“抗热应激中草药添加剂”对奶牛产奶量和乳汁成分的影响

“抗热应激中草药添加剂”对奶牛产奶量和乳汁成分的影响 “抗热应激中草药添加剂”对奶牛产奶量和 乳汁成分的影响 动物医学进展,2004,25(3):66—70 ProgressinVeterinarvMedicine , %研究论文% p世 “抗热应激中草药添加剂”对奶牛产奶量和乳汁成分的影响 吴德峰,胡关华,林梅,李金明,黄建晖s (1.福建农林大学动物科学学院,福建福州350002;2.福建农林大学中心实验室,福建福州 350002; 3.福建省南平市畜牧兽医中心,福建南平353000) 中图分类号:$853.76~$858.23文献标识码:A文章编号:1007—5038(2004)03—0066— 05 摘要:夏季热应激是影响奶牛产奶量的一个 重要因素.采用中兽医学理论对夏季热应激奶 牛进行辨证施治,组方”中草药饲料添加剂”作 为抗热应激缓冲剂.选择16头年龄,胎次,生产 性能相似的奶牛分成2组(每组各8头)进行添 加剂饲喂试验.结果表明,添加中草药复合剂的 试验组产奶量比空白对照组明显提高(P<0. O5),试验组的乳汁监测也表明,中草药添加剂 在提高奶牛产奶量的同时,不但不影响牛奶品 质,还能提高牛奶营养成分.血液生化指标 中草药添加剂还能提高奶牛的免疫力. 关键词:热应激;中草药;奶牛 热应激反应是机体对高温应激原所产生的非特异性 防御应答反应.热应激情况下,奶牛出汗增加,呼吸加快, 体内代谢速率降低,采食量下降,进而使得产奶量和奶品 质显着下降.我国的乳牛多为荷斯坦黑白花奶牛,超过27 ?时,产乳量明显下降,27,4O?时体温上升,乳量减少, 乳汁变稀,超过4O?时,奶牛食欲和泌乳几乎停止,并出 现热应激的虚脱和休克,还会诱发各种疾病.我国南方每 年因夏季高温引起的产乳量下降年损失牛乳在1O万吨以 上口].因此,当今国内外许多专家都在致力于抗热应激饲 料添加剂的研究.但由于热应激的应激原较多,其作用机 理尚未清楚,化学药物缓冲剂抗热应激虽有一定的效果, 长期使用,对奶牛易产生毒,副作用和牛乳药物残留,严重 影响乳品的质量和消费者的身体健康.所以中草药饲料添 加剂抗热应激和无残留的优势,引起了乳业工作者的重 视,试从中草药中寻找抗热应激的途径.本课题组近年来 在几个中小型奶牛场采用中草药饲料添加剂抗奶牛夏季 热应激的试验研究都取得很好的效果. 1材料和方法 1.1材料 1.1.1试验动物选择成年奶母牛16头,分为试验组 和对照组,每组各8头.均为中国荷斯坦牛,经产,胎次 相同,泌乳日相似,上胎产奶量相近,健康无病,遗传组 成基本相同的产后15,2Od的泌乳期奶牛. 1.1.2中草药配方用石膏,板蓝根,黄芩,苍术,白 芍,黄芪,党参,淡竹叶,甘草等中草药组方,按一定比例 配制,经粉碎后过4O目筛备用.以上中草药均购自福州 医药公司. 1.1.3主要仪器FT120型乳品成分分析仪(丹麦福 斯公司生产),P—E4100型原子吸收分光光度计(美国), DU64O型紫外分光光度计(美国Beckman公司生产), Serozymei型磁酶免(深圳新产业),DPM一96型多管放 射免疫计数仪(众成机电公司生产),CX5CE型全自动 生化分析仪(美国Beckman生产). 1.1.4主要试验药品待测元素(Ca,Mg,Na,K,Zn, Cu,Fe,P)母液,锶溶液(3),分析纯浓硝酸(上海试剂 四厂昆山分厂),优级纯高氯酸(70%,上海桃浦化工 厂). 1.2方法 1.2.1试验环境与条件试验于2002年夏季进行,16 头试验奶牛集中于一双列式牛舍中,集中统一饲养管 理.每日上槽3次,时间分别为上午9:O0,下午17:OO 和凌晨3:OO.试验组和对照组基础日粮相同,精料根据 产奶量而定,按每产3kg奶提供精料1kg,粗饲料为每 天收割的青绿饲料.为期一周的预试期结束后,进入正 式试验.试验组中草药饲料添加剂的用量为280g/d, 拌于精料中分3次饲喂.每日人工挤奶两次.