母牛安靜發(fā)情鑒定技術(shù)概況及影響因素分析

周正義，田 莉，田宏志，李茹意，4，段晨瑩，4，OBIANWUNA Uchechukwu Edna，呂麗華，王 棟*

(1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193； 2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，太谷 030801；3. 全國畜牧總站，北京 100125； 4. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長春 130118)

產(chǎn)犢后繁殖機(jī)能恢復(fù)的母牛，以及性成熟后繁殖機(jī)能正常的母牛，卵巢上會啟動周而復(fù)始的卵泡發(fā)育、成熟與排卵等功能活動。伴隨著卵泡逐漸發(fā)育與成熟，機(jī)體內(nèi)雌激素水平逐漸升高，并作用于下丘腦及生殖器官，使母牛逐漸進(jìn)入發(fā)情狀態(tài)，表現(xiàn)出精神亢奮、環(huán)境興奮性增加等精神征狀，并伴隨經(jīng)常嗅聞其他母牛陰部、爬跨或被其他母牛爬跨、活動量增加、體溫升高等行為與生理變化[1]。此外，由于雌激素濃度升高，母牛還出現(xiàn)生殖道上皮細(xì)胞增殖、血管增生并充血及陰部充血、紅腫等炎癥表現(xiàn)，使母牛產(chǎn)生不適感并頻頻排尿，陰道粘液分泌增加，且粘液逐漸稀薄透明[2-3]。但是，部分母牛雖然經(jīng)歷了正常卵泡發(fā)育與排卵變化，卻不表現(xiàn)爬跨、活動量增加等明顯的發(fā)情行為特征，這種現(xiàn)象被稱為安靜發(fā)情或隱性發(fā)情。安靜發(fā)情很難被檢出，常錯失輸精機(jī)會，導(dǎo)致產(chǎn)犢間隔延長，飼養(yǎng)成本增加。對10 493頭高產(chǎn)奶牛發(fā)情表現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析顯示，安靜發(fā)情母牛占比達(dá)42.1%[4]，若高產(chǎn)奶牛推遲到產(chǎn)后85～115 d受孕，則每頭延遲受孕牛每天的經(jīng)濟(jì)損耗約為2.48英鎊(約22元人民幣)[5]。因此，安靜發(fā)情的檢出是提高奶牛養(yǎng)殖效益的關(guān)鍵。人工觀察發(fā)情費(fèi)時費(fèi)力，很難檢出安靜發(fā)情，也無法檢出夜晚發(fā)情牛，發(fā)情檢出率在50%～70%之間，差異較大[6]。隨著技術(shù)進(jìn)步，計(jì)步器逐漸應(yīng)用于母牛發(fā)情監(jiān)測，陰道溫度也逐步應(yīng)用于奶牛發(fā)情鑒定，發(fā)情檢測逐步趨向于自動化、智能化，檢測率逐漸提高[7-8]，為母牛安靜發(fā)情檢測技術(shù)研發(fā)帶來新希望。然而，目前仍然沒有一種成熟的自動化配套體系用于安靜發(fā)情檢測。另外，因?yàn)榘l(fā)情行為與雌激素、孕酮等有關(guān)，許多報道都將母牛安靜發(fā)情歸因?yàn)榇萍に?、孕酮等水平不足，安靜發(fā)情內(nèi)在機(jī)制尚不清楚。

本文綜述了前人對安靜發(fā)情的檢測分析結(jié)果，希望通過母牛發(fā)情影響因素分析，推斷安靜發(fā)情發(fā)生的原因，以期為安靜發(fā)情母牛的鑒定與新型自動化發(fā)情檢測設(shè)備的研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 安靜發(fā)情的鑒定分析

