围产期奶牛代谢健康的监控措施分析

张凡建，乔立东，王明利，侯引绪，王九峰

(1．北京农业职业学院，北京 房山 102442;2．中国农业大学动物医学院，北京 海淀 100193)

围产期奶牛代谢健康的监控措施分析

张凡建1，乔立东1，王明利1，侯引绪1，王九峰2

(1．北京农业职业学院，北京 房山 102442;2．中国农业大学动物医学院，北京 海淀 100193)

文献报道有30%～50%的围产期(分娩前2～3周至分娩后2～3周)奶牛会不同程度受到各种代谢病的影响［1－2］。围产期奶牛通过协调机制，如提高肌肉、脂肪组织的胰岛素抗性，来满足胎儿或乳腺组织的营养需求，但随之带来一系列健康风险因素，包括泌乳初期的采食量减少、能量负平衡、体脂大量动员、低血钙、免疫功能降低、子宫感染等［3］。预测或早期监测围产期奶牛健康问题，做好疾病风险评估，及时做好预防控制措施，是保障围产期奶牛健康的有效途径。当前规模化奶牛场对围产期健康的监控措施主要从临床和实验室两个层面进行。本文综合分析了各种监控措施在生产中的应用现状和发展前景。

1 临床监控措施分析

临床监控措施主要包括临床发病记录、采食量、产奶量和体况评分等数据的搜集、整理和分析。虽然规模化牛场已将上述数据的搜集、整理作为日常性工作内容，但大多数仅停留在表面，或者仅与相关人员的奖惩相联系，缺乏对数据的综合分析。围产期奶牛健康监控的重要意义还没有充分体现。

1.1 临床发病记录 准确获取围产期奶牛临床发病数据是围产期健康监测评估的起点。临床疾病通常是健康问题的“冰山一角”，反映的是潜在的、限制生产性能的健康问题流行情况。例如，泌乳初期临床酮病发病率通常为5% ～10%［4］，而亚临床酮病的发病率大约为40%［5］。牛场需要重点记录在特定阶段奶牛难产/助产、胎衣不下、产后瘫痪、子宫炎、真胃变位、酮病发病率，以及泌乳早期淘汰或死亡的发生率。如果集中管理的牛群在泌乳阶段发病率超过以下标准时，需要对动物的发病模式及风险因子进行调查:助产/难产＞20%，胎衣不下＞10%，产后瘫痪＞2%，子宫炎＞10%，真胃变位＞3%，临床酮病＞10%［1］。助产/难产比例过大应考虑产前体况过肥或胎犊体重过大，胎衣不下发病率高应考虑产前饲料维生素及微量元素是否缺乏，产前高钙日粮等会导致产后瘫痪的发病率升高［6］。

监测酮病的发病时间还可以为预防性措施指明方向。如果酮病集中发生于产后两周，需将干奶期奶牛的体况控制在中等水平，避免干奶前期过度摄入能量，并提高分娩前最后阶段的干物质采食量;如果酮病集中发生于产后3～6周，预防措施应重点放在提高新产牛的采食量上;如果酮病发生于泌乳2～3周之后，可能与不能满足高奶产量所需的营养需求，或者饲喂了发酵不完全饲料或富丁酸饲料有关［1］。目前证据表明，大多数亚临床酮病发生于产犊后前两周。因此，以亚临床酮病监测为目的的监测计划应该集中在产后的前两周［7］。

1.2 采食量 保证足够的采食量对于保证奶牛围产期健康及随后的繁殖至关重要。监测奶牛产前和产后早期阶段奶牛干物质采食量是非常有必要的。目前准确监测每头奶牛采食量的技术还仅限于科学研究，但是可以通过测定牛群平均采食量的数据来反映牛的采食情况，比如，当某日首次饲喂前饲料残余量小于2%，说明当前的自由采食量不能满足牛群中所有奶牛的需要［1］。

