丙二醇預防酮病的效果研究

王艷輝，高陽，張洪友

（黑龍江八一農(nóng)墾大學，大慶 163319）

丙二醇預防酮病的效果研究

王艷輝，高陽，張洪友

（黑龍江八一農(nóng)墾大學，大慶 163319）

在黑龍江省某集約化奶牛場隨機選取分娩當天年齡、體況和胎次相近的試驗奶牛45頭，分為試驗組（Ⅰ和Ⅱ）和對照組（C），每組15頭。試驗Ⅰ組分娩后灌服500 mL丙二醇，Ⅱ組分娩后灌服300 mL丙二醇，時間在產(chǎn)后0、1和2 d，每天灌服一次，對照組不灌服。結(jié)果顯示：灌服丙二醇后13 d，試驗組奶牛血漿中BHBA含量極顯著降低；灌服8 d后，GLU含量顯著升高，NEFA、AST含量顯著降低。試驗組與對照組相比，酮病發(fā)病率顯著降低，奶牛輸精次數(shù)、初配天數(shù)及配種天數(shù)奶顯著地減少（P＜0.05）。試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組相比，奶牛酮病的發(fā)病率顯著降低（P＜0.01）。

奶牛酮?。槐?；泌乳性能；繁殖性能

目前預防奶牛酮病的主要方法使補糖抗酮，而丙二醇作為生糖先質(zhì)，已開始廣泛的應用于集約化牛場。丙二醇是一種常用的口服、靜脈或局部用藥的制劑，具有一定的適口性，丙二醇是瘤胃丙酸鹽的前體物質(zhì)，能夠迅速被吸收作為肝糖異生的前體物質(zhì)[1-3]。灌服15 min后胰島素顯著增加且在灌藥后2 h仍保持上升。這種胰島素增加的發(fā)生有助于減少脂肪分解和肝臟酮體生成。丙二醇也可以改變瘤胃內(nèi)的環(huán)境以有利于增加丙酸產(chǎn)量。然而，丙二醇對奶牛酮病防治的效果還不夠明確，基于奶牛酮病的流行病學調(diào)查，試驗通過對產(chǎn)后奶牛灌服丙二醇，與未灌服的奶牛進行比較，了解丙二醇對奶牛酮病的預防效果，并對不同劑量的丙二醇對酮病的預防效果進行評價，為牛場未來預防奶牛酮病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及分組

在黑龍江省密山市某千頭牧場，隨機選取分娩當天年齡、體況及胎次相近的試驗奶牛45頭，分為試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和對照組，每組15頭。試驗Ⅰ組分娩后即灌服500 mL丙二醇，試驗Ⅱ組分娩后即灌服300 mL丙二醇，灌服時間分別為產(chǎn)后0 d、1 d和2 d，每天一次，對照組不做任何處理，丙二醇使用溫水送服。該奶牛場為集約化規(guī)?；翀觯捎肨MR分群飼喂，飼養(yǎng)管理水平較高。記錄試驗奶牛的日糧組成及營養(yǎng)組成，以及試驗奶牛的年齡、體況、胎次及泌乳量等基本信息，并根據(jù)奶牛場信息系統(tǒng)記錄奶牛泌乳早期乳脂率、乳蛋白等泌乳性能及繁殖性能指標。

表1 試驗奶牛的日糧配方及營養(yǎng)水平Table 1 Diet formula and nutritional ingredients level of experimental cattle

表2 試驗組和對照組的基本信息Table 2 Clinical information of experimental group and control group

1.2 試劑

肝素抗凝劑；BHBA酶聯(lián)免疫試劑盒；游離脂肪酸酶法試劑盒；血糖測定試劑盒；丙二醇，純度為99.8%。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣本采集分別在分娩后灌服前即產(chǎn)后0 d及灌服后第1 d、2 d、3 d、8 d和13 d清晨空腹狀態(tài)下采集試驗動物尾根靜脈血10 mL，肝素抗凝，立即室溫下3 000 rpm離心10 min，吸取上清液分裝于EP管內(nèi)，-80℃冰箱內(nèi)凍存待檢。記錄試驗奶牛的年齡、體況、胎次及泌乳量。采集乳汁，-20℃冰箱內(nèi)凍存待檢。

