饲粮对奶牛抗氧化应激的影响刍议

数据分析和统计试验数据采用SAS9．2软件进行分析，调取GLM模型，按照随机区组有重复数据程序处理数据。采用Duncan氏法进行多重比较，各组间差异显著性水平为P＜0．05。试验过程中，对照组3头、试验1组4头、试验2组5头奶牛因受分组应激大、早产、严重疾病等原因而被淘汰，其数据不列入统计范畴，即对照组、试验1组、试验2组奶牛样本量分别为10、9、8。试验采血时间按产犊前后分为＞－21d、－21～－15d、－14～－8d、－7～－1d、0～7d、8～14d、15～21d、＞21d共8个时间段血样进行分析。

结果

尿液pH由图1可见，奶牛尿液pH随着DCAD水平的降低而降低，由对照组的7．6分别降至试验1组、2组的6．7、6．3，分别降低了13．4%和20．6%(P＜0．05)。血浆生理生化指标血浆钙浓度由表2可知，在产犊前后的一段时间，各组奶牛血浆钙浓度均有所下降，低于试验开始时的水平，但2个试验组均高于对照组。降低DCAD水平影响血浆钙浓度的效应主要表现在－7～－1d、0～7d、8～14d这3个时间段，试验2组显著高于对照组(P＜0．05)，也高于试验1组，但差异不显著(P＞0．05)。从整个试验期来看，对照组、试验1组、试验2组血浆钙浓度依次升高(9．0、9．6、10．2mg/dL);试验2组显著高于对照组(P＜0．05)，与试验1组差异不显著(P＞0．05)。抗氧化应激指标由表3可见，奶牛血浆MDA含量不受DCAD水平的影响，各时间段和整个试验期内均差异不显著(P＞0．05)。DCAD水平对围产期奶牛各时间段和整个试验期内血浆SOD活性的影响均差异不显著(P＞0．05)。低DCAD水平除可显著增加围产期奶牛产后8～14d血浆CAT活性外(P＜0．05)，其余时间范围内差异不显著(P＞0．05)。低DCAD水平对围产期奶牛各时间段和整个试验期内血浆H2O2含量的影响均差异不显著(P＞0．05)。生产性能干物质采食量在预试期，试验组饲粮中添加阴离子盐后，少数几头奶牛由于不适应其味道，引起采食量下降。对此，试验维持阴离子盐用量，并不间断将饲粮推向奶牛，促进其采食。经过几天的适应后，这些奶牛均能恢复正常采食，基本能采食完全所供饲粮。对照组、试验1组、试验2组干物质采食量分别为11．4、11．8、12．1kg/d。产奶性能对照组、试验1组、试验2组奶牛产奶量差异不显著(分别为21．5、21．6、21．9kg/d，P＞0．05)，试验2组略高于对照组0．4kg/d，提高程度有限。对照组、试验1组、试验2组奶牛乳脂率(分别为3．4%、3．5%、3．5%，P＞0．05)和乳蛋白含量(分别为2．8%、2．9%、2．9%，P＞0．05)也基本不受产前DCAD水平的影响。

