澳州进口与中国本地荷斯坦牛血清抗氧化指标和微量元素含量比较研究

2022-08-12钟召兵

中国奶牛 2022年7期

钟召兵

（山东泰安市岱岳区行政审批服务局，泰安 271000）

近年来，从澳洲引进荷斯坦高产奶牛成为山东省泰安市许多养殖公司和养殖场的选择。然而，中国集约化的养殖方式与澳洲散养放牧的养殖方式有很大不同。因此有必要进一步了解中国本地奶牛与澳洲进口奶牛的抗病性差异，以及澳洲荷斯坦牛对泰安市养殖环境的适应情况，以充分挖掘和利用好进口的澳州奶牛养殖资源。

为此，从抗氧化酶和相关微量元素的角度出发，本试验对山东省泰安市2018-2019年从澳州进口的荷斯坦牛和中国本地荷斯坦牛进行抗氧化功能研究，分析进口澳洲荷斯坦牛是否适应该地区的气候环境和季节变化，以期进一步为山东引进的澳洲高产奶牛的日常饲养管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物

按照随机抽取的原则，选择泰安市汇丰养殖公司、泰安民建养殖公司、山东乔氏生态养殖公司的澳洲进口荷斯坦牛和中国本地荷斯坦牛各45头作为试验对象，两种牛均为13～18月龄育成牛。中国本地荷斯坦牛系采用山东奥克斯畜牧种业有限公司荷斯坦牛冷冻精液配种（表1）。

表1 奶牛养殖场采样情况

1.1.2 仪器及试剂

U-T6紫外可见光光度计（上海屹谱仪器制造有限公司）、SA-20荧光分光光度计（北京吉天仪器有限公司）、4630F原子吸收分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）；1000μL/mL Se、Cu、Zn、Mn标准溶液（厦门研究所生物技术有限公司）；谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒、超氧化物歧化酶试剂盒（上海酶联生物科技有限公司），丙二醛试剂盒、总抗氧化能力试剂盒（上海通蔚实业有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 血样的采集与处理

分别于2018年12月-2019年1月和2019年7-8月对两种试验牛各进行两次采血。采血均在清晨空腹条件下颈静脉采血，分离血清后-20℃保存备用。

1.2.2 血液抗氧化物酶的测定方法

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）测定采用DTNB显色法、超氧化物歧化酶（T-SOD和Cu/Zn-SOD）测定采用黄嘌呤氧化酶法、丙二醛（MDA）测定采用硫代巴比妥酸法、总抗氧化物酶能力（T-AOC）测定采用铁还原法，操作方法均参照试剂盒说明书。

1.2.3 微量元素的测定

用SA-20荧光分光光度计测定血清中微量元素Se的含量，用4630F原子吸收分光光度计测定血清中微量元素Cu、Zn、Mn的含量，测定方法参考《现代乳牛生产》一书中提供的方法[1]。

1.2.4 数据处理

采用SPSS17.0方差分析中的单因素方差分析，对试验数据进行多重比较，所有数据以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 澳洲进口荷斯坦牛与中国本地荷斯坦牛在冬夏季节抗氧化指标比较

从表2结果可知，在冬季，澳洲进口荷斯坦牛的T-SOD、Cu/Zn-SOD和T-AOC都高于中国本地荷斯坦牛，差异显著（P＜0.05），GSH-Px与中国本地荷斯坦牛比较差异不显著（P＞0.05）；在夏季，澳洲进口荷斯坦牛的T-SOD、Cu/Zn-SOD、GSH-Px与中国本地荷斯坦牛差异不显著（P＞0.05），MDA显著低于本地荷斯坦牛。

表2 两种荷斯坦牛在冬夏季节的血液抗氧化指标测定结果

对冬夏两季节相比较，T-SOD、Cu/Zn-SOD、T-AOC和GSH-Px的测定结果澳洲进口荷斯坦牛夏季显著高于冬季（P＜0.05），而MDA显著低于冬季（P＜0.05）。T-AOC和GSH-Px的测定结果显示中国本地荷斯坦牛在冬夏的差异无统计学意义（P＞0.05），T-SOD、Cu/Zn-SOD的测定结果夏季明显高于冬季（P＜0.05），而MDA的测定结果为夏季显著低于冬季（P＜0.05）。

2.2 澳洲进口荷斯坦牛与中国本地荷斯坦牛血清中Cu、Zn、Mn、Se的测定结果

从表3结果可知，在冬季澳洲进口荷斯坦牛血清中的Cu、Zn、Mn含量高于中国本地荷斯坦牛，差异显著（P＜0.05），Se含量与中国本地荷斯坦牛比较差异不显著（P＞0.05）；夏季进口澳洲荷斯坦牛Se、Zn、Mn含量与中国本地荷斯坦牛比较差异不显著（P＞0.05），Cu含量高于中国本地荷斯坦牛，差异显著（P＜0.05）。

