手持血糖仪检测奶牛血糖及预测酮病的探讨

黄丽瑾 ， 陆 颖 ， 于讳茹 ， 周晓静 ， 沈文祥 ， 何宝祥 ， 杜玉兰

(广西大学动物科学技术学院 ， 广西 南宁 530001)

在泌乳早期阶段，血糖水平的检测是衡量奶牛能量平衡的重要血液生化指标之一，奶牛酮病的发生早期总伴随着低血糖的症状[1]。奶牛在大量泌乳时钙、磷、糖、脂类、蛋白质、维生素、微量元素等营养物质随乳汁被大量排出, 导致多种营养物质包括血糖等能源物质严重缺乏, 不能为泌乳提供足够能量，导致体脂过度动员，肝脏产生酮体增加，血液中酮体含量升高，超出肝外组织利用能力的部分酮体在体内堆积，导致酮病的发生[2]。Kvidera等人报道奶牛免疫系统的快速激活过程中，在720 min内需利用1 kg以上的葡萄糖(GLU)才能保持血糖平衡，满足乳汁合成的需要[3]。低血糖症是高产奶牛产后泌乳早期最易发生的健康隐患，快速检测奶牛血糖水平对防制代谢病有重要的现实意义。

目前便携式的血糖仪在医学领域发展得较为成熟，已有多种商品化的手持血糖检测仪投入市场使用，它们具有采血量少、成本低、速度快、测量便捷等优点，但国内目前未见以手持血糖仪检测奶牛血糖水平的相关报道，也没有与之相关的酮病预测研究报道。我们拟采用医用手持血糖仪检测产后奶牛血糖水平，用GLU试剂盒检测血糖水平进行验证，并结合β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate，BHBA)测定结果，评价血糖仪在奶牛产后血糖检测中的效果和以其结果预测酮病发生情况，为奶牛产后健康监测提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物 试验奶牛为南宁市某奶牛场分娩后1-7周内的2～5胎次奶牛，上一胎次产奶量平均6 000 kg，奶牛体重在560～600 kg之间，分娩前体况中等(5分制评分中占2.75～3.25分)。有厩舍与运动场，半圈养方式饲养，精饲料以玉米、黄豆皮、豆粕、麸皮为主，粗饲料以玉米青储和苜蓿干草为主，每日饲喂2次，挤奶3次。分娩后日产奶量在10～25 kg之间。

1.2 主要仪器试剂 手持血糖仪(ACCU-CHEK performa)及其配套试剂条，购自南宁瓯宁医疗科技有限公司；MS-500半自动生化分析仪，购自美生科技有限公司；GLU试剂盒(氧化酶法)和BHBA试剂盒(微板法),均购自南京建成生物工程研究所。

1.3 试验方法 在2016年10月30日至12月14日期间，每周六于清晨空腹采集奶牛颈静脉血样。用手持血糖仪测定静脉全血GLU含量，同时再采取10 mL血样置于含有肝素钠的抗凝管内，3 000 r/min离心10 min后，取上清分装至1.5 mL的EP管，装入冰盒送回实验室，在4 h内用全自动生化分析仪测定血浆GLU含量(氧化酶法)，并从200份样品中随机抽取100份测定血样中BHBA浓度(微板法)。低血糖判定标准：GLU含量小于等于2.8 mmol/L。酮病判断标准：BHBA含量大于1.2 mmol/L[4]。

1.4 统计学方法 所有的检测结果均以平均数±标准差表示,使用SPSS22.0统计分析软件进行统计学处理,组间差异采用配对样本t检验，相关性分析采用Pearson检验。P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果

2.1 GLU和BHBA检测结果 手持血糖仪和生化分析仪对GLU的检测结果及血浆BHBA的检测结果见表1。手持血糖仪的血糖检测结果极显著高于生化分析仪的血糖检测结果，但两者变异系数相近。

表1 荷斯坦奶牛GLU与BHBA水平检测结果 (mmol/L)

注：表内血糖均值右上表字母不同，表示两组间差异极显著(P<0.01)

试验中使用BHBA试剂盒检出患酮病奶牛7头，手持血糖仪检出低血糖奶牛样本8头，生化仪检出低血糖奶牛血样17头。在患酮病的7头牛中，血糖仪检出其中4头为低血糖患牛，还有1头酮病牛的血糖值为2.9 mmol/L，另2头的血糖水平在正常范围内；而生化仪仅检测出2头发生低血糖。

2.2 检测指标间的相关性分析 两种方法检测血糖水平及BHBA检测结果的相关性分析结果见表2。各指标间均存在极显著相关关系，其中两种方法检测血糖水平的相关系数达到0.903，且两者的回归直线对观测值的拟合程度好(R2=0.816)。

表2 被检指标间的相关性分析

以血糖仪的GLU值与BHBA做Pearson相关分析时得GLU与BHBA之间相关性极显著，但相关系数仅为0.348呈中度相关,且两者线性拟合程度差(R2=0.121)； 生化仪的GLU值与BHBA的相关性极显著，同样呈中度相关(R2=0.430)，线性拟合程度差(R2=0.185)。

3 讨论

随着养殖场集约化水平的提高，人们试图寻找一种仪器或者方法，可以快速检验某项指标的变化而及时采取措施来控制疾病的发生。手持血糖仪在医学方面朝着采血量更少、读数更快、操作更便捷的方向发展，已经较为成熟，但目前少见有应用于奶牛血糖水平诊断的报道。本研究结果显示，ACCU-CHEK手持血糖仪与生化分析仪的结果之间存在高度相关性，说明用血糖仪进行现场检测是有价值的。