在牛舍内 两侧牛床上方距地面1.5m高处悬挂干湿温度计,每 日于上午8:OO,下午15:OO和晚上2O:OO测定温度和 相对湿度3次.下午高温时试验组和对照组都采用淋浴 喷头降温.数据用Excel和SPSS统计软件处理,以平 均数加减差表示. 1.2.2奶产量统计预试期及试验期认真记录每日的 产奶量 1.2.3牛乳成分分析于用药前2d和用药结束后2 d分别采集乳样.在早晨挤奶后,过滤前采集,将挤好的 牛奶搅拌均匀,然后将吸管由上而下缓慢插入桶底,使 奶液自然流人吸管内,如此反复数次,采得所需测定的 样品乳装入5OmL带塞塑料离心管.一部分用于乳常 规测定,包括乳中的乳糖,乳脂,乳蛋白,乳固型物等含 量;另一部分用于乳中矿物元素(Ca,Mg,Na,K,Zn, Cu,Fe,P)的测定. 乳样采集后,当天用FT120型乳品成分分析仪进 收稿日期:2003—09—09 基金项目;福建省自然科学基金项目B0210022 作者简介:吴德峰(1951一),男,教授,博士,硕士生导师,主要从事中兽医学,动物毒物学和生态 学研究工作a 吴德峰等:”抗热应激中草药添加剂”对奶牛产奶量和乳汁成分的影响67 行乳常规测定,操作步骤按说明书进行.测定乳中矿物 元素时将乳样于250.C消煮炉上湿法消化,乳中Na, K,Ca,Mg,Fe,Cu,Zn用P—E4100型原子吸收分光光 度计测定,P用DU640型紫外分光光度计测定. 用电子天平准确称取乳样5g置于凯氏烧瓶中,而 后分别加入10mL的分析纯浓硝酸(先)和2.5mL的 优级纯高氯酸(后),静置半天后在250.C下消煮至硝酸 和高氯酸都逸出.将消煮后的乳样定容至50毗,上机 测定K,Na,Ca,Mg,Fe,Zn,Cu,在每测定一元素之前, 先用该元素的标准母液配制成一定梯度的浓度上机绘 制该元素的标准曲线. P用钒钼黄比色法测定.消煮后,取待测液10mL 放入50mL容量瓶中.加2滴2,6一二硝基酚,用6mo! NaOH中和至微黄色,准确加入10mL钒钼酸铵,用水 定容,1h后在450nm处比色.比色前先用P标准液稀 释成一定梯度的浓度绘制P的工作曲线. 1.2.4奶牛血液生化指标测定于用药前2d和用药 结束后2d分别在试验组和对照组乳牛颈静脉采血取 样,分离血清冷贮待测,采血时间为早晨8:O0饲喂前. 测定血糖,用氧化酶一过氧化酶法.测皮质醇,用磁酶免 疫法,测定甲状腺素(T4),三碘甲腺原氨酸(T3),用放 射免疫法测定. 谷丙转氨酶(ALT),谷草转氨酶(AST),碱性磷酸 酶(ALP),肌酸激酶(CK),葡萄糖(ALU),钾(K),氯 (C1),钙(Ca),磷(P),钠(Na)用贝克曼CX一5CE型全自 动生化分析仪测定操作均按说明书进行. 2结果与分析 2.1牛舍温热环境分析 由表1可知,无论是在预试期还是在试验期,在每 天的3个测定时间,牛舍内的气温均在27?以上,远高 于奶牛中立温度的上限21?;同时牛舍内的相对湿度 也高,均在8O以上.通过计算温湿指数(Tempera— ture—Humidityindex,THI)得知,每天3个测定时间的 值都高于8O,显然这已属于热应激区,因为对于荷斯坦 奶牛THI在69以上已开始受到热的影响.由上述结果 和分析可以推断,此期的舍内温热环境对奶牛构成了强 烈的热应激. 表1试验期间牛舍温热环境状况 Thethermalenvironmentofdairyhouseintheexperimentperiod 测定时问预试期试验期 温度/?湿度/温湿指数温度/?湿度/温湿指数 27.8O 3O.5O 28.45 2.2抗热应激中草药饲料添加剂对奶牛产奶 量的影响 从表2可见,采用抗热应激中草药饲料添加剂试验 牛的产奶量普遍高于不加中草药的对照组,每头牛每日 产奶量平均增加1.08kg,提高8.81.试验组与对照 组经t检验,差异显着(P<O.05).说明该中草药饲料 添加剂具有抗热应激和提高产奶量的作用. 