奶牛亚急性瘤胃酸中毒的检测与防治措施
2009-10-14豁银强邓卫东毛华明
豁银强 邓卫东 毛华明
摘要:亚急性瘤胃酸中毒(SARA)是奶牛场近年来关注的主要问题。其因降低产奶量和产奶效率、使动物过早淘汰及增加死亡率等而给奶牛养殖场造成巨大的经济损失。为了实施有效的防治,需要尽早诊断出患病牛群。对其检测和防治措施进行了介绍,希望对奶牛生产者有所帮助。
关键词:奶牛;亚急性瘤胃酸中毒;检测;防治
中图分类号:S823.9+1;S856.9文献标识码:B文章编号:1007-273X(2009)08-0021-03
近年来,奶牛产奶量得到了较大提高。相应地,奶牛日粮的营养密度也通过加大精料比例而增加。高产奶牛食入高浓度能量、低结构性碳水化合物日粮时,有机酸在瘤胃内大量积累,瘤胃缓冲能力降低,瘤胃pH值降低,当瘤胃pH值每天低于5.6累计时间达到3~5h,即出现亚急性瘤胃酸中毒(SARA)[1,2]。其在临床上以发病慢、病程历时长、病症隐匿为主要特征[2]。
1发生与危害
欧美等发达国家,SARA是奶牛养殖场关注的主要问题。美国的场地研究表明,泌乳早期和泌乳中期奶牛SARA患病率分别达19%和26%[3,4]。Enemark对荷兰18个牛场检测发现,围产期奶牛总的SARA发病率是13.8%,但不同牛场发病率从0~38%不等[5]。Tajik等对伊朗10个奶牛场检测发现,泌乳早期和泌乳中期奶牛SARA患病率分别达29.3%和26.4%[6]。
SARA因降低产奶量和产奶效率、使动物过早淘汰和增加死亡率等多方面影响养殖场的经济效益。据估计,SARA使美国奶牛业每年损失5亿~10亿美元,仅产奶量一项指标受影响母牛每天损失就高达1.12美元[4,5]。Stone(1999)对500头奶牛的个案研究揭示,每头受SARA影响奶牛每年的经济损失达400~475美元。其主要包括:产奶量减少2.7kg/头·d,乳脂率和乳蛋白分别分别降低0.3%和0.12%[2,5]。
SARA也可能会影响奶牛的生殖性能,诱发奶牛患瘤胃炎、皱胃异位、皱胃溃疡、胃胀气、蹄叶炎及代谢性酸中毒等疾病。SARA因存在重大的潜在危险,已引起了营养学界极大的关注[5]。
2临床检测
SARA的临床症状表现不明显,经历SARA的反刍动物通常在其发病后几周之后才表现出临床症状,因而诊断该病比较困难[7]。由于SARA的发生与饲养管理有关,其临床症状表现常为群体性发作。在生产实践中常推荐检测以下指标。
2.1采食模式
周期性采食模式一直被看做SARA奶牛表现出的最稳定症状。典型的周期采食情况是,奶牛饲喂配合料后,因瘤胃pH显著降低和瘤胃液的渗透压增加而拒绝进一步的采食。大量的研究表明,当pH值低于5.5时患病动物就会出现拒食。当瘤胃恢复到正常状况时,通常又恢复食欲。这种方法适宜作为定量投料奶牛场SARA的检测,散栏舍饲奶牛因采食行为的变化很难被觉察而不能采用此方法。SARA会降低奶牛的反刍时间,观察牛群奶牛的反刍比例有助于对SARA的早期诊断[5]。
2.2粪便
粪便的结构和粘稠度与反刍、瘤胃菌群活动和瘤胃排空速率有关。SARA患牛粪便结构松软、色泽微亮、微黄色、并有糖醋味,表现出充盈气体的泡沫状,比正常情况含有更多的未消化纤维或谷物[5]。因为瘤胃壁乳突发展不足,纤维物质不能有效地滞留在瘤胃内,患病牛的粪便内纤维颗粒的大小为1~2cm(正常的小于0.5cm)[3,5]。Nordlund等(1995)报道,一些SARA高发牛场的散粪内包含有大量未消化饲料颗粒。间歇性腹泻和未消化颗粒的存在表明饲料消化不充分和通过速率较快[8]。
2.3瘤胃液pH值
经常通过检测瘤胃液pH值来诊断瘤胃酸中毒。瘤胃穿刺是目前牛场诊断SARA的最可靠方法[9]。用于区分动物SARA阳性的最有用的pH值分界鉴定点为5.5,如果pH值低于5.5即为阳性,pH值高于5.8则为阴性。基于牛群个体差异,每个牛群的取样涵盖量至少应达到10%,如果采样牛30%以上的瘤胃液pH值低于5.5,整个群体诊断为处于异常生理状态,需要对牛群饲养管理措施进行核查和调整;若瘤胃pH值处于5.5~5.8,整个牛群处于SARA临界状态[10]。
2.4乳脂率
乳脂含量降低常被农场用来作为牛群患有SARA的指标。Allen[11]和Enemark等[12]研究发现,泌乳30多天的奶牛瘤胃pH值和乳脂含量的相关系数分别是0.305和0.390。而在泌乳的30d内,瘤胃pH值和乳脂率的相关系数甚至是-0.06,这意味着乳脂率不能用于泌乳早期奶牛的SARA判定[12]。
