不同乐器演奏的轻音乐对泌乳牛免疫性能的影响
2018-02-06查满千朱坤刘佳佳
查满千 朱坤 刘佳佳
摘要:2015年3—8月在新疆伊犁新生源公司巴彦岱牛场为研究大提琴、小提琴、低音提琴演奏的轻音乐对泌乳牛免疫机能的影响,选取体质量、年龄、胎次、泌乳量接近、健康状况良好、饲养管理水平完全一致的荷斯坦泌乳牛36头,随机分成2组,试验组和对照组各18头。每期40 d,试验当天起(0 d),每20 d采集血样并测定单产。结果表明,大提琴演奏的音乐能在20 d和40 d显著提升奶牛牛乳中乳糖含量,降低体细胞数含量;小提琴演奏的音乐整期能够显著提升奶牛血清中谷胱甘肽过氧化酶含量,降低丙二醛含量;低音提琴演奏的音乐整期能够显著提升总抗氧化能力,降低丙二醛含量。大提琴演奏的音乐能有效提高奶牛免疫力水平。
关键词:轻音乐;泌乳牛;乳糖;体细胞数;免疫
中图分类号: S823.4文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2017)15-0139-04
动物会对音乐刺激产生声应激,并对自身生产性能产生影响。近年来,已有有关音乐对奶牛产奶性能影响的研究报道[1]。国外学者Harsha Panicker等发现,音乐刺激能够促进动物听觉中枢神经的发育和结构的分化[2-7],也能够对内脏活动及情绪等起到协调作用,同时通过神经中枢调节机体内分泌,减缓疲劳,降低焦虑情绪。据Mara等报道,给小鼠连续 8 d、每天持续5 h播放音量较低的某德国乐曲,结果7~12周龄小鼠T细胞数量增长[4]。国内相关报道表明,优美和缓的乐曲可显著缓解应激并提高产奶量,本研究的前期试验结果也表明,适当的音乐能够提高奶牛产奶量[8]。不同类型的乐器可演奏出不同音色不同风格的音乐,检索发现,有关不同乐器演奏的音乐对奶牛免疫性能影响的深层次、系统的科学研究未见报道,可进一步研究。
1材料与方法
1.1试验设计与动物选择
试验于2015年3月20日至2015年8月1日在新疆伊犁新生源公司巴彦岱牛场进行,均选取年龄为5~6岁、胎次为3胎、体质量为550~600 kg、泌乳量接近、健康状况良好、饲养管理水平完全一致的荷斯坦泌乳牛36头,随机分为2组,即试验组和对照组,每组18头,试验分3期进行,3期试验皆选用不同牛群,每期40 d,每期之间间隔7 d。试验前先测定各组奶牛生长环境的背景音分贝数,测调后将背景音控制在65~75分贝。预试验开始在试验组奶牛栏中播放音乐,试验组在挤奶前04:30—06:30、12:30—14:30及18:30—20:30 进行每天3次、每次2 h的音乐播放;音乐选用唱片播放经典提琴曲《Mother》,本试验前期试验中,轻音乐可在一定时间内促进奶牛泌乳,《Mother》属于轻音乐,所以选用其作为试验音乐。首期试验采用大提琴播放的轻音乐《Mother》,第二期和第三期分别采用小提琴和低音提琴演奏的同首曲目《Mother》,播放全程保持音量恒定。对照组与试验组的饲养管理完全一致但无音乐播放。
1.2日粮与饲养管理
日粮参考NRC(2001)配制,对照组和试验组日粮组成见表1。
3期所有试验组与对照组样本牛均选用年龄为5~6岁、胎次为3胎、体质量为550~600 kg的荷斯坦奶牛,分别置于相距200 m以上且隔音效果良好的2个半开放散栏式牛舍内饲喂,牛舍内卧床长、宽、高分别为2.1、1.2、1.1 m。试验组牛舍内墙壁与运动场墙壁每隔3 m安装1个小喇叭,牛舍与运动场内的音量均衡,奶牛可随意进出运动场。3期试验均在[CM(25]每天09:00给料1次,牛群自由采食,自由饮水,所有饲养管理水平完全相同。
1.3样品采集与指标测定
试验0、20、40 d测定试验牛日单产,日单产需用分流式挤奶机采测06:30—08:30、14:00—16:00、20:30—22:00的3次产奶量,采样前将重铬酸钾加入奶样瓶中作为防腐剂,使用分流器采样时弃头道奶并取乳样100 mL,以4 ∶3 ∶3的比例收集奶样,采样后置于4 ℃冰箱保存,送至新疆农业大学动物营养实验室使用乳成分分析仪(UL80BC)和FossomoticTM Minor体细胞分析仪分别检测乳成分和体细胞数。
血清指标试验在0、20、40 d,09:00即喂料前将2组试验牛进行尾静脉采血10 mL,常温促凝,4 ℃平衡30 min后,3 500 r/min 离心15 min取上清,1.5 mL离心管分装,-20 ℃保存备用。血清样本送至北京华英生物技术研究所进行测定(测定谷胱甘肽过氧化酶等31个指标),本试验中谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)活性、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量采用比色法在日立7170全自动生化仪上测定;三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)含量采用放免法在r-911全自动放免计数仪上测定。