表2抗热应激中草药饲料添加剂对奶牛产奶量的影响 Table2TheeffectofthermoresistantstressofchineseherbalfeedadditiveondiaryCOWS’milkyield 注:试验前试验组与对照组验t检验,差异不显着(P>O.05)I试验后试验组与对照组经t检 验差异显着(P<O.05)I平均每头牛产奶增重效果 试验组与对照组经t检验,差异显着(P<O.05). 2.3”抗热应激中草药添加剂”对牛奶成分的影响 从表3可见试验组的乳常规成分(乳蛋白,总脂乳 固体)含量在试验前后变化差异极显着(P<O.01),非 脂乳固体差异显着(P<0.05),其中乳脂率和乳蛋白 用药后试验组比对照组分别提高6.27和16.61;但 和对照组比较中草药对牛奶成分和品质没有显着影响. 2.4”抗热应激中草药饲料添加剂”对乳汁矿 物质元素的影响 由表4可见,”抗热应激中草药饲料添加剂”对奶牛 乳汁中矿物元素的含量有较大的影响.用药后:试验组 除K元素降低8.98外,其它元素都比用药前明显提 高,其中Zn提高35.99,Na提高3O.48,差异显着( P<0.05),Mg变化差异极显着(P<0.01);而对照组 的Cu和Fe分别比试验前降低13.56和16.19,其 它元素变化较小;试验组与对照组相比,Na,Zn,P,Ca, Fe均有不同程度提高,其中Fe变化较明显,K和Cu分 别有所降低,Mg变化不明显. 68动物医学进展2004年第25卷第3期(总第131期) 表3”抗热应激中草药饲料添加剂”对乳常规成分的影响 以下相同. 衷4抗热应激中草药饲料添加剂对乳汁矿物元素的影响 Table4TheeffectofthermoresistantstressofchineseherbalfeedadditiveonmineralofmilkXzkSD 注:Na.钠,K.钾,Cu.铜,Mg.镬,Fe.铁,P.礴,Zn.锌,Ca.钙. 2.5”中草药饲料添加剂”对奶牛血液生化影响 2.5.1对奶牛血糖的影响从表5可见,中草药饲料 添加剂试验组与对照组相比,血糖浓度有显着的提高, 差异显着(P<O.05). 2.5.2对奶牛血清酶和相关激素的影响由表6可 知,该添加剂对奶牛血清酶和激素有较大的影响.试验 前,试验组的皮质醇和T低于对照组,ALT和CK高 于对照组;试验后,试验组的皮质醇和T比对照组分别 提高24.71%和3.25,T3提高27.78,ALT和CK 分别降低7.1O%和2.22%.AST降低6.57,ALP在 试验前的基础上继续降低,比对照组低34.23.试验 组用药前与用药后相比,各指标都有明显的变化:其中 皮质醇的含量提高近一倍,差异极显着(P<0.01); T.,T分别提高25.78和3O.84;除ALP提高外, 其它3种酶的活性都有所降低,ALT降低8.39,AST 降低18.729/6差异显着(P<O.05),CK降低46.33; 吴德峰等:”抗热应激中草药添加剂”对奶牛产奶量和乳汁成分的影响69 表5”抗热应激中草药添加剂”对奶牛血糖的影响 Table5TheeffectofThermoresistantStressAlleviatingofChinese HerbalFeedAdditiveonCOWS’bloodsugarX土SD 随热应激时间延长,对照组血清皮质醇的含量降低,血 清酶ALP的活性提高19.73,比试验组提高了 12.21,ALT的活性亦升高,其它指标虽都有变化,但 幅度不如试验组大.说明该添加剂有较明显的抗热应激 效果. 2.5.3对奶牛血清无机离子的影响由表7可知,对 照组的血糖,Ca,P,Na均呈下降,其中Na差异显着(P <0.05),使用添加剂后,试验组的血糖,Ca,P,Na都呈 不同程度的提高,尤以血糖和P为突出,其中Ca由试 验前比对照组低6.67变化为试验后比对照组高 2.15,差异显着(P<O.05). 