賈先波，何洋，陳仕毅，王杰，胡深強(qiáng)，賴松家

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)畜禽遺傳資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用四川省重點實驗室，四川 成都 611130)

牛是大型家畜，單位體質(zhì)量的體表面積相對較小，因此其具有耐寒不耐熱的生物學(xué)特性.研究表明，當(dāng)環(huán)境溫度從10 ℃降到-15 ℃時，對牛體溫?zé)o明顯的影響；而當(dāng)環(huán)境溫度高于牛體溫5 ℃時，其不能長期生存，且濕熱環(huán)境將加劇牛的體感溫度[1].奶牛適宜生活的體感溫度為5～25 ℃，在此范圍外奶牛就發(fā)生應(yīng)激反應(yīng).生產(chǎn)中普遍使用溫濕度指數(shù)(temperature-humidity index，THI)來綜合描述奶牛所處環(huán)境的氣候條件，當(dāng)THI>72時奶牛即出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng).發(fā)生熱應(yīng)激的奶牛采食量下降、機(jī)體代謝紊亂、生產(chǎn)性能降低、繁殖機(jī)能障礙和免疫力下降，嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激甚至導(dǎo)致奶牛死亡[2-3].因此緩解夏季奶牛熱應(yīng)激癥狀一直是奶牛養(yǎng)殖業(yè)關(guān)注的重點問題[4].

奶牛熱應(yīng)激癥狀主要受環(huán)境溫濕度、遺傳和營養(yǎng)等因素的影響.參與調(diào)節(jié)奶牛熱應(yīng)激癥狀的生物學(xué)過程主要是：熱應(yīng)激源—受體器官—中樞神經(jīng)系統(tǒng)—垂體前葉—促腎上腺皮質(zhì)激素—腎上腺皮質(zhì)部—腎上腺皮質(zhì)激素分泌—靶組織—靶器官—熱應(yīng)激反應(yīng)[5-6].在此過程中，體液陰陽離子失衡造成機(jī)體酸堿平衡降低是奶牛熱應(yīng)激調(diào)節(jié)的重要因素之一.巴爾吡爾采用美國專利技術(shù)(US 6,214,391 B1)研制，是一種含有離子狀態(tài)的Na、K、Si、Ge、Ag、Ti、Au、Zn、Fe等元素的功能性液體飼料添加劑.它具有維持體液陰陽離子平衡、細(xì)胞離子泵正常功能，提高酶活性，清除自由基，降低應(yīng)激危害等功能.相關(guān)研究報道，在奶牛日糧中添加50～80 mL/(頭·d)的巴爾吡爾原液對奶牛熱應(yīng)激具有顯著的緩解作用[7-8].我國南方夏季氣候炎熱且濕度較高，奶牛較北方更容易產(chǎn)生熱應(yīng)激[9].為了探尋緩解南方奶牛熱應(yīng)激的有效方法，本試驗在熱應(yīng)激環(huán)境下的中國荷斯坦奶牛日糧中添加巴爾吡爾離子型添加劑，分析其對中國荷斯坦牛采食量、生產(chǎn)性能以及血液生理生化指標(biāo)的影響.

1 材料和方法

1.1 試驗設(shè)計

本試驗于2018年8～9月(該地區(qū)全年氣溫最高的時段)在四川省資陽市某規(guī)?；膛鲞M(jìn)行，以338頭體況相近、健康、高產(chǎn)的泌乳中國荷斯坦奶牛為研究對象.其中試驗組(test group，TG)117頭奶牛圈養(yǎng)于一欄，日糧中添加60 mL/(頭·d)巴爾吡爾原液，原液以6倍飲水稀釋后均勻噴灑到全混合(total mixed rations，TMR)日糧中；對照組(control group，CG)121頭圈養(yǎng)于對面牛欄，飼喂相同全混合(total mixed rations，TMR)日糧，兩欄處于同一棟牛舍，環(huán)境條件一致.預(yù)飼期7 d，正式試驗期30 d，記錄每天日產(chǎn)奶量和牛舍溫濕度.試驗第28～30天，每天稱量試驗組和對照組日糧的剩余量.試驗第30天，在試驗組和對照組各選擇年齡、胎次和泌乳階段相近的中國荷斯坦牛30頭，收集生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)(DHI測定報告)，采集血液樣本.

