0.1為有趨勢。

2 結果與分析

2.1復方中草藥添加劑對奶牛血常規(guī)及血清生化指標的影響

復方中草藥添加劑對奶牛血常規(guī)及血清生化指標的影響結果見表2和表3。由表2可知，B、C、D三組白細胞數及中性粒細胞率顯著高于A組(Plt;0.05)，且都處于正常范圍之內。C組淋巴細胞率顯著低于A組(Plt;0.05)，其他兩組較A組有降低的趨勢(Plt;0.1)。各組單核細胞、嗜酸性細胞、嗜堿性細胞百分率及紅細胞數、血紅蛋白含量均差異不顯著(Pgt;0.05)；B組血小板數顯著高于A和D組(Plt;0.05)，但與C組相比，差異不顯著(Pgt;0.05)。

由表3可知，與A組相比，B組ALT和AST活性有所降低，而C、D兩組ALT和AST活性有所增加，但各組之間差異不顯著(Pgt;0.05)，其中C和D組的AST活性超出正常范圍。各種其他生化指標均差異不顯著(Pgt;0.05)。

表2 復方中草藥添加劑對奶牛血常規(guī)的影響Table 2 Effects of Chinese herbal additives on blood routine test of dairy cows

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(Plt;0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(Pgt;0.05)。下同。

Notes: In the same row, values with different small lettes mean significant difference (Plt;0.05), while with the same or no letter mean no significant difference (Pgt;0.05). The same below.

表3 復方中草藥添加劑對奶牛血清生化指標的影響Table 3 Effects of Chinese herbal additives on serum biochemical indexes of dairy cows

2.2復方中草藥添加劑對奶牛血清NO及免疫球蛋白含量的影響

復方中草藥添加劑對奶牛血清NO及免疫球蛋白含量的影響結果見表4，從表中可以看出B組的IgM含量顯著高于A組(Plt;0.05)，C、D兩組NO含量顯著高于A組(Plt;0.05)。各組IgA、IgG含量差異不顯著(Pgt;0.05)。

2.3復方中草藥添加劑對奶牛血清抗氧化指標的影響

復方中草藥添加劑對奶牛血清抗氧化指標的影響結果見表5。由此可知，B、C、D組MDA含量顯著低于對照組(Plt;0.05)。B組SOD、GSH-Px及CAT活力顯著高于對照組(Plt;0.05)，C、D兩組較對照組有增高的趨勢(Plt;0.1)。

表4 復方中草藥添加劑對奶牛血清NO及免疫球蛋白的影響Table 4 Effects of Chinese herbal additives on serum NO and immune globulin of dairy cows

表5 復方中草藥添加劑對奶牛血清抗氧化指標的影響Table 5 Effects of Chinese herbal additives on serum antioxidant capacity of dairy cows

2.4復方中草藥添加劑對奶牛血清激素的影響

復方中草藥添加劑對奶牛血清激素的影響結果見表6。由此可知，與對照組相比，各組生長激素、雌二醇和催乳素濃度均有不同程度增加，其中B組生長激素和催乳素濃度顯著高于對照組(Plt;0.05)，D組催乳素濃度顯著高于對照組(Plt;0.05)。各組三碘甲腺原氨酸和四碘甲腺原氨酸濃度無顯著性差異(Pgt;0.05)。

表6 復方中草藥添加劑對奶牛血清激素的影響Table 6 Effects of Chinese herbal additives on serum hormone of dairy cows

2.5復方中草藥添加劑對奶牛泌乳性能的影響

復方中草藥添加劑對奶牛泌乳性能的影響結果見表7。由此可知，與A組相比，其他3組的產奶量均有所增加，但差異不顯著(Pgt;0.05)。各組乳蛋白率、乳糖率、尿素氮含量及體細胞數均差異不顯著(Pgt;0.05)。

表7 復方中草藥添加劑對奶牛泌乳性能的影響Table 7 Effects of Chinese herbal additives on lactation performance of dairy cows

3 討論

3.1復方中草藥添加劑對奶牛機體免疫性能的影響

奶牛主要依靠機體的免疫細胞和免疫分子來防御病原微生物的入侵。據報道許多中草藥，如黃芪、當歸(Angelicaesinensis)、黨參(Radixcodonopsis)、蒲公英、白術(Atractylodismacrocephalae)、金銀花等，可通過激活免疫細胞、增加免疫分子含量來提高機體免疫功能[8,17-19]。本試驗根據中獸醫(yī)理論將黃芪、杜仲、益母草、蒲公英、金銀花等多種中草藥進行科學組合，發(fā)現試驗組中白細胞數、嗜中性粒細胞百分數，以及IgM和IgG含量均有所增加，表明本復方中草藥能夠增強奶牛機體非特異性和特異性免疫反應。與此結果相似，賈斌等[6]也報道，由黃芪、蒲公英、益母草、陳皮(Pericarpiumreticulatae)、當歸等組成的中草藥添加劑可增加奶牛血清IgM和IgG含量，從而在一定程度上提高奶牛免疫力。

