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围产期健康奶牛与酮病、亚临床低钙血症病牛血液代谢谱的比较与分析

王建国  
【摘要】:围产期(又称过渡期)奶牛经历妊娠-分娩-泌乳的一系列生理变动。尤其是高产奶牛在妊娠后期和泌乳初期能量需求和生理变动更加剧烈,一旦机体由于生理或病理性因素无法及时做出适应性调整,便有可能引发酮病、脂肪肝和低钙血症等生产性疾病。随着奶牛泌乳量的大幅增加和养殖业集约化程度的不断提高,使得酮病和亚临床低钙血症等疾病的发生往往具有群发性特征,该类疾病不仅能引起奶产量下降,而且酮病和亚临床低钙血症也增加了奶牛对其它疾病的易感性,对奶牛业影响巨大。因此,开展营养代谢状态的群体监测显得尤为必要。处在不同生理阶段的围产期奶牛代谢状态亦不同,监测可作为围产期奶牛代谢谱的相关血液生化指标,便有可能对围产期奶牛的营养代谢状态做出评价,在预测、预报酮病和低钙血症等生产性疾病中具有重要意义。有研究者提出了通过定期检测血液、尿液和乳中的某些成份,以评价畜群或个体营养状态,预警营养代谢障碍性疾病的“凯谱顿代谢谱”(camptonmetabolic profiles)。 血液指标及体况评分已经被认为是监测围产期奶牛群体健康和预测奶牛群体患病风险的主要依据。例如,监测能量代谢是否平衡的主要生理学参数包括GLU、NEFA、BHBA以及体况评分的改变等,并已确定了这些指标的预先定义范围。虽然其它的一些血液生化指标参数目前还没有被用做常规群体健康监测体系,但这并不意味着这些指标不重要,而是对于这些指标目前还没有确切的定义范围。本研究利用生物化学和ELISA方法,旨在通过检测围产期健康奶牛血液中糖、脂肪、蛋白质、矿物元素代谢及胰岛素敏感性、炎症反应等相关指标,确定可作为围产期健康、酮病和亚临床低钙血症奶牛代谢谱的相关血液生化指标的变动范围和变动规律,为运用代谢监测评价围产期奶牛营养代谢状态,预测、预报围产期奶牛生产性疾病提供理论和试验依据。 围产期健康奶牛血液生化指标的变动:结果表明,围产期奶牛普遍存在生理性能量和钙负平衡,胰岛素敏感性降低,肝脏的正常功能受到一定程度的影响。确定了妊娠后期、分娩和泌乳初期奶牛血液中能量和矿物元素代谢、激素、细胞因子及急性期反应蛋白等指标的变动范围及规律;与围产期生理变动密切相关的指标主要有:NEFA、BHBA、RQUICKI、TG、TBIL、DBIL、IBIL、AST、GGT、LP、Ⅰ C TP、IL-6、IL-8、HP、SAA、HYP、1,25(OH)2D3、PTH以及Ca、Mg、K和Zn等。围产期奶牛,尤其是临近分娩期,血液中细胞因子(IL-1、IL-6和IL-8等)水平及Zn浓度下降,急性期反应蛋白(如HP和SAA等)浓度较高,可能与该时期奶牛免疫力低下有关。 建立合理和切实有效的奶牛酮病和亚临床低钙血症群体监测体系对于预防和及时诊断该类疾病具有重要的现实意义。本研究在确定围产期奶牛代谢谱的相关指标变动范围和变动规律的基础上,运用预防医学的观点和理论,通过临床检查并结合生物化学和ELISA方法,检测、比较了群体水平围产期健康奶牛与酮病和亚临床低钙血症奶牛血液中糖、脂肪和蛋白质代谢等相关指标的差异,并进行相关性分析,筛选具有诊断价值的特异性指标,利用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)对相关指标在奶牛酮病和亚临床低钙血症诊断中的效用进行比较,并在此基础上确定临界值(cut-point),以期为围产期奶牛酮病、亚临床低钙血症的诊断和群体监测提供有效的数据支持。 酮病奶牛血液代谢参数的评价:结果表明,奶牛酮病多发生于产后1-3周,以产后1周发病比例最高,因此,产后3周内泌乳牛群是酮病监测的重点。酮病奶牛胰岛素敏感性降低,肝功能指标轻度异常,存在免疫抑制现象。血液NEFA、BHBA和GLU浓度是监测酮病奶牛能量代谢状态的首选指标,初步确定RQUICKI、AST、AST/ALT、LDH、DBIL、TBIL和CREA是可用于酮病诊断和群体监测的辅助指标,并确定了其可能的cut-point值。 此外,在前期对围产期和酮病奶牛筛选的过程中,发现部分奶牛存在高血糖、高胰岛素和高BHBA现象,据此,本研究中将低糖、低胰岛素的Ⅰ型酮病与Ⅱ型奶牛酮病进行比较。结果表明,Ⅱ型酮病奶牛比Ⅰ型酮病奶牛存在较为严重肝功能、组织损伤和胰岛素抵抗;奶牛Ⅱ型酮病与脂肪肝的发生密切相关。 亚临床低钙血症奶牛血液代谢参数的分析:结果表明,与健康奶牛相比,亚临床低钙血症奶牛在泌乳初期存在更加严重的能量负平衡,这也可能是亚临床低钙血症奶牛易感酮病和脂肪肝等能量代谢障碍性疾病的主要原因。在群体水平,亚临床低钙血症奶牛部分血清酶学指标(AST/ALT、GGT)和促炎因子以及急性期反应蛋白(HP、SAA)显著升高,表明奶牛亚临床低钙血症过程中存在一定程度的炎症和肝细胞损伤。高P、低Mg是引起或加剧奶牛钙负平衡的风险因素,可能“钝化”PTH作用,抑制1,25(OH)2D3的合成,导致肠钙和骨钙吸收以及肾脏对钙的重吸收减少,进而引起血钙浓度下降。亚临床低钙血症奶牛血液中Zn浓度降低,可能与罹患该病奶牛免疫抑制有关。TRAP和GGT是评价亚临床低钙血症代谢状态的辅助指标,并确定了其可能的cut-point值。 总之,围产期奶牛经历一系列生理变动,而糖、脂、蛋白质和矿物元素等代谢过程不是彼此孤立的,存在着错综复杂的相互作用,诸多因素可影响奶牛个体或群体代谢状态,采用单一监测指标的做法是不可取的,选择数种指标组合监测才有可能提供可靠的诊断信息。


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