奶牛蹄病与矿物元素相关性研究

赵桂省，张德敏，张淑二，孙仁修，胡洪杰*

(1.山东省济南市畜牧技术推广站，山东济南 250306；2.山东省畜牧总站，山东济南 250022)



奶牛蹄病与矿物元素相关性研究

赵桂省1，张德敏2，张淑二2，孙仁修2，胡洪杰2*

(1.山东省济南市畜牧技术推广站，山东济南 250306；2.山东省畜牧总站，山东济南 250022)

[目的]探究奶牛体内矿物元素含量与蹄病的关系。[方法]从某大型集约化奶牛场随机抽取8头患蹄病的奶牛和8头健康奶牛，采用原子吸收分光光度法检测患蹄病奶牛与健康奶牛血清中一些矿物元素(K、Fe、Cu、Mg、Mn、Na、Zn、Ca)的含量，分析了矿物元素的代谢与奶牛蹄病之间的关系。[结果] 与对照组相比，试验组奶牛血清中Zn和Mn含量差异极显著(P<0.01)，试验组Ca和Mg含量差异显著(P<0.05)，试验组K、Fe、Cu和Na含量差异不显著(P>0.05)。[结论]患蹄病奶牛内矿物元素代谢异常，特别是与骨骼生长发育有关的元素代谢紊乱，容易导致蹄病的发生。

奶牛；蹄病；矿物元素

肢蹄是奶牛重要的支柱器官，具有保护知觉部位和支持体重的功能。蹄部的健康是奶牛高产、稳产、发挥优良性能和延长使用年限的有力保证[1]。蹄病是奶牛最常发生的四大疾病之一，在牧场实际生产中经常发生的蹄病有趾间皮炎、塌蹄、蹄底挫伤和沙裂化粉蹄等[1]。蹄病会导致奶牛体况日渐消瘦，采食量下降，产奶量大幅度减少，出现繁殖障碍，最后倒地不起或因并发其他疾病而死亡。据联合国粮农组织1990年的统计，在发达国家(如英国、美国、德国等)奶牛蹄病发病率约为15%，在发展中国家(如乌拉圭、墨西哥、秘鲁、中国等)发病率可高达20%～40%，蹄病是造成奶牛淘汰的主要原因之一[2]。奶牛蹄病治疗困难，治愈率低。因此，对奶牛场而言，最根本的管理措施就是预防蹄病的发生。蹄病的发生与诸多因素有关，其中与矿物质代谢紊乱有密切的关系。笔者探讨蹄病的发生与几种矿物元素的关系，旨在调整平衡日粮，改善饲养管理，减少蹄病的发生，从而保证牛只的健康状况和提高生产效益。

1 材料与方法

1.1 试验动物 在某大型集约化奶牛场随机抽取患蹄病的荷尔斯坦泌乳奶牛8头和健康奶牛8头，其日粮组成为全价精料配合青干苜蓿和一定量的全株玉米青贮，自由采食。

1.2 样品采集与处理

1.2.1 样品采集。于试验当天对试验组和对照组的奶牛进行同时采样，牛尾动脉无菌采集全血约10 mL/头。

1.2.2 样品处理。将采集的血样静置30 min后，使用低速离心机于3 000 r/min转速下离心15 min，吸取上层血清，于-20 ℃冰箱中保存备用。

用5 mL的移液管准确移取2.0 mL或1.5 mL的样品(血清)，加入50 mL三角瓶中，再加入20 mL浓硝酸混匀，在三角瓶上方放置1个直径4 cm的小漏斗，以减少硝酸的挥发；浸泡24 h后，置于电热板上小火均匀加热，使其剧烈反应。当三角瓶内剩余溶液约为10 mL时，取下三角瓶冷却5 min，再向三角瓶内加入1.5 mL HClO4，继续加热至溶液变为清亮无色并伴有大量白烟出现时，立即取下并冷却。用双重蒸馏水彻底冲洗后，转移至25 mL洁净的容量瓶中定容，置于4～8 ℃下保存备用。

