自然生产条件下热应激周期变化揭示泌乳中期奶牛出现“热应激乳蛋白降低征”

本试验在连续3年时间里测定了上海地区热应激周期变化对泌乳中期奶牛生产性能和牛奶品质的影响。通过实地测定并计算分析,绘制了上海地区热应激周期变化图谱,揭示了整个热应激周期中不同热应激程度的分布状况。研究对比了自然生产环境下无热应激与中度热应激对奶牛生产性能和牛奶品质的影响,发现中度热应激极显著降低了奶牛采食量、产奶量、乳脂校正乳产量、能量校正乳产量、乳脂率、乳蛋白含量、总固体含量(P<0.01),而且显著增加了乳中尿素氮含量(P<0.05)。在热应激周期变化研究中发现,中度热应激显著升高泌乳奶牛的直肠温度和呼吸频率(P<0.05),而且呼吸频率比直肠温度对热应激变化的反应更快、更敏感。热应激周期变化对奶牛干物质采食量、产奶量的影响取决于热应激程度,2012年整个热应激周期的热应激程度比较低,热应激周期变化对奶牛干物质采食量、产奶量无显著影响(P>0.05),但是2013年热应激程度更加严重,热应激周期变化对奶牛干物质采食量、产奶量产生了极显著影响(P<0.01)。在牛奶品质中,受热应激影响最大的是乳蛋白合成量(P<0.01)。2012年和2013年2个热应激周期变化对其他乳成分含量没有显著影响(P>0.05),但是两年的热应激周期变化都导致乳蛋白含量显著下降(P<0.05)和乳中尿素氮含量显著升高(P<0.05)。尤其值得注意的是,2012年热应激周期变化并没有导致奶牛采食量下降(P>0.05),而且产奶量也没有显著性差异(P>0.05),但是仍然出现了乳蛋白含量下降和乳中尿素氮含量升高(P<0.05)。这表明热应激周期变化改变了泌乳中期奶牛氮代谢的途径,发生了氮营养重分配(repartitioning)现象,而且这种现象不依赖于采食量和产奶量,可以称之为“热应激乳蛋白降低征”(heat-stressed milk protein decrease syndrome,HS-MPD)。     

热应激对奶牛乳蛋白合成的影响机制

牛奶中蛋白含量是衡量乳品质最重要的指标之一，环境温度过高对乳蛋白含量和组成的影响一直是人们关注的重点。目前热应激对奶牛影响的报道多集中于表型性描述，其深入机制亟待解明。热应激可造成奶牛采食量降低、生理代谢紊乱、氧化应激、乳腺内环境稳态破坏等。此外，热应激还可能通过mTOR、AMPK、JAK2/STAT5等在乳合成过程中发挥重要作用的信号通路影响乳蛋白合成。本文综述了热应激影响乳蛋白合成的研究进展，探讨热应激引起乳蛋白产量下降和成分变化的可能机制，为提高奶牛乳腺乳合成能力、提升乳品质，促进奶业高效健康发展提供参考。     

热应激对奶牛产奶性能和泌乳相关激素影响

热应激导致奶牛食欲减退,采食量下降,乳中的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及非脂乳固体因高温而下降,牛奶质量降低。同时影响催乳素、生长激素、瘦素、胰岛素样生长因子的降低和糖皮质激素的升高。本文就国内外热应激对奶牛产奶性能和泌乳相关激素影响的研究进展进行综述。     

不同程度热应激对泌乳中期奶牛产奶量和乳成分的影响

选取36头临床健康、头胎、泌乳中期奶牛,通过实时监控外界温湿度指数,结合奶牛呼吸、心率、肛温等生理指标,确定奶牛热应激状态,并测定奶牛产奶量和乳成分。结果,与无热应激相比,中度热应激使奶牛日均产奶量降低16.33%,轻度热应激对此影响不明显。中度热应激奶牛乳脂率较轻度热应激显著降低,但与无热应激组相比差别不显著。轻度热应激使奶牛乳蛋白水平极显著降低,但随热应激程度加深,乳蛋白水平有升高趋势。试验结果表明:不同程度热应激对泌乳中期奶牛产奶量和乳成分有不同影响。     

