淺談荷斯坦牛的熱應(yīng)激

淺談荷斯坦牛的熱應(yīng)激

應(yīng)激反應(yīng)是動(dòng)員身體的防御機(jī)制，克服刺激原的不良影響，保持身體在極端狀態(tài)下的穩(wěn)定性。這是一種特殊的生物理性狀態(tài)。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，身體形成了一個(gè)擴(kuò)大適應(yīng)性的生理反應(yīng)。奶牛的熱應(yīng)激是指奶牛對(duì)于不利于其生理的高溫環(huán)境產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和。奶牛是耐寒畏熱的家畜,正常體溫38.5℃,適宜的飼養(yǎng)環(huán)境溫度為10-20℃,當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)25℃,奶牛便會(huì)出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng):食欲下降,采食量減少,體溫升高,呼吸加快,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收和利用率下降,機(jī)體內(nèi)分泌機(jī)能紊亂,導(dǎo)致母牛泌乳量明顯下降;還影響公牛精子質(zhì)量,延長(zhǎng)母牛發(fā)情周期,縮短發(fā)情時(shí)間,造成母牛受胎率下降和出現(xiàn)死胎;還能使奶牛體內(nèi)免疫球蛋白減少,機(jī)體抵抗力降低,使乳房炎、子宮內(nèi)膜炎、胎衣不下等產(chǎn)科疾病發(fā)病率增高,對(duì)奶牛以后的繁殖力及各種生產(chǎn)性能影響極大,嚴(yán)重者可至死亡給養(yǎng)殖戶帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。1小的飼糧的熱耗量大且粗纖維含量高且一般放空反充1.1奶牛是源自北歐的耐寒畏熱品種,其單位體重的表面積小,散熱負(fù)擔(dān)重。1.2采食量大且飼糧中粗纖維含量高,以至熱增耗較大。1.3在反芻過(guò)程中瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生大量熱量。1.4隨著生產(chǎn)性能的不斷提高,泌乳所產(chǎn)生的熱量也大幅增長(zhǎng)。2熱耦合對(duì)牛的影響2.1牛奶嘴唇嗜食樞紐奶牛對(duì)熱應(yīng)激的反應(yīng)首先表現(xiàn)為食欲降低,采食量減少,從而造成機(jī)體營(yíng)養(yǎng)攝人量不足。Westra等(1986)報(bào)道:奶牛在熱應(yīng)激時(shí),延長(zhǎng)食糜過(guò)胃時(shí)間,通過(guò)胃壁上的胃伸張感受器作用于下丘腦厭食中樞,反饋減少采食量。一般認(rèn)為,外界溫度升高引起的熱應(yīng)激往往導(dǎo)致奶牛采食量下降,飼料轉(zhuǎn)化率提高。奶牛在22-25℃時(shí)采食量開(kāi)始下降,30℃以上時(shí)明顯下降,40℃時(shí)采食量不會(huì)超過(guò)l8-20℃時(shí)的60%,40℃以上時(shí)有的不耐熱品種將停止采食。試驗(yàn)證明,奶牛下丘腦有兩個(gè)采食中樞,位于丘腦上側(cè)區(qū)的嗜食中樞和位于丘腦下部?jī)?nèi)側(cè)的厭食中樞。他們可以直接接受各種感受器的信息。Westra等試驗(yàn)報(bào)道,甲狀腺激素(T3、T4)主要調(diào)節(jié)機(jī)體新陳代謝活動(dòng),奶牛在熱應(yīng)激時(shí),體內(nèi)的T3、T4分泌量大幅度下降,體內(nèi)的T3、T4變少,影響胃腸蠕動(dòng),延長(zhǎng)食糜過(guò)胃時(shí)間,使胃充盈,通過(guò)胃壁上的胃伸張感受器作用于下丘腦厭食中樞,反饋回來(lái)即減少采食量。