围产期奶牛钙、磷代谢障碍调查研究

    金锡山　舒适　夏成　李昌盛　钱伟东　李兰

    摘要：对黑龙江两个规模化奶牛场围产期奶牛钙、磷情况进行了调查研究。通过对不同时间点奶牛血浆钙、磷浓度的检测，两个牛场分娩当天低血钙发病率分别为90.32%和80.95%。

    关键词：围产期；奶牛；钙；磷；代谢障碍

    中图分类号：S823.9+1 文献标识码：A 文章编号：1007-273X（2014）09-0006-03

    钙、磷是动物体内含量最多的矿物质，约有99%的钙和85%的磷以羟磷灰石[Ca（PO4）6（OH）2]的形式（骨盐）沉积于骨组织中。在正常情况下，血中的钙、磷与骨中的钙、磷维持动态平衡，即成骨作用和溶骨作用的正常进行是维持血中钙、磷恒定的重要环节，也是维持机体生理功能所必需的[1]。奶牛血液中的钙、磷浓度变化是机体钙、磷代谢发生障碍的最主要变化，一般呈降低状态，可导致奶牛发生生产瘫痪、牛地方性血红蛋白尿、产后血红蛋白尿等疾病。由于钙、磷代谢障碍引起的奶牛营养代谢性疾病造成规模化养殖场的奶牛淘汰率及死亡率均上升，每年给奶牛业造成严重的经济损失。本研究通过对黑龙江规模化奶牛场奶牛的各种血液生化指标检测，对黑龙江地区奶牛钙、磷代谢障碍情况进行调查研究，为今后治疗及预防钙、磷代谢障碍引起的疾病和造成的损失提供依据。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    1.1.1 试验动物与分组 本试验在黑龙江某两个牛场选取胎次、体况、泌乳量相近和健康的分娩当天荷斯坦奶牛作为试验动物。随机选取产前2～15 d奶牛（I组），分娩当天奶牛（II组）及产后2～15 d奶牛（III组），并将其分为六组，A牧场：IA组（n=21），IIA组（n=31），IIIA组（n=30）；B牧场：IB组（n=31），IIB组（n=21），IIIB组（n=30）。两奶牛场均按中国奶牛饲养标准饲喂奶牛。

    1.1.2 样本采集 分别与产前2～15 d内、产后2～15 d内以及分娩当天24 h内对随机选取的实验奶牛清晨空腹尾根静脉采血10 mL，加入150 IU肝素抗凝，在30 min内以5000 r/min，5 min分离血浆，分装后置于-80℃冰柜冷冻保存，须在1 h内完成以上所有工作。

    1.2 生化指标检测

    对所有实验动物检测血浆中钙离子（Ca，南京建成20131113）、磷离子（P，南京建成20131118）水平；对分娩组奶牛检测钾离子（K，南京建成20131121）、镁离子（Mg，南京建成20131117）水平。

    1.3 数据分析

    试验数据使用IBM SPSS 19.0进行统计分析，各组实验数据进行独立样本T检验分析，相关性利用皮尔逊相关系数分析。

    2 结果与分析

    2.1 奶牛钙磷浓度在产前产后的对比

    在两牛场产前、产后及分娩当天三个时间点，血浆钙、磷浓度均在分娩当天时降低，产后可见钙、磷水平升高，但并没有恢复到正常水平。可见在分娩当天发生低钙、低磷的情况较为严重。

    2.2 奶牛血浆钙、磷代谢发病率调查

    奶牛血浆钙浓度正常应在2.00 mmol/L以上，当奶牛血浆钙浓度低于正常值时，一般认为奶牛患低血钙症，与此同时血浆中磷浓度也相应降低。表1显示了两奶牛广场在分娩当天发生血浆钙磷浓度降低的发病情况。

