中草藥添加劑對夏季奶牛產奶性能及血液氧化狀態的影響

鄭會超，陸 誠，張高振，張 健，黃 新，吳建良，蔣永清

（浙江省農科院畜牧獸醫研究所，杭州石橋路198號，310021）

奶牛處于熱應激時，體溫升高，干物質采食量下降，產奶性能降低，體內的一些血液化指標發生明顯變化。Calamari et al.（1990）發現泌乳中期奶牛血清中氧化狀態存在弱負平衡[1]。鄧發清（2008）報道奶牛在夏季血清中自由基代謝平衡顯著失調[2]。Bernabucci（2002）等發現夏季圍產期奶牛紅細胞較血清更能靈敏反應機體氧化應激狀態。清熱補益類中草藥添加劑能夠有效緩解奶牛熱應激，表現為降低直腸溫度、提高呼吸頻率，調節內分泌，提高產奶量10%左右[4、5、6]。具有補益作用的中藥大多具有抗氧化作用，清熱補益類中草藥是否能夠提高奶牛抗氧化功能有待研究。奶牛的抗熱應激中藥研中多以散劑為主，鮮見中藥提取物的報道。

本研究擬通過研究不同中草藥添加劑對夏季奶牛產奶性能、生理指標及血清和紅細胞中氧化狀態的影響，探討適宜的緩解夏季奶牛熱應激的中草藥添加劑。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗動物

試驗在杭州的杭江奶牛場進行，選用在半開放式牛舍飼養的遺傳組成相似、健康無病的60頭泌乳母牛，年齡4-7歲，胎次2-5胎，泌乳天數在180±15天。

1.1.2 基礎日糧

所有牛飼喂TMR基礎日糧，飼料配方及營養成分見表1。

1.2.3 中草藥添加劑

中草藥散劑B主要由生石膏、板藍根組成，輔以荷葉、菊花利肝膽，清濕熱。大青葉提取物由河北京科動物藥業有限公司提供。*干物質采食量和泌乳凈能為計算值，其他為實測值。

表1 TMR基礎日糧配方及營養成分

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

采用完全隨機設計，全棚牛分為6個區組，分別接受3個處理，每個處理分別有一個南區組和一個北區組。3個處理分別為復方中草藥劑B、對照組C、大青葉提取物T。B、T組每頭牛每天補飼120g、15g中草藥添加劑，其中B每天分兩次給予，T為一次給予。

1.2 飼養管理

試驗在浙江杭州杭江奶牛場進行，全群牛為拴系飼養，日喂3次TMR日糧，自由飲水，日管道式擠奶3次。分別在牛舍的南北面距牛床1.2米處懸掛溫濕度表1個，記錄每天8：00、14：00、20：00的溫濕度，同時記錄牛群的發病及診療情況。試驗于2008年7月5日開始，8月16日結束，預飼期15天。

1.3 測定指標與采樣

產奶量在預試期測定一次；正式期每5天測定一次。按配對原則每組選8頭牛測定直腸溫度和呼吸頻率，于預期測定一次，正式期每10天測定一次。在預試期和試驗末期每個區組選取3頭牛于晨飼4小時后自頸靜脈采血，一份用于分離血清，一份分離紅細胞，利用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定生化指標，其中CAT測定采用酶解底物法，SOD的測定方法采用黃嘌呤氧化酶法，GSH-PX采用DTNH顯色法，MDA采用硫代巴比妥酸法，ROS采用Fenton法，VE和TAOC采用菲琳絡合法，-SH采用ELLMAN法[7]，NOS和XO采用酶促產物法，具體測定步驟和計算公式見說明書。

1.4 統計方法

原始數據用EXCEL進行處理，采用SPSS13.0[8]GLM模塊進行單因素方差分析，多重比較采用鄧肯氏新復極差法進行。

2 結果與分析

2.1 試驗期溫濕指數變化

試驗期牛舍的溫濕指數在80以上，表明奶牛處于嚴重熱應激狀態。牛舍南向的溫濕指數高于北向，可能與南向的溫度較高有關。

2.2 中草藥添加劑對熱應激奶牛產奶性能的影響

試前為試驗地梅雨季節，日平均溫度為26℃，出梅后即預試期日平均溫度驟升到34℃，產奶量急劇下降30%左右，表明環境對產奶量的影響很大。

表2 不同處理試驗前后的產奶量變化

正式期內添加劑組的平均產奶量顯著高于對照組（P＜0.05）。正試期較預試期產奶量相比，B組增加1.58kg，提高9.6%；對照組產奶量降低0.28Kg，下降1.6%；T組基本不變。

2.3 中草藥添加劑對熱應激奶牛生理指標的影響

奶牛的直腸溫度和呼吸頻率隨日測定時間及氣溫的變化而變化，中草藥添加劑有緩解奶牛生理指標的趨勢，添加劑組直腸溫度降低，呼吸頻率略高，但不同處理間差異不顯著。

表3 不同處理的生理指標

2.4 中草藥添加劑對熱應激奶牛血液氧化狀態的影響

血清生化指標顯示隨夏季高溫時間持續延長，奶牛的夏末較夏初即試驗末較預試期的氧化狀態進一步惡化。對照組血清中過氧化氫的濃度增加1.17倍，過氧化產物丙二醛增中19.7%。CAT、SOD和SH代償性提高，NOS、XO代償性降低。

表4 試驗初期末期不同處理對奶牛血清中氧化應激狀態的影響

復方散劑有緩解夏季奶牛氧化應激的效果，表現為積極的阻遏氧化應激的深度惡化，且試驗末期氧化狀態的平衡性略好于對照組。復方散劑組過氧化氫濃度夏末較夏初增加23.8%，丙二醛的提高幅度也最小（13.6%）。試驗末期復方散劑組的總抗氧化能力比對照組高7.3%，丙二醛比對照組低5.1%，與自由基生成有關的酶比對照組低約10%。大青葉提取物組氧化狀態與對照基本相近，表明大青葉提取物未產生緩解氧化應激的效果。