另外溫度可直接通過(guò)溫度感受器作用下丘腦的厭食中樞,然后反饋回來(lái)抑制采食;溫度升高時(shí),奶牛散熱加強(qiáng),流經(jīng)全身皮膚表面的血量增多,導(dǎo)致消化道內(nèi)血量不足,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化速度,使消化道內(nèi)充盈,易導(dǎo)致胃的緊張度升高,從而抑制采食。溫度升高,奶牛為了減少熱增耗而減少采食量;溫度升高使奶牛飲水量急劇增加,從而相應(yīng)減少采食量。2.2影響奶牛產(chǎn)量的因素2.2.1熱應(yīng)激期乳狀的干酵母粉對(duì)奶產(chǎn)量的影響來(lái)自于美國(guó)密蘇里大學(xué)40年代末50年代初的大量報(bào)道已證實(shí)高溫對(duì)奶牛產(chǎn)量有不良影響。以氣溫10℃時(shí)的產(chǎn)乳量為100%,升到21.1、27.4、29.4和38.0℃,產(chǎn)乳量分別下降到89.3%、75.2%、69.6%和26.9%。李建國(guó)等(1998)報(bào)道荷斯坦奶牛與冬季非熱應(yīng)激期相比,熱應(yīng)激期牛的泌乳前期、中期和后期產(chǎn)奶量分別下降19.30%、15.88%和13.83%。說(shuō)明泌乳前期奶牛對(duì)熱應(yīng)激較中后期敏感,這與王前(1993)所報(bào)道的是一致的。魏學(xué)良等(2005)報(bào)道,奶牛在3-5月和10-2月的日平均泌乳量分別為(23.5±4.2)kg/d、(22.1±5.3)kg/d,均高于6-9月高溫時(shí)節(jié)的(17.6±5.1)kg/d,即在熱應(yīng)激期奶牛泌乳性能下降25.6%-33.5%。眾多試驗(yàn)表明,熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致奶產(chǎn)量減少,很大程度上是由于遭受熱應(yīng)激的奶牛采食量減少的緣故。但同時(shí)研究也證實(shí),即使給熱應(yīng)激的奶牛強(qiáng)行飼喂與對(duì)照組等量的日糧,它們的奶產(chǎn)量還是會(huì)下降。這是因?yàn)闊釕?yīng)激增加了奶牛自身生理維持與散熱的需要從而導(dǎo)致了飼喂效率的降低。一般認(rèn)為,產(chǎn)奶量的高低與乳腺泡、乳導(dǎo)管的形成和發(fā)育密切相關(guān)。乳腺泡、乳導(dǎo)管的形成和發(fā)育又受雌二醇(E-17β)和孕激素(P4)的調(diào)節(jié)。在熱應(yīng)激情況下,生殖內(nèi)分泌出現(xiàn)一些抑制反應(yīng),下丘腦分泌的促性腺激素釋放激素(GnRH)減少,血中P4含量下降,同時(shí)也影響E-l7β的變化,使青年母牛的乳腺形成和經(jīng)產(chǎn)母牛的乳腺再生受阻。2.2.2單因素對(duì)乳脂率和前體物質(zhì)的影響熱應(yīng)激對(duì)乳蛋白的百分比含量和乳比重的影響并不顯著,但熱應(yīng)激對(duì)脂肪含量的影響隨溫度不同而呈現(xiàn)出不同趨勢(shì)。Regan(1938)和50年代密蘇里州立大學(xué)的研究報(bào)道相似,認(rèn)為在10-32.2℃間乳脂率下降,32.2℃到40.6℃乳脂率升高。這是由于在前期奶牛采食精料量增多,纖維攝取量下降,以致瘤胃內(nèi)低脂肪酸如乙酸、丙酸等的比例縮少,而乙酸、丙酸是合成乳脂的前體物質(zhì),于是奶牛的乳脂率降低;在后期由于產(chǎn)乳量的急劇下降,乳脂反而升高。