表6”抗热应激中草药饲料添加剂”对奶牛血清酶和激素的影响 Table6Theeffectofthermoresistantstressofchineseherbalfeedadditiveonenzymeandthehormonein COWS’serumX+SD 注t表中数字右上角英文大写字母不同者P<O.01,小写字母不同者P<O.05,以下相同. 表7”抗热应激中草药饲料添加剂”对奶牛血清无机离子的影响 Table7TheeffectofthermoresistantstressalleviatingofchineseherbalfeedadditiveonmineralofCOW S’serumX~SD 7O动物医学进展2004年第25卷第3期(总第131期) 本试验中反映代谢水平的激素,酶及一些相关的血 液生化指标的变化显示出该中草药添加剂对热应激的 全面调控效果. 3讨论与结论 任何动物都有最适合生存的气温条件,这个温度范 围称为中立温度区或等热区.奶牛的中立温度区大约在 1O,21?左右.在此范围内,奶牛不必动用额外的能量 去温暖或冷却身体;有利于奶牛发挥最佳的生产性能. 热应激是指当气温超过等热区的上限,动物机体不能充 分散热以维持机体恒温性并对动物正常生理活动和生 产性能产生负面影响的现象.热应激与环境因素,包括 环境温度,热辐射,相对湿度和动物本身用以维持及生 产过程的代谢产热密切相关. 3.1”中草药添加剂”对奶牛抗热应激的作用 我国的奶牛多为荷斯坦黑白花奶牛,具有耐寒怕热 的特性,到了夏季普遍奶量下降,所以抗热应激饲料添 加剂的研制是当务之急.从试验中可见”中草药饲料添 加剂”对奶牛的夏季抗热应激有很好的作用,既能帮助 奶牛散热,增强食欲,又能防止奶牛的产乳量下降,还有 预防疾病,无残留,无污染的优点,是今后奶牛抗热应激 用药的一个新途径. 3.2”中草药添加剂”抗热应激作用原理探讨 3.2.1”抗热应激中草药添加剂”的清热解暑作用高 温致病多属热证范畴.暑为夏令之主气,也是六淫之一, 暑邪属火属热;暑邪致病易耗气伤津,乳汁为津液所化 生,故夏季热应激奶量急速下降乃耗气伤津所致.另外, 夏季暑邪常与湿邪合病,困扰脾胃,影响奶牛食欲,造成 产奶量下降.因此,对奶牛热应激宜采用清热解暑,益气 养阴等药物进行调理.本”中草药添加剂”按上法组方, 诸药配合,具有抗奶牛热应激和提高产奶量作用.实践 也证明了此方剂能全面调控热应激反应,改善热应激症 状.通过对产奶量和血液生化指标的检测证实了该中草 药添加剂抗热应激的效果不仅反应在表面的生产性能 上,而且还反应在对血液生化指标的全面调整上L4j. 3.2.2”抗热应激中草药添加剂”的补气生津作用本 方中所用的黄芪,党参,白芍,淡竹叶,甘草,石膏等药, 或益气或生津,奶,汗,血同为津液,血,奶,汗同源,所以 诸药配合,为奶牛产乳提供了化生的源泉]. 3.2.3”抗热应激中草药添加剂”的健脾养胃作用乳 汁乃靠草料化生,夏季要维持奶牛较高的产奶量,必须 设法提高奶牛的食欲和采食量.从试验中可见试验牛的 血糖浓度和产奶量明显高于对照组,这是由于试验组牛 采食量增加大量血糖转化为乳汁的缘故.但是由于奶牛 是复胃动物,特别是瘤胃中大量的微生物对草料转化力 乳汁起重要的作用],所以用药时需慎重,过量苦寒的 药会影响瘤胃微生物的活性.因此,本方主要以补气健 脾来促进食欲,增强消化功能. 3.2.4”中草药添加剂”提高牛奶营养物质的作用抗 热应激饲料添加剂,不但可以增加奶牛食量,提高牛奶 营养成分,而且,中草药中含有蛋白质,氨基酸,糖,脂 肪,淀粉,维生素,微量元素等营养物质,使用”中草药添 加剂”可提高乳汁中常规成分和微量元素的含量.从试 验结果来看,中草药添加剂显着提高试验牛的乳蛋白含 量及乳中锌,镁含量,铁,钙,铜的含量亦明显增加. 3.3”中草药饲料添加剂”研究中的问题探讨 虽然有许多试验证明”中草药饲料添加剂”有很好 的抗热应激的作用,但由于热应激的激原较多,其作用 机理尚未清楚. 