表3 冬夏两季两种荷斯坦牛血清中Cu、Zn、Mn、Se测定结果

通过冬夏季节性比较，澳洲进口荷斯坦牛血清中的Se、Cu、Zn、Mn含量夏季明显高于冬季，差异显著（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 澳洲进口荷斯坦牛与中国本地荷斯坦牛血液中抗氧化指标测定结果分析

动物机体的健康水平与抗氧化系统密切相关。其中，非酶系统和酶系统实施有效的相互补偿和协同作用，共同实现其抗氧化功能，能有效消除体内产生的自由基，防止生物膜脂质过氧化损伤的发生[2]。T-SOD、Cu/Zn-SOD、GSH-Px和T-AOC的活性水平会影响机体抗氧化能力[3]。张合金通过监测绒山羊SOD活性的变化，认为其变化可以反映绒山羊的抗病性和免疫力[4]。体内抗氧化能力水平越高，免疫功能越好，抗病能力越强，动物机体适应性越好。因此，测定奶牛体内的T-AOC等活性物质，可以有效指示奶牛机体清除自由基的能力，进而有效评价机体的抗氧化能力。

T-SOD、Cu/Zn-SOD和GSH-Px是体内的三种抗氧化酶，其活性水平与生物膜的损伤程度密切相关。因此，测定T-SOD、Cu/Zn-SOD和GSH-Px的活性，可以深入了解奶牛的抗氧化能力，进一步阐明奶牛的抗病机制。表2显示冬季澳洲进口荷斯坦牛的T-SOD、Cu/Zn-SOD和T-AOC均高于中国本地荷斯坦牛，差异显著（P＜0.05），而GSH-Px与当地荷斯坦牛之间差异不显著（P＞0.05）。脂质过氧化物代谢的终产物MDA，其含量可以间接反映组织损伤的程度，测定结果表明澳洲荷斯坦牛与中国本地荷斯坦牛之间存在显著差异（P＜0.05）。夏季澳洲进口荷斯坦牛与中国本土荷斯坦牛的T-SOD、Cu/Zn-SOD、GSH-Px和T-AOC差异无统计学意义（P＞0.05）。

因此，在泰安地区的规模饲养条件下，澳洲进口荷斯坦牛对当地气候表现出良好的适应性。无论冬季极端低温或夏季极端高温，抗氧化指数均高于当地荷斯坦牛的平均指数。这也与养牛场的饲养管理密切相关。据调查，3家规模化奶牛养殖场在气温较高时，采取了牛身喷雾、风扇、遮阳网、绿色饲料补充等多种抗热应激措施。在冬季，牛场采取让奶牛喝温水和保持谷仓干燥等防寒措施，为奶牛提供了舒适的生活环境，帮助奶牛抵御极端温度。

3.2 澳洲进口荷斯坦牛与中国本土荷斯坦牛血液中微量元素含量比较

对于T-SOD、Cu/Zn-SOD和GSH-Px等酶，它们不仅需要通过其蛋白质发挥重要的调节作用，同时，金属离子（如Zn）与其活性位点结合也起关键作用[5,6]。金属离子除了具有良好的抗氧化功能外，还能有效促进细胞因子的合成和释放[7]，从而有效增强机体的抗病能力[8]。有研究表明，在机体缺乏Cu的情况下，绵羊的免疫力会显著降低[9]。Bala等研究表明，有效补充Cu后小鼠的CD+细胞数量显著增加[10]。这些研究表明，动物机体的免疫系统需要适量的硒、锌、锰、铜等微量元素，一旦缺乏，机体的免疫力就会严重下降，患病风险增加。因此，检测血液中微量元素的含量，可作为奶牛免疫和抗病能力的有效指标，具有临床实践和指导意义。

根据表3，冬季引进的澳洲荷斯坦牛的Zn、Mn、Cu含量均高于中国本土荷斯坦牛，且差异显著（P＜0.05）；硒与中国本地荷斯坦牛之间无显著差异（P＞0.05）。夏季澳洲进口荷斯坦牛血清中Mn和Se含量差异无统计学意义（P＞0.05），但澳洲进口荷斯坦牛血清中的Cu明显高于本地荷斯坦牛，且差异显著（P＜0.05）。结果表明，微量元素Zn、Mn、Cu、Se与抗氧化酶呈正相关。因此，根据表1和表2的分析，血清中Se和GSH-Px之间，Cu和Cu/Zn-SOD之间存在显著的正相关关系。与当地中国荷斯坦牛相比，澳洲荷斯坦牛血清中GSH-Px、Se和Mn无显著差异，这说明两种牛的GSH-Px、Se和Mn的代谢相对稳定。