热应激影响奶牛乳腺酪蛋白合成的机制

热应激不仅影响奶牛健康,同时影响奶牛泌乳性能和牛奶品质。乳蛋白作为影响牛奶品质的主要成分,其含量和产量受到基因、环境、内分泌激素等因素综合作用的影响。而现有关于热应激对奶牛乳蛋白含量及产量的影响的研究报道结果不相一致。因此,本文从热应激引起奶牛内分泌激素变化导致营养重分配的基因网络、乳蛋白合成的应答与转录调控机制改变层面,综述了其对奶牛乳腺酪蛋白合成的影响,为进一步的机理研究提供一些思路。     

如何减缓奶牛热应激

奶牛的正常体温为３８．５℃，最适宜生长温度为８～１６℃。若奶牛体温（直肠内的温度）增加到４０～４１℃，或者超过这个范围，奶牛的新陈代谢将发生紊乱而使生命受到威胁，这就是热应激持续性或间歇性热应激，都将导致奶牛的生产性能有不同程度的下降。如食欲、日采食量、日产奶量下降，奶牛繁殖力降低，牛奶乳脂率和乳蛋白降低，奶牛容易感染疾病等，严重的热应激可导致奶牛中暑，甚至死亡。为了减缓夏季奶牛热应激，笔者认为应从以下几个方面做起：１完善饲养管理１．１注意饲草的质量。饲草质量的优劣对奶牛在夏季是否产生热应激有着…     

夏季热应激导致奶牛乳蛋白含量降低的分子机制

夏季热应激是制约奶牛养殖业发展的重要因素之一。热应激导致奶牛乳蛋白含量显著降低,严重制约了乳品质。本文从蛋白质合成前体物——氨基酸的代谢和转运角度解析乳蛋白含量降低的原因,阐明热应激对乳腺中蛋白质合成信号通路和细胞凋亡相关蛋白的影响,从基因和蛋白质水平解析奶牛热应激后的生理变化,阐明其分子机制,为缓解夏季热应激奶牛的"乳蛋白降低症"提供理论与方法依据。     

夏季奶牛热应激的防治

热应激可使泌乳牛产奶量降低,乳脂率、乳糖、乳蛋白比率下降,从而降低了乳汁的营养价值;还可使母牛发情时间缩短,发情周期延长,发情表现不明显,影响适时配种,而且母牛受胎率降低,分娩母牛易发生流产,不育公牛增多.热应激还使奶牛乳房炎、胎衣不下、子宫内膜炎、腐蹄病等发病率升高.热应激防治如下:     

热应激对奶牛场生产效益的影响

热应激对泌乳奶牛各生产阶段均有不利影响,尤以高产奶牛为甚。热应激导致奶牛产奶量大幅下降,乳脂、乳蛋白含量降低,同时导致机体免疫力、繁殖性能下降,给牛场造成严重经济损失。本文探讨了南方某牛场采用喷淋+机械通风方式缓解了奶牛热应激,给牛场带来了可喜的利润,供业界同仁参考。     

热应激对奶牛机体的影响及防控措施

随着全球气候变暖,以及奶牛产奶性能的提高,热应激成了影响我国奶牛生产的一大难题,尤其在南方高温高湿的夏季,奶牛极易发生热应激。本文就热应激对奶牛产奶量、乳品质和繁殖性能的影响等方面进行了综述,并提出了一些预防奶牛热应激的措施,以期指导生产实践,提高奶牛养殖的经济效益。     

热应激对奶牛生理和免疫功能的影响及其机理

奶牛热应激综合征是指奶牛受到超过本身体温调节能力的高温刺激而产生的非特异性防御反应。奶牛发生热应激后会激活体内的下丘脑-垂体-肾上腺轴,改变机体的神经内分泌调节网络,引起奶牛体内皮质醇激素和多种激素水平变化,协同作用于机体以抵抗热应激对自身的影响;此外,热应激奶牛采食量和消化率普遍降低,营养物质摄入不足,机体处于能量负平衡状态。在这种状态下,奶牛会通过增加体内糖、脂肪和蛋白质的代谢来为机体提供能量从而缓解热应激。然而,严重热应激会导致奶牛代谢功能紊乱及免疫系统损伤,最终导致奶牛消化率、产奶量、繁殖率下降,而疾病易感风险性增加,从而影响奶牛生产的经济效益,给畜牧业带来巨大的经济损失。目前,关于奶牛热应激的研究较多,且多集中于产奶性能和繁殖性能等方面,而有关生理和免疫机能的研究报道较少。作者阐述了奶牛发生热应激时皮质醇激素的变化和调节、三大代谢过程的改变及免疫细胞和相关细胞因子的表达分泌等过程,旨在更加深入地了解热应激对奶牛生理状态及免疫功能的影响,从而为奶牛热应激综合征的防控、诊断和治疗提供理论依据。     