1.3.2 發(fā)病率測定試驗奶牛產(chǎn)后血漿BHBA及GLU含量，調(diào)查試驗奶牛的酮病發(fā)生率。

1.3.3 血液生化指標使用試劑盒測定試驗奶牛產(chǎn)后血漿BHBA、游離脂肪酸和血糖水平，通過全自動生化分析儀測定試驗奶牛血漿AST的含量，進而分析灌服丙二醇對試驗奶牛血液生化指標及肝功能的影響，評價丙二醇的灌服效果。

1.3.4 泌乳性能跟蹤并記錄試驗奶牛產(chǎn)后14～21 d及60～90 d的平均泌乳量，進而分析灌服丙二醇對試驗奶牛產(chǎn)奶量的影響，評價丙二醇的灌服效果。試驗選取中等體況（2.75～3.25分）的試驗奶牛，以減少體況對泌乳量的影響。

1.3.5 繁殖性能跟蹤并記錄試驗奶牛產(chǎn)后各項繁殖性能指標，包括首次發(fā)情天數(shù)、輸精次數(shù)、初配天數(shù)、配種天數(shù)及產(chǎn)犢間隔，采用統(tǒng)計學分析灌服丙二醇對試驗奶牛繁殖性能的影響，評價丙二醇的灌服效果。

1.3.6 奶牛群體能量負平衡的關鍵檢測標準灌服丙二醇后跟蹤記錄奶牛產(chǎn)后群體能量負平衡的關鍵檢測指標。根據(jù)檢測的實際值判定丙二醇灌服對奶牛群體能量平衡狀態(tài)的影響。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS17.0軟件進行單因素方差分析，數(shù)據(jù)以“均值±標準差”表示，閾值均P設為0.05。

2 結(jié)果

2.1 丙二醇對酮病發(fā)病率的影響

試驗組奶牛和健康對照組奶牛酮病的發(fā)病情況列于表3中。從表3中可以看出，灌服丙二醇相對于不灌服組，奶牛酮病的發(fā)病率顯著降低，比較灌服500 mL和300 mL的丙二醇后的奶牛酮病的發(fā)病率，灌服500 mL的丙二醇相對于灌服300 mL的丙二醇奶牛酮病的發(fā)病率顯著降低。

表3 試驗組和對照組的奶牛酮病發(fā)病率Table 3 Incidence of ketosis in experimental and control group

2.2 丙二醇對血液生化指標的影響

產(chǎn)后奶牛血漿中BHBA的含量匯總于表4中。由表4可以看出，灌服丙二醇1 d后，血漿中BHBA含量相對于對照組顯著降低，到產(chǎn)后13 d，血漿中BHBA的含量與不灌服相比，極顯著降低。而比較試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組，兩組BHBA的含量產(chǎn)后13 d內(nèi)均無顯著差異。

產(chǎn)后奶牛血漿中GLU的含量匯總于表5中。由表5可以看出，灌服丙二醇后，血漿中GLU的含量相對于對照組有所升高，但差異不顯著，直到產(chǎn)后8 d，灌服與不灌服相比，血漿中GLU含量顯著升高。而比較試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組，兩組血漿中GLU含量產(chǎn)后13 d內(nèi)無顯著差異。

產(chǎn)后奶牛血漿中NEFA的含量匯總于表6中。由表6可以看出，灌服丙二醇后，血漿中NEFA的含量相對于對照組有所降低，而在產(chǎn)后8 d，血漿中NEFA的含量顯著降低。而試驗I組與試驗II組相比，血漿中NEFA的含量在產(chǎn)后降低，但差異不顯著。

產(chǎn)后奶牛血漿中AST的含量匯總于表7中。由表7可以看出，灌服丙二醇后，血漿中AST的含量相對于對照組有所降低，但差異不顯著，直到產(chǎn)后8 d，灌服與不灌服相比，血漿中AST含量的降低較顯著。而試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組相比，血漿中AST的含量在產(chǎn)后雖有降低，但差異不顯著。

