手持血糖儀檢測奶牛血糖及預測酮病的探討

黃麗瑾 ， 陸 穎 ， 于諱茹 ， 周曉靜 ， 沈文祥 ， 何寶祥 ， 杜玉蘭

(廣西大學動物科學技術(shù)學院 ， 廣西 南寧 530001)

在泌乳早期階段，血糖水平的檢測是衡量奶牛能量平衡的重要血液生化指標之一，奶牛酮病的發(fā)生早期總伴隨著低血糖的癥狀[1]。奶牛在大量泌乳時鈣、磷、糖、脂類、蛋白質(zhì)、維生素、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)隨乳汁被大量排出, 導致多種營養(yǎng)物質(zhì)包括血糖等能源物質(zhì)嚴重缺乏, 不能為泌乳提供足夠能量，導致體脂過度動員，肝臟產(chǎn)生酮體增加，血液中酮體含量升高，超出肝外組織利用能力的部分酮體在體內(nèi)堆積，導致酮病的發(fā)生[2]。Kvidera等人報道奶牛免疫系統(tǒng)的快速激活過程中，在720 min內(nèi)需利用1 kg以上的葡萄糖(GLU)才能保持血糖平衡，滿足乳汁合成的需要[3]。低血糖癥是高產(chǎn)奶牛產(chǎn)后泌乳早期最易發(fā)生的健康隱患，快速檢測奶牛血糖水平對防制代謝病有重要的現(xiàn)實意義。

目前便攜式的血糖儀在醫(yī)學領(lǐng)域發(fā)展得較為成熟，已有多種商品化的手持血糖檢測儀投入市場使用，它們具有采血量少、成本低、速度快、測量便捷等優(yōu)點，但國內(nèi)目前未見以手持血糖儀檢測奶牛血糖水平的相關(guān)報道，也沒有與之相關(guān)的酮病預測研究報道。我們擬采用醫(yī)用手持血糖儀檢測產(chǎn)后奶牛血糖水平，用GLU試劑盒檢測血糖水平進行驗證，并結(jié)合β-羥丁酸(β-hydroxybutyrate，BHBA)測定結(jié)果，評價血糖儀在奶牛產(chǎn)后血糖檢測中的效果和以其結(jié)果預測酮病發(fā)生情況，為奶牛產(chǎn)后健康監(jiān)測提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物 試驗奶牛為南寧市某奶牛場分娩后1-7周內(nèi)的2～5胎次奶牛，上一胎次產(chǎn)奶量平均6 000 kg，奶牛體重在560～600 kg之間，分娩前體況中等(5分制評分中占2.75～3.25分)。有廄舍與運動場，半圈養(yǎng)方式飼養(yǎng)，精飼料以玉米、黃豆皮、豆粕、麩皮為主，粗飼料以玉米青儲和苜蓿干草為主，每日飼喂2次，擠奶3次。分娩后日產(chǎn)奶量在10～25 kg之間。

1.2 主要儀器試劑 手持血糖儀(ACCU-CHEK performa)及其配套試劑條，購自南寧甌寧醫(yī)療科技有限公司；MS-500半自動生化分析儀，購自美生科技有限公司；GLU試劑盒(氧化酶法)和BHBA試劑盒(微板法),均購自南京建成生物工程研究所。

1.3 試驗方法 在2016年10月30日至12月14日期間，每周六于清晨空腹采集奶牛頸靜脈血樣。用手持血糖儀測定靜脈全血GLU含量，同時再采取10 mL血樣置于含有肝素鈉的抗凝管內(nèi)，3 000 r/min離心10 min后，取上清分裝至1.5 mL的EP管，裝入冰盒送回實驗室，在4 h內(nèi)用全自動生化分析儀測定血漿GLU含量(氧化酶法)，并從200份樣品中隨機抽取100份測定血樣中BHBA濃度(微板法)。低血糖判定標準：GLU含量小于等于2.8 mmol/L。酮病判斷標準：BHBA含量大于1.2 mmol/L[4]。

1.4 統(tǒng)計學方法 所有的檢測結(jié)果均以平均數(shù)±標準差表示,使用SPSS22.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計學處理,組間差異采用配對樣本t檢驗，相關(guān)性分析采用Pearson檢驗。P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 GLU和BHBA檢測結(jié)果 手持血糖儀和生化分析儀對GLU的檢測結(jié)果及血漿BHBA的檢測結(jié)果見表1。手持血糖儀的血糖檢測結(jié)果極顯著高于生化分析儀的血糖檢測結(jié)果，但兩者變異系數(shù)相近。

表1 荷斯坦奶牛GLU與BHBA水平檢測結(jié)果 (mmol/L)

注：表內(nèi)血糖均值右上表字母不同，表示兩組間差異極顯著(P<0.01)

試驗中使用BHBA試劑盒檢出患酮病奶牛7頭，手持血糖儀檢出低血糖奶牛樣本8頭，生化儀檢出低血糖奶牛血樣17頭。在患酮病的7頭牛中，血糖儀檢出其中4頭為低血糖患牛，還有1頭酮病牛的血糖值為2.9 mmol/L，另2頭的血糖水平在正常范圍內(nèi)；而生化儀僅檢測出2頭發(fā)生低血糖。

2.2 檢測指標間的相關(guān)性分析 兩種方法檢測血糖水平及BHBA檢測結(jié)果的相關(guān)性分析結(jié)果見表2。各指標間均存在極顯著相關(guān)關(guān)系，其中兩種方法檢測血糖水平的相關(guān)系數(shù)達到0.903，且兩者的回歸直線對觀測值的擬合程度好(R2=0.816)。

