日糧蛋白質水平對奶牛產后卵巢機能恢復及生殖激素的影響

李紅宇,苗樹君,邵 廣,王嘉厚

(1.黑龍江省畜牧研究所,黑龍江齊齊哈爾 161005;2.黑龍江八一農墾大學動物科技學院,黑龍江大慶 163319; 3.黑龍江省八五一一農場,黑龍江密山 158307)

動物機體生殖激素代謝協調是奶牛繁殖高效率的基礎,繁殖高效率是保證奶牛終生產奶量和經濟效益的關鍵。奶牛產后低蛋白質水平的日糧,卵巢機能恢復延緩,激素調節滯后,使卵泡發育遲緩,發情異常,受胎率極低[1];飼喂高濃度蛋白質日糧(18%～19%),使機體組織中氨、尿素及其他含氮化合物上升,造成氮不平衡,加劇能量負平衡程度,影響營養分配而間接影響機體生殖激素代謝,結果是奶牛受胎率下降,空懷期延長。本試驗針對奶牛日糧蛋白質水平過低或過高,給奶牛繁殖性能帶來不利的影響,進行日糧蛋白質水平對奶牛產后卵巢機能恢復及生殖激素影響的研究,確定奶牛健康繁殖的適宜日糧蛋白質水平,為科學配制日糧提高奶牛生產性能提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

采用單因素對比試驗設計,在干奶牛舍選擇年齡、體重、胎次、預產期及上一個泌乳期校正泌乳量相近的72頭中國荷斯坦牛,隨機分成3組,每組24頭,在圍產期、泌乳盛期分別對應3種不同蛋白質水平日糧。

1.2 試驗日糧和動物管理

根據《中國高產奶牛飼養管理規范》(ZBB43002-85)中奶牛營養需要,通過調整蛋白質飼料在精料中的比例設計成等能量、不同蛋白質水平的圍產期和泌乳盛期3種日糧:9.8%(A1)和13.8%(A2)、12.6%(B1)和16.2%(B2)、14.1%(C1)和17.8% (C2),即A組(A1,A2)、B組(B1,B2)和C組(C1, C2)。圍產期日糧精粗比為40∶60(DM基礎),分娩前15 d,鈣0.20%,磷0.30%,分娩后立即改為鈣0.60%,磷 0.30%,泌乳盛期試驗日糧精粗比60∶40(DM基礎),鈣含量0.7%,磷0.45%。試驗圍產期、泌乳盛期日糧組成及營養成分見表1。

試驗奶牛每天飼喂3次,每天剩料控制在小于全天干物質采食量的5%,每頭奶牛舍內定點、定時飼喂,自由飲水、運動,每天擠奶 3次(6∶30、13∶30、20∶00)。試驗奶牛的其他管理按照集約化奶牛場的日常管理進行。

表1 試驗日糧組成及營養成分

1.3 試驗地點與試驗期

本試驗在黑龍江省大慶市慶新牧業有限責任公司奶牛場進行(2008.09～2009.03)。

1.4 測定指標和方法

1.4.1 血樣的采集與保存 試驗動物全體自分娩當日始至產后15 d,每5 d于凌晨6:00～6:30牛尾根靜脈采血 10 mL,(1%肝素,120 μ L),3 000 r/min,5 min分離血漿,-80℃冰箱保存最后集中測定孕酮(P4)濃度和奶牛產后5 d、10 d和15 d的FSH、LH和E2。

試驗期間仔細觀察每頭奶牛,出現爬跨即進行直檢,以母牛接受爬跨和有成熟卵泡視為發情。在發情并配種第1 d、5 d、10 d、15 d和20 d,進行采血,于凌晨6∶00～6∶30牛尾根靜脈采血10 mL, (1%肝素,120 μ L),3 000 r/min,5 min分離血漿,-80℃冰箱保存。之后集中測定 P4、FSH、LH和E2。

1.4.2 測定指標與方法 FSH(mIU/mL)、LH (mIU/mL)、E2(pg/mL)和P4(ng/m)測定用競爭放射免疫法,試劑盒購于北京雅生物科美東生物技術有限公司。

1.4.3 主要試驗儀器設備 放免儀器KONT RON·Camma counting system瑞士產;Biochem F-6124半自動生化分析儀;KUBOTA KR/600離心機(日本);-80℃超低溫冰箱;液氮罐;試管。

1.5 統計分析

應用SPSS11.5軟件One-way ANOVA(單因素方差分析)進行數據分析,試驗數據均以平均數±標準差表示,當差異顯著時用Duncan氏檢驗法進行各組間的多重比較。