1.2 飼養(yǎng)管理與日糧組成

該牛場采用分群散欄式飼養(yǎng)，牛舍內(nèi)設(shè)運動場，使用自動刮糞地板，接力送風(fēng)機(jī)24 h開機(jī)，噴淋設(shè)施定時噴水(每次45 s)，每天早、中、晚各清理一次臥床.采用全混合日糧飼喂，每天飼喂3次(5∶30、12∶30和20∶00)，自由飲水，整個試驗期間日糧營養(yǎng)成分保持一致.牛場全混合日糧組成和營養(yǎng)成分見表1.

1.3 血液樣品采集

采用真空負(fù)壓采血管(含乙二胺四乙酸二鉀抗凝劑)上午采集奶牛尾根血液樣本10 mL，用于血常規(guī)和微量元素檢測；另取真空負(fù)壓采血管(含促凝劑)采集尾根血液樣本10 mL，待自然凝固后，1 500 r/min離心15 min，吸取血清，用于血液生化指標(biāo)檢測.

表1 奶牛日糧結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)水平

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 牛舍內(nèi)外溫濕度計算 根據(jù)牛場當(dāng)?shù)貧鉁睾蜐穸茸兓闆r，本試驗選擇每天7∶00、10∶00、14∶00和 20∶00記錄牛舍內(nèi)的溫濕度，在牛舍中平均選取3點，在距地面1.5 m高處懸自動溫濕度記錄儀，避免光照、雨淋及奶牛觸及，記錄溫度和相對濕度，計算牛舍的溫濕度指數(shù)(THI)：

THI=0.8×溫度+相對濕度×(溫度-14.4)+46.4

1.4.2 血常規(guī)檢測 按照ES-200全自動血液細(xì)胞分析儀操作說明，測定和計算奶牛全血中白細(xì)胞計數(shù)(WBC)、紅細(xì)胞計數(shù)(RBC)、血紅蛋白(HGB)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)、平均血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細(xì)胞分布寬度CV(RDW-CV)、紅細(xì)胞分布寬度SD(RDW-SD)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、血小板計數(shù)(PLT)、平均血小板體積(MPV)、血小板分布寬度(PDW)、血小板壓積(PCT)13項指標(biāo).

1.4.3 血液生化指標(biāo)檢測 奶牛血清生化指標(biāo)總共14項，分別是：谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT，速率法)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST，速率法)、谷草/谷丙(ALT/AST，計算)、總蛋白(TP，雙縮脲法)、總膽紅素(TBIL，酶法)、直接膽紅素(D-BIL，酶法)、間接膽紅素(IB，計算)、葡萄糖(GLU，酶法)、尿素氮(BUN，酶法)、肌酐(CREA，酶法)、甘油三酯(TG，酶法)、鉀(K，電極法)、鈉(Na，電極法)、氯(Cl，電極法).

1.4.4 血液微量元素檢測 按照IVY2000微量元素分析儀操作說明，測定奶牛全血中銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鎂(Mg)5種微量元素.

