奶牛酮病的预防和治疗

2017-11-11 11:30 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量:39 [ 字号: ]
田兵 原生态牧业甘南牧场 兽医主管
早在1935年,荷兰兽医Wester在其兽医手册中就以“acetonuria”即丙酮尿来描述临床性酮病的症状。当时大家对酮病的致病原因所知甚少,只是怀疑肝脏在本病中起到了关键性作用。1943年,Durrell发现酮病在牧场中的发病率越来越高,并提示当时的牧场主应该重视这一问题,因为它会导致产奶量下降并可能带来其他经济损失。随后一些学者提出,酮病可能是由于糖类的代谢紊乱以及脂肪的不完全代谢导致。
酮病是一种以奶牛血清、牛奶以及尿液中酮体(β-羟丁酸(β-Hydroxybutyric acid,BHBA)、乙酰乙酸、丙酮)升高为主要特征的营养代谢性疾病,围产期高发,尤其是泌乳早期的高产奶牛。一般认为围产期是产前21天到产后21天,在这一时期,奶牛的干物质采食量(Dry matter intake,DMI)会大幅下降。有研究表明,在产前3周内奶牛DMI下降超过30%,同时,为了满足产犊和泌乳的能量需求,奶牛产后对葡萄糖、氨基酸和脂肪酸的需要量是产前的2~5倍。因而围产期能量负平衡(Negative energy balance,NEB)是不可避免的生理过程,出现NEB之后,奶牛就需要动员体脂供能,该过程一般在肝脏内完成,这一过程可成产生大量酮体,酮体也是奶牛机体重要的能量来源,但如果奶牛动员体脂所产生的酮体不能及时代谢,过多的酮体蓄积就会导致酮病的发生。发生酮病的奶牛,一般会表现出DMI下降、体重减轻,极少数出现神经型酮病症状。早期的研究表明,临床性酮病的发病率从3%到7%不等。通常大部分的患病奶牛无临床表现,呈现亚临床酮病症状。据报道,泌乳早期亚临床酮病的发病率为40%~60%,远高于临床性酮病。亚临床酮病奶牛虽无明显的临床症状,但会出现产奶量下降、繁殖性能降低,并且产后真胃变位和子宫炎等疾病的发生率也会升高,进而导致新产牛的淘汰率升高。
最初人们对酮病的认识聚焦在临床性酮病上。近10年的关注点逐渐从临床性酮病转向亚临床酮病。随着国内奶牛场的规模不断扩大,奶牛单产不断提高,围产期疾病防控的重要性日益凸显,亚临床酮病的受重视程度也越来越高。高酮血症的流行病学调查,使得牧场对于该病的致病机理有了更为深入的了解,相关研究也逐渐转向牧场水平的亚临床酮病监控,以期提高奶牛福利和生产性能。
酮病的分类方法很多,可根据临床症状将酮病分为亚临床酮病和临床性酮病,其中临床性酮病又包括了神经型酮病。
酮病的本质是葡萄糖缺乏或血液酮体的原发性升高,其原因可分为三种情况:产前脂肪肝;产后干物质采食量不足;原发性生酮先质摄入过高。可根据病因将酮病分为三种类型:Ⅰ型酮病、Ⅱ型酮病和富丁酸青贮型酮病
Ⅰ型酮病
Ⅰ型酮病主要出现在产后3~6周内,由于各种原因所引起的奶牛产后摄入能量不足(干物质采食量不足或者饲料中能量不足)所引起,如牛群密度过高,采食位不足,日料搭配不合理等。此类酮病之所以命名为Ⅰ型酮病,是因为其和Ⅰ型糖尿病有相似的地方,就是患病动物血液中的胰岛素浓度都很低。但造成这两类疾病时血液胰岛素浓度较低的原因却不相同。前者是由于长期缺乏生糖先质,低血糖所导致;后者可能是由于胰岛细胞缺陷造成的。