    牧场 A（N=31）分娩当天奶牛的血清样本中 Ca≤2.00mmol/L 的奶牛数为 28 头；牧场 B（N=21）分娩当天奶牛的血清样本中 Ca≤2.00mmol/L 的奶牛数为 17 头。故牧场 A 分娩当天低血钙的发病率为 90.32%；牧场 B 分娩当天低血钙的发病率为 80.95%。牧场 A 分娩当天奶牛血清 Ca 水平与牧场 B 无显著差异，磷浓度同样无显著性差异。

    2.3 奶牛血浆钙、磷与其他生化指标的相关性

    通过 pearson 相关系数来确定血清 P、K、Mg 水平以及奶牛基础数据与血钙的相关性， 见表 2。

    由表2可知，胎次（R=-0.216， P=0.027）与血钙水平呈显著的负相关，血清 P（R=0.748， P=0.000）水平、Mg（R=0.228， P=0.019）水平与血钙水平呈显著的正相关，血清K（R=-0.084， P=0.391）水平、年龄（R=-0.112， P=0.252）及体况（R=-0.056， P=0.570）与血钙水平并没有显著的相关性。

    3 讨论

    3.1 围产期的钙、磷代谢障碍

    研究表明，奶牛围产期钙代谢的特点是钙代谢负平衡所致的低钙血症。究其原因主要是妊娠后期胎儿快速发育和分娩后泌乳使得大量钙损失，部分原因是骨钙动员、肠钙吸收和肾钙重吸收机制未能迅速适应妊娠后期胎儿快速生长和产后大量泌乳对钙需求增加的生理状况，同时干物质摄入不足也引起钙供不应求[2-4]。所以在奶牛产前一般可以达到机体需求的钙、磷含量，当奶牛分娩后则会产生血浆Ca，P浓度下降，导致疾病的发生。

    3.2 围产期钙、磷代谢障碍的发病率

    在美国，7.2%的高产奶牛在围产期会发生钙、磷代谢障碍导致的低血钙，66%的经产奶牛分娩后会有亚临床型低血钙症。在我国一些规模化奶牛场发生亚临床型低血钙的发病率也高达40%[5]。在本实验中，A、B两牛场在分娩当天分别有90.32%和80.95%的发病率，这也远高于国内外报道的发病率水平。从血 Ca、P 水平来看，牧场 A 的与牧场 B 产后奶牛的血钙平均值均低于2.00 mmol/L，血磷也都处于较低水平，可见两牧场的奶牛在围产期阶段均发生不同程度钙磷平衡紊乱。

    3.3 钙、磷代谢与其他离子指标的关系

    3.3.1 钾与钙、磷代谢障碍的关系 近年来，国外反刍动物矿物质营养研究集中在日粮阴阳离子平衡（DCAB）上，国内相关研究报道也很活跃，奶牛围产期饲喂阴阳离子差（DCAD）高的日粮可明显增强奶牛血液缓冲能力、有效缓解奶牛热应激状况和提高奶牛生产性能，DCAB 是防制低血钙等代谢性紊乱的重要研究方向[6]。日粮中阴阳离子平衡的观念主要体现在产前奶牛饲料中K离子水平[2]。目前已广泛的认为当日粮中阴阳离子负平衡时，钙稳态机制能够更有效的预防奶牛乳热。Goff等[7]总结了日粮中K离子含量对于预防钙、磷代谢障碍来说比Ca更重要。因此，钙、磷障碍性疾病的一个关键监测标准就是利用日粮中K<1.8%作为预防策略[8]。本研究中虽然血浆钾并没有与血浆钙浓度有显著的相关性，但以往的研究结果也能够证明低钾，尤其是日粮中低钾是能够引起钙、磷代谢障碍的。

    3.3.2 镁与钙、磷代谢障碍的关系

    Mg是界定甲状旁腺激素和聚合体中1，25-二羟维生素D3的物质。在低Mg时。肾脏和骨骼会对PTH的敏感度降低[9]。骨骼中钙代谢受甲状旁腺素（PTH）的调控。血钙轻微降低即能引起 PTH 分泌增加，同 时促进肾小管对钙的重吸收。如果奶牛不能动员足够的骨钙以补偿乳中分泌钙的损失，就可发生低血钙症和产后瘫痪。PTH 的分泌通常在血钙轻微降低时立即增多， 但低血镁能阻碍这种反馈作用[10]，中度至重度低镁血症常可引起低钙血症，其机制涉及到 甲状旁腺机能的障碍。

