犊牛笔记系列39——如何使用初乳折射仪

2018-02-07 15:12 荷斯坦奶农俱乐部 访问量:670 [ 字号: ]

Jim Quigley  译者 李骁勇

       引言。检测新生犊牛的被动免疫水平可以监测犊牛的饲养管理水平。足够多的研究表明,生后的免疫蛋白(Ig)水平在很大程度上决定犊牛的死亡率和发病率。此外,犊牛的其他表现(日增重、采食量、抗病能力)都受到了犊牛出生24小时内获得的免疫水平的影响。
       有一种常用的检测犊牛被动免疫水平的工具,这就是折射仪。这种仪器被兽医广泛用于确定犊牛的整体健康状况。这篇犊牛笔记将提供一些关于使用折射仪的见解,以及检测结果的解读方法。

       折射仪的工作原理
       折射仪的工作原理是让一束光线射透液体样品,然后测量由于样品中的成分而导致光被折射(或弯曲)的量。在血液中,蛋白质会导致光线弯曲。蛋白质分子越大,光线被弯曲的角度就越大。在照片中,这名学生正在检测刚刚到达实验室的犊牛血清样本,来确定其中的蛋白质含量。
       折射仪测量的是什么?
       折射仪测量的是血清总蛋白量,而不是血清中IgG的量。在新生犊牛血液中总蛋白质与IgG之间通常存在密切的相关性,因为在初乳中所摄入的最大蛋白质就是IgG。出生24小时的犊牛,血清总蛋白与IgG之间的相关性约为0.71。这意味着,在出生24小时的犊牛血液中,大约50%的总蛋白质的变化可以归因于IgG变化(见图1)。
       新生犊牛需要多少蛋白质?
       大多数犊牛专家推荐以下的指导原则,通过总蛋白量来评估犊牛的被动转移免疫水平:
       1.﹥5.5/dl:被动免疫成功;
       2.5.0至5.4/dl:被动免疫水平中等;
       3.﹤5.0/dl:被动免疫失败。
       值得注意的是,在这个图中,5.0g/dl的血清蛋白相当于1000mg/dl(或10g/L)的IgG,许多犊牛专家认为这是成功的被动转移。使用这张图中的数据,标准是:
       1.﹥5g/dl:被动转移成功;
       2.4.75到5.0:被动免疫水平中等;
       3.< 4.75/dl:被动免疫失败。

       正如你所看到的,血浆蛋白和血浆IgG之间的关系不是绝对的。为了解读数据浮动和初乳、动物因素及环境因素之间的关系,这需要更多的数据。两组不同动物之间的差异表现在图1和图2中。

               

       检测结果的准确程度
       折射仪在测量光的折射率上是相当准确的,折射率与血液中的蛋白质含量密切相关。然而,在评估折射仪测量犊牛被动免疫数据的有效性时,有几个因素需要考虑:
       1.折射仪的质量。低成本的折射仪或许可以准确地测量上文提到的大致的分类,但是可能不会精确地区分微小增量,比如5.1和5.2g/dl之间的差别。在购买之前,检查仪器的准确性和精确度。更精确的仪器通常相当昂贵。一般来说,牧场使用的折射仪不应该被认为是实验仪器。相反,它们应该作为牧场管理工具。高精密、昂贵的(超过1000美元)折射仪可用于临床或实验条件。
       2.犊牛的日龄。随着犊牛日龄的增长,血清蛋白和IgG之间的关系将会发生变化。食物来源的除IgG外的其他蛋白和IgG从血液转运到身体其他器官,都可以影响测量的准确性。因此,最佳的测定日龄是当犊牛处于大于1日龄而小于3日龄之间。最好等到犊牛出生至少24小时以后,以确保其从肠道中完全吸收IgG。在大约3日龄后,IgG和总蛋白之间的相关性将会改变。
       3.被吸收的蛋白质的类型。在正常的初乳中,IgG和其他非Ig蛋白之间的关系是相当稳定的。因此,折射仪测量结果与被动免疫之间的关系将是可信的。然而,如果这种关系发生了改变——比如,使用初乳添加剂,就会影响到折射仪结果的准确性。