表2 被檢指標間的相關(guān)性分析

以血糖儀的GLU值與BHBA做Pearson相關(guān)分析時得GLU與BHBA之間相關(guān)性極顯著，但相關(guān)系數(shù)僅為0.348呈中度相關(guān),且兩者線性擬合程度差(R2=0.121)； 生化儀的GLU值與BHBA的相關(guān)性極顯著，同樣呈中度相關(guān)(R2=0.430)，線性擬合程度差(R2=0.185)。

3 討論

隨著養(yǎng)殖場集約化水平的提高，人們試圖尋找一種儀器或者方法，可以快速檢驗某項指標的變化而及時采取措施來控制疾病的發(fā)生。手持血糖儀在醫(yī)學方面朝著采血量更少、讀數(shù)更快、操作更便捷的方向發(fā)展，已經(jīng)較為成熟，但目前少見有應用于奶牛血糖水平診斷的報道。本研究結(jié)果顯示，ACCU-CHEK手持血糖儀與生化分析儀的結(jié)果之間存在高度相關(guān)性，說明用血糖儀進行現(xiàn)場檢測是有價值的。

本試驗中，血糖儀和生化儀檢測的血糖水平，兩者數(shù)值之間存在著極顯著差異，與現(xiàn)有報道不符[5-6]。我們認為其原因是：血糖儀采用牛旁現(xiàn)場檢測，釆血后立即檢測；而生化儀檢測需要將血樣帶回實驗室，路途花費時間近4 h，在此期間因離體活細胞利用血糖或細菌污染標本利用血糖造成血糖水平的下降，產(chǎn)生低血糖假陽性的現(xiàn)象[7]。關(guān)于應在多久之前檢測血糖其值不會與真實值有顯著差異，目前仍存在分歧：李鋒發(fā)現(xiàn)血液標本室溫4 h放置后血糖水平會顯著降低，應在4 h內(nèi)測試完畢；而王智新發(fā)現(xiàn)2 h時血糖值已發(fā)生變化[8-9]。但毋庸置疑，測試時間間隔越久越難反映機體的真實情況。

試驗中用BHBA試劑盒共檢測出7頭牛患有酮病，用血糖儀檢測出8頭低血糖牛，用生化儀檢測出17頭低血糖牛；在7頭病牛中，血糖儀檢測出4頭?；嫉脱牵瘍x僅檢查出2頭?？紤]到時間間隔長導致生化儀檢測出的低血糖樣本可能有假性低血糖出現(xiàn)的情況，我們認為血糖儀能不受干擾、更快速、精確地檢測出患有低血糖的酮病牛。

試驗測定BHBA濃度的結(jié)果顯示，GLU與BHBA或存在負相關(guān)，與之前有關(guān)酮病的研究一致[4]；但差異顯著(P<0.05)，且線性擬合程度差，或有其他因素共同影響兩者，兩者不存在單純的線性相關(guān)，具體的回歸函數(shù)可在研究出其他影響因素后對其進行后續(xù)研究。

試驗過程中發(fā)現(xiàn)，有2頭牛的血糖值在正常范圍內(nèi)但仍有高BHBA的情況，與試驗設想中預計的“低血糖引發(fā)高酮，因而通過檢測低血糖情況可以間接檢測酮病發(fā)生情況”這一假想不符，考慮到酮病的分型[10]這一情況，這提示工作人員若使用血糖儀對奶牛進行GLU濃度跟蹤檢測的同時也要定期檢測BHBA濃度，防止Ⅱ型酮病(血糖正常或偏高、酮體高)的發(fā)生。Ⅱ型酮病于1996年由Holtenius等人提出，常發(fā)生于奶牛的產(chǎn)后早期，奶牛體況分數(shù)良好，顯示葡萄糖耐受和胰島素抵抗的現(xiàn)象[11]。Ⅱ型酮病發(fā)病不明顯但常伴發(fā)其他生產(chǎn)疾病，在實際生產(chǎn)中應警惕Ⅱ型酮病的發(fā)生。

低血糖是糖代謝紊亂的一個重要指標，糖代謝紊亂妨礙機體的能量代謝。據(jù)本小組以往對酮病的研究發(fā)現(xiàn)，BHBA濃度異常的牛均在高BHBA的同時或之后3周內(nèi)表現(xiàn)出血糖降低的變化，但程度不一。因此，及時檢測到低血糖的病例可以提示牛場管理人員及時調(diào)整奶牛日糧和管理措施，預防奶牛酮病及其他代謝性疾病的發(fā)生，減少經(jīng)濟損失。

實驗室檢驗對試驗設備、環(huán)境要求較高，不適合牛場等基層部門檢測血液生化指標，而手持血糖儀體積小、攜帶方便、獲取結(jié)果便捷，這一點恰與牛場需求吻合，可以向養(yǎng)殖場推廣使用作為參考依據(jù)，在診斷發(fā)現(xiàn)異常的時候進行實驗室診斷。需要提醒的是，手持血糖儀移植到養(yǎng)殖場領(lǐng)域使用中需要質(zhì)控品校對，并定期進行儀器的校準。結(jié)論：本試驗證明醫(yī)用手持血糖儀檢測奶牛產(chǎn)后血糖水平是可行的，對酮病也有一定的預測價值，值得在牛場推廣使用，希望今后應當繼續(xù)試驗，以獲得更客觀的評價。

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