酸性尿液的泌乳奶牛血/尿临床病理学变化

白云龙，王刚，吴凌，夏成，徐闯，张洪友

酸性尿液的泌乳奶牛血/尿临床病理学变化

白云龙，王刚，吴凌，夏成，徐闯，张洪友

（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，大庆 163319）

探讨泌乳奶牛尿液呈酸性时机体血/尿临床病理学的变化。根据尿液pH将实验奶牛分为极酸组15头，偏酸组9头和中性组22头。并对实验奶牛血尿中7项矿物元素、7项炎性因子、9项能量代谢指标的检测和统计分析。结果显示与中性组相比，极酸组血中 K、Cu、GLU 含量极显著低于中性组（P＜0.01），血 Mg、尿 Mg含量显著低于中性组（P＜0.05），尿 Ca含量、血中 LPS、BHBA、NEFA含量显著高于中性组（P＜0.05），尿中P、BUN含量极显著高于中性组（P＜0.01）；与中性组相比，偏酸组尿Ca、尿P、血BHBA、血NEFA含量极显著高于中性组（P＜0.01），血中Fe、GLU和SAA及尿Cr含量显著低于中性组（P＜0.05）。结果表明泌乳奶牛尿液呈酸性时表明机体发生酸碱平衡紊乱，可能会伴发能量负平衡、酮病、炎症和矿物质代谢紊乱等病理状态。

泌乳奶牛；酸性尿液；血/尿临床病理学变化

尿液pH受多方因素的影响，但主要靠肾脏的调节。当机体酸性物质较多或者碱性物质过多时，最简单有效的排除多余酸或碱物质的方法就是排尿[1]，故尿液酸碱度是机体酸碱水平的标志。奶牛发生酸性尿液通常是因饲料、疾病等原因共同作用的结果[2-3]，因此体内除了发生相关阴阳离子的失衡，其他诸如炎症、能量代谢等也会随之发生变化。研究表明，呼吸性酸或碱中毒、代谢性酸或碱中毒、酮病、前胃疾病以及大量的腹泻等都可以导致机体酸碱失衡，进而影响尿液pH[4]。因此对尿液呈酸性的泌乳奶牛进行血尿临床病理学研究不仅可以了解机体酸碱平衡的状况，而且可以阐明尿液pH异常与代谢、疾病等的内在联系。

研究通过对黑龙江省某集约化牛场泌乳奶牛的血尿中炎性因子、矿物元素和能量代谢等指标的检测和分析，揭示泌乳奶牛在不同酸性程度尿液状态时机体血尿病理学的变化，为牧场对泌乳奶牛进行健康监测和疾病的早期防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

试验在黑龙江西部地区某大型集约化牛场开展，采用阴部按摩法随机采集泌乳奶牛清晨榨乳前中段尿液，应用上海雷磁PXSJ-216型离子计测定尿液pH，根据健康奶牛尿液7.7＜pH＜8.7将采集尿液的奶牛[5]，分为中性组（7.7＜pH＜8.7）22 头、偏酸组（7.0＜pH＜7.7）9头和极酸组（pH＜7.0）15头。

1.2 主要仪器

上海雷磁PXSJ-216型离子计；Microlab 300型半自动生化分析仪（荷兰VitalScientific公司）；TGL－16B型高速台式离心机（上海安亭科学仪器厂）；试管；离心管等。

1.3 各项指标的测定

血液和尿液矿物元素、能量代谢指标的测定采用比色法，以上试剂购自南京建成，炎性因子采用ELISA法进行测定，试剂盒购自上海劲马。

1.4 统计学分析

实验数据以X±SD表示，应用SPSS 19.0统计学软件进行方差分析，采用One-way ANOVA进行组间比较，以P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果

2.1 试验牛血/尿矿物元素的状况

表1所示，血钾含量，极酸组极显著低于中性组（P＜0.01）；血镁含量，极酸组显著的低于中性组（P＜0.05）；血铜含量，极酸组极显著的低于中性组（P＜0.01）；血铁含量，偏酸组显著的低于中性组（P＜0.05）。