患Ⅰ型酮病的奶牛,在生糖先质缺乏时动用体脂供能,血液中的FFA和酮体浓度会急剧增高,同时奶牛体重下降。但此时奶牛肝脏机能正常,可将所产生的酮体转运出肝脏,供肝外组织使用,基本不会出现肝内再酯化作用。Ⅰ型酮病的预后一般良好,比较容易治疗,只要为其提供足够的生糖先质,以补充其缺失的葡萄糖,纠正NEB,奶牛即可恢复正常。Ⅰ型酮病的预防关键在于提高泌乳早期奶牛的干物质采食量。值得注意的是,由于泌乳早期的亚急性瘤胃酸中毒(SARA)比较常见,对饲料中谷物的加减应该视具体情况而定。提高奶牛的摄入能量,有些学者认为可在饲料中添加脂肪来提高饲料能量浓度,但是这种做法对预防Ⅰ型酮病不一定可取,因为脂肪需要经过肝脂代谢过程供能,有可能会增加进入肝脏的脂肪浓度,增加肝脏负担及TG沉积,并且有降低干物质采食量的可能性。
Ⅱ型酮病
Ⅱ型酮病和Ⅱ型糖尿病的症状有许多相似之处,如在患病动物体内的胰岛素浓度都很高,而且葡萄糖浓度也会很高,虽然对于前者来说高浓度的葡萄糖可能仅仅只是短暂的。Ⅱ型酮病又称脂肪肝型酮病,任何原因导致的产前体脂动员过度造成肝脏脂肪浸润都可造成此类酮病的发生。“肥胖奶牛综合征”易导致Ⅱ型酮病的发生,由于肥胖奶牛在产犊前后食欲下降最大,因此患Ⅱ型酮病的风险最高,围产期管理不好的较瘦的奶牛同样有发病的风险。
患Ⅱ型酮病的奶牛产前NEB波动幅度大,体脂动员幅度大,导致肝脏脂肪浸润增加,但通常完全表现出症状需要一段时间,一般多发于产后1~2周。该病的主要病因就是脂肪肝,由于奶牛产前即进行体脂动员,到产后开始泌乳,机体需要的能量进一步加大时,体脂动员量会急剧上升,这样就会导致血液中FFA浓度增加,最终导致肝内再酯化的发生,加剧脂肪肝的程度;一旦出现脂肪肝,肝脏的糖异生能力下降,进一步加重体脂动员形成恶性循环。同时,免疫细胞需要大量供能才能发挥作用,因此发生脂肪肝的奶牛一般会出现免疫力降低,导致各种感染性疾病的高发,如子宫炎、乳房炎和肺炎等。除肝脏代谢出现异常外,胰岛素抗性也可能是病因之一。肥胖可能是导致胰岛素抗性的主要原因,当产后奶牛出现NEB时,胰岛素抗性会阻止血糖进入机体细胞,导致严重的后果。
导致奶牛产前NEB及体脂动员幅度增加的原因多数来自管理,如产圈或者干奶后期圈内过于拥挤,饲喂栏不足,饲料配方不合理(能量浓度不足)等,另外转群应激也是重要因素之一。建议在产前21天内直至产犊不能转群,除非是产前数十分钟内进行转群(即出现产犊征兆时),同时产犊后立即将奶牛赶至新产圈内直到泌乳14天前不再转群。值得注意的是,肥胖的头胎牛可能经历比经产牛更为严重的Ⅱ型酮病,因为它们首次产犊,同时在牛群中的地位较低,采食量无法保证。
因为逆转脂肪肝恢复肝功能是一个长期和极其困难的工作,Ⅱ型酮病的预后不佳,治疗周期较长。虽然Ⅱ型酮病奶牛血清中酮体浓度没有Ⅰ型酮病的奶牛高,但是治疗通常无法挽回肝脏的糖异生能力。通常Ⅱ型酮病奶牛的产前血清中FFA的浓度会升高,同时继发真胃变位的几率较高。对于Ⅱ型酮病的产后预防,行之有效的方法是做好围产期奶牛的产前管理,包括营养管理和转群管理。对于干奶前期的奶牛,尽量控制体况,防止过肥;干奶后期的奶牛,要保证饲料的能量浓度和DMI;产犊前几天不要频繁转群,防止应激。
富丁酸青贮型酮病
此类酮病是由于奶牛采食了富含生酮先质——丁酸的饲料引发的。在制作青贮时,如水分含量较高(干物质含量不足)时,将导致梭菌的大量生长,梭菌会将部分碳水化合物发酵成丁酸而不是乳酸。瘤胃可以消耗一定比例的丁酸,大部分是用于瘤胃肌肉收缩功能,但是大部分的丁酸吸收后会直接转变成BHBA,引发酮病。有研究表明,奶牛每天摄入50g~100g丁酸即可能发生亚临床酮病,如果摄入超过200g则可能发生临床性酮病。这些数据只是在奶牛健康时统计的,但围产期奶牛要面对各种应激,如NEB、较低的干物质采食量、高蛋白饲料、高产、瘤胃酸中毒等,所以丁酸含量超过2%的青贮不应该饲喂奶牛,尤其是围产期奶牛,这种青贮不仅没有任何营养价值,反而会带来很大的负面影响。富丁酸青贮型酮病一般群发,某段时期酮病呈爆发式出现时,建议首先检测青贮丁酸含量,一旦确认青贮有问题,应立即停止饲喂。