因?yàn)榘察o發(fā)情母牛沒有爬跨、活動量增加等明顯的發(fā)情行為，很難觀察到其是否處于發(fā)情狀態(tài)及何時進(jìn)入發(fā)情狀態(tài)。但安靜發(fā)情母牛卵巢上同樣能檢測到卵泡的發(fā)育與排卵變化[4,9]，同時，發(fā)情母牛體內(nèi)雌激素、黃體酮等生殖激素濃度也會隨卵泡發(fā)育狀態(tài)改變而發(fā)生相應(yīng)變化[10]，發(fā)情牛體溫、陰道粘液電阻值等同樣會發(fā)生相應(yīng)變化[8]，研究發(fā)現(xiàn)，黃體期母牛陰道粘液電阻值最高((49.7±9.0) Ω)，卵泡期開始下降，且當(dāng)機(jī)體內(nèi)促黃體素達(dá)峰值時電阻值最低((29.8±1.7) Ω)[11]。因此，可通過測定這些生殖激素濃度、體溫、陰道粘液電阻值等變化，判斷母牛卵泡發(fā)育狀態(tài)及發(fā)情階段，再觀察其是否有細(xì)微的發(fā)情行為特征，確定該母牛是否發(fā)情，或是否屬于安靜發(fā)情。針對安靜發(fā)情，生產(chǎn)中常用以下幾種鑒定辦法。

1.1 直腸觸診法與計(jì)步器或人工觀察相結(jié)合

計(jì)步器可進(jìn)行實(shí)時活動量檢測，已成為奶牛發(fā)情鑒定的有效手段[12-13]。與基準(zhǔn)活動量相比，發(fā)情母?；顒恿繒饾u增加，但不同研究活動量差異較大，有的發(fā)情母牛活動量增加2～4倍，有的增加10多倍，活動量既有個體差異，也有時間段差異[8，14]?；顒恿枯^大的波動性，使計(jì)步器發(fā)情鑒定面臨較大不確定性，安靜發(fā)情作為發(fā)情?；顒恿孔兓臉O端表現(xiàn)，使計(jì)步器發(fā)情鑒定面臨巨大挑戰(zhàn)，并成為計(jì)步器發(fā)情鑒定的痛點(diǎn)。生產(chǎn)中常采用觀察法或試情法佐證計(jì)步器發(fā)情鑒定，發(fā)情鑒定效果有所提升[15]，但這種基于發(fā)情行為的發(fā)情檢測技術(shù)仍沒有解決安靜發(fā)情鑒定的問題。

直腸觸診是技術(shù)人員用手臂通過母牛直腸壁觸摸卵巢形狀、大小，感覺卵泡發(fā)育的一種傳統(tǒng)方法。通過該方法得知卵泡發(fā)育情況后，再結(jié)合人工觀察或計(jì)步器檢測母牛行為變化，便可確定母牛是否屬于安靜發(fā)情[16]。研究表明，直腸觸診發(fā)情檢測率可達(dá)90%以上[1，17]。但直腸觸診對工作人員經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)要求較高，觸摸時應(yīng)注意觸摸位置并適當(dāng)把控力度，否則會擠破卵泡，引起“手排”。此外，體型較小或過度肥胖的母牛會增加觸診難度，且檢測時容易受技術(shù)員主觀思想和作息時間影響，無法實(shí)現(xiàn)適時檢測，難以實(shí)現(xiàn)夜間發(fā)情母牛檢測。

1.2 超聲診斷法與計(jì)步器或人工觀察相結(jié)合

利用可發(fā)射B-型超聲波的探頭掃描直腸壁腹側(cè)，根據(jù)超聲波反射圖像，可視化檢測卵巢、卵泡結(jié)構(gòu)的超聲診斷法，能獲得與直腸觸診一樣的效果，當(dāng)診斷到母牛卵泡發(fā)育成熟過程后，再結(jié)合人工觀察或計(jì)步器，確定母牛是否發(fā)情或是否為安靜發(fā)情[4，18]。超聲診斷法出現(xiàn)于二十世紀(jì)七十年代[19]，在九十年代逐漸推廣應(yīng)用[20-21]。發(fā)情周期實(shí)際是卵泡募集、選擇、優(yōu)勢化及排卵的周期性活動過程[22-24]，卵巢的形態(tài)、大小會隨之發(fā)生相應(yīng)變化[3]。成年母牛卵巢形狀一般為扁卵圓形，成熟卵泡直徑為12～19 mm，成熟黃體長徑為20～25 mm[3]。鄧立新等[25]利用B超圖像分別準(zhǔn)確記錄了20頭同期發(fā)情和超數(shù)排卵處理母奶牛卵巢、卵泡、黃體的形狀、大小變化情況發(fā)現(xiàn)，同期發(fā)情母牛卵泡逐漸增大，到第5天達(dá)到最大，卵巢也持續(xù)增長，到第5天達(dá)到最大((41.0±0.6) mm)；而超數(shù)排卵母牛卵巢增長更大，直徑達(dá)(49.2±0.7) mm。B超檢測結(jié)果表明，牛群中安靜發(fā)情占比很高(42.1%，4 417/10 493)， 是影響牛群繁殖性能的主要因素[4]。

