熱應激對哺乳母牛免疫和繁殖機能的影響

薛家成

貴州省黔西南州興義市威舍鎮農業農村服務中心，貴州興義 562400

0 引言

夏季高溫高濕的環境會造成母牛熱應激，導致母牛在夏季的繁殖性能遠遠低于春秋兩季[1]。當母牛處于熱應激條件下時，機體會自發產生各種體溫調節反應，包括行為、生理和神經內分泌[2]，如體溫明顯升高，食欲不振，心率及呼吸頻率加快，嚴重時脫水、休克，甚至死亡；哺乳母牛還會出現泌乳量下降，每天減少3.0～7.5 kg，乳房炎發病率增加[4]，且出生犢牛體重較輕，多為弱犢等情況[3]，給奶牛養殖業帶來了巨大的經濟損失，因此本試驗旨在探究熱應激對哺乳母牛免疫和繁殖機能的影響，為哺乳母牛的科學養殖提供參考。

1 試驗方法與材料

1.1 試驗材料和儀器

試驗所用免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）和干擾素-γ（IFN-γ）酶聯免疫吸附檢測（ELISA）試劑盒，北京達科美科技有限公司；血糖（GLU）、谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、尿素氮（BUN）和甘油三酯（TG）試劑盒，美康生物科技有限公司。

全自動生化分析儀（LABOSPECT 008 AS），日立儀器蘇州有限公司。

1.2 試驗動物與飼養管理

選擇胎次相近、產奶量相當的2歲哺乳母牛（199.56±4.76 kg）40 頭進行監控和指標檢測。試驗期間所有試驗母牛飼養于同一棟牛舍中，每天早7：00和晚18：00定槽飼喂兩次；對哺乳母牛進行常規的免疫接種程序和驅蟲處理；哺乳母牛的基礎日糧參照參照中國飼料成分及營養價值表（2001），具體組成和營養成分見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 血清生化指標

分別于春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）和冬季（12月到次年2月）以頸靜脈采血的方式采集試驗哺乳母牛血液2 次，每次10 mL，于3 000 r/min條件下離心20 min，分離上層血清，置于-20 ℃保存待測。血糖（GLU）、谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、尿素氮（BUN）和甘油三酯（TG）含量采用美康生物科技有限公司的生化試劑盒，通過全自動生化分析儀進行檢測，具體操作步驟參照試劑盒說明書。

1.3.2 免疫功能指標

將上述采集的哺乳母牛血清樣品通過ELISA試劑盒分別檢測如下指標：IgG、IgM、IgA、IL-1β、IL-6和IFN-γ，具體操作步驟見試劑盒說明書。

1.3.3 繁殖機能指標

在哺乳母牛分娩前及分娩后不同時間分別對每頭母牛進行稱重并記錄，計算母牛哺乳前、哺乳后的平均體重、平均減重量和平均日采食量，并于斷奶后記錄母牛的發情間隔。

1.4 數據處理與分析

本試驗全部數據均采用Excel進行匯總整理，再用SPSS 26.0統計學軟件進行單因素方差分析，試驗結果以“平均數±標準差”的形式進行表示。

2 試驗結果

2.1 牛舍平均氣溫

貴州省興義市是我國西南地區的城市，屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候，冬季濕冷，夏季高溫悶熱。本試驗通過在牛舍中掛置的溫度計測得并計算出一年內不同時段的平均氣溫，結果見下表2，一年中夏季6—8月溫度最高，平均溫度為27 ℃，其次是春季3—5月和秋季9—11月，平均溫度分別為19 ℃和2 1℃，冬季12月到次年2月平均溫度最低為10 ℃。

2.2 熱應激對哺乳母牛血清生化指標的影響

熱應激對哺乳母牛血清生化指標的影響結果見表3。與其他季節相比，夏季（6—8月）哺乳母牛血清中的血糖和尿素氮水平顯著降低（P＜0.05）；全年各時間段哺乳母牛血清中的谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）和甘油三酯水平無顯著差異（P＞0.05）。