尿钙含量，极酸组显著的高于中性组（P＜0.05），偏酸组极显著的高于中性组（P＜0.01）；尿磷含量，极酸组极显著的高于偏酸组和中性组（P＜0.01）；尿镁含量，极酸组显著低于中性组（P＜0.05）。

表1 试验牛血尿中矿物元素的水平Table 1 Levels of mineral elements in blood or urine of the experimental cows

2.2 试验牛炎症的状况

表2所示，血浆SAA含量，偏酸组低于其他两组，且偏酸组与极酸组和中性组差异显著（P＜0.05）；血浆LPS含量，极酸组的LPS含量高于其他两组但差异不显著（P＞0.05）；血浆 LBP含量，极酸组LBP含量高于其他两组，极酸组与偏酸组差异显著（P＜0.05）。

表2 试验牛血浆炎性指标的水平Table 2 Levels of inflammatory indicators in plasma of the experimental cows

2.3 试验牛能量代谢的状况

表3所示，血浆BHBA含量，极酸组的BHBA含量，低于偏酸组但高于中性组，极酸组与其他两组差异显著（P＜0.05），偏酸组与中性组差异极显著（P＜0.01）；血浆 L-ACT含量，极酸组的 L-ACT含量高于其他两组，但差异不显著（P＞0.05），血浆 Glu含量，极酸组和偏酸组Glu含量低于中性组且差异极显著（P＜0.01）；血浆BUN含量，极酸组血液中尿素氮的含量高于中性组且差异显著（P＜0.05）；血浆NEFA含量，极酸组和偏酸组高于中性组且差异显著（P＜0.05）。

尿液中尿素氮含量，极酸组显著的高于中性组（P＜0.05）；尿液中肌酐含量，中性组显著高于偏酸组（P＜0.05）。

表3 试验牛血浆能量代谢指标的水平Table 3 Levels of energy metabolic index in plasma of the experimental cows

3 讨论

尿液的部分成分来源于血液滤过物，由于不受稳态的调节，可以体现更多代谢信息，通过它可以了解泌尿系统状况，也可以评估整个机体酸碱平衡和机体健康状况[6]。试验中呈酸性尿液的奶牛血钾、血镁、血铜、血铁、尿钙、尿磷和尿镁的浓度呈现显著性变化。钾参与渗透压、酸碱平衡等调节，与肌酸的磷酸化、丙酮酸激酶活性有关，是多种酶促反应的活化剂或辅助因子[7]。Mg缺乏常引起低血钾症，文献报告“低钾同时伴有低镁，甚至低镁比低钾发生率更高”[8]。Mg2+还能竞争细胞膜上的钙离子通道，阻止钙离子流入细胞内，被称为“天然钙拮抗剂”[9]。在研究中酸性尿的牛血Ca2+和尿Ca2+的含量高于另外两组印证了这一观点。本试验极酸组和偏酸组尿中钙含量都显著高于中性组，这与酸性内环境更有利于钙的溶解，尿中排泄增加的观点相一致[10]。尿钙的变化可反映血钙的变化，但尿钙值变化很大；钙、蛋白质的摄入和磷的排出可影响钙的排出，一般情况下尿磷高则尿钙低。试验中偏酸组尿钙、尿磷的含量显著高于中性组和偏碱组，而血钙含量却差异不显著，这与酸性环境利于骨钙磷动员进入血中，或肠道钙磷吸收增多，为维持机体钙磷的浓度稳定，尿中钙磷排泄增加有关。研究中极酸组尿镁含量显著的低于其他两组，并且血镁含量也降低，因肾脏有较强的保镁能力，可能涉及日粮镁摄入低或吸收不足及消化道流失等因素。此外，酮症酸中毒也能导致尿镁含量降低[11]。试验结果提示当奶牛发生酸性尿液时，应当及时检测机体矿物元素的含量，确保机体的水和电解质平衡稳定。矿质元素是奶牛机体许多重要酶的辅助因子，对于机体的代谢功能、免疫功能具有重要作用[12]。然而，不同矿物元素间的相互作用是复杂多变的[13]，会受到日粮、酸碱平衡及机体调节，甚至疾病等多因素的影响，因此试验中奶牛血尿中6种矿物元素与尿液pH的关系仍需今后进一步深入探究。值得注意的，试验中极酸组奶牛血浆LPS升高，并且LACT含量也升高，这与Dr.Kees Plaizier和Khafipoor等人关于亚急性瘤胃酸中毒（SARA）的报道相吻合[14-15]。