據報道，中草藥提高奶牛免疫力的機理與環(huán)腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)——磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE)密切相關[20-21]。黃芪、杜仲等中草藥均可通過抑制免疫細胞中cAMP-PDE活性，提高cAMP含量來調節(jié)多形核白細胞(polymorphonuclear, PMN)等細胞功能[22-23]，而活血益氣類的中草藥(如益母草)還可通過升高血小板中cAMP水平，來抑制PDE及其激活劑——鈣調蛋白的活性[24-25]，從而抑制血小板聚集，進而調節(jié)免疫受體的表達及免疫產物(如免疫球蛋白及細胞因子)的釋放[26]。本試驗結果也顯示添加復方中草藥顯著增加了血小板數。賀紹君等[27]給圍產奶牛飼喂加味歸芪益母湯，也發(fā)現提高了血小板的含量，本試驗結果與此一致。

ALT和AST是反映肝功能的關鍵指標。當肝組織受損時，位于肝細胞的ALT和AST便會釋放進入血液，導致血液中含量升高。本試驗中，當復方中草藥添加量為50和80 g/d時，血清中ALT和AST高于對照組，且AST含量超過正常范圍，說明添加50和80 g/d復方中草藥給肝組織造成一定的損傷。其原因可能是復方中草藥在增強機體免疫力的同時，也加大了肝臟組織負擔。無獨有偶，齊茜等[28]研究也發(fā)現由甘草(Radixglycyrrhizae)和板藍根(Radixisatidis)組成的1%劑量的復方中草藥顯著增加了西伯利亞鱘親魚血清AST和ALT含量，使肝、腎等組織受到損傷。

NO也是一種重要的免疫分子，它對免疫反應的調節(jié)具有雙向作用：適量的NO可提高免疫力，過量的NO反而會損傷自身組織。研究表明多糖類中草藥能夠上調巨噬細胞誘導型中一氧化氮合酶mRNA的表達，增加NO的分泌，從而增強機體免疫力[29-30]。本試驗中所使用的復方中草藥添加劑能夠增加奶牛血清NO含量，其中添加50和80 g/d時顯著增加。但添加50和80 g/d時AST和ALT含量明顯超過正常范圍，提示50和80 g/d的添加量可能產生了過量的NO，給肝組織造成了一定程度的損傷。

3.2復方中草藥添加劑對奶?？寡趸芰Φ挠绊?/p>

在機體正常的細胞基礎代謝過程中，超氧陰離子自由基(O2-)不斷地產生，同時也不斷被抗氧化酶系清除。SOD、GSH-Px、CAT是體內重要的抗氧化酶，負責清除體內的O2-，避免機體因O2-過量而引起生物膜脂質過氧化，進而損傷細胞及膜蛋白結構組織。SOD首先將O2-轉換為過氧化氫，然后在GSH-Px 和CAT的作用下生成水。MDA則是脂質過氧化產物之一，其含量可以反映脂質過氧化的程度。中草藥含有黃酮類、多酚類、多糖類、皂苷類、萜類及維生素C和維生素E等化學成分，其中黃酮類化合物可捕捉和清除O2-，而多酚類作為氫供體，也具有清除O2-的能力，此外多酚類還和維生素C、維生素E產生協(xié)同作用，增加其清除O2-的能力[31-32]。本試驗發(fā)現，復方中草藥劑添加量為30 g/d時SOD、GSH-Px 和CAT的活性顯著增加，而MDA含量顯著降低，表明30 g/d添加量的復方中草藥可以提高機體抗氧化能力。本試驗中，添加50和80 g/d復方中草藥時SOD、GSH-Px和CAT的活性增加不顯著，可能是因為產生過多的NO，影響了抗氧化酶的活性。

