無角牦牛與有角牦牛血液生理、生化指標的比較研究

張志飛，梁春年，郭 憲，王宏博，丁學智，吳曉云，褚 敏，裴 杰，拉 環(huán)，張國模，閻 萍＊

（1.中國農業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅省牦牛繁育工程重點實驗室，蘭州730050；2.青海大通牛場，西寧810102）

無角牦牛與有角牦牛血液生理、生化指標的比較研究

張志飛1，梁春年1，郭 憲1，王宏博1，丁學智1，吳曉云1，褚 敏1，裴 杰1，拉 環(huán)2，張國模2，閻 萍1＊

（1.中國農業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅省牦牛繁育工程重點實驗室，蘭州730050；2.青海大通牛場，西寧810102）

摘 要：本研究從血液生理、生化指標水平探討有角和無角牦牛群體的體況和代謝差異，為無角牦牛新品種的選育提供理論依據。試驗檢測了有角、無角牦牛群體的30項血液生理與生化指標，并用獨立樣本t檢驗對兩個群體測得的各項指標進行了比較分析。結果表明，兩群體間有11項指標差異極顯著（P＜0.01），5項指標差異顯著（P＜0.05），14項指標差異不顯著（P＞0.05）。從測定的數據初步判定，有角與無角牦牛群體在高原低氧適應性、肝臟代謝、腎臟代謝及骨質形成方面存在一定差異，無角牦牛比有角牦牛更適應高原低氧的環(huán)境。本試驗結果可為牦牛品種資源的合理保護和利用以及新品種的選育提供科學依據。

關鍵詞：牦牛；有角和無角群體；生理、生化指標

牦牛是適應高寒、低氧高海拔地區(qū)的唯一牛種，屬草食性反芻家畜，具有肉、乳、毛、役等多種經濟用途［1］。在放牧體系生產中，牦牛的角具有重要作用。隨著傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式的多元化，放牧加補飼、舍飼等飼養(yǎng)方式逐步增多，牦牛的規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖逐漸發(fā)展起來。有角家畜在規(guī)?；图s化飼養(yǎng)中易相互傷害，破壞圈舍，損壞設施。因此，世界各國的科學家在培育新的肉牛品種的同時，非常注重培育無角家畜品種。目前普遍采用強度選擇淘汰與選種選配相結合的方法進行無角牦牛新品種的培育。據蔡立［2］研究，無角牦牛數量隨著緯度的增高而增多，北緯31°以下的低緯度地區(qū)幾乎全為有角牦牛。從生態(tài)學的角度看，牦牛角的有無與其御寒保暖、體熱散失有關。牦牛品種間（類群）角的有無差異較大，無角牦牛可能更適應高原寒冷的氣候［3］。開展無角牦牛新品種的適應性評定，應該既考慮其生產性能，又要考慮其生理生化指標。血液生理、生化指標是研究動物生長發(fā)育的重要參考［4］，可以反映動物的健康狀況、品種或品系的遺傳特性、生長環(huán)境等內外環(huán)境因素的影響［5］，利用畜禽某些血液生化指標與其生產性能的相關來預測畜禽的生產力和進行早期選種早已受到許多學者的重視，并取得了較大的進展［6］。李春生［7］、黃國發(fā)等［8］、鐘光輝等［9］、邱剛等［10］分別測定了大通牦牛、九龍牦牛、林芝牦牛的部分血液生理、生化指標，為牦牛疾病臨床診斷提供了一定的參考依據。本試驗對有角牦牛與無角牦牛的血液生理、生化指標進行了系統(tǒng)的測定并作了詳細比較，以期為探索無角牦牛的種質特性和無角牦牛新品種的培育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1試驗動物

試驗牦牛選自海拔高度2 900m的青海省大通種牛場生產1隊，放牧在同一類型草場的4歲齡牦牛群體，包括有角牦牛50頭，無角牦牛43頭，均為母牛。

1.2血樣采集

禁食12h后頸靜脈采血4mL，置于EDTA－K2抗凝采血管中輕輕混勻，用于血常規(guī)測定；另取4mL注入干燥真空非抗凝采血管，放入裝有冰袋的采樣箱，帶回實驗室檢測。