为了提高诊断价值,乳脂试验应该经常进行(如每周一次)。如果每月检测一次,可能就注意不到乳脂率的短暂下降。不过,牛乳成分的线性测量在不久将来可能会实现对乳脂含量的日鉴定。瘤胃pH值之外,淀粉发酵性能等其他因素的改变可能也会影响乳脂率[5]。Oba等研究显示,增加日粮中的淀粉发酵力导致乳脂率降低15%,而瘤胃pH值不变。日粮内添加脂肪,特别是非饱和脂肪酸也会强化低瘤胃pH值对乳脂含量的影响。因此,乳脂率降低,需要考虑日粮脂质的使用和它们的不饱和水平[13]。
3治疗和预防
奶牛健康状况得到了改善,其工作中心已由治疗转移到对疾病的预防上。SARA的临床效应在酸中毒创伤一段时间后才能显现,这使得预防比治疗更重要。SARA的预防要遵循两个原则:①为了吸收和代谢大量的短链脂肪酸(SCFA),应允许产后瘤胃黏膜和瘤胃微生物区系有一个适应阶段。②虽然摄人的日粮能量含量高,但是也应使瘤胃pH维持在生理允许的范围内[3]。
3.1饲养管理
改善牛场的饲养管理能有效降低SARA发病率。不同泌乳阶段奶牛应该分群饲养,并按照不同时期奶牛的营养需要配制日粮[3]。为了避免奶牛采食大量谷物,饲喂奶牛TMR代替饲粮成分分开饲喂能减少酸中毒发生[14]。TMR中的颗粒成分至少应该有40%长于8mm。因为SARA最直接的诱因就是能量摄人过多,因此对日粮中能量和纤维成分进行适当的调节是非常必要的[10]。在德国,营养学专家建议日粮当中粗纤维的比例应该不低于干物质的18%,并且其中2/3应该是未经过加工的。为了能保证牛场的生产性能,瘤胃发酵模式中乙酸与丙酸的比例至少为2.0,丁酸的含量不超过15%[3]。TMR饲槽高于过道10cm而不是太高能增加唾液流量、减少挑食,进而能减少SARA的发病率[14]。
3.2使用缓冲剂
北美的饲养场,一般的配合饲料内都配有化学缓冲剂,表现出对预防奶牛酸中毒有一定的效果。缓冲剂,特别是重碳酸盐可以预防食入高比率精饲料而可能引起的pH降低的耐酸性乳酸菌的过度生长。文献显示,每天向泌乳期奶牛饲料内添加150g重碳酸钠对产奶量、采食量和乳脂率都产生积极影响。理想的缓冲物质是其酸度系数与瘤胃液最佳生理pH值接近的水溶性物质。重碳酸钠满足这些要求,是最常使用的缓冲剂。碳酸氢钠和二碳酸氢三钠等其他化合物尽管也有碱化或中和效果,但没有或仅有有限的缓冲效果[5]。
3.3直接饲喂益生菌
酵母培养物已被提议加入到配合饲料内。大多数产物都是活和死酵母的混合物,但不同的研究显示出添加酵母的不同效果[5]。Nocek等提出,饲喂105cfu/mL屎肠球菌、胚芽乳酸杆菌和酵母菌3种不同有机体降低了瘤胃酸度,提高了玉米青贮料的消化率。同样,给泌乳早期奶牛直接饲喂乳酸肠球菌和酵母两种益生菌强化了饲料干物质的消化率、增加了产奶量和干物质采食量,但这些奶牛也经历了较低的乳脂率。Desnoyers等对酵母对反刍动物影响使用Meta-分析时指出:添加酵母使瘤胃pH值平均提高0.03、乳酸浓度平均降低0.9mmol/L、乳脂率平均提高0.05%[15]。
3.4刺激乳酸分解菌落
对乳酸分解菌进行遗传操纵来增加乳酸转变能力和细菌的抗酸力是一个比较新的想法,但商业上还没开发出这类产品[5]。与应用乳酸生产菌原理一样,在转换为高精料日粮之前,直接添加乳酸来使动物适应高水平乳酸状况,进而能增强菌落对酸类物质的转化能力。添加延胡索酸和马来酸等二羟酸可能也是以这种方式发挥作用[3,5]。
3.5免疫接种
来自澳洲的一项研究表明,用活的牛链球菌疫苗进行免疫可以减少绵羊乳酸中毒的危险度[16]。相似的效果在肉牛上也得到证实[17]。Blanch等研究表明,每天添加10mL多克隆抗体多价体能使诱发酸中毒小母牛的瘤胃pH值降低0.6,总VFA浓度提高10mmol/L。因此,可以推测免疫接种一定程度上可以起到预防SARA的作用[18]。
4结语
SARA的病因学和常发生于泌乳初期使其处于传统的兽医学和营养学的边缘学科。成功预防SARA需要兽医和营养学家之间协同合作。复杂的病因和病理学加上不明显的临床症状使对SARA的界定、诊断和预防都极为困难。在所有检测指标中,单独使用任何一种都不能确诊牛场是否患有SARA。目前,通过瘤胃穿刺检测瘤胃pH值可能是对SARA最有效的诊断方法。但是,其他一些检测方法正处于研发之中。
参考文献:
[1]ALZAHAL O,KEBREAB E,FRANCE J, et al. Ruminal temperature may aid in the detection of subacute ruminal acidosis[J]. J. Dairy Sci, 2008, 91:202-207.