目前自动获取奶牛个体干物质采食量的监控系统或替代性评估采食量是否足够的反刍监控系统已经研发并投入使用，相信在未来会广泛应用到商业化牛场［8－9］。

1.3 产奶量 正常情况下，产奶量会在泌乳早期迅速增加，而持续的增加则要依赖于良好的健康状况和充足的采食量。虽然泌乳初期奶牛日产奶量会受到天气、日粮变化、转群等非健康因素的影响出现变异，但产奶量的降低通常发生在临床疾病出现之前［10］。因此，在泌乳前几周监测产奶量是找出临床疾病或亚临床健康问题奶牛，筛选奶牛早期疾病的有效途径。1.4 体况评分 体况评分可以快速、简单地对奶牛能量代谢状况或身体肥胖程度进行精确估计，反映出奶牛几周前的营养、代谢情况和其他健康史。许多研究揭示了体况评分与健康、生殖的关系［11－12］。产犊时肥胖的奶牛，或者泌乳早期的体况评分下降1个点或更多的奶牛，出现不良后果的风险更高［13］。目前，体况评分已成为牛场饲养管理中重要的一项指标。通过体况评分数据做出体况评分报告，分析查找造成体况不正常的原因，并对日粮能量水平做出合理调整。由于体况评分是由技术人员通过视觉和触觉来完成，主观因素较强，只有业界统一体况评分标准，加强技术人员的培训与交流，才能充分发挥体况评分的优势。

1.5 直肠温度 评估并筛选出子宫疾病高风险奶牛，并采取及时的治疗措施是围产期奶牛监控的重要内容［14］。子宫炎的诊断主要依据以下症状中的两点:恶臭出现，发热和全身性表现(沉郁，厌食和产奶量下降)［15］。产后7～10天每天监控新产牛的直肠温度可以增加子宫炎的诊断率。为了提高新产牛子宫健康问题的检出率，有必要通过培训提高牛场兽医人员的技术水平和经验值，评估奶牛的各种行为表现。牛场亚临床子宫内膜炎是非常普遍的，影响到奶牛的繁殖性能。但亚临床子宫内膜炎的早期快速诊断技术还有待于进一步研究提高。

2 实验室监控措施分析

所有奶牛在围产阶段都会发生能量负平衡。不能很好适应能量负平衡的奶牛就会使奶牛发生围产期代谢疾病的风险加大。通过实验室手段检测游离脂肪酸和β－羟丁酸的循环浓度可以衡量奶牛是否成功适应了能量负平衡。

2.1 游离脂肪酸 游离脂肪酸的浓度反映了奶牛脂肪组织的动员情况和干物质采食量。在能量负平衡、干物质采食量不足的情况下，体脂动员产生的过量游离脂肪酸，或者被肝脏摄取完全氧化为能量和二氧化碳，或者合成极低密度脂蛋白输出肝脏进入乳腺组织。当游离脂肪酸的供应超过肝脏处理能力时，游离脂肪酸就会以甘油三酯形式在肝脏沉积，或者转变为酮体，形成脂肪肝或酮病［16］。在预产期前的最后7～10天内，高浓度游离脂肪酸(＞0.4 mmol/L)会产生巨大风险:真胃左方变位的发病风险增加2～4倍［17－18］;60个泌乳日之前淘汰的风险增加2倍，整个泌乳期淘汰的风险增加1.5倍［19］。在产后2周，游离脂肪酸＞0.6 mmol/L与胎衣不下、子宫炎或真胃变位的风险增加有关;游离脂肪酸＞0.7 mmol/L与经产奶牛空怀时间增加和泌乳期产奶量降低有关［20－21］。

在产前1周采集血样并检测血清或血浆中游离脂肪酸浓度的方法对于评估围产期奶牛健康是非常有用的。目前游离脂肪酸的检测还需要在实验室完成，迫切需要应用于牛场的游离脂肪酸现场快速检测方法。正常情况下，游离脂肪酸浓度在产前2～4 d开始增加，在分娩后的第3天升到高峰。但有代谢疾病风险的奶牛游离脂肪酸浓度升高的幅度会加大，升高的时间提前［1］。

