張嬌嬌, 閆 琦, 劉培培, 李珊珊, 田淑云,賈甜華, 王 婷, 李 飛, 王惟惟, 丁路明

(1.蘭州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，甘肅 蘭州730000；2.蘭州大學(xué) 草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，甘肅 蘭州730000；3.定西市衛(wèi)生學(xué)校附屬醫(yī)院，甘肅 定西743000)

近年來，隨著我國畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，奶牛業(yè)的發(fā)展得到極大重視，但是我國奶牛平均產(chǎn)奶量遠低于奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達的國家。而后備牛是成年牛泌乳的基礎(chǔ)，是指從出生到第一次分娩前這一階段的牛，大約持續(xù)22～27個月。因為這一時期的后備奶牛沒有產(chǎn)出，不能立即帶來經(jīng)濟效益，往往得不到重視，但其在奶牛的一生中占有極其重要的作用[1]。如何既降低后備奶牛養(yǎng)殖成本，又保證后備奶牛機體正常生長繁殖，是目前亟待解決的問題。

蛋白質(zhì)是反芻動物營養(yǎng)的主要限制因素，但豆粕等蛋白飼料價格昂貴，是影響?zhàn)B殖成本的主要因素之一。因此，尋找新型的蛋白質(zhì)飼料代替品成為養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中需要解決的首要問題[2]。自從Waesk等[3]于1897年首次報道了反芻動物能將非蛋白氮轉(zhuǎn)化為菌體蛋白，非蛋白氮產(chǎn)品作為蛋白質(zhì)替代產(chǎn)品已被證明是最直接有效的方式[4-5]。目前，國內(nèi)外關(guān)于非蛋白氮的研究主要集中在非蛋白氮作為蛋白補充飼料的適宜添加比例、日糧中添加非蛋白氮對反芻動物瘤胃環(huán)境的影響等方面[6-8]，對于血液生理指標與緩釋尿素飼喂水平關(guān)系的研究報道較少，而血液通過循環(huán)系統(tǒng)與全身各組織器官相連，參與機體呼吸、營養(yǎng)和氧氣運輸、防御病毒侵襲、調(diào)節(jié)酸堿平衡等各項生理活動，機體的生理病理變化都能在血液的細胞成分和可溶成分中體現(xiàn)，所以本文旨在闡明飼糧中添加不同比例的緩釋尿素對后備奶牛血液生理指標的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2016年7月3日至10月8日在甘肅省定西市某家畜養(yǎng)殖公司(N35°07'34"，E104°59'23"，海拔1 899 m)進行，該地區(qū)屬于中溫帶半干旱區(qū)，年均氣溫5.7～7.7 ℃，無霜期122～160 d，年均降雨量350～600 mm。

1.2 試驗動物及飼養(yǎng)管理

本試驗采用單因子隨機分組試驗設(shè)計，選取16頭體況良好，體重(322.5±10)kg的10月齡健康荷斯坦后備奶牛，隨機分為4組，每組4頭，試驗牛單槽飼養(yǎng)，自由飲水，按照NRC(2001)推薦的后備奶牛日增重(ADG)800 g營養(yǎng)需求調(diào)制配方(表1)，飼喂方式為精粗料混合分兩次于每日7：00和18：00飼喂。試驗用青貯飼料為甘肅省機械研究院提供的海牛品種甜高粱青貯。試驗用混合型飼料添加緩釋尿素由河北某公司生產(chǎn)。

試驗分為兩個階段，預(yù)試期20 d，試驗期75 d，試驗開始前對試驗牛及牛舍進行定期驅(qū)蟲及消毒處理。

1.3 血液及飼料樣品的采集與分析

試驗期間每兩周晨飼前對試驗牛尾靜脈采集血樣。血常規(guī)血樣采集使用江蘇康健醫(yī)療用品有限公司生產(chǎn)的抗凝采血管(EDTA-K2)，注入血液后立即上下顛倒4～5次，使抗凝劑與血液充分混合，防止凝固，常溫放置4 h內(nèi)進行血常規(guī)分析。血常規(guī)分析使用全自動血液分析儀(邁瑞B(yǎng)C-3000plus)檢測白細胞數(shù)目(WBC)、淋巴細胞數(shù)目(LYMPH#)、中間細胞數(shù)目(Mid#)、中性粒細胞數(shù)目(Gran#)、淋巴細胞百分比(LYMPH%)、中間細胞百分比(Mid%)、中性粒細胞百分比(Gran%)、血紅蛋白含量(HGB)、紅細胞數(shù)目(RBC)、紅細胞壓積(HCT)、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細胞分布寬度變異系數(shù)(RDW-CV)、紅細胞分布寬度標準差(RDW-SD)、血小板數(shù)目(PLT)、平均血小板體積(MPV)、血小板分布寬度(PDW)、血小板壓積(PCT)。