2.3繁殖性能的影響2.3.1熱應(yīng)激干擾乳牛睪丸的發(fā)育對(duì)母牛繁殖機(jī)能的影響可以大體歸結(jié)為四方面:一是高溫使奶牛散熱時(shí)皮膚的血容量增大,造成深部血流量減少,導(dǎo)致子宮血液供給胚胎發(fā)育所需養(yǎng)分、氧及水分相對(duì)不足和胎盤(pán)發(fā)育受阻;二是體溫升高后,導(dǎo)致生殖道過(guò)熱,影響了受精卵的發(fā)育和附植;三是促腎上腺皮質(zhì)素(ACTH)大量分泌干擾垂體前葉其他激素的分泌,如FSH、LTH、LH等,從而導(dǎo)致生長(zhǎng)乳牛性腺發(fā)育不全;四是高溫刺激使奶牛的免疫力下降,食欲減退,營(yíng)養(yǎng)不良,血糖降低等。奶牛雖為全年多次發(fā)情的動(dòng)物,但其發(fā)情仍受不同程度的季節(jié)因素影響。生產(chǎn)實(shí)踐表明,奶牛春秋兩季配種受胎率最高(達(dá)60%、63.1%),夏季最低(35.5%),其原因?yàn)?奶牛卵細(xì)胞的分化、發(fā)育、受精卵著床、分娩、性機(jī)能及第二性征的表現(xiàn),,都可能受到熱應(yīng)激的干擾而出現(xiàn)障礙。一般認(rèn)為,在熱應(yīng)激情況下,促腎上腺皮質(zhì)素(ACTH)大量分泌干擾垂體前葉其他激素的分泌,如FSH、LTH、LH等,從而導(dǎo)致生長(zhǎng)乳牛性腺發(fā)育不全,成年母牛卵子生成和發(fā)育受阻。因此,熱應(yīng)激使精子與卵子的受精率下降。奶牛情期縮短,發(fā)情表現(xiàn)不明顯或乏情,影響適時(shí)配種,從而降低受胎率。另外,在配種后胚胎著床期易引起胚胎吸收、流產(chǎn)等現(xiàn)象,李建國(guó)等(1998)報(bào)道夏季產(chǎn)犢牛的胎衣不下發(fā)病率較冬季高23.33%。2.3.2高溫、熱應(yīng)激對(duì)精子濃度和頂體完整率的影響對(duì)公牛繁殖機(jī)能的影響可以大體歸結(jié)為三方面:(1)高溫環(huán)境下,附睪內(nèi)精子的呼吸作用增強(qiáng),同時(shí)消耗大量的代謝基質(zhì),因此當(dāng)精子排出后,其活力大大的降低。(2)影響頂體的完善。頂體位于精子的頭部,內(nèi)含與受精有關(guān)的蛋白酶、透明質(zhì)酸酶和穿透酶等,它容易發(fā)生變性而頭部脫落,尤其對(duì)熱應(yīng)激敏感。(3)影響精子的密度和數(shù)量,由于高溫使睪丸的生精機(jī)能受到損害,抑制了精子的發(fā)生和形成,異常精子數(shù)增多,密度嚴(yán)重下降。楊殿軍等(1989)通過(guò)研究氣象因素對(duì)種公牛精液品質(zhì)的影響后發(fā)現(xiàn),7-8月份高溫期,精液各性狀指標(biāo)呈下降趨勢(shì),氣溫起著主要作用,直接導(dǎo)致9-10月的精子活力從原來(lái)的0.59左右下降到0.51-0.52,高溫對(duì)射精量和精子密度影響不大。謝莊等(1996)研究季節(jié)對(duì)種公牛精液品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)采精量和精子數(shù)以夏季最高(P<0.05),而原精活力和凍后活力夏季最低(P<0.01)。鄭偉等(1994)測(cè)定分析冷凍精子頂體完整率的季節(jié)性變化,發(fā)現(xiàn)夏季,特別是8、9月的頂體完整率最低(30.44%;32.75%)。2.4血中co過(guò)度排血法Wise(1998)報(bào)道,熱應(yīng)激時(shí)牛血清中皮質(zhì)醇濃度升高,孕酮和雌二醇含量無(wú)變化,奶牛呼吸頻率增加,血中CO2過(guò)度排出,同時(shí)唾液大量分泌,皮膚蒸發(fā)量相對(duì)增加,從而增加血液中電解質(zhì)的損失,如鉀、鈉、鎂等。李建國(guó)(1998)報(bào)道,熱應(yīng)激狀態(tài)下奶牛血清中γ-球蛋白、血鈣血鉀及抗壞血酸水平顯著下降,血鎂水平也有下降趨勢(shì)。大量研究顯示,熱應(yīng)激可使牛血漿中的核黃素、煙酸、泛酸、生物素、VB等含量下降。