2 結果與分析

2.1 日糧蛋白質水平對奶牛圍產后期外周血漿中生殖激素影響

日糧蛋白質水平對奶牛圍產后期外周血漿中生殖激素影響由表2可知,奶牛產后5 d血漿中LH濃度各組差異均不顯著,B組和C組奶牛產后10 d和15 d血漿中LH濃度顯著高于A組。表明低蛋白質水平日糧降低了奶牛產后10 d和15 d外周血漿中LH含量。

由表2可看出,各組奶牛在產后5 d、10 d和15 d,外周血漿在中FSH差異均不顯著,表明日糧蛋白質水平對奶牛圍產后期外周血漿中FSH濃度影響不顯著。

由表2還可看出,在奶牛產后5 d、10 d和15 d, B組和C組外周血漿中E2濃度顯著高于A組(P< 0.05),表明低蛋白質水平日糧降低了奶牛圍產后期外周血漿中E2。

由表2可知,A組奶牛產后5 d、10 d和15 d,外周血漿中P4濃度顯著高于B組和C組(P<0.05),表明低蛋白質水平日糧抑制了奶牛產后P4濃度的降 低。

表2 日糧蛋白質水平對奶牛圍產后期外周血漿中生殖激素影響

2.2 日糧蛋白質水平對奶牛發情周期外周血漿中生殖激素的影響

日糧蛋白質水平對奶牛發情周期外周血漿中生殖激素的影響表3可知,各組奶牛在發情周期第1 d、5 d、10 d、15 d和20 d外周血漿中LH和FSH含量差異不顯著,表明日糧蛋白質水平沒有顯著影響奶牛發情周期中外周血漿中 LH和FSH含量。由表3還知,各組奶牛在發情周期第1 d、5 d、10 d和15 d外周血漿中E2濃度差異不顯著;在發情周期第20 d,C組奶牛外周血漿中E2濃度顯著高(P< 0.05)于B組,A組和B組之間差異不顯著。

由表3可看出,各組奶牛在發情周期中第1 d和5 d外周血漿中P4濃度差異不顯著;發情周期中第10 d,A組和B組奶牛外周血漿中P4濃度顯著高(P<0.05)于C組(P<0.05);發情周期中第15 d,A組奶牛外周血漿中P4濃度顯著(P<0.05)高于C組,B組奶牛外周血漿P4濃度也顯著(P< 0.05)高于C組。表明高蛋白質水平日糧顯著降低了黃體期奶牛外周血漿中P4濃度。

表3 不同蛋白質水平日糧對奶牛發情周期外周血漿中生殖激素的影響

3 討論

3.1 日糧蛋白質水平對奶牛圍產后期外周血漿中生殖激素影響

奶牛圍產后期主要特征是卵巢無周期活動和不排卵。理論上認為,奶牛分娩后機體各種機能均需從妊娠和分娩狀態恢復,在各種因素作用下,下丘腦—垂體—卵巢性腺軸受到了抑制作用,使下丘腦GnRH的釋放減少,垂體FSH和LH的釋放減少,同時卵巢對性腺激素的反應降低。本試驗結果顯示,奶牛圍產后期各種生殖激素均處于較低水平,在奶牛產后5 d各試驗組奶牛外周血漿中LH和FSH差異不顯著,表明試驗組奶牛分娩后下丘腦—垂體—卵巢性腺軸均受到抑制作用,使LH和FSH分泌不足,本研究結果與田元波[2]報道結果接近。

奶牛產后蛋白質攝入不足,降低垂體釋放FSH、LH和垂體對GnRH的反應,蛋白質不足也可通過削弱卵巢對LH的反應性,降低GnRH的脈沖分泌來影響繁殖活動,從本試驗結果來看A組奶牛產后10 d和15 dLH的含量顯著低于B組和C組(P<0.05),A組奶牛FSH的含量也均低于B組和C組。本試驗研究結果與Schollo[3]報道結果接近。

奶牛產后體內的孕酮主要來自腎上腺,部分還可能來自未褪化的妊娠黃體。正常奶牛產后孕酮濃度處于較低水平,隨著妊娠黃體的逐漸褪化濃度逐漸降低,在奶牛發情當天濃度降至最低水平。本試驗結果顯示,A組奶牛P4濃度顯著高于B組和C組(P<0.05),表明低蛋白質水平日糧降低了奶牛產后孕酮代謝率,使孕酮濃度維持在相對較高的水平,抑制了下丘腦—垂體—卵巢性腺軸活動,使LH含量顯著降低。