1.3 主要试剂的配制 用洁净的移液管准确移取10 mL 1 000 mg/L的标准溶液，置于100 mL的容量瓶中，再使用刻度吸管添加10 mL浓硝酸(分析纯)到容量瓶中，最后添加双重蒸馏水至100 mL，定容，即得到100 mg/L的母液1。按照相同的操作方法，将母液1稀释10倍，即得到10 mg/L的母液2。

使用洁净的移液管准确移取10 mL母液2(10 mg/L)，置于100 mL容量瓶中，再添加10 mL浓硝酸(分析纯)，最后添加双重蒸馏水至100 mL，定容，即得到1 mg/L的试验用标准溶液。按照相同的操作方法，取20、30、40 mL母液稀释定容至100 mL容量瓶，并各添加10 mL浓硝酸(分析纯)，即得到浓度分别为2、3、4 mg/L的标准溶液。

1.4 检测项目与方法

1.4.1 血清中钙(Ca)含量的测定。将血清的消化液和空白对照样用双重蒸馏水稀释2倍后，使用火焰原子吸收分光光度计测定吸光度，并根据标准曲线得到各稀释液的Ca含量。

1.4.2 血清中钠(Na)含量的测定。将血清的消化液和空白对照样用双重蒸馏水稀释120倍后，使用火焰原子吸收分光光度计测定吸光度，并根据标准曲线得到各稀释液的Na含量。

1.4.3 血清中钾(K)含量的测定。将血清的消化液和空白对照样用双重蒸馏水稀释4倍后，使用火焰原子吸收分光光度计测定吸光度，并根据标准曲线得到各稀释液的浓度K含量。

1.4.4 血清中镁(Mg)、锌(Zn)、锰(Mn)、铁(Fe)和铜(Cu)含量的测定。将血清消化液及对应空白样的消化液直接进样测定，使用火焰原子吸收分光光度计测定吸光度，并根据Ca、Zn、Mn、Zn和Cu标准曲线得到血清中Ca、Zn、Mn、Zn、Cu含量。

1.5 数据处理 使用SPSS 11.0统计软件对试验数据进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中K、Fe、Cu和Mg含量的比较 由表1可知，患蹄病奶牛血清中的Mg含量显著高于健康牛(P<0.05)，而患蹄病奶牛和健康奶牛血清中K、Fe、Cu含量没有显著差异(P>0.05)。

表1 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中K、Fe、Cu和Mg含量的比较

Table 1 The comparison of K content，Fe content，Cu content and Mg content in the serum of dairy cows with hoof disease and healthy dairy cows

mg/L

注：*表示与对照组差异显著(P<0.05)。

Note：* stands for significant difference with control group(P<0.05).

2.2 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中Mn、Na、Zn和Ca含量的比较 由表2可知，患蹄病奶牛血清中Mn含量极显著低于健康牛(P<0.01)，而Zn含量极显著高于健康奶牛(P<0.01)，Ca含量显著高于健康牛(P<0.05)，而患蹄病奶牛和健康奶牛血清中Na含量没有显著差异(P>0.05)。

表2 患蹄病奶牛和健康奶牛血清中Mn、Na、Zn和Ca含量的比较

注：*表示与对照组差异显著(P<0.05)，**表示与对照组差异极显著(P<0.01)。

Note：* stands for significant difference with control group(P<0.05)，** stands for extremely significant difference with control group(P<0.01).

3 结论与讨论

矿物元素是动物机体的重要组成部分，与酶、激素、维生素等生物活性物质有密切关系，并参与机体的代谢过程，对动物的生长发育有重要作用。研究表明，Mn、Zn、Cu等矿物元素都有促进生长发育和提高生产能力的作用[3]。为此，各国都在积极研究应用矿物元素添加剂来抑制动物机体各种营养代谢病的发生，提高生产性能。Fe在低浓度时不影响Zn的吸收。赵恒寿等[4]研究表明低锰日粮可以增加Zn的吸收。该研究结果表明，蹄病牛血清中矿物元素代谢发生紊乱，其中Mg和Ca含量显著升高(P<0.05)，Mn和Zn含量差异极显著(P<0.01)。该试验中Mn含量的变化与王振勇等[5]的研究结果相一致，与赵恒寿等[4]的研究结果相反。Ca和Zn在代谢吸收中同为二价离子，能抑制锰离子的吸收，说明缺Mn在蹄病的致病过程中有重要意义[6]。Zn含量的升高可能与Cu、Fe含量过低有一定关系[7]。蹄角质在生长发育过程中对各元素的需要量很大，而蹄的硬度与各矿物元素的比例有很大关系，因此各矿物元素的供给量以及它们之间的比例是影响蹄角质中各矿物元素含量的主要因素。其中，低Mn和高Zn、Ca、Mg是蹄病易感的主要因素[7]。应对该奶牛场合理补充矿物元素，调整饲料和添加剂中各矿物元素的比例，以达到最优化配置，对于在临床上预防蹄病具有积极作用。