3奶牛熱耦合規(guī)則3.1加強(qiáng)與紅島牛的雜交研究,成為分析參考指標(biāo)國(guó)內(nèi)外研究表明,奶牛中也有耐熱性較強(qiáng)的品種,采用歐洲良種公牛與本地母?；蛄雠ｋs交,是提高熱帶和亞熱帶地區(qū)牛遺傳進(jìn)展的重要方法。海南省紅島種畜場(chǎng)利用荷蘭黑白花牛和辛地紅瘤牛與海南黃牛雜交,經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐觀察,雜種奶牛具有耐熱、耐粗飼、抗病力強(qiáng)、泌乳量高且穩(wěn)定等優(yōu)良特性。大量資料表明,直腸溫度、呼吸頻率、血紅蛋白、紅細(xì)胞鉀均可作為牛耐熱性的生理生化指標(biāo)。甲狀腺素和皮質(zhì)醇因與機(jī)體的代謝有關(guān),可作為評(píng)定的參考指標(biāo)。耐熱奶牛品種的選育還需廣大研究工作者的繼續(xù)努力。3.2加強(qiáng)食品監(jiān)督管理3.2.1日糧中精料的控制炎熱季節(jié),飼料的熱增耗越多,越增加動(dòng)物的散熱負(fù)擔(dān),熱應(yīng)激也越嚴(yán)重。反芻動(dòng)物采食精料的熱增耗約占代謝能的25%-40%,而粗飼料的熱增耗則占40%-80%。因此,奶牛的夏季日糧中應(yīng)適當(dāng)增加精料,并且最好將精料粉料改為顆粒料,使之體積小,質(zhì)量精,以利于奶牛的消化吸收。同時(shí),在保證瘤胃正?；顒?dòng)的前提下,適當(dāng)減少日糧中粗纖維含量或?qū)⒋掷w維切短、磨碎。另外,應(yīng)保證供應(yīng)奶牛充足的清涼飲水也是十分重要的。3.2.2激導(dǎo)致代謝率提高Joshi等觀察到奶牛在高溫環(huán)境下,皮膚的蒸發(fā)量加大,其氮的排出相應(yīng)增加。熱應(yīng)激引起代謝率升高,加速了體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解。而此時(shí)奶牛的采食量反而減少,使蛋白質(zhì)的攝入也相應(yīng)減少。因此,必須適當(dāng)提高奶牛日糧的蛋白質(zhì)水平,但一般不超過(guò)日糧干物質(zhì)的18%。關(guān)于蛋白質(zhì)的利用方面一般認(rèn)為降解蛋白和非降解蛋白的比例以3:7為宜。3.2.3補(bǔ)飼保護(hù)脂肪在夏季高溫季節(jié),能量是高產(chǎn)奶牛日糧中的第一限制性養(yǎng)分。BarreyHarris(1995)報(bào)道,總可消化養(yǎng)分在72%-76%或日糧干物質(zhì)含1.42-1.46MJ/kg消化能時(shí),采食量變化不大,故炎熱季節(jié)奶牛日糧的能量濃度應(yīng)達(dá)此數(shù)范圍。補(bǔ)飼保護(hù)脂肪(過(guò)瘤胃脂肪)如棉籽粒、大豆粕等,對(duì)緩解熱應(yīng)激有良好效果,有利于熱應(yīng)激奶牛保持生產(chǎn)性能。楊金波、李非(2002)試驗(yàn)表明,過(guò)瘤胃脂肪的添加使奶牛產(chǎn)奶量顯著增加,乳的成分發(fā)生變化,其中乳脂含量上升6.23%,乳蛋白的含量下降4.25%。同時(shí),添加過(guò)瘤胃脂肪,顯著地改善了泌乳牛的體況,對(duì)產(chǎn)量高而體質(zhì)差的奶牛具有重要意義。Chalupa建議在含谷粒與粗料的乳牛日糧中可添加3%的脂肪或脂肪酸。應(yīng)該注意的是在補(bǔ)飼脂肪時(shí),必須補(bǔ)充1%的鈣和0.3%的鎂,因?yàn)樘砑又緯?huì)影響鈣和鎂的吸收。3.2.4抗熱應(yīng)激研究夏季由于呼吸和排汗增加常引起礦物質(zhì)不足,應(yīng)增加鈣、磷、鎂、鈉、鉀等的喂量。通?？梢栽谌占Z中添加NaHCO3、KCl和MgO等,一般飼料中鎂、鉀和鈉的含量(占干物質(zhì))分別以0.2%-0.35%,1.5%和0.5%-0.6%為宜。另外由于鉻作為作為葡萄糖耐量因子(GTF)的活性成分可能在抗熱應(yīng)激中發(fā)揮重要作用,它也越來(lái)越受到人們的重視。