表5 試驗初期末期不同處理對奶牛紅細胞中氧化應激狀態的影響

紅細胞的生化指標表明在血清中氧化應激惡化的狀態下，紅細胞開始積極參與熱應激的調節，對照組黃嘌呤氧化酶濃度降低11.0%，總抗氧化能力增加15.1%，其中VE提高11.7%，而CAT、GSH-PX分別增加20.1%、63.3%，血紅蛋白增加20.5%；脂質過氧化產物丙二醛降低16.2%；氧自由基及過氧化產物基本不變。與血清中結果不同的是，對照組的紅細胞適應性調節幅度最大，大青葉提取物組次之，B組紅細胞調節幅度最小，大青葉提取物組次之，B組紅細胞調節幅度最小。

3 結論與討論

3.1 中草藥與產奶性能

我國南方夏季氣溫較高，且持續時間長、多雨。夏季暑邪常與濕邪合病，困擾脾胃，影響奶牛食欲，造成產奶量下降。運用中醫學理論對奶牛熱應激綜合征的辨證施治，應以清熱解毒、益氣養陰、補脾保肝、調和營衛、攻補并用為治則。

本研究所用白虎湯加減復方散劑能夠提高夏季奶牛產奶量，與多數報道一致。應用本方劑，奶牛的直腸溫度降低，呼吸頻率加快，表明方劑具有清熱解暑的作用。吳德峰等報道石膏、板藍根、黃芩、蒼術、白芍、黃芪、黨參、淡竹葉、甘草等中草藥按一定比例配制成的中草藥添加劑具抗熱應激的作用，能使每頭牛每日產奶量增加1.5kg。石膏有清熱瀉火、解暑、生津止渴的作用。荷葉通過利尿達到清熱瀉火之目的，板藍根能清熱解毒，對夏季瘟疫熱毒尤有良效。

3.2 中草藥與氧化應激

奶牛夏季體溫升高一方面可誘導自由基產生，另一方面降低自由基防御系統酶的活性，導致體內自由基蓄積，引起脂質過氧化，產生過量丙二醛。本研究發現血清中GSH-PX SOD濃度提高。與自由基生成有關的酶濃度降低，可能是機體應對氧化應激的代償性反應。復方散劑對GSH-pxSOD濃度的提高幅度略低于對照組，但復方散劑組的自由基及過氧化產物的增加幅度低于對照組；大青葉提取物能夠降低奶牛直腸溫度，但未緩解奶牛的氧化應激。以上表明復方散劑一方面通過降低奶牛體溫而減少自由基的產生，另一方面補益成分如菊花中的酚類可直接清除自由基[9]。

對照組試驗末期較預試期產奶量降低，血清氧化狀態負平衡加劇，表明奶牛在夏末出現熱蓄積，加上能量供應不足，代謝產物堆積，使細胞膜損傷加重，細胞膜通透性增加，細胞內酶大量逸出。本研究發現預試期較試驗前的產奶顯著下降，可以推測由于溫度驟升奶牛在預試期已處于氧化應激狀態。Bernabucci et al（2002）通過活性氧化代謝物過氧化氫和脂質過氧化產物兩個標志物評判氧化狀態，發現圍產期奶牛夏季比春季紅細胞中的氧化狀態顯著負平衡，而血漿中的氧化狀態為弱負平衡，據此認為紅細胞較血清更能靈敏反映機體氧化應激狀態。雖然本研究同樣發現血清和紅細胞中的氧化狀態夏末較夏初存在差異，但奶牛在適中環境溫度下平衡的氧化狀態未進行檢測，因此不足以支持紅細胞較血清更能靈敏反映機體氧化應激狀態這一觀點。應激反應是機體對環境作出的一系列適應性和動態性的反應，氧化狀態的調控機制錯綜復雜，亟待一套可操作性強的氧化應激狀態的評判體系，這正是本課題組下一步的研究方向。

[1]Calamari L.,M.G.Maianti,F,Amendola,and G,Lombardi.1990.On some aspects of the oxdative status and on antionxidants in blood of dairy cows during sommer .Pages 449-451Proc.13thAssociazione ScientificeProduzioniAnimailCongress,Piacenza,Italy.

[2]鄧發清.熱應激對泌乳奶牛抗氧化性能及微量元素代謝的影響。中國畜牧雜志，2008，44（5）：61-6

[3]U.Bernabucci,B,Ronchi,N,Lacetera and A.Nardone Markers of Oxidative status in Plasma and Erythrocytes of Transition Dairy Cows During Hot Season.J.Daiy Sci.,2002,85:2175-2179

[4]吳德峰，黃建暉.抗熱應激中草飼料添加劑對奶牛產奶量的影響。獸藥與飼料添加劑，2002，7（1）：28-29。

[5]孫齊英.奶牛中草藥抗熱應激添加劑劑量的對比試驗。乳業科學與技術，2004，（2）：87-90。

[6]陳琦，沈素芒，劉佩紅，崔立，姜法銘，華修國.中草藥對熱應激奶牛生產性能和血液指標的影響。中國奶牛，2007，（11）：10-13。

[7]G L ELLMAN.A colorimetric method for determining low concentrations of mercaptans.Arch biochem biophys ,1958,443:440

[8]SPSS.2001.Statistice Version 10.0 SPSS inc,Chicago,IL.

[9]于善凱，張英.不同品種杭白菊中酚類物質含量和清除自由基活性的比較，食品科學，2001，22（4）84-87