1.3血液生理與生化指標測定

抗凝血用SysmexpocH－100iv Diff動物血細胞分析儀（日本希森美康電子有限公司）進行測定。測定白細胞（WBC）、紅細胞（RBC）、血紅蛋白（HGB）、血小板（PLT）水平及紅細胞壓積（HCT）、平均紅細胞體積（MCV）、平均紅細胞血紅蛋白量（MCH）、平均紅細胞血紅蛋白濃度（MCHC）。

非抗凝血用3 000r／min離心15min，提取血清備用，用Alfra XL－640全自動生化分析儀（德國歐霸有限公司）進行測定。測定總膽紅素（TBIL）、直接膽紅素（DBIL）、間接膽紅素（IBIL）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）水平；白球比（A／G）；谷丙轉氨酶（GPT）、谷草轉氨酶（GOT）、堿性磷酸酶（ALP）、谷氨酰胺基轉移酶（GGT）、乳酸脫氫酶（LDH）、肌酸激酶（CK）活性；谷草／谷丙（GOT／GPT）；尿素（UREA）、肌酐（CRE）、尿酸（UA）、葡萄糖（GLU）、甘油三酯（TG）、總膽固醇（TCHO）及鈣（Ca）、磷（P）水平。

1.4數據統(tǒng)計分析

測得的生理生化指標試驗數據通過SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，結果以平均值±標準差表示，對有角、無角群體進行獨立樣本t檢驗分析，以P＜0.05為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1無角牦牛群體與有角牦牛群體血液生理指標的比較

由表1可知，無角、有角牦牛群體間血液MCH、RBC差異極顯著（P＜0.01），HGB、HCT差異顯著（P＜0.05），其中無角牦牛血液RBC、HCT、HGB測值較高，而MCHC含量較低。其他血液生理指標在無角牦牛、有角牦牛群體間差異不顯著（P＞0.05）。

表1　無角牦牛和有角牦牛血液生理指標測定結果Table 1 The results of physiological indexes of polled and horned yaks

2.2無角牦牛群體與有角牦牛群體血清生化指標的比較

由表2可知，無角、有角牦牛群體間血清DBIL、GOT、LDH、UREA、CRE、UA、Ca、TG含量及A／G差異極顯著（P＜0.01），GPT、TBIL、P含量差異顯著（P＜0.05），其中無角牦牛血清GOT、LDH、CRE、UA、GPT含量及A／G高于有角牦牛的，而血清DBIL、UREA、Ca、TG、TBIL、P含量低于有角牦牛的。其他血液生化指標在有角、無角群體間差異不顯著（P＞0.05）。

表2　無角牦牛和有角牦牛血清生化指標測定結果Table 2 The results of biological indexes of polled and horned yaks

3 討 論

3.1無角、有角牦牛群體高原低氧適應性的差異

動物高原適應性是種群和個體間存在很大差異的遺傳性狀，是一個多基因控制的數量性狀，但這種性狀的表型很難用統(tǒng)一的量化標準來準確描述，適應性在基因表達、細胞發(fā)育、組織器官構造、呼吸和代謝機能調節(jié)等方面都有表現(xiàn)，且受先期經驗和其他因素的影響［12］。本試驗選用的有角、無角牦牛群體均生活在同一海拔區(qū)域，年齡相同，可排除環(huán)境與年齡的影響。血液RBC、HGB增多是許多生活在高原動物的血液學特征［13］。甘肅鼢鼠低氧適應后血液RBC、HGB濃度和HCT均顯著升高，而MCV、MCH及MCHC明顯下降［14］。本試驗所測定的血液生理指標中，無角牦牛血液RBC極顯著高于有角牦牛，HGB、HCT顯著高于有角牦牛。較高的血液運輸氧氣能力是適應高原環(huán)境的一項重要機制，RBC是血液中氧氣運輸的載體，RBC、HGB數量的增多有利于機體攜帶更多的氧氣。無角牦牛MCH極顯著低于有角牦牛，與無角牦牛血液MCV低于無角牦牛一致，MCV的減小降低了血液黏滯度，促進了血液循環(huán)，可以更好地適應低氧環(huán)境。綜合以上指標，初步得出無角牦牛群體血液運輸氧的能力強于有角牦牛。