1.4数据的处理
试验数据首先用Excel 2003软件进行整理,采用SPSS 17.0软件进行统计分析,用独立t-检验进行方差分析,结果用“平均值±标准差”表示,以α=0.05作为差异显著性判断标准。
2结果与分析
2.1大提琴、小提琴和低音提琴演奏的音乐对乳糖和体细胞数的影响
表2数据表明,在整期大提琴组乳糖含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在20、40 d,大提琴组乳糖含量分别较对照组高19%、14%,差异极显著(P<0.01)。在0、40 d和整期,小提琴组乳糖含量高于对照组,差異不显著(P>0.05);在20 d,小提琴组乳糖含量较对照组高17%,差异极显著(P<0.01)。在0、20、40 d和整期,低音提琴组乳糖含量均高于对照组,差异不显著(P>0.05)。
在0 d,大提琴组体细胞数含量低于对照组差异不显著(P>0.05);在20、40 d和整期,大提琴组体细胞数含量分别较对照组低49%、51%、39%,差异显著(P<0.05)。在0 d,小提琴组体细胞数含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在20、40 d和整期,小提琴组体细胞数含量低于对照组,差异不显著(P>0.05)。在0、40 d,低音提琴组体细胞数含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d和整期,低音提琴组体细胞数含量高于对照组,差异不显著(P>0.05)。endprint
2.2大提琴、小提琴和低音提琴演奏的音乐对免疫指标的影响
由表3数据可知,第一期试验中,在所有时间点,大提琴组GSH-PX、T-AOC含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在所有时间点,大提琴组MDA含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d和整期,大提琴组SOD含量分别较对照组高13%、9%,差异极显著(P<0.01);在40 d,大提琴组SOD含量较对照组高6%,差异显著(P<0.05);在40 d和整期,大提琴组T3含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d,大提琴组T3含量较对照组高14%,差异显著(P<0.05);在20、40 d和整期,大提琴组T4含量高于对照组,差异不显著(P>0.05)。
第二期试验中,在0、40 d,小提琴组GSH-PX含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d,小提琴组GSH-PX含量较对照组高8%,差异显著(P<0.05);在整期,小提琴组GSH-PX含量较对照组高9%,差异极显著(P<0.01);在所有时间点,小提琴组T-AOC、SOD含量均高于对照组,差异不显著(P>0.05);在0、40 d,小提琴组MDA含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d和整期,小提琴组MDA含量分别较对照组低23%、12%,差异显著(P<0.05);在 20 d,小提琴组T3含量较对照组低32%,差异极显著(P<0.01);在40 d,小提琴组T3含量较对照组高25%,差异显著(P<0.05);在整期,小提琴组T3含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在所有时间点,小提琴组T4含量均低于对照组,差异不显著(P>0.05)。
在所有时间点,低音提琴组GSH-PX、SOD含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在0、20、40 d,低音提琴组T-AOC含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在整期,低音提琴组T-AOC含量较对照组高5%,差异显著(P<0.05);在0、20、40 d,低音提琴组MDA含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在整期,低音提琴组MDA含量较对照组低10%,差异显著(P<0.05);在0、40 d,低音提琴组T3含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d和整期,低音提琴组T3含量高于对照组,差异不显著(P>0.05);在20 d和整期,低音提琴组T4含量低于对照组,差异不显著(P>0.05);在 40 d,低音提琴组T4含量较对照组低7%,差异显著(P<0.05)。