[2]PLAIZIER J C,KRAUSE D O,GOZHO G N,et al. Subacute ruminal acidosis in dairy cows:The physiological causes, incidence and consequences[J]. The Veterinary Journal,2009, 176:21-31.
[3]KLEEN J L,HOOIJER G A,REHAGE J,et al. Subacute ruminal acidosis(SARA): a review[J]. J. Vet. Med. A 50, 2003,50(8):406-414.
[4]KLEEN J L,HOOIJER G A,REHAGE J,et al. Subacute ruminal acidosis in Dutch dairy herds[J]. Vet Rec,2009,164:681-683.
[5]ENEMARK J M D. The monitoring, prevention and treatment of sub-acute ruminal acidosis (SARA):A review[J]. The Veterinary Journal, 2009, 176:32-43.
[6]TAJIK J, NADALIAN M G, RAOOFI A, et al. Prevalence of subacute ruminal acidosis in some dairy herds of Khorasan Razavi province, northeast of Iran[J]. Iranian Journal of Veterinary Research, Shiraz University, 2009,10: 28-32.
[7]GARRETT E F,PEREIRA M N,NORDLUND K V,et al. Diagnostic methods for the detection of subacute ruminal acidosis in dairy cows[J]. J. Dairy Sci, 1999, 82:1170-1178.
[8]NORDLUND K V, GARRETT E F,OETZEL GR. Herd-based rumenocentesis: a clinical approach to the diagnosis of subacute rumen acidosis[J]. Comp. Contin. Educat. Pract. Vet.-Food Animal,1995,17,S48-S56.
[9]DUFFIEL D T, PLAIZIER J C, FAIRFIELD A, et al. Comparison of techniques for measurement of rumen pH in lactating dairy cows[J]. J. Dairy Sci, 2004. 87:59-66.
[10]NOCEK J E. Bovine acidosis: implications on laminitis[J]. J. Dairy Sci, 1997. 80:1005-1028.
[11]ALLEN M S. Relationship between fermentation acid production in the rumen and the requirement for physically active fiber[J]. J. Dairy Sci, 1997,80: 1447-1462.
[12]ENEMARK J M D, JORGENSEN R J, KRISTENSEN N B. An evaluation of parameters for the detection of subclinical rumen acidosis in dairy herds[J]. Veterinary Research Communication, 2004, 28:687-709.
[13]OBA1 M,ALLEN M S. Effects of corn grain conservation method on feeding behavior and productivity of lactating dairy cows at two dietary starch concentrations[J]. J. Dairy Sci,2003, 86:174-183.
[14]KRAUSE K M, OETZEL G R. Understanding and preventing subacute ruminal acidosis in dairy herds: A review[J]. Animal Feed Science and Technology, 2006, 126:215-236.
[15]DESNOYERS M, GIGER-REVERDIN S, BERTIN G, et al. Meta-analysis of the influence of Saccharomyces cerevisiae supplementation on ruminal parameters and milk production of ruminants[J]. J. Dairy Sci, 2009, 92:1620-1632.
[16]SHU Q,GILL H S,HENNESSY D W,et al. Immunization against lactic acidosis in cattle[J]. Research in Veterinary Science,1999,67:65-71.
[17]GILL H S, SHU Q, LENG R A. Immunization with Streptococcus bovis protects against lactic acidosis in sheep[J]. Vaccine,2000,18:2541-2548.
[18]BLANCH M, CALSAMIGLIA S, DILORENZO N, et al. Physiological changes in rumen fermentation during acidosis induction and its control using a multivalent polyclonal antibody preparation in heifers[J]. J. Anim Sci. 2009,87:1722-1730.