奶牛机体内能量代谢是否平衡与某些疾病发生和发展密切相关。Collard（2000）[16]等报道长期处于严重的能量负平衡会使某些疾病发病率增加，如酮病、肢蹄病等。BHBA[17-19]是酮体主要的组成成分，约占酮体的78%[20]，是判断奶牛酮病的一个重要指标。游离脂肪酸（NEFA）是奶牛主要的能量代谢指标之一[21]。当奶牛体内糖被利用完后，脂肪分解后主要的能源物质NEFA可用于满足机体的能量供给。试验中极酸组和偏酸组血中NEFA含量显著的高于中性组，尿液偏酸和极酸组血中BHBA含量显著的高于中性组，而Glu含量显著的低于中性组，这表明尿液呈酸性的奶牛易发能量负平衡，甚至酮病。BUN[22，23]主要来源于瘤胃内降解蛋白和非降解蛋白，通过测定血中BUN的含量可以有效监控牛群日粮中蛋白质利用情况，如果血浆中BUN含量过高，说明瘤胃内降解蛋白产生大量的氨，在肝脏内形成尿素增多，同时会消耗大量能量。试验中，尿液极酸组奶牛，与尿液呈中性奶牛相比，血浆中BUN、L-ACT含量增加，这可能与日粮蛋白降解蛋白过多或精料多有关。试验中偏酸组肌酐含量显著低于中性组，极酸组也低于中性组但不显著，然而血中肌酐、尿素氮升高，尿肌酐下降，尿酸升高，提示了肾功受到影响，值得关注[24]。

试验结果证实，当泌乳奶牛的尿液呈酸性时，机体发生酸碱平衡紊乱、矿物元素代谢紊乱，全身炎性反应以及肾功能异常等状况。在生产实践中进行尿液pH的检查可以及时的发现并纠正上述问题，在相关疾病的诊断有很重要的参考价值，对提高泌乳奶牛的生产性能，减少疾病的发生延长使用寿命有十分重要的意义。

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Changes in Clinical Pathology of Blood and Urine in Dairy Cows with Different Urine Acidic

Bai Yunlong，Wang Gang，Wu Ling，Xia Cheng，Xu Chuang，Zhang Hongyou
（College of Animal Science and Veterinary Medicine，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The aim of this study was to investigate changes in clinical pathology of blood and urine in dairy cows with different urine acidic.According to the urine pH，dairy cows were assigned into neutral group（n=22），polar acid group（n=15） and partial acid group（n=9）.Parameters in blood and urine from dairy cows were detected，which included 7 mineral elements，7 inflammatory indexes and 9 energy metabolism indicators.Results showed that compared with neutral group，in polar acid group level of K，Cu and GLU in blood was highly significantly lower（P＜0.01）；level of Mg in blood and urine was significantly lower（P＜0.05）；level of Ca in urine and LPS，BHBA and NEFA in blood was significantly greater（P＜0.05）；level of P and BUN in urine was highly significantly greater（P＜0.01）.Compared with neutral group，in partial acid group，level of Ca and P in urine and BHBA and NEFA in blood was highly significantly greater（P＜0.01）；Level of Fe，GLU and SAA in blood and Cr in urine was significantly lower（P＜0.05）.Conclusion obtained that lactating cows with acidic urine present acid-base balance disorders，and maybe accompanied by the negative energy balance，ketosis，inflammation and metabolic disorders of minerals.

lactating cows；acidic urine；changes in clinical pathology of blood and urine

S856

A

1002-2090（2017）05-0021-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.05.006

2016-12-23

黑龙江八一农垦大学研究生创新科研项目（YJSCX2015-Y27）；国家科技支撑计划课题（2013BAD21B01-2）；科技部星火计划（2012GA670001）；黑龙江省教育厅（1252-NCET-003）。

白云龙（1989-），男，黑龙江八一农垦大学动物科技学院2014级硕士研究生。

吴凌，女，教授，硕士研究生导师，E-mail：wuling8@163.com。