3讨论
3.1不同乐器演奏的音乐对乳糖和体细胞数的影响
乳腺是哺乳动物机体中以合成和分泌乳汁作为主要功能的特有腺体,乳糖是乳汁中主要的糖类,牛乳中的糖类 99.8% 是乳糖[9]。在乳腺发育中,葡萄糖供应、激素调节等因素都与乳糖的合成有关。泌乳期乳腺对葡萄糖的摄取量占血液供应葡萄糖含量的60%~85%,故血糖供应总量及利用效率很大程度上影响了乳糖合成与产奶量[10]。本试验中,在20、40 d,大提琴组乳糖含量均极显著高于對照组,说明听大提琴音乐能够刺激促进奶牛乳腺中乳糖的合成,这或许是因为大提琴音乐刺激了奶牛中枢神经系统[11],使神经系统释放的甘氨酸、神经肽Y等神经递质对奶牛内分泌系统中雌激素、孕酮、胰岛素、促卵泡素、黄体生成素、催乳素、生长激素等内分泌激素得到调控,而这些激素影响了能量代谢时血液中葡萄糖的供应,以至于大提琴音乐促进了奶牛的乳腺对葡萄糖的摄取,使乳糖含量显著升高。
体细胞数(somatic cell count,SCC)是1 mL牛奶中体细胞的含量,是动物及生物体中最小的功能单位[12]。已有科学研究表明,牛奶中SCC的含量与乳房炎有关[13-16],而一般情况下,乳糖情况和乳房炎水平呈负相关。本试验中,在20、40 d 和整期,大提琴组SCC含量均显著低于对照组,且在 20 d 和40 d,大提琴组乳糖含量极显著高于对照组,说明大提琴音乐能有效降低奶牛乳房炎的产生,一般情况下,SCC与乳糖率呈负相关,奶牛乳中乳糖含量上升会使SCC水平降低,这可能是由于在大提琴音乐对奶牛神经中枢的刺激下,内分泌系统得到良好调控,奶牛血液中能量供给充足,从而提高了奶牛免疫水平,故血糖、乳糖含量升高,而SCC水平降低。在20 d,小提琴组乳糖含量极显著低于对照组,而SCC含量低于对照组,原因尚不清楚,有待进一步研究。
3.2不同乐器演奏的音乐对免疫指标的影响
谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)是动物机体主要的抗氧化酶。其中,SOD是生物体内催化氧自由基发生歧化反应最重要的酶,能够提高免疫力,增强抵抗力。第一期试验中,在20、40 d和整期,大提琴组SOD含量显著高于对照组,SCC含量显著低于对照组,说明大提琴组奶牛血液中SOD水平提高的同时,机体免疫能力增强,则乳成分中SCC含量降低。
GSH-Px是一种过氧化物分解酶[17-18],而丙二醛(MDA)是机体脂质过氧化的分解产物之一[19],MDA含量的高低直接反映了细胞氧化程度,机体抗氧化能力越强,则分解产物MDA含量越少[20-21]。第二期试验中,在20 d和整期,小提琴组GSH-PX含量显著高于对照组,MDA含量显著低于对照组,而此时小提琴组SCC含量均略低于对照组(但不显著),说明小提琴音乐组奶牛机体能够通过提高GSH-PX含量来减少机体中过氧化物的含量,使得氧化代谢减弱,从而脂类的氧化分解产物MDA减少,奶牛机体免疫能力增强。
总抗氧化能力(T-AOC)的高低程度是衡量机体抗氧化系统功能状况的综合指标[22]。第三期试验中,在整期,低音提琴组T-AOC含量显著高于对照组,MDA含量显著低于对照组,说明低音提琴音乐能通过提高T-AOC水平来增强奶牛抗氧化能力,使奶牛氧化代谢减弱,从而MDA含量降低,但20、40 d和整期,低音提琴组SCC含量略高于对照组(但不显著),说明低音提琴音乐对奶牛免疫性能的提高无明显影响。endprint
甲状腺分泌的T3和T4是动物机体正常生理机能所必需的重要激素,对物质代谢和能量代谢、生长发育、神经系统、促进细胞代谢、增加氧消耗、刺激组织生长、成熟和分化等都有重要作用。本试验中,第一期试验在20 d时,大提琴组T3含量显著高于对照组;第二期试验在20 d时,小提琴组T3含量极显著低于对照组,40 d时显著高于对照组;第三期试验在40 d时低音提琴组T4含量显著低于对照组。试验可见,T3、T4含量水平波动不定,无法说明大提琴、小提琴、低音提琴演奏的音乐对甲状腺激素分泌的影响情况。
4结论
大提琴演奏的音乐能够在20、40 d显著提升奶牛牛乳中乳糖含量,降低体细胞数含量,提升超氧化物歧化酶含量;小提琴演奏的音乐整期能够显著提升奶牛血清中谷胱甘肽过氧化酶含量,降低丙二醛含量;低音提琴演奏的音乐整期能够显著提升总抗氧化能力,降低丙二醛含量。大提琴演奏的音乐能有效提高奶牛对乳房炎的免疫力水平。
参考文献:
[1]桑万邦. 古典音乐有助于提高奶牛产奶量[N]. 四川科技报,2001-12-18.