與直腸觸診相比，超聲診斷可準(zhǔn)確、直觀地觀察到母牛卵泡發(fā)育情況。并且，超聲儀逐漸趨于便攜化，使用也越來越便捷，超聲診斷法簡單易學(xué)，不僅可觀察卵巢組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)情鑒定，還可用于母牛妊娠診斷[26-27]。然而，超聲診斷仍未克服實(shí)時檢測發(fā)情問題，同樣無法檢出夜晚發(fā)情母牛。而且，除了便捷性外，牛場還要考慮人力及儀器成本、用后保養(yǎng)、維修等問題。

1.3 孕酮檢測法與計(jì)步器或人工觀察相結(jié)合

上述兩種方法都通過觀察卵泡形態(tài)、大小變化判斷母牛是否發(fā)情，而孕酮檢測法則通過檢測卵泡發(fā)育過程中孕酮濃度變化，判斷母牛發(fā)情與否及其狀態(tài)。孕酮是孕激素的主要成分，在母牛發(fā)情周期中呈現(xiàn)規(guī)律性變化，并表現(xiàn)出不同的生理作用。黃體期母牛孕酮濃度較高，可促進(jìn)下丘腦表達(dá)雌二醇受體，增加下丘腦的雌激素敏感性[28-29]。隨著黃體逐漸退化，母牛體內(nèi)孕酮濃度逐漸降低，卵泡發(fā)育抑制逐漸解除，卵泡迅速發(fā)育，雌激素分泌量逐漸升高，中樞神經(jīng)在少量孕酮協(xié)同作用下接受雌激素刺激使母牛表現(xiàn)出發(fā)情行為。卵泡發(fā)育成熟至排卵前后，卵泡顆粒細(xì)胞開始黃體化并逐漸形成黃體，雌激素分泌逐漸降低，母牛發(fā)情行為逐漸減退。然而，也有研究表明，孕酮分泌量逐步增加，達(dá)到一定濃度后，通過中樞負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用于下丘腦，抑制GnRH分泌，使雌激素分泌量降低，動物發(fā)情行為逐步消失[3]。研究發(fā)現(xiàn)，黃體期母牛孕酮濃度基本為2～10 ng·mL-1，卵泡期母牛孕酮濃度<1 ng·mL-1[8]。因此，母牛發(fā)情過程常伴隨孕酮逐步下降而雌二醇逐步升高現(xiàn)象[8]。同樣，安靜發(fā)情母牛卵泡發(fā)育、成熟、排卵過程也伴隨孕酮濃度變化，因此，生產(chǎn)中可使用孕酮檢測結(jié)合計(jì)步器方法進(jìn)行發(fā)情鑒定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)母牛體內(nèi)孕酮含量逐漸減少，而計(jì)步器未檢出活動量明顯增加，便可確定該母牛為安靜發(fā)情。據(jù)此，Ranasinghe等[30]檢出母牛產(chǎn)后第1、2、3、4次排卵發(fā)生安靜發(fā)情的概率分別為55.2%、23.8%、21.3%和10.5%。

傳統(tǒng)孕酮檢測使用酶免疫分析法(enzymeimmunoassay，EIA)與放射免疫分析法(radioimmunoassay，RIA)[31-32]分析牛血液或乳汁中孕酮濃度，需反復(fù)采集、處理血液或乳汁樣品，操作較繁瑣，但孕酮測定可驗(yàn)證各種發(fā)情檢測方法的準(zhǔn)確性[8]。隨著科技進(jìn)步，一種用于孕酮檢測的生物傳感器被研發(fā)[33]，可直接在擠奶廳完成檢測，不需奶樣脫脂，檢測時間更短。然而，尚未見到針對孕酮24 h實(shí)時檢測的報道，準(zhǔn)確、自動識別發(fā)情母牛，自動檢測將是未來孕酮檢測的發(fā)展方向。