    4 结论

    本研究对黑龙江两集约化奶牛广场钙、磷代谢障碍及其引发的疾病发病率进行了调查，并对与钙、磷代谢相关的离子指标进行的研究。通过对钙、磷代谢障碍的调查，展示了我国黑龙江地区钙、磷代谢障碍在围产期对奶牛引发的疾病，并提供了发病情况的数据，结合对其他离子相关的研究，也为预防和避免奶牛在围产期发生钙、磷代谢障碍提供了理论依据。

    参考文献：

    [1] 徐 闯，李 鹏.兽医内科学[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，2011.

    [2] HORST R L. Strategies for preventing milk fever in dairy cattle [J]. J. Dairy Sci.，1997，80：1269-1280.

    [3] JAMES HUSBAND. Strategies for the control of milk fever [J].In Pract， 2005， 27（2）： 88-92.

    [4] HANSEN S S， BLOM J Y， ERSBOLL A， et al. Milk fever control in Danish dairy herds [J]. Acta Vet Scand Suppl，2003，97：137-139.

    [5] 赵 勐，曹斌斌，曹 杰.博威钙预防奶牛产后低血钙的效果观察[J].中国奶牛，2011（10）：12-15.

    [6] 郭冬生，彭小兰，李元晓，等.阴阳离子平衡对反刍动物血钙和激素水平的研究[J].饲料研究，2010（7）：59-61.

    [7] GOFF J P， HORST R L. Effects of the addition of potassium or sodium， but not calcium， to prepartum rations on milk fever in dairy cows[J]. J Dairy Sci，1997（80）： 176-186.

    [8] MULLIGAN F J GRADY， L O RICE D A ， et al. A herd health approach to dairy cow nutrition and production diseases of the transition cow[J]. Anim Reprod Sci， 2006（96）： 331-353.

    [9] SANSOM B F， MANSTON R， VAGG M J. Magnesium and milk fever [J]. VET REC，1983，112： 447–449.

    [10] 朱新民.生长期波杂山羊钙磷代谢规律及需要量研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2004.

    3.3.2 镁与钙、磷代谢障碍的关系

    Mg是界定甲状旁腺激素和聚合体中1，25-二羟维生素D3的物质。在低Mg时。肾脏和骨骼会对PTH的敏感度降低[9]。骨骼中钙代谢受甲状旁腺素（PTH）的调控。血钙轻微降低即能引起 PTH 分泌增加，同 时促进肾小管对钙的重吸收。如果奶牛不能动员足够的骨钙以补偿乳中分泌钙的损失，就可发生低血钙症和产后瘫痪。PTH 的分泌通常在血钙轻微降低时立即增多， 但低血镁能阻碍这种反馈作用[10]，中度至重度低镁血症常可引起低钙血症，其机制涉及到 甲状旁腺机能的障碍。

    4 结论

    本研究对黑龙江两集约化奶牛广场钙、磷代谢障碍及其引发的疾病发病率进行了调查，并对与钙、磷代谢相关的离子指标进行的研究。通过对钙、磷代谢障碍的调查，展示了我国黑龙江地区钙、磷代谢障碍在围产期对奶牛引发的疾病，并提供了发病情况的数据，结合对其他离子相关的研究，也为预防和避免奶牛在围产期发生钙、磷代谢障碍提供了理论依据。

    参考文献：

    [1] 徐 闯，李 鹏.兽医内科学[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，2011.

    [2] HORST R L. Strategies for preventing milk fever in dairy cattle [J]. J. Dairy Sci.，1997，80：1269-1280.

    [3] JAMES HUSBAND. Strategies for the control of milk fever [J].In Pract， 2005， 27（2）： 88-92.