动物机体是一个完整的系统，蹄病的发生不是孤立存在的，它与动物疾病、日常护理、营养水平等因素有关[8]，其中各矿物元素的供应量和它们之间合理的比例是非常重要的因素[9]。该试验结果表明此奶牛场奶牛矿物元素代谢紊乱，严重影响了奶牛正常的新陈代谢，导致了蹄病的发生。该试验结果虽然具有一定的局限性和片面性，但仍具有一定的指导意义。

[1] 王海军，张善芳.奶牛肢蹄病病因及其防治浅析[J].湖北畜牧兽医，2006(3)：21-22.

[2] 许永才.奶牛蹄病的发生原因及综合防治措施[J].湖北畜牧兽医，2006(10)：21-22.[3] 卜友泉，罗绪刚，李英文，等.动物锰营养中含锰超氧化物歧化酶研究进展[U].动物营养学报，2002，14(1)：1-7.

[4] 赵恒寿，温伟业.乳牛蹄病与矿物元素[J].中国兽医学报，1996(4)：400-403.

[5] 王振勇，张明江，王林.奶牛蹄病与相关矿物元素的研究[J].中国畜牧兽医，2005，32(8)：21-22.

[6] 宋金昌，牛一兵，吴建华.畜禽营养与饲料学[M].北京：中国农业科技出版社，1999：80-95.

[7] WILDE D.Influence of macro and micro minerals in the peri-parturient period on fertility in dairy cattle[J]．Anim Reprod Sci，2006，96(3/4)：240-249．

[8] 刘志远，王铁军.奶牛腐蹄病的防治[J].黑龙江畜牧兽医，2004(10)：80.

[9] 娄华，龚信良，梁雷智.奶牛腐蹄病的综合防治[J].中国畜牧兽医，2005，32(10)：17-18.

Study on the Relationship between Mineral Elements and Hoof Disease in Dairy Cows

ZHAO Gui-sheng1, ZHANG De-min2, ZHANG Shu-er2, HU Hong-jie2*et al

(1. Jinan Animal Husbandry Technology Extension Station in Shandong Province, Jinan，Shandong 250306；2.Animal Husbandry General Station of Shandong Province, Jinan, Shandong 250022)

[Objective] To discuss the relationship between the content of mineral elements in dairy cows and hoof disease. [Method] Eight dairy cows with hoof disease and eight healthy dairy cows were randomly selected from a large-scale intensive dairy farm to determine the content of several kinds of mineral elements (K, Fe, Cu, Mg, Mn, Na, Zn, Ca) in the serum of dairy cows with hoof disease and healthy dairy cows by atomic absorption spectrophotometry. And the relationship between the metabolism of mineral elements and the hoof disease of dairy cows was analyzed. [Result] The content of Zn and Mn in the serum of dairy cows in experiment group had extremely significant differences with that in control group(P<0.01)，and Ca and Mg contents in experiment group had significant differences in experiment group with that in control group(P<0.05)，but the contents of K，Fe，Cu and Na in experiment group had no significant difference with that in control group(P>0.05). [Conclusion] The metabolism of mineral elements in the dairy cows with hoof disease is unusual, especially the metabolism disorder of elements related with the bone growth and development.

Dairy cow; Hoof disease; Mineral elements

赵桂省(1979- )，男，山东烟台人，兽医师，硕士，从事反刍动物生产方面的研究。 *通讯作者，高级兽医师，从事反刍动物生产方面的研究。

2016-08-31

S 858.23

A

0517-6611(2016)31-0145-02