1.4 乳溫檢測法與計(jì)步器或人工觀察相結(jié)合

通過安裝在擠奶裝置上的乳溫自動測量傳感器在擠奶時收集乳溫?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)乳溫變化，進(jìn)行母牛發(fā)情鑒定。二十世紀(jì)七八十年代，乳溫指標(biāo)就已被用于發(fā)情檢測，并得到72%～84%的發(fā)情檢測率[16，34-35]。但是，這些發(fā)情檢測結(jié)果多來源于發(fā)情行為正常母牛，檢測安靜發(fā)情的研究很少。1988年，F(xiàn)ordham等[35]發(fā)現(xiàn)，某些安靜發(fā)情牛發(fā)情時乳溫升高。1997年，Gil等[16]發(fā)現(xiàn)，安靜發(fā)情牛乳溫平均升高0.6 ℃，推測可通過乳溫檢測鑒定安靜發(fā)情。

與上述3種方法相比，乳溫檢測可實(shí)現(xiàn)發(fā)情鑒定自動化、智能化，大大減少了人力需求，乳溫與其他發(fā)情檢測方法結(jié)合，還可識別急性乳腺炎或其他發(fā)燒癥狀等疾病母牛。但該方法只能在擠奶時收集數(shù)據(jù)，如果發(fā)情持續(xù)時間較短，且剛好發(fā)生在兩次擠奶間隔，將導(dǎo)致母牛發(fā)情檢測失敗，打破擠奶時間及頻次制約是乳溫檢測的關(guān)鍵。乳溫檢測還受乳溫升高對發(fā)情指示規(guī)律判定的影響。研究表明，以乳溫升高0.3 ℃作為判定母牛發(fā)情標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)情檢測率為50%，以0.6 ℃為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)情檢測率為32%[36]，Gil等[16]以乳溫最低升高0.4 ℃作為發(fā)情判斷標(biāo)準(zhǔn)，檢測出了78.9%的安靜發(fā)情母牛。此外，乳溫受乳流速、環(huán)境溫度、測量距離等因素影響[37]，乳流速慢、環(huán)境溫度低、測量距離遠(yuǎn)都會影響乳溫檢測準(zhǔn)確性。要研發(fā)乳溫發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)，必須準(zhǔn)確區(qū)別發(fā)情牛與炎癥母牛，并建立適時、精準(zhǔn)的自動化乳溫檢測技術(shù)。

1.5 陰道溫度檢測與計(jì)步器或人工觀察相結(jié)合

母牛發(fā)情會伴隨體溫變化，但傳統(tǒng)直腸溫度檢測很難高頻次、持續(xù)監(jiān)測母牛體溫[38]，于是有研究比較分析了母牛各部位溫度檢測效果，發(fā)現(xiàn)陰道溫度與體溫相關(guān)最大[39]，可通過溫度自動檢測裝置持續(xù)、精準(zhǔn)地收集母牛陰道溫度，并根據(jù)陰道溫度變化自動進(jìn)行母牛發(fā)情鑒定。Walton和 King[40]認(rèn)為，母牛發(fā)情時體溫升高是因?yàn)榛顒恿吭黾铀鶎?dǎo)致，然而有研究表明，母牛發(fā)情體溫升高與體內(nèi)激素分泌相關(guān)，其中，與促黃體素激增有關(guān)[41]；或者可能由內(nèi)源性和外源性孕酮增加引起[42]。Suthar等[42]研究發(fā)現(xiàn)，妊娠母牛陰道溫度比未妊娠牛高(0.3±0.01)℃，血清孕酮濃度高(5.5±0.4)ng·mL-1；在9頭經(jīng)產(chǎn)泌乳牛排卵2 d后，使用孕酮處理48 h(陰道埋植controlled internal drug-releasing, CIDR裝置)后，再移除裝置，發(fā)現(xiàn)孕酮處理期間陰道溫度高于處理前、后(分別高(0.2±0.05) ℃，(0.1±0.05)℃)，但是，血清孕酮濃度與體溫之間并不存在相關(guān)性[42]。本團(tuán)隊(duì)研究表明，母牛發(fā)情開始前陰道溫度逐漸升高，發(fā)情結(jié)束前4 h，溫度逐漸下降[8]。發(fā)情時陰道溫度升高0.4 ℃以上[1，41，43]，但很遺憾，這些報道沒有研究發(fā)情母牛雌激素和孕酮濃度變化，母牛發(fā)情時體溫升高的機(jī)制仍有待研究。但是，陰道溫度變化結(jié)合活動量變化，有可能實(shí)現(xiàn)安靜發(fā)情母牛發(fā)情檢測。