    [4] HANSEN S S， BLOM J Y， ERSBOLL A， et al. Milk fever control in Danish dairy herds [J]. Acta Vet Scand Suppl，2003，97：137-139.

    [5] 赵 勐，曹斌斌，曹 杰.博威钙预防奶牛产后低血钙的效果观察[J].中国奶牛，2011（10）：12-15.

    [6] 郭冬生，彭小兰，李元晓，等.阴阳离子平衡对反刍动物血钙和激素水平的研究[J].饲料研究，2010（7）：59-61.

    [7] GOFF J P， HORST R L. Effects of the addition of potassium or sodium， but not calcium， to prepartum rations on milk fever in dairy cows[J]. J Dairy Sci，1997（80）： 176-186.

    [8] MULLIGAN F J GRADY， L O RICE D A ， et al. A herd health approach to dairy cow nutrition and production diseases of the transition cow[J]. Anim Reprod Sci， 2006（96）： 331-353.

    [9] SANSOM B F， MANSTON R， VAGG M J. Magnesium and milk fever [J]. VET REC，1983，112： 447–449.

    [10] 朱新民.生长期波杂山羊钙磷代谢规律及需要量研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2004.

    3.3.2 镁与钙、磷代谢障碍的关系

    Mg是界定甲状旁腺激素和聚合体中1，25-二羟维生素D3的物质。在低Mg时。肾脏和骨骼会对PTH的敏感度降低[9]。骨骼中钙代谢受甲状旁腺素（PTH）的调控。血钙轻微降低即能引起 PTH 分泌增加，同 时促进肾小管对钙的重吸收。如果奶牛不能动员足够的骨钙以补偿乳中分泌钙的损失，就可发生低血钙症和产后瘫痪。PTH 的分泌通常在血钙轻微降低时立即增多， 但低血镁能阻碍这种反馈作用[10]，中度至重度低镁血症常可引起低钙血症，其机制涉及到 甲状旁腺机能的障碍。

    4 结论

    本研究对黑龙江两集约化奶牛广场钙、磷代谢障碍及其引发的疾病发病率进行了调查，并对与钙、磷代谢相关的离子指标进行的研究。通过对钙、磷代谢障碍的调查，展示了我国黑龙江地区钙、磷代谢障碍在围产期对奶牛引发的疾病，并提供了发病情况的数据，结合对其他离子相关的研究，也为预防和避免奶牛在围产期发生钙、磷代谢障碍提供了理论依据。

    参考文献：

    [1] 徐 闯，李 鹏.兽医内科学[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，2011.

    [2] HORST R L. Strategies for preventing milk fever in dairy cattle [J]. J. Dairy Sci.，1997，80：1269-1280.

    [3] JAMES HUSBAND. Strategies for the control of milk fever [J].In Pract， 2005， 27（2）： 88-92.

    [4] HANSEN S S， BLOM J Y， ERSBOLL A， et al. Milk fever control in Danish dairy herds [J]. Acta Vet Scand Suppl，2003，97：137-139.

    [5] 赵 勐，曹斌斌，曹 杰.博威钙预防奶牛产后低血钙的效果观察[J].中国奶牛，2011（10）：12-15.

    [6] 郭冬生，彭小兰，李元晓，等.阴阳离子平衡对反刍动物血钙和激素水平的研究[J].饲料研究，2010（7）：59-61.

    [7] GOFF J P， HORST R L. Effects of the addition of potassium or sodium， but not calcium， to prepartum rations on milk fever in dairy cows[J]. J Dairy Sci，1997（80）： 176-186.

    [8] MULLIGAN F J GRADY， L O RICE D A ， et al. A herd health approach to dairy cow nutrition and production diseases of the transition cow[J]. Anim Reprod Sci， 2006（96）： 331-353.

    [9] SANSOM B F， MANSTON R， VAGG M J. Magnesium and milk fever [J]. VET REC，1983，112： 447–449.

    [10] 朱新民.生长期波杂山羊钙磷代谢规律及需要量研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2004.