李紹玉(1999)和張敏紅(2000)采用吡啶羧酸鉻、李新建(2003)采用煙酸鉻、張龍濤(2004)采用酵母鉻的添加效應(yīng)研究表明,適量添加鉻均可不同程度緩解熱應(yīng)激對(duì)乳牛的影響。日糧陰陽(yáng)離子平衡(dietarycation-anionba1ance,DCAB)直接影響體內(nèi)的酸堿平衡、離子平衡及酶系統(tǒng)等。在配制奶牛的日糧時(shí),不僅要考慮礦物質(zhì)元素的種類和絕對(duì)量,以防止缺乏癥狀或中毒癥狀的出現(xiàn),而且應(yīng)考慮DCAB狀況,通過(guò)調(diào)節(jié)日糧陰陽(yáng)離子組成,使機(jī)體保持最佳的酸堿平衡狀態(tài),充分發(fā)揮其生產(chǎn)潛力。3.2.5對(duì)夏季熱應(yīng)激的作用效果和機(jī)理研究低許多維生素具有抗熱應(yīng)激的作用。一般通過(guò)提高日糧中維生素A、D、E和C的濃度來(lái)達(dá)到緩解熱應(yīng)激的效果,但對(duì)其作用效果和機(jī)理問(wèn)題研究相對(duì)較少。大量研究表明煙酸可顯著提高夏季熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量;維生素C不僅能緩解熱應(yīng)激,還可刺激紅細(xì)胞生成,增加堿貯,使瘤胃液中纖毛蟲(chóng)和瘤胃VFA增加。3.2.6熱應(yīng)激期乳牛奶的產(chǎn)奶量張龍濤(2004)研究表明,在乳牛日糧中添加酵母培養(yǎng)物10g/頭·d,可緩解熱應(yīng)激導(dǎo)致的產(chǎn)奶量下降。李紹玉(1999)和張敏紅(2000)采用吡啶羧酸鉻、李新建(2003)用煙酸鉻都提高了熱應(yīng)激期乳牛產(chǎn)奶量。高騰云等研究表明奶牛日糧中添加1.2mg/kg的F89,可以增加奶牛的粗飼料采食量和減緩產(chǎn)奶量的下降;添加20mg/kg的瘤胃素,奶牛的日平均產(chǎn)奶量比試前提高8.32%,比對(duì)照組提高12.86%,同時(shí)這兩種物質(zhì)都具有抗熱應(yīng)激和提高血清PRL及T水平的趨勢(shì)。在熱應(yīng)激情況下常用的添加劑有:某些復(fù)合酶制劑、瘤胃素、酵母培養(yǎng)物、鉻制劑等以及一些有清熱解暑、涼血解毒作用的中草藥,兼有藥物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的雙重作用,也可有效緩解熱應(yīng)激反應(yīng),如石膏、板藍(lán)根、黃芩、蒼術(shù)、白芍、黃芪、黨參、淡竹葉、甘草等。3.3加強(qiáng)食品管理3.3.1降低舍溫和濕度可加裝吊扇、水簾及采用防熱幅射性能較好的建材做舍頂?shù)染C合措施降低舍溫,但應(yīng)注意保持牛舍通風(fēng)干燥,密切注意牛舍濕度,將牛舍濕度控制在80%以下,否則會(huì)影響奶牛的蒸發(fā)散熱。3.3.2改善保護(hù)裝置在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)四周栽植樹(shù)木,運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上方用遮蔭棚網(wǎng)。有條件的可搭建涼棚,棚頂采用隔熱性能好的材料。3.3.3提供干凈、涼爽的飲用水炎熱時(shí)提供清涼的飲水可吸收牛體內(nèi)一部分熱量,從而起到降溫的目的。因此要讓奶牛根據(jù)需求盡量多飲涼水,加快水分蒸發(fā),加快散熱。3.3.4延長(zhǎng)喂食時(shí)間，增加喂食次數(shù)高溫時(shí)可以由3次改為4次飼喂并避開(kāi)正午時(shí)分(在傍晚、夜間和清晨飼喂),這樣既可增加乳牛食欲,又能增加進(jìn)食量。3.3.5預(yù)防藥物感染經(jīng)常用