奶牛围产期低血钙症的发生及营养调控措施

穆淑琴,李 鹏

(天津市畜牧兽医研究所,天津 300112)

奶牛围产期低血钙症的发生及营养调控措施

穆淑琴,李 鹏

(天津市畜牧兽医研究所,天津 300112)

文章介绍了围产期奶牛的生理状况及低血钙症的发生机理、危害、影响因素等,提出通过营养调控手段预防奶牛围产期疾病发生、改善奶牛健康状况的措施。通过合理的营养调控手段可以降低奶牛围产期低血钙症的发生几率,促进奶牛健康,提高奶牛养殖的经济效益。

奶牛;围产期;低血钙症;营养调控

奶牛围产期通常是指奶牛产前21 d至产后21 d,产前21 d为围产前期,产后21 d为围产后期。此阶段奶牛为了给分娩和泌乳做准备,会经历一系列生理、日粮、环境等变化,这些变化可以影响奶牛的营养代谢、内分泌和免疫功能,致使奶牛在产后极易发生代谢性疾病,其中以产后低血钙症最为常见[1]。由低血钙诱发的各种代谢疾病,使得奶牛的免疫功能受到严重影响,导致奶牛对多种传染性疾病(尤其是乳房炎)的易感性增强,使奶牛生产水平与健康状况受到影响。目前在我国的奶牛生产中人们更多的注重产奶牛的营养和管理,而忽略了围产期奶牛的营养和管理,奶牛产后极易发生各种代谢性疾病和繁殖障碍(产乳热、酮病、胎衣不下、真胃移位等),最终影响奶牛养殖效益。本文综述了奶牛围产期主要代谢性疾病——低血钙症的发病机理及其营养调控措施。

1 奶牛围产期低血钙症的发生机理

在正常情况下奶牛血钙处于平衡状态,由于分娩和产奶,奶牛对钙离子的需求急剧增加,血液中大量的钙离子进入乳汁,并通过乳汁排出,造成血钙浓度在短时间内急剧降低。研究表明奶牛初乳中钙含量约为常乳的 2倍,产 10kg初乳,就需要动用16 g～20 g血钙[2]。血钙的损失必须通过增加肠道对钙的吸收和骨钙的动用来补充。奶牛分娩后前几天,由于生理状态的急剧变化,细胞外液钙突然大量损失,此时钙的稳态调节机制尚未充分发挥作用,肠道和骨骼还不能完全满足对钙的大量需求;当细胞外液中钙离子浓度低于正常值时,奶牛就会出现低血钙症,进而影响奶牛肌肉收缩和神经冲动的正常传导。

奶牛体内钙的稳态是多种机制共同调节的结果,小肠是钙的吸收场所,骨骼是钙的主要贮存器官,肾脏控制尿钙的排泄。这些器官在甲状旁腺素(PTH)、降钙素和1,25-二羟维生素D的调节下维持着体内钙的平衡。甲状旁腺素的作用是减少尿钙的损失,刺激骨钙重吸收和增加肾脏1,25-二羟维生素D的合成,以提高肠道内钙的主动吸收和转运。在泌乳的最初几天内,奶牛对开始泌乳的适应是通过释放PTH完成的,低血钙症可降低PTH发挥作用的效率。决定低血钙症发生的一个重要因素是奶牛分娩时体液的酸碱平衡状态,代谢性碱中毒是低血钙症病因学中的一个重要因素。高阳离子型日粮可引起奶牛代谢性碱中毒,诱导PTH受体发生构象改变,破坏其生理活性,使其无法与其受体紧密结合,致使骨的重吸收过程受阻和肾脏1,25-二羟维生素D合成不足,进而造成奶牛低血钙症[3]。

2 奶牛低血钙症的危害

低血钙症使奶牛大多数体组织的肌肉弹性降低,尤其是心血管系统、繁殖系统、消化系统和乳腺组织。因此分娩后奶牛出现酮病、乳房炎(特别是大肠杆菌作为病原)、胎衣不下、难产、真胃移位等症状明显增加,造成很大的经济损失。

3 影响奶牛低血钙症发生的因素

3.1 年龄

青年母牛几乎不发生产乳热,发生的危险随年龄增加而增加,老龄牛肠道内VD的受体较少。

3.2 品种

娟姗牛发病率高,其次是瑞典红牛和挪威红牛,可能是娟姗牛初乳和常乳中钙含量高,与荷斯坦牛相比,娟姗牛肠道中1,25-二羟维生素D的受体要少,较少的受体可能影响钙稳态调节的能力。