本试验中，血糖仪和生化仪检测的血糖水平，两者数值之间存在着极显著差异，与现有报道不符[5-6]。我们认为其原因是：血糖仪采用牛旁现场检测，釆血后立即检测；而生化仪检测需要将血样带回实验室，路途花费时间近4 h，在此期间因离体活细胞利用血糖或细菌污染标本利用血糖造成血糖水平的下降，产生低血糖假阳性的现象[7]。关于应在多久之前检测血糖其值不会与真实值有显著差异，目前仍存在分歧：李锋发现血液标本室温4 h放置后血糖水平会显著降低，应在4 h内测试完毕；而王智新发现2 h时血糖值已发生变化[8-9]。但毋庸置疑，测试时间间隔越久越难反映机体的真实情况。

试验中用BHBA试剂盒共检测出7头牛患有酮病，用血糖仪检测出8头低血糖牛，用生化仪检测出17头低血糖牛；在7头病牛中，血糖仪检测出4头牛患低血糖，生化仪仅检查出2头。考虑到时间间隔长导致生化仪检测出的低血糖样本可能有假性低血糖出现的情况，我们认为血糖仪能不受干扰、更快速、精确地检测出患有低血糖的酮病牛。

试验测定BHBA浓度的结果显示，GLU与BHBA或存在负相关，与之前有关酮病的研究一致[4]；但差异显著(P<0.05)，且线性拟合程度差，或有其他因素共同影响两者，两者不存在单纯的线性相关，具体的回归函数可在研究出其他影响因素后对其进行后续研究。

试验过程中发现，有2头牛的血糖值在正常范围内但仍有高BHBA的情况，与试验设想中预计的“低血糖引发高酮，因而通过检测低血糖情况可以间接检测酮病发生情况”这一假想不符，考虑到酮病的分型[10]这一情况，这提示工作人员若使用血糖仪对奶牛进行GLU浓度跟踪检测的同时也要定期检测BHBA浓度，防止Ⅱ型酮病(血糖正常或偏高、酮体高)的发生。Ⅱ型酮病于1996年由Holtenius等人提出，常发生于奶牛的产后早期，奶牛体况分数良好，显示葡萄糖耐受和胰岛素抵抗的现象[11]。Ⅱ型酮病发病不明显但常伴发其他生产疾病，在实际生产中应警惕Ⅱ型酮病的发生。

低血糖是糖代谢紊乱的一个重要指标，糖代谢紊乱妨碍机体的能量代谢。据本小组以往对酮病的研究发现，BHBA浓度异常的牛均在高BHBA的同时或之后3周内表现出血糖降低的变化，但程度不一。因此，及时检测到低血糖的病例可以提示牛场管理人员及时调整奶牛日粮和管理措施，预防奶牛酮病及其他代谢性疾病的发生，减少经济损失。

实验室检验对试验设备、环境要求较高，不适合牛场等基层部门检测血液生化指标，而手持血糖仪体积小、携带方便、获取结果便捷，这一点恰与牛场需求吻合，可以向养殖场推广使用作为参考依据，在诊断发现异常的时候进行实验室诊断。需要提醒的是，手持血糖仪移植到养殖场领域使用中需要质控品校对，并定期进行仪器的校准。结论：本试验证明医用手持血糖仪检测奶牛产后血糖水平是可行的，对酮病也有一定的预测价值，值得在牛场推广使用，希望今后应当继续试验，以获得更客观的评价。

参考文献：

[2] Bobe G, Young J W, Beitz D C. Invited review: pathology, etiology, prevention, and treatment of fatty liver in dairy cows[J]. Journal of Dairy Science, 2004,87(10):3 105-3 124.

[3] Kvidera S K, Horst E A, Abuajamieh M,etal. Glucose requirements of an activated immune system in lactating Holstein cows[J]. Journal of Dairy Science, 2017,100(3):2 360-2 374.

[4] Sakha M, Ameri M, Sharifi H,etal. Bovine subclinical ketosis in dairy herds in Iran[J]. Vet Res Commun, 2007,31(6):673-679.

[5] 徐林萍. 快速血糖仪与常规生化仪检测血糖的结果分析[J]. 临床合理用药杂志, 2016，9(27):154-155.

[6] 齐建钢. 快速血糖仪与全自动生化分析仪检测血葡萄糖临床效果对比分析[J]. 中外女性健康研究, 2016(11):199.

[7] 蒋美珍, 崔民波. 血液标本放置时间对血糖检测的影响[J]. 中国乡村医药, 2002,9(2):16-17.

[8] 王智新. 血液标本放置时间的长短对血糖检测的影响探讨[J]. 中外医疗, 2012,31(7):187.

[9] 李峰. 关于血液标本放置时间的长短对血糖检测验的影响[J]. 实用医技杂志, 2001,8(7):492.

[10] 徐闯, 孙秀军, 杜世琦, 等. Ⅱ型奶牛酮病[J]. 中国兽医杂志, 2008，44(02):74-75.

[11] Holtenius P, Holtenius K. New aspects of ketone bodies in energy metabolism of dairy cows: a review[J]. Zentralblatt Für Veterinärmedizin Reihe A, 1996,43(1-10):579-587.