讨论

DCAD水平对奶牛尿液pH的影响正常情况下，奶牛尿液pH维持在碱性状态(8．0以上)。降低DCAD水平具有酸化饲粮的效应，可诱发轻度代偿性代谢酸中毒，衡量这一现象的主要表现是尿液pH下降至5．5～6．5［12］。这一调控措施已经得到众多前人文献［13－15］的认同，用来解释这一现象的是强离子差理论［16］，外源添加阴离子后可增加血液中阴离子(Cl－、S2－)的浓度，这将使肾脏排出多余的阴离子(Cl－、S2－)，此时尿液中H+增加，导致尿液pH降低。这在本课题组前期研究［7－10］和本研究也观察到了相同的现象，即奶牛尿液pH随DCAD水平的降低而降低。3．2DCAD水平对奶牛血浆生理生化指标的影响血浆钙浓度Block［17］通过持续2年的交叉试验发现，降低DCAD水平可增加奶牛血浆钙浓度、降低产乳热发生率，提高产奶量。自此，国内外开展了大量相关试验。这些研究表明，对经产奶牛而言，降低DCAD水平是提高血浆钙浓度的有效途径［18－20］。目前，这一机理尚未明确，广泛认可的解释是低DCAD水平酸化饲粮后，增强了奶牛肠道的钙吸收能力，但其分子作用机理尚未明确，成为奶牛营养学界致力解决的课题。已知钙以跨细胞膜的途径在肠道吸收，钙结合蛋白(CaBP-D9k)、瞬时性受体电位通道香草酸受体6(TRPV6)、维生素D受体(VDR)是调控这一途径的生物大分子。一般来说，CaBP-D9k、TRPV6、VDR的表达水平越高，意味着钙的吸收越高。这提示，降低DCAD水平可上调这3个基因的表达水平而增强钙的吸收。抗氧化指标体内过高的自由基水平是产生氧化应激的直接原因。自由基可通过生物膜中不饱和脂肪酸的过氧化反应产生脂质过氧化物，破坏细胞膜的生物学构象，使膜蛋白的功能丧失，降低机体免疫应答能力，进而降低生产性能。围产期奶牛由于所处特殊的生理阶段，引起营养物质摄入不足、能量代谢加快、内分泌激素急剧变化，经历明显的生理应激，而更易受氧化应激的影响［21－22］。常用来反映氧化应激的血液指标有总抗氧化能力、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶、SOD、MDA等。其中，总抗氧化能力是用来综合衡量机体抗氧化系统功能状况的指标，是反映机体对外来刺激的代偿能力和自由基代谢状态的表征。CAT作为生物体内重要物质，主要参与活性氧代谢过程。谷胱甘肽过氧化物酶是机体内一种重要分解过氧化物的重要分子，具有保护细胞膜结构完整的功能，可阻止自由基对机体的危害作用。SOD是清除体内超氧阴离子自由基的重要因子和参与转换氧自由基的过氧化物酶，可保护细胞免受损伤，平衡机体氧化与抗氧化反应。MDA是氧自由基引起的脂质过氧化反应的终产物，可间接反映机体内氧自由基代谢的状况、机体组织细胞受自由基攻击的程度及脂质过氧化程度。如前所述，增强奶牛抗氧化应激能力是目前奶牛营养学研究领域的重要领域，国内外学者都在进行有益的尝试。

根据试验开展的便利性，以泌乳奶牛为试验动物的研究最为常见。饲粮添加酵母硒［23］、惰性脂肪［24］、适宜精料水平(55%)［25］。而十二指肠灌注十八碳脂肪酸［26］和过瘤胃胆碱［27］则对增强奶牛抗氧化应激的效果不明显。与泌乳奶牛相对应，目前的文献对提高围产期奶牛抗氧化应激能力的报道并不十分常见。添加维生素E虽然对围产期奶牛分娩时的抗氧化应激能力没有显著效果，但有利于奶牛产后抗氧化应激状态的恢复［28］。添加抗氧化剂AOX(主要成分为乙氧喹啉和2，6－二叔丁基－4－甲基苯酚或者二丁基羟基甲苯)和饲喂低能量水平饲粮可在一定程度上改善不饱和脂肪酸对奶牛血液氧化应激的影响［29］。这可能是通过清除自由基、节约内源性抗氧化酶系起作用［30］。本试验中，奶牛抗氧化应激能力受DCAD水平的影响不明显。其原因可能是，围产期奶牛需要经历“干奶－产犊－泌乳”的生理应激掩盖了DCAD的作用。另外，这也可能与本试验所用奶牛奶产量较低有关，因为与奶产量较低的奶牛相比，高产奶牛的血液脂质过氧化物水平显著升高，促进了氧化应激状态的发生［31］。DCAD水平对奶牛生产性能的影响干物质采食量通过添加纯阴离子盐降低DCAD水平，会引起饲粮适口性变差，降低奶牛采食量［32－33］或延长采食时间［34］，因为纯阴离子盐具有苦涩味、易吸潮。本试验中，2个试验组奶牛干物质采食量未降低，基本不受影响，这与本试验所用的阴离子盐混入糖蜜和干酒糟及其可溶物，制粒等加工有关，部分掩盖了纯阴离子盐的不良味道。产奶量和乳成分产奶量和乳成分是奶牛最为重要的生产性能，但已发表的研究报道结果不尽相同［17，35－38］。本研究中，随着DCAD水平的降低，各组奶牛产后产奶量，乳蛋白含量、乳脂率的差异不大。这可能与泌乳饲粮构成与牛场管理等试验条件不同有关。

作者：吴文旋 段永邦 李胜利 单位：贵州大学动物科学学院 贵州省凯里市畜牧兽医局 中国农业大学动物科技学院