與乳溫檢測相比，陰道溫度檢測受氣溫、濕度等環(huán)境因素影響小[15]，且可持續(xù)、實(shí)時收集數(shù)據(jù)[8]，檢測發(fā)情更為可行。與孕酮檢測、直腸觸診和超聲診斷相比，陰道溫度實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化發(fā)情鑒定。但陰道溫度檢測要求更嚴(yán)格、精確，以避免引起母牛陰道感染。

1.6 尿液、糞便、唾液檢測與計(jì)步器或人工觀察相結(jié)合

母牛發(fā)情時會吸引一些未發(fā)情母牛嗅聞其陰戶，可能是因?yàn)榘l(fā)情母牛體內(nèi)激素變化引起了尿液、糞便甚至其他體液化學(xué)成分改變，從而產(chǎn)生某些特殊揮發(fā)性化合物吸引牛群嗅聞發(fā)情母牛陰戶、尿液等[44-45]，并表現(xiàn)出一些興奮性。研究表明，發(fā)情母馬尿液中含有對甲酚信息素，會引起公馬陰莖勃起[46-47]；公豬頜下腺可分泌5α-雄酮、3α-雄酮信息素進(jìn)入唾液，該類信息素可刺激并延長母豬發(fā)情行為[48]。同樣，發(fā)情母牛也可產(chǎn)生某些信息素，通過空氣傳播吸引公牛，甚至可對其他母牛產(chǎn)生神經(jīng)刺激。為此，可通過特殊儀器，分析發(fā)情母牛尿液、糞便、唾液樣品中這類特殊化合物的成分和含量，并探討其發(fā)情周期的變化規(guī)律，以指導(dǎo)母牛發(fā)情鑒定。對奶牛不同發(fā)情時期糞便樣品的氣相色譜-質(zhì)譜分析表明，有10種表現(xiàn)時間特點(diǎn)的揮發(fā)性化合物，其中，乙酸、丙酸和1-碘十一烷僅存在于發(fā)情期；丁酸、2-丙烯酯、羧酸和戊酸僅存在于發(fā)情前期；3-己醇、丁烷、膦酸等僅存在于發(fā)情后期[45]；對奶牛排卵前、排卵和排卵后尿液的氣相色譜-質(zhì)譜分析表明，鄰苯二甲酸二丙酯和1-碘十一烷兩種化合物僅存在于排卵期，而在排卵前、后兩個時期均未檢測到[44]。而對尿液促黃體素的ELISA檢測發(fā)現(xiàn)，摩拉水牛發(fā)情期尿液促黃體素顯著增加，發(fā)情前期為(59.08±3.28)mIU·mL-1，后期為(63.74±3.41)mIU·mL-1，兩者差異不顯著，但發(fā)情期顯著增加，達(dá)到(73.74±4.11)mIU·mL-1[49]。對水牛唾液促黃體素的檢測發(fā)現(xiàn)，發(fā)情前期促黃體素濃度為(20.53±0.60)mIU·mL-1，發(fā)情期顯著增加，達(dá)到(32.44±1.03)mIU·mL-1，而后緩慢下降，到發(fā)情后期達(dá)到(15.77±0.49)mIU·mL-1[50]。發(fā)情母牛糞便、尿液和唾液中都含有發(fā)情標(biāo)志物分子，這為發(fā)情鑒定技術(shù)研發(fā)提供了新思路。