酮病会引起干物质采食量下降、产奶量降低,一旦发生会给牧场带来严重的经济损失;同时酮病引起免疫力低下,继发子宫炎、乳房炎等感染性疾病,并且可能会继发真胃变位;酮病对繁殖性能影响较大,导致奶牛因生产性能或繁殖表现不佳而淘汰。Markusfeld研究发现,奶牛围产期疾病之间的相关性中,酮病是围产期疾病最主要影响因素,并且与真胃变位的相关度最高。
很多研究统计了酮病造成的经济损失,国外有统计,包含治疗、增加的淘汰率以及降低的产奶量所产生的费用,一例临床性酮病会带来约211美元的损失,牛群中亚临床酮病发病率每上升一个百分点,牧场的经济收益每天降低0.015美元/头·日,高于其他疾病造成的损失。
 
1 围产期疾病间的相关性(OR值)
奶牛酮体浓度超标,如不及时纠正,会导致干物质采食量下降,产奶量也随之降低。据报道,奶牛产后1~2周内血液中BHBA或者乳中酮体浓度升高都会导致泌乳早期产奶量的降低,产后第5天血清BHBA浓度≥2.0mmol/L的奶牛,在泌乳头7天内每天降低的产奶量在4kg以上。对于305天产奶量的统计发现,产后50天内出现血清BHBA浓度≥1.8mmol/L或者乳中酮体浓度上升的奶牛,一个泌乳期的产奶量下降超过300kg。
多项研究表明,奶牛血清BHBA浓度与真胃变位有很强的相关性。随着血清BHBA浓度升高,真胃变位发生率越来越高。高酮血症引起真胃变位的具体原因至今尚不明确,推测可能是由于引起奶牛血酮升高的病因也会造成真胃变位,也可能是因为采食量下降导致瘤胃充盈度不足而导致真胃变位的发生;也有研究认为,胰岛素和血糖浓度降低导致真胃肌肉蠕动下降,产气增加引起真胃变位。
奶牛体内酮体的升高会继发子宫炎以及亚临床子宫内膜炎。造成子宫炎发生的主要原因是患病奶牛的免疫力低下,导致子宫感染的发生。有报道称,产前干物质采食量下降与产后子宫炎有关,这可能是由于产前采食量下降造成产前FFA和产后BHBA浓度升高造成的。
奶牛在产后12~60内丙酮浓度≥0.4mmol/L时,平均空怀期从85天上升到139天。酮病造成繁殖性能下降的具体原因至今仍未完全清楚,已经证实严重的NEB确实会导致产后繁殖能力下降,卵泡的生长以及排卵激素调节、正常功能性黄体的发育都会受到NEB的影响。过量的体脂动员会导致血液中FFA浓度的升高,会造成胚胎活力差,影响繁殖性能。
酮病的治疗原则主要有三条:尽快恢复血糖水平;补充肝脏三羧酸循环中必需的草酰乙酸,使体脂动员产生的脂肪酸完全氧化,从而降低酮体的产生速度;补充生糖先质,维持血糖水平。可通过静脉输入高糖或口服生糖先质,如丙二醇或者丙三醇,提升并维持血糖。糖皮质激素也可用于酮病的治疗,其原理为:促进糖异生,减少外周组织对葡萄糖的摄取和利用,升高血糖,并增加肝糖元、肌糖元的合成;通过利用脂肪酸氧化过程中衍生的乙酰-CoA降低酮体的产生。糖皮质激素在单独注射时会降低患临床性酮病的奶牛BHBA的浓度,在实践中通常配合静脉输入高浓度葡萄糖以及口服丙二醇来进行治疗。应该注意的是,糖皮质激素会干扰乳蛋白合成,导致产奶量下降,并有造成流产的风险,因此应谨慎使用。
预防酮病最重要的原则,就是避免围产期影响奶牛干物质采食量的因素。如果泌乳早期牛群临床性酮病发病率超过10%或亚临床酮病发病率超过30%,即可认为是群体问题。牛场可根据牛群酮病风险评估的结果,确定发病原因,采取相应预防措施。具体做法为:随机采集产后50d奶牛血样12头(产后15天内和产后15~50d奶牛各6头),测定样品中亚临床酮病(>1.4mmol/L)发病率。判定标准:0/12为阴性牛场;1/12、2/12为临界牛场;>2/12为阳性牛场。对于阳性牛场,可从产后天数发病牛的比例,判定牛场酮病的发病原因,而后采取相应措施进行预防和整体控制。
