牛乳中β-羟丁酸研究进展

倪俊卿，李春芳

（河北省现代农业产业技术体系奶牛产业创新团队、河北省畜牧良种工作站，河北石家庄050041）

奶牛酮病又称酮血症、酮尿病，由糖类等碳水化合物供应不足导致机体动员体脂代谢引起奶牛体内的酮体量大量堆积，从而引发全身代谢障碍导致机体功能失调的疾病。本病特征为“三酮”（酮血、酮尿、酮乳）、“三低”（低血糖、消化能力降低、产乳量降低），期间可伴有神经症状。

近几年来，由于提高了奶牛的卫生管理和饲喂技术，增强了奶牛的产奶能力，但奶牛酮病的患病现象却呈现逐年增多趋势。据不完全统计，我国奶牛酮病的发病率占泌乳奶牛的15%～30%，美国为5.0%，印度为14.69%，伊朗为15.4%，日本高达43.1%。临床酮病在欧美的发病率为2%～20%，亚临床酮病主要发生在产后2～7周，发病率可达34%。酮病不仅严重影响奶牛产奶量与乳品质，而且严重影响奶牛繁殖后代的整体素质，给畜牧业造成较大的经济损失。亚临床酮病的诊断主要依靠检测体内酮体 （乙酰乙酸20%；β-羟丁酸78%；丙酮2%）含量。酮体通过牛乳和血液中检测，通常用血液中酮体的浓度作为检测亚临床酮病的指标，以1200μmol/L（微摩尔每升）作为区分健康奶牛和亚临床酮病奶牛的临界浓度。本文就奶牛乳中β-羟丁酸产生机制及与血酮的相关性等做出简要综述，旨在为监测与防治奶牛酮病提供一定的理论依据。

1 乳中β-羟丁酸产生机制

乳中 β-羟丁酸 （β-hydroxybutyricacid,BHBA）是指乳中的β-羟丁酸浓度，单位为mmol/L（毫摩尔每升）。奶牛日粮由蛋白质和能量两大营养成分组成。在正常生理条件下，泌乳高峰期早于采食高峰期，因此，若产后奶牛能量摄入不足，自身由于泌乳能量需要量大，则会导致奶牛处于能量负平衡状态，造成血糖降低。当血糖含量不足时，机体将动用体脂，体脂在肝脏中通过糖异生作用产生大量非酯化脂肪酸（NEFA），但是肝脏并没有完全承载NEFA的能力,因其不能将NEFA通过异化代谢的方式产生能量，或者经肝脏排出进入血液，而是在肝细胞线粒体内进行不完全氧化生成酮体(主要是β-羟丁酸)，从而导致酮体在体内蓄积。酮体经过血液循环进入肾脏和乳腺，通过肾脏排出进入尿液、在乳腺中生成乳脂肪，以维持血酮的正常。但当机体内的新陈代谢及内分泌系统因为能量负平衡而失调，则肝脏中酮体含量持续增加，血酮含量升高，乳腺细胞对血液中β-羟丁酸利用转化率降低，从而使乳液中β-羟丁酸浓度逐渐增加。

奶牛乳中β-羟丁酸直接来源于血液，乳中β-羟丁酸和血液中的浓度存在一定的相关性，利用乳中β-羟丁酸的浓度可以准确地反映血液中β-羟丁酸的浓度，进而对奶牛酮病情况进行监测。乳中β-羟丁酸的检测快捷方便，不会对奶牛造成伤害。在国外，奶牛血酮的检测已被检测乳中β-羟丁酸浓度取代，人们通过检测乳中β-羟丁酸的浓度来监测奶牛患酮病的情况。

2 乳中β-羟丁酸浓度监测的意义

乳中β-羟丁酸含量的监测在国内使用较少，但由于其具有取样方便、代表性好、奶牛无应激反应等优点，国外已将其作为奶牛生产性能测定的一项重要的指标。测定乳中β-羟丁酸含量具有重要意义：

测乳中β-羟丁酸浓度可以监控围产期奶牛健康状况。如果乳中β-羟丁酸浓度过高，则直接反映奶牛出现能量负平衡、脂肪异常动员，奶牛患有临床酮病或亚临床酮病或奶牛围产期患有前胃疾病。

测乳中β-羟丁酸浓度有利于管理者对牛群实现精细化管理。管理者可以根据乳中β-羟丁酸浓度变化了解牛群的整体营养状况，对变化的原因进行调查，进而对奶牛饲料配方进行改进，以降低饲养成本，提高奶牛群体的生产水平。

监测乳中β-羟丁酸浓度可以避免奶牛围产期饲喂过少，奶牛呈现饥饿状态，从而导致机体快速动用脂肪出现能量负平衡。

3 乳中β-羟丁酸与血液β-羟丁酸浓度的相关性

血液中β-羟丁酸的浓度常用来检测亚临床酮病，许多研究者把1200μmol／L作为区分健康奶牛和亚临床奶牛的临界浓度。然而，对农户来说，采集血样十分不易，采集乳样检测亚临床酮病就比较简单。因此最近几年，国外研制出了半定量快速检测乳中β-羟丁酸的试剂条，在欧洲这种试条被称为KetolacBHB，在日本被称为Sanketopaper，在加拿大被称为Keto-Test。近些年，国内许多研究者对乳中与血中酮体的相关性进行了研究，并提出乳中酮体可以作为诊断奶牛酮病的指标。刘鸿等研究指出，奶牛乳中与血中酮体浓度呈正相关，牛场可以通过对单个奶牛乳中酮体的定量或半定量检测来监测酮病，患有酮病的阳性牛可被及时发现并得以治疗。赵占宇根据奶牛乳中酮体检测及其与血酮的关联性的研究，指出，不同产奶量的奶牛乳中β-羟丁酸与血中浓度具有较高的相关性，相关系数为0.8904，可以通过乳中β-羟丁酸的含量反映机体酮体状况，作为奶牛酮病早期诊断的依据。

李建等以40头新疆荷斯坦酮病奶牛为试验动物，分别检测奶牛乳液和血液中β-羟丁酸浓度。结果表明，酮病奶牛血液中β-羟丁酸平均浓度为2.19±0.35mmol/L（毫摩尔每升），乳中为 1.21±0.25 mmol/L；二者相关系数为0.7964～0.9105。同时指出，随着产犊胎次的增加，酮病奶牛乳中的β-羟丁酸浓度也逐渐升高，但血液中β-羟丁酸浓度变化不显著,其二者的相关系数较高；产奶量越高，乳样和血清中的β-羟丁酸含量也在逐渐增高，且二者的相关系数较高。这些研究报道均指出乳中β-羟丁酸与血液β-羟丁酸的相关性很高，乳中β-羟丁酸可以用于监测奶牛酮病情况。

4 结语

综上所述，乳中与血中酮体的浓度相关系数很高，乳中β-羟丁酸浓度可以反映机体酮体状况，作为奶牛酮病早期诊断的依据。随着我国越来越多的科研工作者对乳中β-羟丁酸的检测方法及其浓度诊断奶牛酮病的研究，我国将研究出简单易行的乳中β-羟丁酸检测方法，进而摸索出奶牛患有酮病时乳中β-羟丁酸的浓度参考标准。奶牛养殖者将乳中β-羟丁酸浓度用于指导牛场的管理，为牛场奶牛疾病、营养等方面提供依据，实现牛场的规模化、标准化与精细化，进一步加速奶牛业的发展。