1.5 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗牛場熱應(yīng)激指數(shù)變化

本試驗記錄了試驗期間牛舍每天7∶00、10∶00、14∶00和20∶00的溫度和相對濕度，計算了相應(yīng)的熱應(yīng)激指數(shù)，由圖1可知，試驗期牛舍內(nèi)白天平均熱應(yīng)激指數(shù)為74.26，試驗?zāi)膛Ｈ烫幱跓釕?yīng)激環(huán)境下.其中14∶00點熱應(yīng)激指數(shù)最高，平均溫度為27.81 ℃，平均相對濕度為77.95%，平均熱應(yīng)激指數(shù)79.05；其次是10∶00點，平均溫度為26.09 ℃，平均相對濕度為67.79%，平均熱應(yīng)激指數(shù)75.17；再次是20∶00點，平均溫度為25.09 ℃，平均相對濕

圖1 試驗期奶牛場牛舍內(nèi)熱應(yīng)激指數(shù)的變化Figure 1 The change of the THI in the cowhouse during the experimental period

度為67.11%，平均熱應(yīng)激指數(shù)75.59；熱應(yīng)激指數(shù)最低是7∶00點，平均溫度為23.25 ℃，平均相對濕度為60.72%，平均熱應(yīng)激指數(shù)70.39.由此可見，試驗期間中國荷斯坦牛10∶00～20∶00處于熱應(yīng)激環(huán)境條件.

2.2 離子型添加劑對熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛采食量的影響

本試驗記錄了試驗組和對照組試驗期最后3 d中國荷斯坦牛的飼料投喂量和剩余量，計算了中國荷斯坦牛每頭每天的采食量，結(jié)果見表2.試驗組中國荷斯坦牛每頭每天的采食量比對照組增加4.95 kg，差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01).結(jié)果表明，日糧中添加巴爾吡爾離子添加劑可以顯著提高處于熱應(yīng)激環(huán)境中中國荷斯坦牛的采食量.

2.3 離子型添加劑對熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛生產(chǎn)性能的影響

本試驗在試驗組和對照組中分別選擇30頭泌乳階段相近、產(chǎn)奶量較高且相近的中國荷斯坦牛，計算其試驗期最后7 d的平均日產(chǎn)奶量，第30天的乳脂率、平均乳蛋白率、乳糖率、總固體率和體細(xì)胞評分，結(jié)果見表3.試驗組中國荷斯坦牛與對照組相比，7 d平均產(chǎn)奶量低0.04 kg，乳糖率低0.03%，體細(xì)胞評分低1.02分，差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)；乳蛋白率高0.15%，總固體率高1.15%，差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05)；乳脂率高0.41%，差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01).結(jié)果表明，日糧中添加巴爾吡爾離子添加劑可以提高處于熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛的乳蛋白率、總固體率和乳脂率.

表2 熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛的日采食量

2.4 離子型添加劑對熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦奶牛血常規(guī)的影響

由表4可見，試驗組中國荷斯坦牛與對照組相比，7項指標(biāo)不同程度的上升，6項指標(biāo)不同程度的下降，其中紅細(xì)胞計數(shù)和紅細(xì)胞分布寬度CV極顯著升高(P<0.01)，平均紅細(xì)胞體積和平均血紅蛋白含量顯著降低(P<0.05)，其余9項指標(biāo)差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05).結(jié)果表明，日糧中添加巴爾吡爾離子添加劑會引起熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛的血紅蛋白計數(shù)和紅細(xì)胞分布寬度CV升高，平均紅細(xì)胞體積和平均血紅蛋白含量降低，而對其余血常規(guī)指標(biāo)沒有顯著影響.

表3 熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛的生產(chǎn)性能

表4 熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛血常規(guī)指標(biāo)的變化

2.5 離子型添加劑對熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦奶牛血清生化指標(biāo)的影響

由表5可見，試驗組中國荷斯坦牛與對照組相比，9項指標(biāo)不同程度的上升，5項指標(biāo)不同程度的下降，其中尿酸含量極顯著升高(P<0.01)，谷丙轉(zhuǎn)氨酶和鈉含量顯著升高(P<0.05)，葡萄糖含量極顯著降低(P<0.01)，甘油三酯含量顯著降低(P<0.05)，其余9項指標(biāo)差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05).結(jié)果表明，日糧中添加巴爾吡爾離子添加劑使中國荷斯坦牛血清中尿酸、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和鈉含量升高，使葡萄糖和甘油三酯含量降低，而對其余血清指標(biāo)沒有顯著影響.