2.2 β－羟丁酸 酮体是脂肪酸在肝脏氧化的中间代谢产物，来源于脂肪酸到乙酰辅酶A的不完全氧化［16］。β－羟丁酸是血液中比较稳定的、主要的酮体，是脂肪在肝脏中是否彻底氧化的主要指示物，也与疾病、泌乳和繁殖有着密切的关系。在产后第1周，β－羟丁酸＞1 200μmol/L时，患子宫炎的风险增加3倍以上，临床酮病的风险增加4～6倍;β－羟丁酸＞1 400μmol/L时，产奶量下降1.9 kg/d;在产后第2周，β－羟丁酸＞2 000μmol/L时，产奶量下降3.3 kg/d［22］。β－羟丁酸浓度的升高还会导致奶牛不排卵或者怀孕间隔延长等繁殖障碍问题［23－24］。

血液β－羟丁酸含量被认为是酮病评价的“金标准”。国外将血液 β－羟丁酸浓度1 200～1 400 μmol/L作为亚临床型酮病的诊断标准。目前已有商品化的快速检测仪应用于血液β－羟丁酸的现场检测。由于昼夜和采食都是β－羟丁酸变异的主要因素，采样需在每天的相同时间点进行，以确保检测条件和检测结果判定的一致性［25］。

3 建议

围产期是奶牛疾病的高发期。规模化奶牛场应及早构建完善的围产期监控体系，将临床疾病发病情况、采食量、产奶量等数据的准确记录和体况评分措施常态化、规范化，提高牛场技术人员的数据整理和分析能力，及时发现问题并有针对性的采取必要的干预和防控措施。围产期奶牛血液循环中游离脂肪酸和β－羟丁酸浓度增加的时间、程度和维持时间与疾病风险加大和繁殖性能降低有关。有条件的牛场可以把游离脂肪酸和β－羟丁酸等指标的检测纳入围产期奶牛监控计划。研究机构应加大包括个体奶牛采食量替代测定、游离脂肪酸和β－羟丁酸的现场快速检测在内的围产期监控技术的研发力度，为围产期奶牛健康和奶牛生产保驾护航。

［1］ Leblanc S．Monitoring metabolic health ofdairy cattle in the transitionperiod［J］．J Reprod Develop，2010，56 Suppl(Suppl):S29-S35．

［2］ Youssef M A，El-Ashker M R，Younis M S．The effect of subclinical ketosis on indices of insulin sensitivity and selected metabolic variables in transition dairy cattle［J］．Comp Clin Path，2016，1-6．

［3］ De Koster J D，Opsomer G．Insulin resistance in dairy cows［J］．Vet Clin Food Anim，2013，29:299-322．

［4］ Zwald N R，Weigel K A，Chang Y M，etal．Genetic selection for health traits using producer-recorded data．I．incidence rates，heritability estimates，and sire breeding values［J］．J Dairy Sci，2004，87:4 287-4 294．

［5］ Duffield T F，Sandals D，Leslie K E，et al．Efficacy of monensin for the prevention ofsubclinicalketosis in lactating dairy cows［J］．J Dairy Sci，1998，81:2 866-2 873．

［6］ 曹杰．奶牛围产期疾病数据分析及管理［J］．中国奶牛，2015，37(6):59-60．

［7］ Dann H M，Litherland N B，Underwood G P，et al．Diets during far-off and close-up dry periods affect periparturient metabolism and lactation in multiparous cows［J］．J Dairy Sci，2006，89: 3 563-3 577．

［8］ Chapinal N，Veira D M，Weary D M，etal．Technicalnote:validation of a system for monitoring individual feeding and drinking behavior and intake in group-housed cattle［J］．J Dairy Sci，2007，90:5 732-5 736．