从本试验研究中看到,”中草药添加剂”在抗奶牛热 应激中还存在着辨证施治较难,药量偏大,处方复杂,作 用较缓慢等缺欠,然而中草药添加剂毕竟是一种纯天然 的制剂,在当今人们追求绿色食品,呼唤回归大自然的 消费形势下,是开发抗热应激制剂的一条新途径,也必 将在众位同行的实践研究中得到完善. 参考文献: [1]李如治.奶牛热应激研究现状EJ].中国奶牛.1995,4:38. [2]刘风华,谢仲权.抗热应激中草药添加剂的研究[J].中兽医医药杂 志,1999,1:17-18. [3]谢仲权,牛树琦.天然物中草药饲料添加剂大全[M].北京;学苑出 版社,1996:110. [4]李呈敏.中药饲料添加剂[M].北京t中国农业大学出版社,1993: 185—192. r5]徐立.中草药饲料添加剂学[M].北京:中国农业科技出版社, 1994:172—175. [6]邹霞青.养牛学[M].北京:农业出版社,2001 TheEffectofThermoresistantStressChineseHerbal AdditiveonYieldandtheComposition0fMilkofDairyCOWSinHeatstress WUDe—feng,HUMei—hua,LINmei,LIJin—ming,HUANGJian—hui (1.CollegeofAnimalScienceofFujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,Ch ina} 2.LaboratoryCenterofFujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China; 3.AnimalHusbandryandveterinaryCenterofNanpingCity,FujianProvince,363200,China) Abstract:HeatstressinsummeriSserioustodairyCOWS,whichcausesun—favourableeffectssuchasdecreasing milkyieldandreproduction,increasingtheincidenceofdiseaseetc.Inthisstudy,traditiona1Chineseme dica1 scienceprinciplewasusedtodiagnoseandanalysetheheatstress,Chineseherba1medicineadditiveswer ese一 1ectedandusedforthediaryCOWS.16COWS(8COWSpergroup)wereusedtodeterminetheeffectsofChinese Herba1Medicineadditiveonmilkyieldandcomposition.WefoundthatChineseHerba1Medicinegrouppro— ducedmoremilkthanthecontro1groupinaremarkable1eve1(P<0.05).TheresultshowedthatChinese Herba1additivesnotonlydidn’taffectthecompositionofmilk,butalsoraisedthenutritiousvalueofmilk.The inhibitoryeffectoftheherba1medicinewasprovedbythetestoftheindexofbloodinthedairyCOWS.The mechanismoftheprincipleofChineseherbalmedicineandtraditionalChinesemedicalsciencewasalsodis— cussedinthispaper. Keywords:heatStress;Chineseherba1medicine;dairyCOW