表3 熱應激對哺乳母牛免疫機能的影響

2.3 熱應激對哺乳母牛免疫機能的影響

熱應激對哺乳母牛免疫機能的影響結果見表4。與其他季節相比，夏季（6—8月）哺乳母牛血清中IgG和IgA的含量顯著降低（P＜0.05），IL-1β和IL-6的含量顯著升高（P＜0.05），IgM和IFN-γ有相應變化趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 熱應激對哺乳母牛繁殖機能的影響

熱應激對哺乳母牛繁殖機能的影響結果見表5。全年哺乳前哺乳母牛的平均體重基本沒有顯著差異（P＞0.05）；哺乳后，夏季（6—8月）期間哺乳母牛的平均體重與其他季節相比雖無顯著差異但也有所降低（P＞0.05）；與其他季節相比，夏季（6—8月）期間哺乳母牛的平均減重顯著提高（P＜0.05），平均采食量顯著降低（P＜0.05）；各季節哺乳母牛的發情間隔并無顯著差異（P＞0.05），但夏季（6—8月）期間哺乳母牛的發情間隔較其他時間段更長。

表5 熱應激對哺乳母牛繁殖機能的影響

3 分析與討論

熱應激會影響反芻動物的能量代謝水平，血液的生化指標可以反映機體各組織器官的功能及對飼料中營養的利用代謝情況[5]。姚志蘭等[6]通過研究熱應激對不同泌乳階段奶牛應激、抗氧化和肝功能相關指標的影響，發現在熱應激情況下各指標都表現出異常，且肝功能均不同程度受到損傷。上述研究結果與本試驗相一致，在本試驗中，與其他季節相比，夏季（6—8月）期間哺乳母牛血清中的血糖和尿素氮水平顯著降低（P＜0.05），血糖降低表示能量代謝受滯，尿素氮降低表示蛋白質利用率下降，且肝功能有損傷趨勢；ALT和AST水平雖不存在顯著差異，但較其他時間段明顯升高，說明熱應激對哺乳母牛的代謝水平產生了負面影響。

機體受到的應激程度和持續時間是影響機體免疫功能指標水平和炎癥因子升高的因素之一[7]。格日樂其木格[8]通過試驗證實了熱應激對放牧肉牛免疫功能和抗氧化能力的影響，結果表明與非熱應激期相比，處于熱應激期的放牧母牛免疫球蛋白IgA、IgG的含量極顯著下降（P＜0.01），與本試驗結果相一致。在本試驗中，與其他季節相比，夏季（6—8月）哺乳母牛血清中的IgG和IgA的含量顯著降低（P＜0.05），IL-1β和IL-6的含量顯著升高（P＜0.05）。IgG和IgA屬于免疫球蛋白的主要成分，反映體液免疫的水平，IL-1β和IL-6是主要的炎癥因子，介導機體炎癥反應。以上結果說明，在熱應激條件下哺乳母牛的免疫功能受到抑制，機體正常的體液免疫反應受到破壞。

母牛的受胎率和胎衣不下的發病率均與產犢季節的影響密切相關，在熱應激條件下，母牛的內分泌調節模式會發生明顯改變，導致孕酮水平增高和雌二醇水平降低[9，10]。亓建剛[11]對北京地區荷斯坦牛在熱應激條件下的生產性狀進行了調查分析，發現夏季產犢母牛的泌乳性能和產奶量低于其他產犢季節，在夏季常見疾病的發病率也相對提高。本試驗得出了一致的結果，即與其他季節相比，夏季（6—8月）哺乳母牛在哺乳前后的平均減重顯著提高（P＜0.05），平均采食量顯著降低（P＜0.05），發情間隔較其他時間段更長。以上結果說明，熱應激降低了哺乳母牛的生產性能，導致發情間隔延長，影響了哺乳母牛的繁殖機能。

4 結語

牛屬于恒溫動物，在采食或哺乳等生理活動中會產生大量熱量，因此夏季高溫高濕氣候極易引發母牛發生熱應激，導致生產性能降低，給養殖業帶來經濟損失。本試驗結果表明，熱應激條件下會導致哺乳母牛的免疫功能下降，繁殖性能降低，提高患病風險。貴州省興義市夏季高溫悶熱，建議當地奶牛養殖戶提高警惕，嚴格執行科學合理的飼養管理措施，減少牛群飼養密度，開窗通風，時刻監控并控制畜舍溫濕度，以避免哺乳母牛出現熱應激反應。