新陳代謝是動物重要的生命特征，其中許多代謝酶起著關鍵的作用。LDH家族與低氧適應密切相關，它們可把丙酮酸還原成乳酸，把乳酸氧化為丙酮酸，是參與糖無氧酵解及糖異生的一類關鍵酶。不同年齡段的小鼠被放入低氧、低壓環(huán)境30min后，血清LDH水平開始增高，血液中LDH水平提高反映整體代謝發(fā)生了變化［15］。鄭玉才等［16］研究發(fā)現(xiàn)，牦牛心肌組織總LDH活力及LDH1的Km（NADH）值高于普通牛，這表明牦牛機體氧化能力下降。同時發(fā)現(xiàn)牦牛肌肉組織中LDH5的Km值亦顯著高于普通牛，由此推斷牦牛血液LDH的活力及酶學特性的改變是其適應低氧的結果［16］。本試驗中無角牦牛血液中LDH含量極顯著高于有角牦牛。LDH參與的乳酸代謝作為低氧環(huán)境中大腦的主要能量來源對于神經細胞生成具有重要意義［17］。

綜合血液生理和生化指標，無角牦牛血液運輸氧氣的能力及無氧代謝能力優(yōu)于有角牦牛，二者對于高原低氧的環(huán)境適應能力存在差別，初步推測無角牦牛群體更適應高原低氧的環(huán)境，其分子機制有待進一步研究與證實。

3.2無角、有角牦牛群體肝臟代謝的差異

GPT、GOT通過轉氨基作用促進蛋白質的分解、合成等中間代謝過程并在蛋白質、脂肪、糖三者相互轉化中發(fā)揮著重要作用。肝臟、腎臟、骨骼肌、心臟中含較多的GOT和GPT，其活性高低反映了蛋白質的合成和分解代謝狀況。血清中這兩種酶在正常情況下活性很小，當肝臟組織發(fā)生病變或損害時，血液中的GOT和GPT活性會增加，因此可作為臨床診斷指標［18－20］。劉長英等［21］研究發(fā)現(xiàn)，甘南藏羊血清GOT活性顯著高于蒙古羊，但差異不顯著。其進一步的研究發(fā)現(xiàn)，當GOT活性升高時，羊體內氨基酸代謝旺盛，有利于蛋白質的合成及氮在體內的蓄積，提高機體對飼料的利用率，機體得以快速生長。也有研究表明，印度耐冷品種羊的GOT和GPT高于耐熱品種羊［22］，可見GPT、GOT的差異可影響蛋白質合成速度，從而影響機體的生長發(fā)育。無角牦牛血清GOT及GPT均顯著高于有角牦牛的，其蛋白質合成及機體對飼料的轉化效率更高，推測無角牦牛對高原高寒環(huán)境有更好的適應性。

白球比為血清中白蛋白與球蛋白含量的比值，ALB與TG均在肝臟中合成，GLB由機體免疫器官分泌。血清中ALB和TG的含量分別體現(xiàn)了肝臟實質的貯備功能和體脂動員入血的能力。無角牦牛血清ALB高于有角牦牛，而血清TG極顯著低于有角牦牛，推測無角牦牛蛋白質代謝旺盛，肝臟實質的貯備能力強于有角牦牛，而有角牦牛的體脂動員入血能力強于無角牦牛。血清膽紅素大部分來源于血液中衰老紅細胞裂解的血紅蛋白，IBIL通過肝臟代謝生成TBIL。血清膽紅素常作為地中海貧血、代謝綜合征的診斷標志物［23－24］。TBIL也與脂類代謝有關，肝細胞脂化或受損傷時，血液中膽紅素會升高［25］。有角牦牛血清TBIL、DBIL高于無角牦牛，而無角牦牛血清GOT、ALB及GPT高于有角牦牛，說明無角牦牛群體與有角牦牛的肝臟代謝相關指標的差異并不是由于肝細胞損傷或者疾病引起，而可能是兩者的肝臟代謝機制存在一定差異，這有待進一步研究。

3.3無角、有角牦牛群體腎臟代謝功能差異

血清中UREA、UA、CRE濃度是作為評價腎臟功能和蛋白質代謝的重要指標。UREA由肝臟產生，經腎小球過濾排出體外。UA是嘌呤核苷酸代謝的最終產物，2／3的UA經腎臟清除［26］。血清UA與流行性肥胖、糖耐受、血脂異常、高血壓等導致心血管疾病相關［27］。血清CRE是肌酸的代謝產物，肌酸為肌肉收縮時的能量來源與儲存形式，高含量的血清CRE與個體活動強度、腎小球過濾功能有關。高原空氣稀薄，運動強度較大，會代謝產生大量的CRE。有角牦牛血清UA、CRE極顯著低于無角牦牛，而血清UREA則極顯著高于無角牦牛。血清UA相對較低可能與血漿中含有較高的雌激素有關，雌激素水平升高有助于提高腎臟的清除效率［28］，此次測定的血清UA群體均為雌性，二者出現(xiàn)差異可能與群體活動強度、腎小球過濾功能有關，還可能與兩個群體的雌激素水平有關，這有待于進一步研究。