表4 試驗組和對照組的奶牛血漿BHBA含量Table 4 Plasma BHBA content in experimental and control group

表5 試驗組和對照組的奶牛血漿GLU含量Table 5 Plasma GLU content in experimental and control group

表6 試驗組和對照組的奶牛血漿NEFA含量Table 6 Plasma NEFA content in experimental and control group

表7 試驗組和對照組的奶牛血漿AST含量Table 7 Plasma AST content in experimental and control group

2.3 丙二醇對泌乳性能的影響

試驗組和對照組奶牛泌乳性能差異匯總于表8中。實驗結(jié)果指出，灌服丙二醇相對于不灌服對奶牛14～21 d及60～90 d的產(chǎn)奶量有升高作用，但差異并不顯著；對14～21 d的乳脂率有升高作用，對60～90 d的乳脂率有降低作用，但這種差異并不顯著。灌服500 mL的丙二醇與灌服300 mL的丙二醇相比，乳產(chǎn)量雖有所增加，但是差異不顯著；乳脂率無顯著影響。

表8 試驗組和健康對照組奶牛泌乳性能Table 8 Lactation performance of experimental and control group

2.4 丙二醇對繁殖性能的影響

試驗組和對照組奶牛繁殖性能差異匯總于表9中。從表9可以看出，灌服丙二醇后，輸精次數(shù)、初配天數(shù)及配種天數(shù)相對于不灌服顯著減少，即P＜0.05；首次發(fā)情天數(shù)雖有減少，但差異不顯著，即P＞0.05。試驗組灌服500 mL與300 mL的丙二醇相比，首次發(fā)情天數(shù)、輸精次數(shù)、初配天數(shù)和配種天數(shù)這些繁殖性能指標雖有減少，但不顯著，即P＞0.05。

表9 試驗組和對照組奶牛繁殖性能Table 9 Reproductive performance of experimental and control group

2.5 群體能量負平衡的關鍵檢測標準

試驗組和對照組奶牛群體能量負平衡的關鍵檢測指標差異匯總于表10中。由表10可以看出，灌服丙二醇后，相對于不灌服時，泌乳早期血漿中BHBA及NEFA含量高于正常值的奶牛百分比降低，泌乳早期乳蛋白最低值＜3.05%奶牛百分比也有所降低，奶牛酮病的發(fā)病率降低，而比較灌服500 mL和300 mL的丙二醇，泌乳早期血漿中BHBA及NEFA含量高于正常值的奶牛百分比降低，泌乳早期乳蛋白最低值＜3.05%奶牛百分比無差異，酮病的發(fā)病率也有所降低。

表10 奶牛群體能量負平衡的關鍵檢測標準Table 10 Key testing standards of negative energy balance in dairy herds

3 討論

3.1 對血液生化指標及發(fā)病率的影響

試驗結(jié)果顯示，灌服丙二醇會顯著降低BHBA和NEFA的含量，并增加GLU的含量，這與以前的研究結(jié)果相一致[4-5]。這些結(jié)果表明，丙二醇的灌服顯著改善了機體的能量代謝，緩解了能量負平衡狀態(tài)。劉強等通過研究表明[6]，對產(chǎn)后奶牛灌服一定劑量的丙二醇會顯著增加奶牛產(chǎn)后對干物質(zhì)等的消化率，表明丙二醇添加會改善機體對日糧的消化吸收，從而緩解機體的能量負平衡。試驗結(jié)果可以看出，灌服丙二醇對于奶牛的營養(yǎng)攝入呈積極效果。同時，以往的研究是對丙二醇進行日糧添加，而試驗的給藥方式是灌服，可能對促進干物質(zhì)吸收效果較好。有報道稱，灌服丙二醇會改善肝中脂肪的沉積[7]，試驗灌服丙二醇一周后，血漿中AST含量顯著降低，這說明丙二醇的灌服改善了機體由于能量負平衡引起的肝功損傷。同時，試驗結(jié)果表明，灌服丙二醇后，試驗奶牛的酮病發(fā)病率與對照組相比顯著降低，同時灌服500 mL的丙二醇與300 mL丙二醇相比500 mL的丙二醇對酮病控制效果好于灌服300 mL的丙二醇的效果。