[2]余如瑾,郭霞珍. 角调、羽调对正常小鼠及慢性应激模型小鼠学习记忆功能的影响[J]. 中国中医药信息杂志,1999,6(10):28-30.
[3]Faverjon S,Silveira D C,Fu D D,et al. Beneficial effects of enriched environment following status epilepticus in immature rats[J]. Neurology,2002,59(9):1356-1364.
[4]Mara J,Paula M,David L,et al. Music,immunity and cancer[J]. Life Sciences,2002,71(9):1047-1057.
[5]王增贤,朱继明,王怀经,等. 音乐对大鼠海马NMDA受体表达的作用[J]. 解剖学杂志,2003,26(4):356-359.
[6]Panicker H,Wadhwa S,Roy T S. Effect of prenatal sound stimulation on medio-rostral neostriatum/hyperstriatum ventrale region of chick forebrain:a morphometric and immunohistochemical study[J]. Journal of Chemical Neuroanatomy,2002,24(2):127-135.
[7]Peiffer A M,Rosen G D,Fitch R H. Rapid auditory processing and MGN morphology in microgyric rats reared in varied acoustic environments[J]. Developmental Brain Research,2002,138(2):187-193.[HJ1.78mm]
[8]劉佳佳,易海波,余雄. 轻音乐对奶牛产奶量及血液激素水平的影响[J]. 中国畜牧兽医,2014,41(10):100-103.
[9]宗灿华,李庆章. 荷斯坦奶牛乳腺发育中的乳糖变化研究[J]. 乳业科学与技术,2013,36(1):5-7.
[10]李文清,王加启,南雪梅,等. 奶牛乳糖合成及泌乳相关基因和细胞信号通路的研究进展[J]. 中国畜牧兽医,2012,39(11):104-111.
[11]查满千. 不同乐器演奏的音乐对奶牛泌乳性能的影响[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学,2016.
[12]金双勇. 体细胞数变化规律及对产奶性状和乳品质的影响[J]. 现代畜牧兽医,2013(4):25-28.
[13]范开,孙艳争,赵德明. 奶牛临床型乳房炎与炎区微循环障碍的探讨[J]. 中国兽医杂志,2005,41(11):60-61.
[14]储明星,石万海,邝霞,等. 浅谈奶牛乳房炎[J]. 中国奶牛,2001(3):39-41.
[15]孙福先,王恩满,赵德龙,等. 奶牛乳房炎综合防治技术的试验[J]. 中国奶牛,1996(1):36-37.
[16]单志贵,孙骏. 奶牛隐性乳房炎的综合监控技术[J]. 中国奶牛,1996(3):39-40.
[17]Macpherson A S. Vitamin E and biological oxidation[M]. nottingham:nottingham university press,1994:3-30.
[18]Levander O A,Ager A L,Beck M A. Vitamin E and selenium:contrasting and interacting nutritional determinants of host resistance to parasitic and viral infections[J]. The Proceedings of the Nutrition Society,1995,54(2):475-487.
[19]黄克和,陈万芳. 硒对雏鸡T淋巴细胞转化和自然杀伤细胞活力的影响[J]. 南京农业大学学报,1999,22(2):76.
[20]阿明古丽·牙生,余雄,李胜利. 丁酸钠对围生期奶牛免疫和抗氧化功能的影响[J]. 饲料研究,2015(5):30-34.
[21]赵月,曹志会,王冰,等. 生化法处理后的链霉素废水出水对斑马鱼SOD活性和MDA含量的影响[J]. 江苏农业科学,2015,43(8):348-351.
[22]辛杭书,雒国斌,赵洪波,等. 日粮中添加不同水平的酵母硒对围产后期奶牛抗氧化能力和免疫机能的影响[J]. 中国农业大学学报,2011,16(4):95-101.endprint