2.6 離子型添加劑對熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦奶牛血液中微量元素的影響

本試驗測定了試驗組和對照組全血中5項微量元素的含量，結(jié)果見表6.試驗組中國荷斯坦牛與對照組相比，1項指標(biāo)上升，4項指標(biāo)不同程度的下降，5項指標(biāo)差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05).結(jié)果表明，日糧中添加巴爾吡爾離子添加劑對中國荷斯坦牛血液中微量元素含量沒有顯著影響.

表5 熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛血清指標(biāo)的變化

表6 熱應(yīng)激狀態(tài)下中國荷斯坦牛血液中微量元素的變化

3 討論

四川盆地夏季高溫?zé)崂祟l次、日數(shù)、強(qiáng)度均處于全國高值區(qū)[10]，且干燥度指數(shù)小于1.0，處于全國低值區(qū)和濕潤氣候區(qū)[11-12]，而中國荷斯坦奶牛適宜生長和生產(chǎn)的環(huán)境為低溫干燥[1]，因此四川盆地夏季THI值均高于臨界值，牛群處于熱應(yīng)激狀態(tài).本試驗記錄了試驗期間牛舍每天7∶00、10∶00、14∶00和20∶00的溫度和相對濕度，計算出平均熱應(yīng)激指數(shù)介于70.39～79.05，其中以14∶00時的THI值最高，表明試驗?zāi)膛０滋烊烫幱跓釕?yīng)激環(huán)境下，這與前人的報道相一致.付茂忠等[13]報道四川盆地2個市縣奶牛熱應(yīng)激從4月份開始，直至9月底才結(jié)束，平均熱應(yīng)激指數(shù)在69.0～81.5，其中每日14∶30的THI值最高.王祖新等[14]報道四川夏季牛舍內(nèi)THI在72以上，最高值達(dá)到80.92，奶牛的直腸溫度和呼吸頻率極顯著高于其他季節(jié)(P<0.01),處于輕度熱應(yīng)激狀態(tài)，而其他季節(jié)奶牛處于非應(yīng)激狀態(tài)[14].鄧?yán)^軍等[15]報道四川盆地三縣5～9月THI大于72，奶牛熱應(yīng)激屬于溫和到中等程度，沒有嚴(yán)重和致死程度的熱應(yīng)激[15].由此可見，四川盆地夏季濕熱條件下，中國荷斯坦牛將處于溫和到中度的熱應(yīng)激狀態(tài).

在熱應(yīng)激狀態(tài)下，奶牛熱消耗減少，采食中樞的興奮受到抑制，消化道活動減弱，從而抑制其采食量[16].奶牛采食量減少，呼吸頻率和排汗量增加，引起體內(nèi)水分消耗增加、瘤胃pH降低、乙酸含量降低，造成機(jī)體陰陽離子失衡，機(jī)體處于能量負(fù)平衡狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)降低，免疫力下降[17-18].在奶?；A(chǔ)日糧中補(bǔ)充維生素和礦物質(zhì)可以明顯提高奶牛的繁殖性能、生產(chǎn)性能和免疫力[19].巴爾吡爾離子添加劑是一種以磷酸氫二鉀和磷酸氫二鈉為主要成分，含有多種游離態(tài)離子的功能性液體飼料添加劑，可有效緩解機(jī)體因熱應(yīng)激導(dǎo)致的陰陽離子失衡，從而提高熱應(yīng)激奶牛的采食量，改善機(jī)體能量負(fù)平衡狀態(tài)，進(jìn)而一定程度恢復(fù)奶牛的生產(chǎn)性能和免疫力.在本試驗中，與對照組相比，試驗組中國荷斯坦牛每頭每天的采食量增加4.95 kg(P<0.01)，乳脂率高0.41%(P<0.01)，乳蛋白率高0.15%(P<0.05)，總固體率高1.15%(P<0.05)，7 d平均產(chǎn)奶量高0.04 kg(P>0.05)，乳糖率低0.03%(P>0.05)，體細(xì)胞評分低1.02分(P>0.05)，這與前人報道相近.劉偉等[7]在日糧中添加50 mL/(頭·d)巴爾吡爾后，奶牛采食量受熱應(yīng)激影響減小，產(chǎn)奶量相對升高，乳脂率升高，牛奶中體細(xì)胞數(shù)減少，但差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05).邵亞群等[8]在熱應(yīng)激奶牛日糧中添加50 mL/(頭·d)巴爾吡爾后，采食量增加6.46%(P<0.05)，產(chǎn)奶量升高9.18%(P<0.05)，乳房炎發(fā)病率低19.54%，乳蛋白率、乳脂率、乳糖和非脂固體含量分別下降1.75%、7.18%、1.94%和1.82%(P<0.05).造成不同試驗間結(jié)果差異的原因，可能是試驗期中國荷斯坦牛所處的熱應(yīng)激程度以及巴爾吡爾添加量的不同.雖然不同試驗結(jié)果存在一定的差異，但是都表明巴爾吡爾離子添加劑有助于緩解中國荷斯坦牛夏季熱應(yīng)激，提高其采食量、生產(chǎn)性能和免疫力.