3.4無角、有角牦牛群體骨質形成差異

血液中Ca、P的含量是反映動物健康狀況的重要指標。Ca、P共同參與骨骼的構建、生長、繁殖等功能［29］。血清ALP活性是反映成骨細胞活性及骨生成狀況的生化指標，主要為肝源性和骨源性ALP。犢黃牛血清游離Ca含量顯著高于成年黃牛［30］，隨著年齡的增長，牦牛血清中Ca含量逐漸降低，差異顯著；而血清P含量不穩(wěn)定；血清ALP活性隨著年齡的增長呈現(xiàn)遞減趨勢，差異顯著［31］。犢黃牛、犢牦牛在幼齡階段生長發(fā)育迅速，需要更多的Ca，ALP的活性也因此較高。本試驗群體均為4歲齡牦牛，有角牦牛血清Ca、P含量及ALP活性高于無角牦牛，初步推測為有角牦牛牛角的發(fā)育需要大量Ca、P并需要大量的ALP在骨骼沉積Ca、P的代謝過程中發(fā)揮作用。

4 結 論

本試驗比較系統(tǒng)地測定、分析了無角牦牛與有角牦牛群體血液生理、生化指標，初步發(fā)現(xiàn)二者多項血液生理、生化指標差異顯著或極顯著，表現(xiàn)在高原低氧適應性、肝臟代謝、腎臟代謝、過濾及骨骼生長方面有差異，為探索無角牦牛的種質特性和無角牦牛新品種的適應性評價提供了參考。

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（責任編輯 盧慶萍）

中圖分類號：Q461

文獻標識碼：A

文章編號：1671－7236（2016）12－3257－06

doi：10.16431／j.cnki.1671－7236.2016.12.026

收稿日期：2016－03－01

基金項目：中國農業(yè)科學院牦牛資源與育種創(chuàng)新工程（CAAS－ASTIP－2014－LIHPS－01）；現(xiàn)代肉牛牦牛產業(yè)技術體系（CARS－38）

作者簡介：張志飛（1991－），男，江蘇邳州人，碩士，研究方向：動物遺傳育種與繁殖，E－mail：zhangzhifei0320＠sina.com

通信作者：＊閻 萍（1963－），女，山西運城人，研究員，研究方向：動物遺傳育種與繁殖，E－mail：pingyanlz＠163.com

Comparison of Blood Physiological and Biological Indexes of the Polled Yak and Horned Yak

ZHANG Zhi－fei1，LIANG Chun－nian1，GUO Xian1，WANG Hong－bo1，DING Xue－zhi1，WU Xiao－yun1，CHU Min1，PEI Jie1，LA Huan2，ZHANG Guo－mo2，YAN Ping1＊
（1.KeyLaboratoryofYakBreedingEngineering，LanzhouInstituteofHusbandryandPharmaceutical Sciences，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou730050，China；2.QinghaiDatongYakFarm，Xining810000，China）

Abstract：The blood physiological and biological indexes were determined in both polled and horned yaks，to investigate the differences of body condition and metabolism between the two breeds，and provide a comprehensive understanding for new yak breeds.Thirty physiological and biochemical indexes of the polled and horned yaks were measured，and all these data were analyzed by independent－samplesttest to compare the same index between the two groups.The results showed that there were extremely significant differences（P＜0.01）in 11indexes，5indexes reached significant differences（P＜0.05）and no significant differences（P＞0.05）in 14indexes between the polled and horned yaks.The results suggested that the polled yak was easier to adapt to the plateau hypoxia and there were many differences in adaptability of plateau hypoxia，kidney metabolism，liver metabolism and the growth and development of the bone between the polled and horned yak.This study could provide scientific basis for better protection and utilization of yak and the selection of the new yak breeds.

Key words：yak；polled and horned yaks；physiological and biochemical indexes