奶牛瘤胃酸中毒及其營養調控

文/李志春 閆益波

（山西省太原市動物衛生監督所）

近年來，隨著人類對奶制品和肉產品需求地增加，集約化養殖場正逐步替代小型養殖場、散戶。為了達到高效生產，養殖者通過不斷優化飼料配方和添加氨基酸、脂肪酸、中草藥、益生菌等來生產出優質的奶制品和肉產品。但在反芻動物生產中，養殖者通過增加精料來獲取較大生產性能，同時也帶來很多營養代謝疾病，比如亞急性瘤胃酸中毒[1]、脂肪肝[2]、蹄葉炎[3]、酮病[4]等。其中，奶牛瘤胃酸中毒由于預防、診斷困難，具有臨床癥狀不明顯以及病因復雜等特點，是當前影響反芻動物生產最大、最常見、經濟損失最嚴重的疾病之一[5，6]。因此，研究奶牛瘤胃酸中毒發病機理、病理變化以及如何預防和控制，進而保證奶牛健康、生產性能良好以及產品高質量成為了當前研究的熱點。本文就奶牛瘤胃酸中毒的特征、發病原因以及營養調控進行綜述，旨在為緩解奶牛瘤胃酸中毒的現狀提供一定的技術指導。

1 奶牛瘤胃酸中毒的特征

奶牛瘤胃酸中毒一般分為瘤胃急性酸中毒和瘤胃亞急性酸中毒（也稱慢性酸中毒或者亞臨床酸中毒）2 種，急性酸中毒主要發生在瘤胃pH值小于5.0時，而在pH值為5.2～5.6時發生瘤胃亞急性酸中毒，其具有群發性、高發性，最典型的特征是瘤胃pH值低、揮發性脂肪酸高，主要發生在高產奶牛和圍產期奶牛中。

目前關于奶牛瘤胃酸中毒發生機制主要有3 種假說，分別是“乳酸中毒學說”“有機酸（主要是揮發性脂肪酸和乳酸）中毒學說”和“內毒素和組織胺中毒學說” ，其中大部分學者認同“乳酸中毒學說”[7]。

2 奶牛瘤胃酸中毒的營養調控

奶牛瘤胃酸中毒的產生受很多因素的影響，由于瘤胃pH值的降低會導致酸中毒，因此如何維持瘤胃內環境穩態，比如飼養管理、日糧配方、益生菌、緩沖液、硫胺素、植物源化合物等是預防奶牛瘤胃酸中毒的主要方法。

2．1 飼養管理

瘤胃 pH值的變化趨勢一般是在采食后，先下降后上升。而在生產中，管理者往往針對奶牛不同的階段飼喂不同的日糧，因此如果奶牛在饑餓后自由采食、突然改變日糧、飼養管理不合理或缺乏換料適應期均容易引起瘤胃酸中毒。有報道認為，瘤胃 pH值降低程度與飼喂量的增加和日糧中性洗滌纖維的降低有關[8]，因此飼喂 TMR日糧可避免奶牛擇食而導致日糧成分或營養不平衡而患瘤胃酸中毒的概率，但需要注意的是， TMR日糧需要混合均勻，且顆粒大小需要合適。關于 TMR日糧的制作工藝對瘤胃酸中毒的影響有待進一步研究。

2．2 日糧配方

日糧配方的pH值主要是通過碳水化合物的含量來進行調整。合理的碳水化合物能夠提高瘤胃的緩沖能力，對預防奶牛瘤胃酸中毒具有重要作用。青貯玉米是一種常見的飼料原料，其大量飼喂后比飼喂干草更容易增加患瘤胃酸中毒的概率。在預測瘤胃pH值的模型中，通過對飼料可消化有機物質和從谷物攝取可反復降解的淀粉以及賓州飼料顆粒分級篩的研究進一步提高該模型預測的準確性，同時補充了賓州飼料顆粒分級篩對瘤胃發酵能力的研究[9]。在泌乳奶牛日糧中，賓州飼料顆粒分級篩水平不能低于干物質基礎的15%，肉牛飼糧的賓州飼料顆粒分級篩水平不能低于干物質基礎的19%[10]。Kmicikewycz等[11]研究表明，奶牛瘤胃酸中毒期間，在不同大小的青貯顆粒飼料中添加干草，奶牛對干草都表現出不喜食，可能是已經適應了較低的瘤胃pH值。Hall等研究表明，在滿足有限纖維需要量時，NFC的干物質最佳組合為糖類0.5%，可溶性纖維10%，淀粉20%[12]。