笔者牧场现行的酮病检测流程是:对全群的经产牛产后第4天进行血酮检测,检测血酮值超过1.2mmol/L的牛连续3天灌服丙二醇,每次300ml,到产后第7天对灌服过的牛再检测一次血酮值,若依然超标,再继续灌服3天,到第10天不管酮体值高低不再灌服,流程结束。实施过程中发现,该流程对于预防和治疗Ⅱ型酮病效果确实有效,但唯一不足的是对牛群应激较大,操作比较麻烦,奶牛挤奶回舍后必须锁夹(但不能超过30分钟),不上夹的牛需要人为使其上夹后才能做灌服工作。
围产期控制奶牛体况,产前体况评分(Body condition score,BCS)在3.25分左右,>3.5分的奶牛不超过10%。体况评分主要取决于干物质采食量。理想化的体况可保证在泌乳的各个阶段的产奶量达到最高,同时繁殖性能与疾病表现良好,经济效益最大化。
体况评分是通过观察奶牛主要体脂分布区域进行主观评分。澳大利亚和新西兰一般使用8分或者10分制来进行体况评分;丹麦使用9分制进行评分;美国和爱尔兰使用5分制进行评估,其中1分表示过瘦,5分表示过肥。国内常用5分制评分方式。
转群管理
在产前数天内禁止转群,应在产前21天将奶牛赶至干奶后期牛圈,这样既方便饲料管理,又将奶牛产前应激降到最低,保证其采食量。
饲养管理
提供足够的饲料能量浓度,保证围产期奶牛的DMI。
脂肪肝控制
对于Ⅱ型酮病高发的牛场,应将控制关键点前移至围产期脂肪肝控制。目前已开发多重添加剂用于预防和缓解围产期奶牛脂肪肝,从而达到酮病预防和控制的目的。
过瘤胃胆碱
胆碱广泛存在于饲料中,瘤胃细菌会将其分解为游离胆碱,而这一部分的游离胆碱会进一步被瘤胃微生物发酵成甲烷,而失去作用,仅有极少一部分胆碱会被吸收,从而导致奶牛对饲料中胆碱的生物利用率极低,难以满足机体对胆碱需要。因此,在饲料中添加胆碱时,需要采用过瘤胃技术,使胆碱在瘤胃中的降解达到最低,在后段消化道释放、吸收。有研究表明,在奶牛日粮中添加过瘤胃胆碱会降低血液中FFA浓度和肝细胞的脂质沉积,可缓解和控制奶牛脂肪肝,进而预防Ⅱ型酮病的发生。其机理在于机体摄入胆碱后,产生更多的磷脂酰胆碱,促进极低密度脂蛋白的合成,加速脂肪从肝脏中转移出去的速度。在奶牛围产期饲料中添加过瘤胃胆碱,可以提高肝脏糖异生能力并降低肝内的脂质含量。一般建议,酮病风险较高的奶牛,产前21天开始饲喂过瘤胃胆碱12~20g/头·日,能够对酮病起到一定的预防作用。
过瘤胃烟酸
烟酸又名尼克酸、维生素B3或维生素PP,在动物体内转变为具有生物活性的烟酸胺。烟酸胺是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)的重要组成部分。NAD+和NADP+在机体的氧化呼吸作用时,能够传递H+,可促进脂肪酸和酮体氧化供能,减少酮体在体内的蓄积,同时可以促进糖异生作用,改善奶牛的葡萄糖的供应,改善高产奶牛产后NEB状况,同时烟酸具有抑制体脂动员的作用,降低酮体的产生量,从而降低酮病的发病风险。在日粮中添加烟酸后,奶牛产后1~4周,血糖升高,血酮显著下降。防止烟酸在瘤胃内降解而达不到功效,目前多使用过瘤胃技术进行包被。
莫能菌素
莫能菌素的作用是改变瘤胃革兰氏阳性菌的数量,促进丙酸盐的产生量并降低乙酸的生成量。由于丙酸可被肝脏转变为葡萄糖,其含量增加可减少低糖血症和体脂动员,达到预防酮病的作用。围产期给予莫能菌素,可减少50%的酮病发生率,同时降低FFA的浓度。目前美国和欧盟已经全面禁用莫能菌素,我国也规定莫能菌素不能用于泌乳牛,因此在使用上应谨慎。
参考文献(略)
 
本文链接:http://www.dairyfarmer.com.cn/kxyn_jbfz/2017-11-11/215776.chtml
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