       如果用折射仪测量血浆蛋白质的含量很低呢?
       如果你的犊牛没有达到目标水平,你可以考虑以下几个因素:
       1.仪器。确保折射仪正常工作。使用时轻拿轻放,不用时保存良好。定期的维护、保养和校准将延长仪器的使用寿命。对不准确和有故障的仪器的依赖,只会危害初乳管理程序。
       2.温度。折射仪的结果是由所测样品的温度决定的。温度的变化会对折射仪读数产生重大影响。
       3.初乳的质量。如果小牛所摄入的初乳中IgG量不足,那么血清蛋白(和IgG)就不达标了。有关测量初乳质量的更多信息,请参阅犊牛笔记第22篇使用比重计测量初乳质量。低质量的初乳对犊牛养殖者来说是一个会造成严重危害的问题。低质量的初乳可能在任何饲喂过程中都提供不了充足的IgG。如果确实存在低质量初乳问题,考虑使用储存的初乳和/或初乳添加剂。
       4.初乳的摄入量。犊牛吃下了应有的初乳量了吗?如果没有,你可以考虑使用食道投喂器来迫使犊牛吃下足量的初乳。当然,摄入大量的低质量的初乳可能仍然不能提供足够的血清蛋白浓度。
       5.犊牛的日龄。随着犊牛日龄增长,总蛋白质和IgG之间的关系会发生变化(见上文)。当你采集血液检测蛋白质含量时,确保犊牛在适当的日龄范围内。此外,给犊牛饲喂初乳的时间也会影响折射仪的测量结果。初乳饲喂较晚的犊牛(出生2~4小时后),其IgG的吸收效率比刚出生的犊牛就差了很多。
       6.犊牛的大小。给不同犊牛饲喂等量的初乳,体重大的犊牛比体重小的,会有较低的血清蛋白含量。这是因为大犊牛的血液体积更大,因此,稀释了蛋白质(和IgG)。

       个别犊牛的检测数据过高是什么原因?
       有两种可能性:首先,这些犊牛可能处于脱水状态。准确的蛋白质测量结果依赖于血液量。在脱水的状态下,水离开了血液循环系统,使其他血液成分浓缩。这可以导致蛋白质含量非常高(最高可达8g/dl)。或者,检查你的折射仪,可能是它出现故障了。

       在初乳中补充添加剂并没有提高蛋白质读数,是什么原因?
       在添加商品化的初乳添加剂时,有几种你无法确定差异的可能性:
       1.添加剂没有被吸收。不排除添加剂的吸收动力学相对较差,导致对犊牛的总蛋白量没有显著的贡献。
       2.添加剂中的蛋白质不足。大多数的初乳添加剂含有大量的蛋白质(﹥50%),因此应该对犊牛的总蛋白有所贡献。例如,吸收454g含有60%蛋白质的添加剂,将提供454×0.6=272.4g蛋白质。如果这272.4g被完全吸收到40公斤重的犊牛的血液中(假设有9%的血浆量),那么血浆蛋白就应该增加75g/L,或者7.5g/100ml。因此,如果一个小牛犊的出生时的总蛋白含量为4.0g/dl,在24小时则应该是11.5g/dl。这种蛋白质的浓度比正常犊牛的要高得多,所以添加剂中的总蛋白质不可能导致折射仪读数不增加。不影响免疫反应的蛋白质通常用于蛋白质合成,转化为能量或从尿液排泄。在出生一两天的犊牛上会发生一种典型的情况,即高蛋白尿,这是犊牛排出了初乳或添加剂中多余的蛋白质。
       3.给犊牛饲喂初乳和添加剂的时间太晚了。随着犊牛出生的小时数增加,它们吸收IgG的能力就会减弱,直到大约24小时肠道“关闭”。饲喂初乳或添加剂过晚(12小时后),对整体循环中的IgG含量不会有显著的增加。
       4.折射仪不够精确,无法确定差异。大多数手持的折射仪只能精确到±0.2g/dl。这意味着它不能有效地区分5.0和5.2g/dl。比如下面的例子。除了正常的初乳(30g的IgG/L),牧场还提供了一种能提供45克IgG的初乳添加剂。假设初乳和添加剂有同样的IgG吸收效率(25%),将会发生以下情况:
       (1)血液的初始蛋白质含量为4.0g/dl;
       (2)犊牛体重=40公斤×0.09血浆含量=3.6L血浆;
       (3)来自初乳的IgG=30g/L×4L×0.25/3.6 L血浆=0.83g/dl增量;
       (4)来自添加剂的蛋白质=45克×0.25/3.6=0.31g/dl增量;
       (5)因此,饲喂初乳的犊牛将有4.0+0.8=4.8g/dl;饲喂初乳和添加剂的犊牛=4.0+0.8+0.3=5.1g/dl。根据折射仪的质量、犊牛体重的差异、第一次饲喂的时间以及其他许多因素,0.3g/dl的差异可能无法用手持的折射仪来辨别到。在这种情况下,应该使用更精确的临床折射仪或其他方法测量IgG。
       总结
       好了,都说清楚了。折射仪是初乳饲喂管理方案中的有效工具。正确地使用和解读结果可以帮助你更好地喂养健康的、有生产潜力的犊牛。
       (感谢卡洛尔亚当斯博士为该篇犊牛笔记提供血清数据。)
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