山羊亞急性瘤胃酸中毒病理模型初步探究

王玉芳，葉天太，雷方玉

(衢州市衢江區畜牧獸醫站，浙江 衢州 324022)

近年來山羊養殖集約化發展，明顯受到粗飼料品質差、品種單一等因素的制約。養殖者為了追求利潤最大化，往往人為加大飼料中精料的添加比例。高精料的添加雖然短期內提高了山羊的生產性能，給養殖者帶來可觀的經濟效益，但精料長期大量的添加容易導致山羊亞急性瘤胃酸中毒(SARA)。山羊SARA由于沒有明顯、特征性臨床癥狀和準確快速的臨床診斷方法，而且由于其發病緩慢，大部分發病山羊不會導致急性大范圍死亡，因而被養殖者忽略。SARA因危害巨大，病理模型建造尚無統一標準，傳統臨床治療方案效果差，引起學界關注。

1 材料與方法

1.1實驗動物 選用15只體況良好，體重(35±5)kg，年齡2-3歲干奶期奶山羊。栓柱飼養，每天07:00和18:00等量飼喂，自由飲水。

1.2試驗處理 試驗動物到場后隨機分為2組，對照組3只，SARA試驗組12只，分別飼喂兩種不同日糧。其處理為：對照組精粗料比3∶7和SARA試驗組精粗料比7∶3。

試驗周期為20 d，試驗山羊到場后先進行6 d適應性飼養，適應期全部采用精粗比3∶7的飼料。第7 d對照組繼續按照原飼料進行飼喂，試驗組按每天增加10%的精料比例，4 d內將飼喂精料比例提升至70%，直至試驗結束。

1.3樣本采集及檢測 試驗期詳細記錄每頭山羊采食量、精神狀況、糞便理化性質、尿液pH值等數據。分別在第6、20日飼喂前、飼喂后3、6、9、12 h，使用胃導管取樣法對瘤胃液進行取樣，取出的瘤胃液樣本經過濾后立即進行pH值的測定之后，將樣本依次按照山羊編號以及取樣時間放入無菌管中編號，立即帶回實驗室，進行下一步檢測。4 ℃下13500 rpm離心30 min后，取上層清液分別放入2個無菌管中，用膠條密封好后放入4 ℃冰箱保存，用于乳酸和揮發性脂肪酸的測定。沉渣放入-80 ℃冰箱中，用于后期工作。在取瘤胃液樣本同時頸靜脈取血3*2 mL，測定血氣、血液乳酸指標。

1.4統計分析 統計數據處理和統計分析采用Excel、SPSS 24.0、GraphPad Prism 7.04軟件完成，采用方差分析檢驗組間差異顯著性。所得的試驗指標參數采用±SD來表示。

2 結果

2.1瘤胃pH值的變化 圖1顯示了兩組試驗動物瘤胃液pH值0-12 h的動態變化，隨采食時間曲線變化，即采食后pH值逐漸下降，在3-6 h時pH值下降到最低，之后，隨著瘤胃緩沖調節，pH值逐步上升。對照組山羊在第6 d、第20 d瘤胃液pH值差異不顯著(P>0.05)，pH值最低點均在5.8以上。試驗組瘤胃pH值在晨飼后迅速下降低于5.8，于6 h降至最低，之后緩慢上升，最終12 h時pH值仍然低于對照組12 h瘤胃pH值。SARA試驗組山羊在第6 d、第20 d的3 h、6 h時瘤胃pH值差異極顯著(P<0.01)，在9、12 h時瘤胃pH值差異顯著(P<0.05)。SARA試驗組第20 d平均pH值低于5.8的時間大于180 min。

圖1 瘤胃pH值變化

2.2瘤胃液中揮發性脂肪酸的變化 表1中顯示SARA試驗組乙酸、丙酸、丁酸含量20 d時0、3、6、9、12 h檢測含量均較6 d大幅度增加。其中乙酸在6 d和20 d在0、3、6、9、12 h差異性均極顯著(P<0.01)；丙酸在0 h差異顯著(P<0.05)，在3、6、9、12 h差異性均極顯著(P<0.01)；丁酸在0 h差異不顯著(P>0.05)，在3、6、9、12 h差異性均極顯著(P<0.01)；乙酸丙酸比值整體下降，其中0 h差異性均極顯著(P<0.01),3 h差異顯著(P<0.05),6、9、12 h差異不顯著(P>0.05)。