奶牛妊娠結束前雌激素在體液中的濃度有所上升,有利于削弱孕酮對子宮的作用,在分娩后雌激素的濃度顯著下降,分娩后雌激素主要來源于腎上腺,隨著產后卵巢上的卵泡發育,雌激素濃度逐漸升高,在奶牛發情時,少量的孕酮與雌激素協同作用引起發情行為。從本試驗結果看,A組奶牛血漿中 E2濃度顯著低于B組和C組,表明低蛋白質水平日糧使奶牛血漿中孕酮濃度維持相對較高的水平,抑制了奶牛產后雌激素濃度的上升,進而抑制下丘腦—垂體—卵巢性腺軸活動造成奶牛內分泌失調,使卵巢恢復周期活動延遲。

本試驗研究結果還顯示,日糧蛋白質水平未對奶牛圍產末期FSH有顯著影響,試驗證明切除下丘腦后未改變FSH分泌模式。可見,蛋白質水平對FSH分泌沒有顯著影響,這與羅曉林[4]報道結果一致。

3.2 日糧蛋白質水平對奶牛發情周期外周血漿中生殖激素的影響

奶牛發情是下丘腦-垂體-卵巢軸所分泌激素之間相互作用的結果,當奶牛產后只有下丘腦—垂體—卵巢軸從分娩和妊娠的抑制作用解除后,奶牛才能表現出發情行為。從本試驗結果看,各組LH、FSH濃度差異均不顯著,在奶牛發情第1 d、5 d、10 d和15 d各組E2濃度差異不顯著。由此可以得出結論,奶牛在發情期間LH、FSH和E2與日糧蛋白質水平關系不大,這可能是奶牛的一種自我保護,或者說,奶牛發情是以生殖激素相互作用達到協調為特征。因此,在發情周期中日糧蛋白質水平對LH和FSH沒有顯著影響。本試驗結果顯示,C組奶牛在發情周期第10 d外周血漿中P4濃度顯著低于B組(P<0.05),C組奶牛在發情周期第15 d外周血漿P4濃度顯著低于A組和B組(P<0.05),C組奶牛在發情周期第20 d外周血漿P4濃度顯著低于B組。奶牛自排卵3 d后,卵泡腔中的血液逐漸被吸收,卵泡顆粒細胞增生并吸收類脂質,使紅體變為黃體。第5 d后黃體具有功能性,即產生孕酮的水平逐步增加,至第7～9 d達到最大體積,孕酮分泌功能也最旺盛。然后停止發育,并逐漸退化,最后被結締組織所代替,形成纖維化,由黃體變為白體,至17 d后基本退化完畢。本試驗結果說明,高蛋白質水平日糧降低了奶牛黃體功能,黃體在黃體期分泌孕酮能力下降,造成外周血漿中濃度含量降低。由此可以推斷,奶牛采食高蛋白質水平日糧降低了妊娠黃體功能,使奶牛妊娠早期孕酮分泌不足。劉廣振[5]報道高產奶牛泌乳期采食量的增加和新陳代謝的加快導致了類固醇代謝加速,也是血液的孕酮濃度降低的重要原因。孕酮對妊娠的主要生理作用是通過刺激子宮內膜腺體分泌和抑制子宮肌肉收縮而促進胚胎著床并維持妊娠,因此低濃度孕酮水平不利于胚胎存活,降低繁殖性能。本試驗結果還顯示, C組奶牛在發情第20 dE2的濃度顯著高于B組(P<0.05),說明B組奶牛配種后妊娠的頭數多于C組,妊娠黃體分泌孕酮抑制了雌激素的升高,而C組奶牛雌激素繼續升高為下次的發情作好準備。

4 結論

在本試驗條件下,奶牛圍產期和泌乳盛期日糧蛋白質水平分別為12.6%和16.2%,能促進奶牛產后卵巢機能盡早恢復,有利于體內生殖激素代謝協調,能更好的發揮其繁殖性能。

[1] 叢智慧,譚支良,周傳社,等.影響奶牛繁殖性能的營養因素及其調控[J].家畜生態學報,2006,27(6):14-18.

[2] 田元波.奶牛產后卵巢周期重建[J].北京奶牛,1993,5(1):3-5.

[3] Schollo K K.Effects luteinizing hormone of dietary energy on control of secretion in cattle and sheep[J].Anim.Sci.,(70): 1271.

[4] 羅曉林,J.G.Gong.代謝激素及營養對牛卵泡發育的影響[J].青海畜牧獸醫雜志,2003,33(2):20-22.

[5] 劉廣振,唐冬生,陳紅玲,等.高產奶牛繁殖力低的原因分析及解決措施[J].黑龍江畜牧獸醫,2007,50(3):29-30.