3.3 日粮DACD

由于代谢性碱中毒是低血钙症病因学中的一个重要因素,所以防止代谢性碱中毒的发生极为重要。日粮中的阳离子(K、Na、Ca、Mg)特别是钾离子含量过高,会造成奶牛血液呈碱性,饲料中的阳离子增加,血液碱性增强,阳离子不被吸收,则对血液PH无影响[4]。日粮中几乎所有的Na和K离子都被吸收,使得这两种元素成为血液中的强致碱性阳离子。围产期奶牛对钙和镁的吸收较差,因而这两种离子致碱性不强,围产期日粮中K、Na含量都很高时,导致奶牛血液呈碱性,容易发生低血钙症。

3.4 低血镁症

造成围产期奶牛低血钙症的第二个最常见的因素是低血镁。低血镁造成甲状旁腺分泌PTH减少,并通过诱导PTH受体和G-刺激蛋白复合体构像的变化改变靶组织对PTH的敏感性。

4 预防奶牛低血钙症的营养调控措施

4.1 利用低钙日粮

研究表明至少在产前10 d内给奶牛每天饲喂钙少于15g,可降低低血钙症的发病率,因为低钙使奶牛处于钙的负平衡状态,反馈性刺激甲状旁腺素在产前分泌,PTH使骨骼中破骨细胞活化,促进骨钙重吸收,激活肾小管重吸收尿钙和开始产生1,25-二羟维生素D[5],一旦泌乳过程开始,这种钙稳态调节机制就会进入激活状态,防止奶牛血钙浓度下降过于严重。在实际生产中很难配制出这种低钙日粮,因为每天提供低至35～45g钙的饲粮能够满足奶牛对钙的需要,但不足以造成对甲状旁腺的刺激,因而不会有效防止低血钙症的发生。

4.2 产犊时口服钙制剂

产犊时口服钙制剂可以减少低血钙症的发生,但有诱发吸入性肺炎的危险,同时投入成本和劳力增加。

4.3 补充外源维生素D和甲状旁腺素

在产前10 d～14 d内,给奶牛饲喂或注射大剂量VD(1000万IU以上),可增加肠道对钙的吸收,预防低血钙症[6]。但这个剂量与中毒的剂量很接近,需要谨慎对待。而低剂量可能会诱发低血钙症的发生,因为高水平的25-OH维生素D和1,25-二羟维生素D反馈性抑制了PTH的分泌和肾脏合成内源1,25-二羟维生素D。产前用1,25-二羟维生素D或类似物或PTH处理奶牛获得良好效果,但其处理剂量接近中毒剂量,还存在给药及停药时间控制,处理费用等问题。

4.4 降低日粮中钠和钾的含量

可在围产期日粮中不添加钠离子,但去掉钾很困难,因为苜蓿等饲草里面含有大量钾离子,所以建议奶牛围产期尽量多饲喂青贮玉米、酒糟、大麦等代替苜蓿。

4.5 添加阴离子盐诱导轻度(代偿性)酸中毒

日粮阴阳离子平衡(DCAD)是指奶牛日粮中主要阳离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)与主要阴离子(Cl-、S2-、PO43-)的含量及其毫摩尔数(mmol)之差。当DCAD为正值时称为阳离子型日粮,为负值时称为阴离子型日粮[7]。DCAD直接影响奶牛消化道和机体的电解质平衡。DCAD发生变化,奶牛体内的渗透压、酸碱平衡、水盐代谢以及生理生化指标都会发生变化。

在产前日粮中添加阴离子盐可防止低血钙症的发生,因为阴离子型日粮可降低尿液p H,使奶牛产生代偿性酸中毒,增加尿液钙的排泄,使钙在体内停留时间缩短,并通过反馈机理增加1,25-二羟维生素D和PTH的合成和分泌,从而导致动用骨钙来补充血钙的损失[8]。同时阴离子型日粮可增加钙离子从肠道的被动吸收。实践证明在奶牛日粮中添加铵、钙、镁的氯化物和硫化物都可增加日粮的阴离子。由于大多数饲料原料DCAB为正值或接近0值,因此要用常规饲料配制成所需要的阴离子型日粮非常困难,而在日粮中添加阴离子盐则很容易达到目的。