表1 SARA試驗組瘤胃中揮發性脂肪酸變化

3 討論

亞急性瘤胃酸中毒(SARA)是由于反芻動物長期攝入過量的易發酵碳水化合物[1]，導致在較長時間內瘤胃pH維持在較低水平的一類營養代謝疾病。

瘤胃液pH的變化可以反映瘤胃內環境和瘤胃功能的變化。但對于SARA的判定至今沒有統一標準。pH 5.0～5.5[2-4]、pH 5.5～5.8[5]、pH 5.6[6]、pH 6.0[7]都曾作為判定標準。目前，瘤胃液采集方法有胃導管法、瘤胃穿刺法、瘤胃瘺管間隔采樣法及pH電極實時動態監控法等。

現在比較公認的SARA判定標準為通過pH≤5.8的時間超過180 min/d。另外瘤胃液采集的方法、位置不同，也會導致瘤胃液數值偏差較大。Duffield發現通過胃管和瘤胃瘺管測定的pH值比瘤胃穿刺法測定的pH值分別高0.35、0.33[8]。許多學者建議通過胃導管、瘤胃瘺管和瘤胃穿刺等方法獲取的瘤胃液，判定SARA發生的閾值應分別設定為6.0、5.8、5.5[9]。

正常山羊日糧以粗飼料為主體，精飼料作為提高山羊生產性能的有益補充。但受我國粗飼料營養單一、品質較差的影響，飼養者在日糧中添加大量谷物飼料[10]以滿足動物對營養物質需求。這種手段在提高動物非纖維碳水化合物(NFC)攝入的同時，減少了物理有效中性洗滌纖維(peNDF)的攝入，因而不能刺激唾液腺產生足夠緩沖瘤胃pH值的唾液量，導致瘤胃內pH持續降低，增加發生SARA的風險。

目前大多數試驗誘導SARA是通過瘤胃內直接灌注精料[11]、禁食12 h或24 h后大量飼喂高精料飼料[12]等。雖然這些試驗成功誘導出SARA模型，但是其方法違背動物正常采食模式，復制成功率低，往往通過上述方法誘導出來的是急性瘤胃酸中毒而不是SARA。因此上述方法可能無法正確揭示反芻動物發生SARA的真正發病機理[13]。基于以上原因，為避免上述誘導方式對試驗結果產生的影響，本試驗以奶山羊為試驗對象，在動物正常采食模式下，采用逐步提高日糧粗精料比的方式，誘導動物發生SARA，并對瘤胃pH進行24 h實時監測，以期能詳細記錄瘤胃pH動態變化模式，并以此作為判定SARA發生的重要依據。

瘤胃液pH值是動物重要的生理指標，是瘤胃發酵的直觀體現，瘤胃液pH值保持在正常波動范圍才能保證瘤胃正常發酵。動物攝食后，瘤胃液pH值首先下降至最低點，之后逐步恢復至攝食前水平，這一現象是由富含HCO-3和HPO-24的唾液緩沖對與瘤胃內酸性物質的中和作用所導致，以維持瘤胃發酵正常的內環境。日糧配比與飼料營養水平的改變直接導致瘤胃pH值變化的原因。飼料配比中精料比例的提高，即易發酵碳水化合物含量提升，其在瘤胃內被迅速發酵分解產生大量有機酸，有機酸的產生速率超過瘤胃黏膜最大吸收速率；精料顆粒直徑較小、密度較大，因此動物攝食時間縮短、咀嚼次數減少，唾液分泌并進入到瘤胃內的量減少，瘤胃蠕動減慢，瘤胃內酸性物質進入后消化道速度降低，從而致使瘤胃液pH值下降。

瘤胃內微生物發酵產生揮發性脂肪酸是反芻動物對碳水化合物利用的主要方式。揮發性脂肪酸可為反芻動物提供70%-80%的能量[14]，總揮發性脂肪酸包含乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等，其中前三種揮發性脂肪酸約占總揮發性脂肪酸的95%[15]。當飼喂谷物飼料后，發酵產生的丙酸、丁酸增多，通過刺激瘤胃乳頭的增長，來增加瘤胃黏膜吸收揮發性脂肪酸的面積與速度。如試驗結果所示隨著試驗的進行，瘤胃內總揮發性脂肪酸的含量顯著增多，其中乙酸、丙酸、丁酸含量均大幅增加(P<0.05)，但乙酸/丙酸數值在降低，說明，隨著SARA的發生乙酸含量雖然增加，但是增加幅度小于丙酸這與之前的一些研究相符。病理模型構建過程中瘤胃液中的乙酸、丙酸、丁酸的含量隨著時間的推移先上升后下降且變化顯著，與瘤胃液pH值呈負相關；乳酸含量隨著時間的推移沒有顯著變化。

綜上所述，瘤胃液pH值動態變化顯示SARA試驗組在飼喂后pH值低于5.8的時間超過180 min;瘤胃液揮發性脂肪酸顯著增高。以上指標檢測結果顯示試驗組構建SARA病理模型成功。