3.2 對泌乳性能的影響

以往的研究指出，日糧中添加一定量的丙二醇對泌乳奶牛的產(chǎn)奶量并無顯著影響[8-9]，試驗的結(jié)果也表明，灌服丙二醇后奶牛14～21 d及60～90 d的乳產(chǎn)量雖有少量的增加，但這種增加并不顯著。灌服丙二醇對14～21 d的乳脂率有升高作用，對60～90 d的乳脂率有降低作用，但這兩種差異并不顯著，這些結(jié)果與Butler[10]的研究結(jié)果相一致，灌服丙二醇對奶牛的乳脂率并無顯著影響，若乳脂率水平有所降低，可能是灌服丙二醇后改善了能量負平衡時，降低了血漿中NEFA的含量，因而使乳汁中脂類含量降低，也可能是由于降低瘤胃中乙酸所占的比例，從而抑制了乳腺中脂肪酸的合成。而灌服500 mL的丙二醇與灌服300 mL的丙二醇相比，乳脂率無差異，表明不同劑量的丙二醇對改變?nèi)橹蕸]有明顯的效果。

3.3 對繁殖性能的影響

能量負平衡是機體能量供不應求的一種狀態(tài)，機體產(chǎn)后能量負平衡會嚴重引起繁殖性能降低，如延長產(chǎn)后首次發(fā)情時間，減少孕激素分泌及受孕率降低[11]。且嚴重的能量負平衡可能會影響到產(chǎn)后母牛早期初始卵泡發(fā)育。有研究表明[12]，機體產(chǎn)后添加丙二醇會改善機體的能量負平衡，并顯著改善奶牛產(chǎn)后首次排卵機能，并延長黃體持續(xù)期，這說明產(chǎn)后對奶牛機體添加丙二醇會提高卵泡質(zhì)量并且改善卵巢機能。以往的研究表明，在低濃度血漿胰島素與產(chǎn)后早期能量負平衡有關[13]。胰島素對暈卵泡和黃體細胞類固醇是必要的[14]。因此，胰島素對于維持卵巢正常機能是很重要的，丙二醇在負能量平衡的治療中，引起血漿中胰島素的濃度少量增加[15]，防止了產(chǎn)后首次發(fā)情的黃體期短的特性，從而改善機體的繁殖性能。試驗的結(jié)果顯示，灌服丙二醇后，輸精次數(shù)和配種天數(shù)顯著減少，這些研究結(jié)果證實了以往的一些研究，表明灌服丙二醇會顯著改善機體的繁殖性能。

3.4 群體能量負平衡的關鍵檢測標準

群體能量負平衡的關鍵檢測標準中BHBA的檢測是依據(jù)亞臨床酮病的最佳檢測時間段，即產(chǎn)后5～50 d，并根據(jù)檢測血漿中NEFA的水平監(jiān)測牛群的脂肪肝及能量負平衡狀態(tài)。從試驗的結(jié)果可以看出，灌服丙二醇對泌乳早期的BHBA和NEFA水平較高的奶牛百分比有降低作用，并對酮病的發(fā)病率有降低作用，且比較灌服500 mL的丙二醇與灌服300 mL的丙二醇，前者對泌乳早期的BHBA和NEFA水平較高的奶牛百分比的降低作用更加顯著，酮病的發(fā)病率也有所降低，這些結(jié)果表明產(chǎn)后奶牛灌服丙二醇會緩解整個牛群群體的產(chǎn)后能量負平衡狀態(tài)。

［1］Johnson R B.The treatment of ketosis with glycerol and propylene glycol［J］.The Cornell Veterinarian，1954，44（1）：6.

［2］Maplesden D C.Propylene glycol in the treatment of ketosis［J］.Canadian journal of Comparative Medicine and Veterinary Science，1954，18（8）：287.

［3］李建明，吳云海，于進永，等.丙二醇中藥混合制劑防治奶牛隱性酮病的試驗研究［J］.中國奶牛，2013（13）：51-52.