試驗開始后每兩周取飼料樣品，飼料營養(yǎng)成分分析參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》(第二版)[9]，使用105 ℃ 烘干法測定干物質(zhì)(DM)含量；使用ANKOM-2000i型全自動纖維分析儀(美國)測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量；使用JK-9830全自動凱氏定氮儀(濟南精密科學(xué)儀器儀表有限公司)測定粗蛋白質(zhì)(CP)含量；使用550 ℃高溫灼燒法測定粗灰分(Ash)含量。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis)

注：①預(yù)混料為每千克飼糧提供:Fe 920 mg, Zn 800 mg, Cu 266 mg, Se 8 mg，I 120 mg, Co 1 mg, VA 110 kIU, VD340 kIU, VE 40 mg, Ca 15 mg,NaCl 8.5 g,P 4.5%.②代謝能為計算值，其余為實測值。

Notes:①Premix provides the following per kilogram of diets:Fe 920 mg, Zn 800 mg, Cu 266 mg, Se 8 mg，I 120 mg, Co 1 mg, VA 110 kIU, VD340 kIU, VE 40 mg, Ca 15 mg,Nacl 8.5 g,P 4.5%；②Nutrient levels were calculated values and others were measured.

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗結(jié)果使用Office 2016版Excel進行飼料營養(yǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 20.0進行ANOVA分析以及Duncan進行之后的多重比較,以P<0.05表示差異顯著，結(jié)果表示為平均數(shù)和均方根誤差(SEM)。

2 結(jié)果與分析

2.1 白細胞含量

對后備奶牛血常規(guī)分析的結(jié)果顯示，各組之間白細胞數(shù)目與溫度呈顯著正相關(guān)(P<0.05)(見表2)，即隨著試驗的進行，后備奶牛白細胞數(shù)目增加。由表3知，試驗期間各組之間WBC差異不顯著(P>0.05)。1.5%添加組的LYMPH#顯著高于1%和2%添加組(P<0.05)。2%添加組的LYMPH%顯著低于1%組(P<0.05)，而0%添加組與各組之間差異不顯著(P>0.05)。各組之間的Mid#和Mid%差異不顯著(P>0.05)。1%添加組的Gran#顯著低于0%、1.5%和2%組(P<0.05)。2%添加組的Gran%顯著高于1%和1.5%組(P<0.05)，0%添加組與各組之間差異不顯著(P>0.05)。

2.2 紅細胞含量

各試驗組的HGB、MCH與溫度呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，日糧與HGB呈顯著負相關(guān)(P<0.05)

(表2)。由表3知，2%添加組的HGB、HCT和RBC顯著低于0%、1%、1.5%組(P<0.05)，但各組之間MCH差異不顯著(P>0.05)。1.5%添加組的MCV顯著低于0%和1%組(P<0.05)，2%添加組的MCV 顯著低于0%組(P<0.05)，而與其余各組之間差異不顯著(P>0.05)。0%和2%添加組的MCHC顯著低于1%和1.5%組(P<0.05)。2%添加組的RDW-CV和RDW-SD顯著高于1%和1.5%組(P<0.05)，0%添加組與其余各組間差異不顯著(P>0.05)。

2.3 血小板含量

1%添加組的PLT顯著低于2%組(P<0.05)，0%和1.5%添加組與各組之間差異不顯著(P>0.05)。0%添加組的MPV顯著高于1%和2%組(P<0.01)，1.5%添加組的MPV顯著低于0%組(P<0.05)，而顯著高于1%和2%組(P<0.05)。

表2 溫度與后備奶牛血常規(guī)指標的相關(guān)性Table 2 Correlation between temperature and routine blood indexes of dairy heifers

注：* 表示在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；** 表示在 0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Notes:* Means significant correlation at the 0.05 level (bilateral); ** Means significant correlation at the 0.01 level (bilateral).

表3 不同緩釋尿素添加比例對血常規(guī)指標的影響Table 3 Effects of different slow-release urea ratio on the blood index

1%添加組的PDW和PCT顯著低于2%組(P<0.05)，而0%和1.5%添加組與各組之間差異不顯著(P>0.05)(表3)。

3 討 論

WBC是一類免疫細胞的總稱，包括單核細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和淋巴細胞，與動物機體抗感染免疫密切相關(guān)[10-11]，是血液中重要的有形成分，對于維持正常的血液循環(huán)有重要意義，與機體的抗寒能力密不可分。本試驗結(jié)果顯示，各試驗組WBC都有隨時間增加的趨勢，這可能與試驗期間試驗地氣溫降低有關(guān)(圖1)。尹旭輝等[12]的研究表明，寒冷會使動物機體血液濃縮，白細胞數(shù)量增加。此外，試驗各組間WBC雖未達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著性，但隨緩釋尿素添加比例升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中2%添加組WBC最低，這與2%添加組氮的利用率有關(guān)，因為蛋白質(zhì)是合成抗體白細胞、T淋巴細胞、干擾素的主要成分，蛋白攝入不足會導(dǎo)致其合成障礙。