不同耐热性中国荷斯坦奶牛产奶量差异分析

本研究通过评定热应激条件下奶牛呼吸评分和流涎指数，将中国荷斯坦泌乳奶牛划分为热应激耐受组（2 271头）和热应激易感组（2 024头），利用固定效应模型和混合效应模型考虑场、胎次和泌乳阶段等因素，比较热应激期奶牛直肠温度差异及奶牛在不同时期的产奶性能差异。结果表明，热应激耐受组奶牛直肠温度显著低于热应激易感组（P<0.05）；在非热应激期（5月），热应激耐受奶牛与热应激易感奶牛的平均日产奶量接近，热应激耐受奶牛的较低（低0.68 kg），但差异不显著（P>0.05）；在热应激期（7~8月），两组奶牛产奶量均有下降，热应激耐受组奶牛平均日产奶量下降幅度（与5月相比）低于热应激易感组，尤其是在热应激最严重的8月（下降幅度分别为18.06%与23.01%）。以上试验结果表明，热应激环境下通过呼吸评分与流涎指数可有效判断奶牛的耐热性。本试验结果可为奶牛热应激反应评价及奶牛养殖过程中通过量化奶牛热应激反应，及时采取措施降低热应激的损失提供一定理论依据。     

清热解暑散对热应激奶牛产奶量和血液指标的影响

随着全球气候的不断变暖,热应激对奶牛的影响越来越严重.清热解署散是由香薷、藿香等多味中药组成的一个纯中药方剂,为探讨该方剂对奶牛热应激的防治效果,本试验选择30头体重、年龄、胎次、产奶量相近的健康荷斯坦奶牛,以其常温期的各项指标为阴性对照,对热应激期的奶牛进行了治疗试验结果发现,热应激期奶牛的产奶量、乳脂率、乳蛋白率、血清中的Na＋和K＋浓度以及总蛋白（T1））、球蛋白（G）浓度均较阴性对照组显著降低（p〈0．05或P〈0．01）,而血清中C1-浓度显著升高（P〈0．01）,应用清热解署散可显著改善热应激奶牛上述指标的异常.表明,清热解暑散对奶牛热应激具有较好的治疗作用     

繁奶康对奶牛泌乳早期泌乳性能及血液指标的影响

选择20头荷斯坦高产牛,采用配对分组设计分为对照组和试验组,每组各10头。对照组使用原日粮,试验组产前21d每天在日粮中添加繁奶康125g,于分娩当天添加量增至300g直到试验结束,以探讨日粮添加繁奶康对奶牛泌乳早期产奶性能(产奶量及乳品质)的影响。结果表明,补充繁奶康,产奶量、乳脂校正乳产量试验组明显高于对照组(P0.05);奶牛采食量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及乳干物质含量两组间差异不显著(P0.05)。血液指标谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性两组间无显著差异(P0.05),高产奶牛补充繁奶康对泌乳早期产奶性能有较好的改善作用。     

饱和脂肪酸对泌乳中期热应激奶牛血液CO2、离子浓度和离子平衡的影响

选择产后150~210 d的中国荷斯坦奶牛48头,根据产奶量、分娩时间和胎次分为对照组(SFA0)、1.5%(SFA1.5)和3.0%(SFA3)饱和脂肪酸试验组,来研究饱和脂肪酸对高温环境条件下泌乳中期奶牛血液CO₂、离子浓度和离子平衡的影响,旨在为合理利用饱和脂肪酸及其缓解奶牛热应激提供理论依据。结果表明,日粮添加饱和脂肪酸,奶牛血清中CO₂的平均含量对照组、1.5%饱和脂肪酸组和3%饱和脂肪酸组分别为20.92,21.82和21.31 mmol/L,1.5%饱和脂肪酸组显著高于对照组(P<0.05),日粮添加饱和脂肪酸对热应激奶牛血液K、Na、Cl、Ca离子和离子平衡无显著影响,日粮添加饱和脂肪酸显著提高产奶量、乳脂和干物质含量(P<0.05)。说明饱和脂肪酸具有改善热应激奶牛生产性能,缓解热应激奶牛血液CO₂下降的作用。     