［9］ Schirmann K，von Keyserlingk M A G，Weary D M，et al．Technical note:validation of a system for monitoring rumination in dairy cows［J］．J Dairy Sci，2009，92:6 052-6 055．

［10］ Edwards J L，Tozer P R．Using activity and milk yield as predictors of fresh cow disorders［J］．J Dairy Sci，2004，87:524-531．

［11］ Roche J R，Meier S，Heiser，A．etal．Effects ofprecalving body condition score and prepartum feeding levelon production，reproduction，and health parameters in pasture-based transition dairy cows［J］．J Dairy Sci，2015，98:7 164-7 182．

［12］ 李吉楠，孙鹏，覃春富，等．体况评分在奶牛饲养管理上应用的研究进展［J］．中国畜牧兽医，2013，40(10):115-119．

［13］ Garnsworthy P．Influences ofbody condition on fertility and milk yield［J］．Proc Dairy Cattle Reprod Council Conv，2008，63-72．

［14］ Giuliodori M J，Magnasco R P，Becu-Villalobos D，etal．Metritis in dairy cows:risk factors and reproductive performance［J］．J Dairy Sci，2013，96:3 621-3 631．

［15］ LeBlanc S．Postpartum uterine disease and dairy herd reproductive performance-a review［J］．Vet J，2008，176:102-114．

［16］ 刘兆喜，朱晓岩，王建国，等．奶牛酮病的研究进展［J］．中国畜牧兽医，2012，39(4):204-207．

［17］ LeBlanc S J，Leslie K E，Duffield T D．Metabolic predictors of displaced abomasum in dairy cattle［J］．J Dairy Sci，2005，88: 159-170．

［18］ Cameron，R E B，Dyk P B，Herdt T H，et al．Dry cow diet，management，and energy balance as risk factors for displaced abomasum in high producing dairy herds［J］．J Dairy Sci，1998，81:132-139．

［19］ Cook N B，Nordlund K V．Behavioral needs ofthe transition cow and considerations for special needs facility design［J］．Vet Clin Food Anim，2004，20:495-520．

［20］ Ospina P A，Nydam D V，Stokol T，etal．Evaluation of nonesterified fatty acids andβ-hydroxybutyrate in transition dairy cattle in the northeastern United States:Critical thresholds for prediction of clinical diseases［J］．J Dairy Sci，2010，93:546-554．

［21］ Ospina P A，Nydam D V，Stokol T，etal．Associations ofelevated nonesterified fatty acids andβ-hydroxybutyrate concentrations with early lactation reproductive performance and milk production in transition dairy cattle in the northeastern United States［J］．J Dairy Sci，2010，93:1 596-1 603．

［22］ Duffield T F，Lissemore K D，McBride B W，et al．Impact of hyperketonemia in early lactation dairy cows on health and production［J］．J Dairy Sci，2009，92:571-580．

［23］ Walsh R B，Kelton D F，Duffield K E，et al．Prevalence and risk factors for postpartum anovulatory condition in Dairy Cows［J］．J Dairy Sci，2006，90:315-324．

［24］ Walsh R，Leslie K，LeBlanc S，et al．The effect of subclinical ketosis in early lactation on reproductive performance of postpartum dairy cows［J］．J Dairy Sci，2007，90:2 788-2 796．

［25］ MahrtA，Burfeind O，Heuwieser W．Effects of time and sampling location on concentrations ofβ-hydroxybutyric acid in dairy cows［J］．J Dairy Sci，2014，97:291-298．

S858．23

B

0529-6005(2017)06-0066-03

2017-03-02

北京市自然科学基金项目(6152005);北京农业职业学院院级科研项目(XY-YF-16-43;XY-YF-17-09);现代农业产业技术体系北京奶牛创新团队项目;国家重点研发计划项目(2017YFD0502200)

张凡建(1981-)，男，副教授，博士，研究方向为奶牛临床疾病防治，E-mail:zhfanjian@126．com

王九峰，E-mail:jiufeng_wang@hotmail．com