犬的鼻子是天然氣味檢測器，常接受氣味檢測訓(xùn)練，進(jìn)行爆炸物、毒品等搜索。目前有研究指出，犬經(jīng)特殊誘導(dǎo)訓(xùn)練后，可從試驗(yàn)樣品中辨別出發(fā)情期尿液(準(zhǔn)確率最高達(dá)80.3%)和唾液(平均準(zhǔn)確率為57.6%)樣品[51-52]，所以，可對犬進(jìn)行相關(guān)訓(xùn)練，以進(jìn)行發(fā)情鑒定，但目前還未見直接用犬進(jìn)行發(fā)情檢測的報道，可能犬進(jìn)行發(fā)情檢測，會使母牛產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，不利于生產(chǎn)，且犬發(fā)情鑒定的訓(xùn)練方法及效果也會影響鑒定準(zhǔn)確率[51]，如能模仿犬嗅覺系統(tǒng)，根據(jù)母牛糞便、尿液、唾液等的信息素變化規(guī)律，研發(fā)出電子鼻，或許會解決應(yīng)激和不穩(wěn)定性問題。然而，目前還沒有關(guān)于安靜發(fā)情牛尿液、糞便等信息素變化規(guī)律研究的報道。

綜上所述，尿液、糞便及唾液發(fā)情檢測，雖然不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的適時、自動收集，但相對超聲檢測、直腸觸診及陰道溫度檢測來說，卻實(shí)現(xiàn)了無創(chuàng)檢測，可大大降低檢測引起的母牛應(yīng)激。發(fā)情期間尿液、糞便等特殊生物信息素及唾液促黃體素的存在，為將來開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的生物傳感器，研發(fā)新型母牛安靜發(fā)情檢測體系打開了新思路。

2 影響母牛安靜發(fā)情的因素分析

凡是能抑制母牛發(fā)情表達(dá)的因素都會增加母牛安靜發(fā)情概率。對產(chǎn)奶量、營養(yǎng)因素、牛只種類以及環(huán)境條件等母牛發(fā)情影響因素的分析，將為解決安靜發(fā)情鑒定問題提供理論指導(dǎo)，并提高母牛發(fā)情檢出率。

2.1 產(chǎn)奶量

高產(chǎn)奶牛泌乳早期產(chǎn)奶量上升很快，但是，該階段母牛干物質(zhì)采食量較低，導(dǎo)致體能供不應(yīng)求，母牛因消耗自身體脂供能產(chǎn)奶，出現(xiàn)能量負(fù)平衡，使雌二醇等類固醇化合物分解代謝增強(qiáng)，濃度下降，對下丘腦刺激減弱，引起安靜發(fā)情。高產(chǎn)奶牛發(fā)情當(dāng)天血清雌二醇濃度顯著低于同期低產(chǎn)奶牛，且產(chǎn)奶量每增加1 kg，發(fā)情活動量減少1.6%[8]。此外，牛場為保障高產(chǎn)奶牛產(chǎn)奶，持續(xù)飼喂高營養(yǎng)水平飼料，增加了高產(chǎn)奶牛肝血流量，加快了類固醇化合物的肝代謝速度，降低了雌二醇的血液濃度[53]，使母牛發(fā)情表現(xiàn)減弱，甚至表現(xiàn)為安靜發(fā)情。

以上研究表明，高產(chǎn)奶牛容易發(fā)生安靜發(fā)情，可能是其體內(nèi)雌二醇分解代謝快，降低了其循環(huán)濃度，減少了對下丘腦的刺激，使發(fā)情強(qiáng)度降低，甚至表現(xiàn)安靜發(fā)情。生產(chǎn)上，或許可通過靜脈注射外源雌激素如環(huán)戊丙酸雌二醇[54]或控制高產(chǎn)奶牛飼料營養(yǎng)水平，降低安靜發(fā)情發(fā)生概率。

2.2 營養(yǎng)

營養(yǎng)因素可通過影響雌激素、孕酮等與發(fā)情行為相關(guān)激素的合成與分泌，通過下丘腦-垂體-性腺軸，影響母牛發(fā)情行為，導(dǎo)致安靜發(fā)情[3，55-57]；或通過影響機(jī)體健康導(dǎo)致安靜發(fā)情。因此，對母牛進(jìn)行營養(yǎng)調(diào)控，確保營養(yǎng)充足及品質(zhì)優(yōu)良尤為重要。