2．3 益生菌

瘤胃微生物系統的建立與穩定取決于影響瘤胃環境的營養與生理要素。采食行為和瘤胃上皮功能，分別決定瘤胃的緩沖能力與揮發性脂肪酸（VFA）的移除速度，二者共同影響瘤胃液 pH值、滲透壓、氧化還原電勢等瘤胃內環境參數。益生菌進入瘤胃后可以通過穩定瘤胃內微生物群落的平衡，進而維持瘤胃液 pH值的穩定，達到緩解瘤胃酸中毒的作用。

此外，益生菌還通過刺激機體，恢復其正常的免疫機能，緩解由于酸中毒帶來的癥狀。補充活酵母能夠促進乳酸產生菌使用乳酸，進而促進微生物生長，其與瘤胃細菌競爭碳水化合物來穩定瘤胃pH值[13]。釀酒酵母細胞被認為可以消除瘤胃中的氧氣痕跡，從而幫助氧氣敏感的細菌生長，并導致活的厭氧菌增加[14]。體外試驗證明，釀酒酵母（SC）的培養濾液主要刺激了纖維素分解成纖維細菌和變形鏈球菌的纖維素消化速率以及埃氏巨型球菌和反芻月形單胞菌對乳酸的利用[15]。但體內試驗表明，在瘤胃酸中毒期間添加益生菌對瘤胃中的纖維素分解細菌數量或埃氏巨球型菌種群沒有影響[16]。趙成旭[17]研究表明，由釀酒酵母、伯頓畢赤酵母、產朊假絲酵母與反芻月形單胞菌和埃氏巨型球菌組成復合微生態制劑灌喂瘤胃酸中毒試驗羊后，其瘤胃內總細菌數和活菌數顯著增加，反芻月形單胞菌和埃氏巨型球菌瘤胃內數量大幅度上升，除乳酸桿菌和棲瘤胃普雷沃氏菌數量變化不明顯外，其他細菌數量均顯著升高。瘤胃液與血液中 VFAs濃度下降，瘤胃液 pH值顯著提高。瘤胃液與血液中 LPS與組胺濃度有所下降。血液中pCO2降低，HCO3-濃度升高，酸中毒癥狀減輕。ALT、AST與 CREA濃度降低，BUN、GLU、TG、TC與 TP仍維持較高濃度，說明復合微生態制劑有助于瘤胃酸中毒試驗羊瘤胃內環境和菌群恢復，緩解酸中毒對機體的危害。

2．4 緩沖液

唾液、瘤胃上皮分泌的碳酸氫鹽及飼糧在瘤胃降解產生的氨是反芻動物緩沖液的重要組成成分，其對穩定瘤胃液pH值、微生物生長與養分消化有重要意義。唾液是瘤胃緩沖鹽的主要來源，對于高產奶牛唾液中的磷酸鹽和碳酸氫鹽緩沖系統可中和瘤胃中約37%的氫離子，進而維持瘤胃pH值，而反芻動物唾液分泌量主要與咀嚼時間（采食時間與反芻時間之和）有關。生產中作為飼料添加劑的緩沖液主要是小蘇打和氯化鎂，其對緩解酸中毒具有重要作用，但其具體機制有待進一步研究。

2．5 其他

調控瘤胃酸中毒的物質還有很多。硫胺素（維生素B1）不僅對碳水化合物和能量代謝發揮著重要作用，其在一定程度上能夠影響細胞調節、免疫功能和氧化損傷。對奶牛注射硫胺素能夠提高瘤胃揮發性脂肪酸、降低血液和瘤胃中乳酸含量來預防瘤胃酸中毒[18，19]。此外，還有報道表明，有機酸能有效地促進反芻獸新月單胞菌利用乳酸的能力，使VFA產生量下降，同時增加了發酵終產物CO2的濃度，進而維持瘤胃內環境穩態[20，21]。

3 小結

目前生產中對奶牛瘤胃酸中毒診斷缺乏方法，均是“預防為主，防治結合”的思想。營養調控對預防奶牛瘤胃酸中毒具有重要意義，但由于反芻動物瘤胃的復雜性，因此需要針對如何維持瘤胃內環境穩態（微生物組成、瘤胃上皮發育等方面），開展大量研究，降低該病帶來的經濟損失。