圖1 試驗期間試驗地溫度變化Fig.1 Temperature variation during the test

RBC、HGB和HCT能夠反映動物機體血液運輸O2和CO2的能力[13]。Blanco等[14]研究表明，動物血液中HGB和HCT隨著蛋白質(zhì)攝入量的減少而降低；Hall等[15]指出，后備奶牛血清尿素氮隨飼糧氮水平提高而升高，刁其玉[16]指出，8～10月齡的后備牛瘤胃液銨態(tài)氮濃度隨著日糧氮水平升高而顯著升高，而趙麗莉等[17]發(fā)現(xiàn)，瘤胃微生物只能利用1/4的氨合成菌體蛋白，其余的來不及利用就被瘤胃壁吸收進入肝臟循環(huán)后，大部分隨尿液排出體外。本試驗結(jié)果顯示，2%緩釋尿素添加組具有較低的RBC、HGB和HCT水平，表明2%添加組具有較低的O2和CO2運輸能力。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是2%緩釋尿素添加組中緩釋尿素占飼糧總氮的比例較大，在瘤胃中釋放較多的氨，而過多的氨來不及被瘤胃微生物利用，就被瘤胃壁吸收進入血液參與肝臟循環(huán)后，隨尿液排出體外，從而導(dǎo)致2%添加組氮的攝入量不足，蛋白質(zhì)合成受限，而蛋白質(zhì)是紅細胞的載體，其缺乏會影響造血功能，使血液RBC、HGB和HCT指標降低，從而導(dǎo)致O2和CO2運輸能力降低。

MCH、MCHC、RDW和MCV分別反映了紅細胞的色素含量、色素飽滿度、變異程度和體積大小。MCH、MCV和MCHC被稱為貧血三項， 較低的MCH、MCV和MCHC和較高的RDW常作為貧血類型鑒定的重要指標。本試驗中，2%添加組具有較低的MCV和MCHC水平，可能為缺鐵性貧血的癥狀[18]，可以作為后備牛貧血鑒定的參考依據(jù)。RDW-CV作為反映外周血紅細胞體積異質(zhì)性的參數(shù)，可反映紅細胞體積大小的變異性，臨床上RDW-CV和RDW-SD均表示紅細胞體積的離散程度[19]。本試驗結(jié)果中2%組紅細胞體積具有較大的離散寬度，說明血管壁對紅細胞造成了擠壓和破壞，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的機制可能是血液中較低的HGB、RBC和HCT指標使內(nèi)皮細胞處于缺氧狀態(tài)進而導(dǎo)致紅細胞異常增大，使血紅蛋白代償性增加，增加載氧能力，大體積的紅細胞在通過血管時受到血管壁的擠壓和破壞[15]。2%添加組后備牛出現(xiàn)缺鐵性貧血的原因是緩釋尿素代替了日糧中較大比例的天然蛋白，卻不能提供天然蛋白中的P(磷)、S(硫)、Fe(鐵)、Zn(鋅)、Cu(銅)、B(硼)、Mn(錳)、I(碘)、Mo(鉬)等礦質(zhì)元素，而這些礦質(zhì)元素的缺乏會引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的障礙，所以較大的緩釋尿素添加比例引起了后備奶牛缺鐵性貧血，而適當比例的緩釋尿素添加(1%～1.5%)不但能提高后備奶牛氮的利用效率，且不會影響后備奶牛的身體健康。

PLT是哺乳動物血液中重要的有形成分之一，其在止血、傷口愈合、炎癥反應(yīng)、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理過程中有重要作用。血小板增多癥常見于急慢性炎癥，缺鐵性貧血及癌癥患者。馮嗣等青[20]的研究報道稱缺鐵貧血會導(dǎo)致血小板數(shù)目增多，本試驗結(jié)果中2%組具有較高的血小板水平，可能為后備奶牛缺鐵性貧血的癥狀，而0%、1%和1.5%緩釋尿素添加組并未表現(xiàn)出缺鐵性貧血的癥狀，與上文所述結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

本試驗結(jié)果表明，對10月齡荷斯坦后備奶牛飼喂緩釋尿素添加比例為2%的日糧會導(dǎo)致后備奶牛因日糧缺乏天然蛋白質(zhì)中的礦質(zhì)元素而產(chǎn)生蛋白質(zhì)合成及功能障礙，引起后備奶牛發(fā)生缺鐵性貧血。而當緩釋尿素的添加比例為1%和1.5%時，其血常規(guī)各項指標均正常。因此，后備奶牛日糧中2%的緩釋尿素添加比例會影響后備奶牛的健康，而當緩釋尿素添加比例為1%～1.5%時不會對后備奶牛的健康造成不良影響。

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