研究表明，營養(yǎng)不足會抑制下丘腦促性腺激素釋放激素的分泌，減少垂體性腺激素的產(chǎn)生[55，58]，Whisnant等[59]發(fā)現(xiàn)，低營養(yǎng)水平使產(chǎn)后母牛血清促黃體素濃度顯著低于高營養(yǎng)水平母牛((0.5±0.03) ng·mL-1< (0.9±0.03) ng·mL-1，P<0.01)。營養(yǎng)不足影響了下丘腦-垂體-性腺軸的調(diào)控功能，使卵泡發(fā)育受阻，發(fā)情行為隨之減少。同時，蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)水平不足會導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)孕酮合成原料不足，使黃體分泌孕酮減少，降低了下丘腦的孕酮刺激程度，使雌激素受體數(shù)量減少，降低了下丘腦的雌激素敏感性，使發(fā)情表達(dá)降低，甚至表現(xiàn)安靜發(fā)情[3,28，56]。此外，微量元素是動物機(jī)體酶、激素等化合物的組成成分，缺乏時將導(dǎo)致物質(zhì)代謝紊亂，機(jī)體病變[60]，從而減弱發(fā)情表現(xiàn)，甚至發(fā)生安靜發(fā)情。例如，鈣、磷缺乏使母牛牙齒松動、采食量降低、精神萎靡、臥地不起[61]；銅缺乏使奶牛骨骼疏松，骨骼、關(guān)節(jié)變形，運(yùn)動失調(diào)[62]；錳缺乏使母牛卵巢萎縮、排卵延遲，嚴(yán)重時表現(xiàn)為卵巢靜止和不發(fā)情。卵巢靜止母牛血漿錳濃度((1.25±0.20) mmol·L-1)顯著低于正常母牛((1.31±0.82) mmol·L-1)，且卵巢靜止母牛血液雌激素濃度((46.09±3.76) ng·L-1)也顯著低于正常母牛((82.35±5.89)ng·L-1)[63]。然而，營養(yǎng)水平過高，奶牛過度肥胖，易造成卵巢、輸卵管脂肪堆積，影響卵泡發(fā)育，減弱發(fā)情表達(dá)[3]。研究表明，雌激素及其受體不但具有生殖調(diào)控作用，還參與了機(jī)體能量調(diào)控，人體脂肪組織含有雌激素受體(estrogen receptor, ER)，成熟脂肪細(xì)胞可表達(dá)ERmRNA[64-65]；下丘腦弓狀核、視旁核及腹內(nèi)側(cè)核等也可表達(dá)ER[64]。肥胖母牛過多的能量調(diào)控需求，減少了循環(huán)雌激素濃度，降低了對下丘腦發(fā)情調(diào)控中樞的刺激強(qiáng)度，使母牛發(fā)情表達(dá)減弱，甚至引起安靜發(fā)情。另外，腐敗變質(zhì)的飼料含有黃曲霉素、鐮刀菌毒素等大量霉菌毒素，可引起母牛中毒，表現(xiàn)出食欲降低、消化不良、腹瀉、流產(chǎn)等病理狀態(tài)[66]，發(fā)情行為也隨之減少。

2.3 產(chǎn)后帶犢

除營養(yǎng)、產(chǎn)奶量等因素外，產(chǎn)后帶犢也會導(dǎo)致母牛安靜發(fā)情。幼犢吮乳以及擠奶機(jī)器刺激母牛乳頭，反饋?zhàn)饔糜谙虑鹉X，導(dǎo)致催乳素(prolactin，PRL)分泌增加，抑制母牛發(fā)情[3]。此外，母牛去除卵巢后，一定濃度外源雌激素也可使其發(fā)情，但在此之前經(jīng)高濃度雌激素預(yù)處理后，再給予其正常濃度雌激素，去卵巢母牛則變得難以發(fā)情[67]。這可能是高濃度雌激素提高了下丘腦反應(yīng)閾值，降低了對正常濃度雌激素刺激的敏感性，導(dǎo)致母牛發(fā)情行為減弱。母牛產(chǎn)后第一次排卵與這種情況相似，妊娠末期為胎兒降生做準(zhǔn)備，母牛分泌大量雌激素，以刺激產(chǎn)道收縮，并促進(jìn)乳腺腺泡和導(dǎo)管系統(tǒng)發(fā)育[3,68]，這種高濃度雌激素提高了下丘腦的反應(yīng)閾值，使母牛下丘腦降低了對產(chǎn)后第一次發(fā)情時雌激素的敏感性，導(dǎo)致母牛發(fā)情行為減弱，甚至發(fā)生安靜發(fā)情[67]。研究表明，產(chǎn)后首次發(fā)情，安靜發(fā)情概率為50%～90%[30,67]，第二次發(fā)情呈安靜發(fā)情的概率為6%～50%[30]，說明隨時間推移，下丘腦對雌激素的敏感性逐漸恢復(fù)，發(fā)情行為也逐漸增強(qiáng)，安靜發(fā)情發(fā)生概率則逐步降低。