血常規(guī)和血液生化指標(biāo)是機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)的內(nèi)在生理表現(xiàn)[20]，奶牛熱應(yīng)激將引起多項血液生化指標(biāo)的顯著變化.相關(guān)研究報道，奶牛熱應(yīng)激期，血液中鉀、磷、紅細(xì)胞總數(shù)、比色法測定血尿素氮、C反應(yīng)蛋白、乳酸脫氫酶、脂質(zhì)過氧化物和去甲腎上腺素顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)低于非熱應(yīng)激期，而血小板總數(shù)、嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞生長激素、乳酸、催乳素和超氧化物歧化酶顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)高于非熱應(yīng)激期[21-23].本試驗檢測了試驗組和對照組中國荷斯坦牛13項血常規(guī)指標(biāo)、14項血液生化指標(biāo)和5項血液微量元素，各項指標(biāo)均處于正常值范圍內(nèi)，其中試驗組中國荷斯坦牛血紅細(xì)胞計數(shù)、紅細(xì)胞分布寬度、尿酸含量極顯著升高(P<0.01)，谷丙轉(zhuǎn)氨酶和鈉含量顯著升高(P<0.05)，葡萄糖含量極顯著降低(P<0.01)，平均紅細(xì)胞體積、平均血紅蛋白含量、甘油三酯含量顯著降低(P<0.05).血紅蛋白計數(shù)、紅細(xì)胞分布寬度CV、平均紅細(xì)胞體積和平均血紅蛋白含量等指標(biāo)反應(yīng)了血液運載氧氣的能力，尿酸、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和甘油三酯等指標(biāo)預(yù)示著肝臟是否受到損害，葡萄糖含量反應(yīng)了機(jī)體能量的攝入和吸收情況[24-26].以上血液生理生化指標(biāo)的差異說明中國荷斯坦牛日糧中添加巴爾吡爾離子劑可緩解熱應(yīng)激癥狀，使各項血液生理生化指標(biāo)恢復(fù)到正常值范圍.

4 結(jié)論

綜上所述，四川盆地夏季因溫度高和濕度大，造成該地區(qū)飼養(yǎng)的中國荷斯坦牛夏季長期處于熱應(yīng)激環(huán)境中.為此，在四川盆地飼養(yǎng)的中國荷斯坦牛TMR日糧中添加60 mL/(頭·d)巴爾吡爾原液，可以顯著促進(jìn)奶牛的采食量，改善乳品質(zhì)和免疫力，促進(jìn)各項血液生理生化指標(biāo)恢復(fù)到正常值范圍.巴爾吡爾離子劑能夠緩解中國荷斯坦牛熱應(yīng)激癥狀，幫助其適應(yīng)四川盆地夏季濕熱環(huán)境.