3.3復方中草藥添加劑對奶牛泌乳性能及泌乳激素的影響

據報道中草藥還具有促進泌乳和改善乳品質的效果。陳以意等[10]在熱應激奶牛的日糧中添加復方中草藥[連翹(Fructusforsythiae)、菊花(Floschrysanthemi)、薄荷(Herbamenthae)、甘草等]，結果表明產奶量提高8.96%。與此相似，劉海林[3]以黃芪與金銀花等藥材組成兩種復方中草藥添加到熱應激奶牛日糧中，發(fā)現產奶量分別提高8.17%和10.32%。金花等[5]和李曉翠等[33]研究了中草藥對不同階段泌乳奶牛產奶量的影響，發(fā)現中草藥既能提高高產奶牛產奶量，又可延緩中后期泌乳奶牛產奶量下降趨勢。本試驗結果顯示添加30、50和80 g/d復方中草藥添加劑分別使產奶量增加了10.18%、6.79%和5.19%，表明該復方添加劑還具有一定的增乳效果。奶牛的泌乳功能受催乳素(PRL)和雌二醇(E2)、生長激素(GH)等泌乳相關激素的調節(jié)。PRL與相應受體結合，逐步激活cAMP和cGMP，繼而促進乳成分的分泌與合成；E2調節(jié)細胞有絲分裂，促進乳腺上皮細胞的增殖；GH則通過促進乳腺組織的發(fā)育來促進泌乳[20]。張慶茹等[8]報道由黨參、黃芪、當歸、川芎(Rhizomachuanxiong)、益母草、白術等組成的中草藥添加劑可顯著提高奶牛血清促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone, TSH)、GH和PRL含量及奶牛產奶量，本試驗結果與此一致。呂亞軍等[34]通過研究3種不同配方的中草藥對灘羊泌乳性能的影響，得出中草藥通過調節(jié)GH和PRL含量來改善灘羊泌乳性能的結論。本試驗結果顯示添加本復方中草藥添加劑后GH和PRL含量均有不同程度增加，且添加30 g/d組與對照組差異顯著(Plt;0.05)，但是添加復方中草藥添加劑后GH和PRL含量的增高并沒有帶來產奶量的顯著提高(Pgt;0.05)。

本試驗還發(fā)現試驗各組的乳成分及體細胞數均無顯著差異，這與王力生等[35]和張慶茹等[8]的研究結果一致。乳成分的變化主要是因營養(yǎng)物質代謝發(fā)生改變所致，但本試驗中反映營養(yǎng)物質代謝水平的血清生化指標及T3、T4含量均無顯著差異，說明添加該復方中草藥添加劑并未影響奶牛的營養(yǎng)物質代謝。

4 結論

本研究表明，本復方中草藥添加劑能夠調節(jié)泌乳中期奶牛機體免疫功能，提高機體抗氧化性能，且每頭牛添加30 g/d時效果最佳。但其對奶牛泌乳性能無顯著影響。

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EffectsoffeedingcompoundherbaladditivesonimmunitystatusandlactationperformanceinHolsteincows

ZHANG Chun-Gang1,2, SU Xiao-Shuang1, LIU Guang-Lei2, WU Tian-You2, ZHAN Jin-Shun1, ZHAO Guo-Qi1*

1.College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2.Shanghai Bright Holstan Co., LTD., Shanghai 200436, China

This study was conducted to investigate the effects of compound Chinese herbal additives (CHA) on immune function and lactation performance in dairy cows. Four mid-lactation Holstein cows were used in a 4×4 Latin square design with 28-d treatment periods. The four treatments were randomly distributed as an addition of 0 (control), 30, 50 and 80 g/d to the base diet. The results showed: 1) White blood cell count, percentage of neutrophil cells, and platelet count values increased significantly (Plt;0.05), while serum biochemical indices were not significantly changed (Pgt;0.05) after adding the CHA. 2) Levels of malondialdehyde decreased significantly (Plt;0.05) after adding the CHA. The content of serum immunoglobulin M and the activities of superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase increased significantly (Plt;0.05) with 30 g/d CHA dietary supplementation. 3) The levels of growth hormone and prolactin were higher for treated animals than for the control group, with statistical significance (Plt;0.05) observed with 30 g/d CHA dietary supplementation. 4) Compared to the control group, milk production was increased 10.18%, 6.79%, 5.19% respectively, for 30, 50, and 80 g/d CHA supplementation, but these data trends were not significant (Pgt;0.05). Similar non-significant data trends were seen for milk component and somatic cell count data. In conclusion, the CHA can regulate immune function and enhance antioxidant activity, and the most effective concentration was 30 g/d per cow. Lactation performance of dairy cows was not affected.

Chinese herbal additives; immune function; antioxidant activity; lactating performance; dairy cow

10.11686/cyxb2017050http//cyxb.lzu.edu.cn

張春剛, 蘇效雙, 劉光磊, 吳天佑, 占今舜, 趙國琦. 復方中草藥添加劑對荷斯坦奶牛免疫和泌乳性能的影響. 草業(yè)學報, 2017, 26(11): 104-112.

ZHANG Chun-Gang, SU Xiao-Shuang, LIU Guang-Lei, WU Tian-You, ZHAN Jin-Shun, ZHAO Guo-Qi. Effects of feeding compound herbal additives on immunity status and lactation performance in Holstein cows. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(11): 104-112.

2017-02-17；改回日期：2017-05-04

長三角地區(qū)生鮮乳質量安全追溯體系關鍵技術研究及應用(14395810100)資助。

張春剛(1983-)，男，江蘇泗洪人，在讀博士。E-mail: runyer2000@sina.com

*通信作者Corresponding author. E-mail: gqzhao@yzu.edu.cn