因此，生產(chǎn)中多關(guān)注高產(chǎn)奶牛、營養(yǎng)不良母牛及產(chǎn)后帶犢母牛發(fā)情情況，做好飼料營養(yǎng)調(diào)控、人工代喂牛犢等，可以提高母牛發(fā)情表達(dá)，降低安靜發(fā)情概率。

2.4 環(huán)境條件

高溫高濕環(huán)境下，牛食欲顯著降低，導(dǎo)致營養(yǎng)攝入不足，減少雌二醇產(chǎn)生，影響發(fā)情表達(dá)[69]，更易發(fā)生安靜發(fā)情。且較長時間高溫環(huán)境會減少母牛發(fā)情行為[70-71]。研究表明，夏季母牛發(fā)情活動量增加倍數(shù)(5.58±2.94)顯著低于春、秋、冬季增加倍數(shù)(6.84±4.12、6.49±4.12、8.10±4.64，P<0.05)[8]。因此，牛場做好夏季防暑降溫，有助于減少安靜發(fā)情現(xiàn)象。

養(yǎng)殖地表類型可影響母牛發(fā)情爬跨活動[55]。與混凝土地面相比，泥土地面飼養(yǎng)的奶牛發(fā)情爬跨頻率更高，說明泥土地面更有利于牛只活動。此外，泥土的熱傳導(dǎo)比混凝土慢，能增加牛舒適感，有利于其表現(xiàn)發(fā)情行為。因此，設(shè)計(jì)養(yǎng)殖場地面時，應(yīng)考慮地表摩擦力及舒適度，以提高母牛發(fā)情表達(dá)能力，降低安靜發(fā)情率。

此外，種群密度、種群等級、是否有公畜等群體環(huán)境都會影響發(fā)情表達(dá)[55]。適當(dāng)增加種群密度會顯著提高母牛爬跨活動[55]，但密度過高，活動范圍受阻，也會降低母牛發(fā)情活動。同時，體型大的母牛通常會阻止弱小母牛的發(fā)情活動[55]。因此，應(yīng)科學(xué)進(jìn)行牛群分配及調(diào)欄工作，降低安靜發(fā)情發(fā)生概率。此外，公畜對提高母畜發(fā)情表達(dá)意義重大。例如，公豬唾液中5α-雄酮、3α-雄酮信息素會延長母豬發(fā)情行為[48]；公羊可通過特有體態(tài)、叫聲及其散發(fā)的特有信息素，提高母羊促黃體素分泌，提升母羊雌激素水平，增加其發(fā)情表達(dá)[55，72]。同樣，公牛介入也可提高母牛發(fā)情表達(dá)，防止安靜發(fā)情發(fā)生。

3 結(jié) 語

母牛安靜發(fā)情一直困擾著養(yǎng)牛業(yè)，雖然其具有正常卵泡發(fā)育、成熟及排卵過程，但無明顯發(fā)情行為，關(guān)于其發(fā)情規(guī)律研究還未見報道，現(xiàn)有發(fā)情監(jiān)測方法也難以檢出安靜發(fā)情牛，這給養(yǎng)牛業(yè)造成了巨大損失。研究表明，產(chǎn)奶量、營養(yǎng)、環(huán)境都可導(dǎo)致母牛安靜發(fā)情。雖然可通過科學(xué)管理、合理營養(yǎng)、改善環(huán)境盡量避免安靜發(fā)情的發(fā)生，然而，深入進(jìn)行母牛發(fā)情規(guī)律研究，尋找糞便、尿液、乳汁等非侵入性發(fā)情母牛生物標(biāo)記，以及體溫、陰道粘液電阻值等生理性發(fā)情標(biāo)記，進(jìn)行其發(fā)情周期規(guī)律研究，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、生物信息等技術(shù)，研發(fā)更精準(zhǔn)、高效的發(fā)情鑒定技術(shù)，將有可能徹底解決母牛安靜發(fā)情鑒定的問題。