4.6 提高日粮镁的水平

在高钙日粮条件下必须考虑镁的吸收与利用情况,低血镁造成甲状旁腺分泌PT H减少,影响钙的代谢。在产前给奶牛饲喂含镁量为 0.35%～0.40%的饲量,可防止产后血镁浓度的降低[9],这一水平能保证瘤胃中有足够的镁,并利用被动吸收机制使镁通过瘤胃壁,而不依赖主动转运使镁通过瘤胃壁,镁的转运过程可能会被饲粮钾所抑制,由于体内没有易利用的镁贮备,所以每日通过饲粮采食的镁必须满足需要。

4.7 控制日粮磷含量

每头奶牛每天饲喂40 g～50 g磷就可满足磷的需要,每头每天磷的采食量低于25g,可能引起低血磷和低血钙,而每头每天磷采食量高于80 g时又可诱发低血钙症[10]。

综上所述,奶牛在围产期会经历一系列生理、日粮、环境等变化,而目前饲养者对于奶牛围产期的特殊生理状况了解不足,对于围产期奶牛的饲养管理重视不够,影响奶牛的营养代谢、繁殖机能和免疫功能,使奶牛极易发生低血钙症、酮病、胎衣不下等疾病,严重影响奶牛养殖业的经济效益。因此,通过营养调控手段来改善奶牛围产期的健康状况,预防各种疾病的发生,对于提高奶牛养殖的经济效益具有重要意义。

[1]冯仰廉.反刍动物营养学[M].北京:科学出版社,2004:278-292.

[2]National Research C ouncil.奶牛营养需要[M].孟庆祥译.7版.北京:中国农业出版社,2002:146-149.

[3]Bu shinsky D A,Riera J S,Favus M J,et al.Respon se of serum 1,25(OH)2D3 to variation ofionized calcium during ch ronic acidosis[J].Am.J.Physiol,1985,249:361.

[4]臧长江,王加启,卜登攀,等.日粮阴阳离子平衡在奶牛生产中应用的研究进展[J].中国畜牧兽医,2008,34(3):57-61.

[5]吴文旋,刘建新,叶均安.阴离子型日粮及补Ca对围产期奶牛代谢与健康及其生产性能的影响[J].中国兽医学报,2006,35(6):687-689.

[6]Bu D,Phillippo H M,T horp B H,et al.Effects of dietary acidity on Calcium balance an dmobilisation,bone morph ology and 1,25 dihydroxyvitamin Dinprepartum dairy cow s[J].Res.Vet.Sci.,1994,56:310-318.

[7]胡 敏,卢德勋,牛文艺.动物日粮阴阳离子平衡技术及研究现状[J].动物营养学报,2002,12(3):61-64.

[8]段智勇,闫伟杰,刘建心.饲粮阴阳离子平衡对奶牛生产性能和健康的影响[J].中国饲料,2004,21(7):14-16.

[9]刘庆平.镁离子在围产期奶牛营养中的作用[J].中国饲料,2002,12(4):19-20.

[10]李大刚.阴离子盐和维生素D对围产期奶牛钙调控机制和健康作用的研究[D].北京:中国农业科学院,2006.

Generation of Hypocalcemia and Nutrition Regulation Measure in Perinatal Stage of Dairy Cow

MU Shu-qin,LI Peng

(Institute of Animal Husban dry and Veterinary Science in Tianjin,Tianjin 300112)

In this paper,the physiological status and the pathogenesis,damage and influencing factors of hypocalcemia in peripartum dairy cows were introduced and discussed.It proposed the measures to prevent the occurrence of disease and improve health status of cow s by nutrition regulation in perinatal stage of dairy cow.Nutrition regulation could decrease the occurrence probability of hypocalcemia in peripartum dairy cow s,promote the health of cow s and increase the economic efficiency.

Dairy Cow;Perinatal Period;Hypocalcemia;Nutrition Regulation

S813.22

A

1001-9111(2011)04-0041-03

2011-02-15

2011-03-02

天津市应用基础及前沿技术研究计划(10JCZDJC17800)。

穆淑琴(1965-),女,河南省南阳市人,研究员,主要从事动物营养与饲料科学的研究。