调控饲料对奶牛产奶量和乳成分的影响

为研究调控饲料对奶牛产奶量和乳成分的影响,试验选择10头年龄、胎次、泌乳天数、产奶量相近的泌乳牛,按照配对试验设计分为2组,一组为对照组(饲喂基础日粮),另一组为试验组(饲喂添加调控饲料的基础日粮)。结果表明,试验组每头奶牛日均增奶量比对照组多1.366kg(P<0.05),乳蛋白、乳脂率、乳糖、乳中干物质含量相比差异不显著。通过试验前后对比可知,调控饲料显著提高了奶牛的产奶量。     

奶牛抗热应激功能性营养包的研究与开发

为缓解奶牛热应激对其生产性能造成的影响,降低由此带来的经济损失,该试验研究、配制了奶牛抗热应激功能性营养包。按照胎次、产奶量、泌乳天数和体况相近的原则,将120头健康的荷斯坦泌乳奶牛随机分成试验组和对照组。在中度热应激条件下,对照组奶牛饲喂牧场基础日粮,试验组奶牛在基础日粮中添加300 g/(d·头)复合型功能性营养包,观察复合型功能性营养包的抗热应激效果。试验结果表明,在正试结束时,试验组奶牛的单产显著高于对照组(P0.05);与预试期相比,对照组奶牛的平均单产降低2.96 kg/(d·头),而试验组平均单产降低1.16 kg/(d·头),比对照组缓降了1.80 kg/(d·头);试验组奶牛的乳蛋白涨幅比对照组高0.13个百分点;正试结束时和停试第10天试验组奶牛的乳脂率和乳中干物质均显著高于对照组(P0.05);试验组奶牛的饲料转化率比对照组缓降0.02。结果提示,抗热应激功能性营养包不仅能够有效地缓减牛奶由于热应激导致的单产下降,还可以提高乳蛋白率、乳脂率、乳中干物质和饲料转化率。     

Effect of Heat Stress on Milk Production,Rectal Temperature,Respiratory Rate and Blood Chemistry in Holstein,Jersey and Australian Milking Zebu Cows

The effect of heat stress on changes in milk production, rectal temperature, respiratory rate and blood chemistry was evaluated in three groups of six mature Holstein, Jersey and Australian Milking Zebu (AMZ) dairy cows. These animals were subjected to a cool environment when the mean temperature-humidity index (THI) was 72+/-1.4 (dry bulb temperature of 22.2-24.4 degrees C and relative humidity of 100-60%) during the month of December. This experiment was repeated during the hotter month of July of the following year, when the mean THI was 93+/-3.1 (dry bulb temperature of 35.6-43.9 degrees C and relative humidity 95-35%). Holstein cows produced more (p <0.01) milk than AMZ and Jersey cows during the cooler months of the year and all the cows were dry during the hotter months from June until September. Heat stress increased (p<0.01) rectal temperature and respiratory rate in all three breeds. Heat stress had no effect on blood pH in Holstein and AMZ cows but lowered (p <0.01) blood pH from 7.42 to 7.34 in Jersey cows. In addition, heat stress lowered (p <0.01) blood pCO2 (kPa), bicarbonate (HCO3, mmol/L), base excess (BE, mmol/L) and plasma chloride (Cl-, mmol/L) in all three breeds. The total haemoglobin (THb, g/dl) was elevated (p <0.01) in all three breeds when they were subjected to heat stress. Heat stress increased (p<0.01) oxygen saturation (O2SAT, %) in Jersey and AMZ cows but lowered it (p <0.01) in Holstein cows. On the other hand, heat stress increased (p <0.01)pO2 (kPa) in Holstein and Jersey cows but lowered it (p <0.01) in AMZ cows. Heat stress increased (p <0.01) plasma potassium (K, mmol/L) and calcium (Ca, mmol/L) only in Holstein and Jersey cows but lowered them (p<0.01) in AMZ cows. The plasma glucose (GLU, mmol/L) increased (p<0.01) with heat stress in Holstein and AMZ cows but decreased (p <0.01) in Jersey cows. Heat stress increased (p<0.01) plasma creatinine (CR, (mol/L) but lowered (p<0.01) plasma creatinine phosphokinase (CPK, IU/L), aspartate aminotransferase (AST, IU/L) and blood urea nitrogen (BUN, mmol/L) in all three breeds. These results indicate that heat-stressed Holstein and AMZ cows were able to maintain their acid-base balance with a marginal change in their pH of 0.02 when their rectal temperatures increased by 0.47 and 0.38 degrees C, respectively. When heat stress increased the rectal temperature in Jersey cows by 0.70 degrees C, the pH decreased (p<0.01) from 7.42 to 7.34. However, even with this decrease 0.08 the pH is still within the lower physiological limit of 7.31.