［4］Chibisa G E，Gozho G N，Van Kessel A G，et al.Effects of peripartum propylene glycol supplementation on nitrogen metabolism，body composition，and gene expression for the major protein degradation pathways in skeletal muscle in dairy cows［J］.Journal of Dairy Science，2008，91（9）：3512-3527.

［5］Rukkwamsuk T，Rungruang S，Choothesa A，et al.Effect of propylene glycol on fatty liver development and hepatic fructose 1，6 bisphosphatase activity in periparturient dairy cows［J］.Livestock Production Science，2005，95（1）：95-102.

［6］劉強，王聰，姜俊兵，等.丙二醇對泌乳早期奶牛泌乳性能和血液代謝產(chǎn)物的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學，2009，42（3）：1053-1060.

［7］劉強，王聰，張延利，等.丙二醇對圍產(chǎn)期奶牛能量平衡及代謝產(chǎn)物的影響［J］.畜牧獸醫(yī)學報，2012，43（3）：388-396.

［8］Sauer F D，Erfle J D，F(xiàn)isher L J.Propylene glycol and glycerol as a feed additive for lactating dairy cows：an evaluation of blood metabolite parameters［J］.Canadian Journal of Animal Science，1973，53（2）：265-271.

［9］和立文，孟慶翔，任麗萍.瘤胃保護膽堿和丙二醇對圍產(chǎn)期高產(chǎn)奶牛產(chǎn)奶量和健康狀況的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)大學學報，2014（3）：23.

［10］Butler S T，Pelton S H，Butler W R.Energy balance，metabolic status，and the first postpartum ovarian follicle wave in cows administered propylene glycol［J］.Journal of Dairy Science，2006，89：2938-2951.

［11］Butler W R，Smith R D.Interrelationships between energy balance and postpartum reproductive function in dairy cattle［J］.Journal of Dairy Science，1989，72（3）：767-783.

［12］王洋，曲永利.后備奶牛不同生長發(fā)育階段營養(yǎng)需要的研究進展［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學學報,2014,26（1）：40-45.

［13］Canfield R W，Butler W R.Energy balance，first ovulation and the effects of naloxone on LH secretion in early postpartum dairy cows［J］.Journal of Animal Science，1991，69（2）：740-746.

［14］Spicer L J，Echternkamp S E.The ovarian insulin and insulin-like growth factor system with an emphasis on domestic animals［J］.Domestic Animal Endocrinology，1995，12（3）：223-245.

［15］Grummer R R，Winkler J C，Bertics S J，et al.Effect of propyleneglycoldosageduringfeedrestrictionon metabolites in blood of prepartum Holstein heifers［J］. Journal of Dairy Science，1994，77（12）：3618-3623.

Preventive Effect of Propylene Glycol on Dairy Cattle Ketosis

Wang Yanhui，Gao Yang，Zhang Hongyou
（Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

Forty-five dairy cattle which had similar age，body condition and parity were randomly selected from an intensive dairy farm in Heilongjiang province，then divided into two experimental groups（ⅠandⅡ）and one control group（C），15 cows per group. The cattle in groupⅠwere drenched into 500 mL propylene glycol，300 mL in groupⅡ，and 0in groupC once a day after 0，1 and 2 calving days.The results showed that 13 days after drug administration，compared with group C，plasma BHBA content in groupⅠandⅡsignificantly decreased，8 days later，GLU content markedly increased，NEFA，AST content significantly decreased.The incidence of ketosis significantly reduced，insemination numbers，first breeding day and breeding day decreased significantly（P＜0.05）.Compared with groupⅡ，the incidence of ketosis in group I significantly reduced（P＜0.01）.

dairy cattle ketosis；glycol；lactation performance；reproductive performance

S858.23

A

1002-2090（2016）06-0043-06

10.3969/j.issn.1002-2090.2016.06.009

2015-10-20

東北農(nóng)區(qū)奶牛規(guī)?；】叼B(yǎng)殖生產(chǎn)技術集成與產(chǎn)業(yè)化示范（2012BAD12B05）。

王艷輝（1990-），女，黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院2014級碩士研究生。

張洪友，男，教授，碩士研究生導師，E-mail：zhy478@163.com。