热应激对牛奶中乳蛋白含量和组分的影响及作用机制

热应激不仅影响奶牛健康,而且易导致奶牛"热应激乳蛋白降低征"的发生,从而影响牛奶品质。本文综述了近些年来热应激影响牛奶中乳蛋白含量及酪蛋白和乳清蛋白组分的研究进展,探讨了热应激诱导的"热应激乳蛋白降低征"发生机理,以期为缓解奶牛热应激和提高牛奶品质提供参考。     

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。     

缓解夏季奶牛热应激的综合措施

随着全球气候变暖和高产奶牛的选育,热应激成为某些地区夏季影响奶牛健康和奶产量、质量的重要因素.热应激可以导致奶牛产奶量下降、乳蛋白和乳脂率降低、奶牛繁殖性能降低等,直接或间接影响生产效益.据报道,美国每年在对奶牛热应激问题上的花费就高达9亿美元[1].当环境温度从25℃增到28.6℃时,奶牛标准奶量下降25.3％,按高温90 d计算,一个产奶中等的万头奶牛场,一个夏季带来的经济损失就达36.5万元[2].奶牛热应激成为世界范围内的热门研究课题.夏季预防奶牛发生热应激要采取综合防控措施,主要包括3个方面,即物理降温调控、营养调控及抗热应激奶牛品种的选育.     

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)。     

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。     

如何在热应激状态下给奶牛降温

热应激影响高产奶牛的生产与繁殖性能。在以色列,奶牛的受胎率冬季为50％,到夏季就降到20％以下了。夏季奶牛的发情行为也相对没有那么强,并伴随着繁殖率低、产犊间隔增加、生产效率较低以及造成供应乳品厂原奶的季节性问题等。在以色列,夏季所产牛奶的乳蛋白和乳脂含量降低,而体细胞数增加,造成牛奶质量的明显下     

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…     

热应激通过诱导奶牛乳腺细胞凋亡减少乳蛋白

本试验旨在研究热应激时乳蛋白含量和产量降低与泌乳相关激素、乳蛋白合成相关信号通路及乳腺细胞凋亡的关系,并揭示热应激引起乳蛋白含量和产量下降的原因。选取4头泌乳日龄、体重、产奶量相近的经产健康荷斯坦奶牛作为试验动物。采取2×2交叉试验设计,试验共2期,每期18 d(其中预试期和试验期各9 d),2期之间间隔30 d。预试期为热中性环境,自由采食。试验期奶牛随机分为2组(n=2),分别为热应激组和配对限饲组。结果表明:1)热应激显著降低了乳蛋白的含量和产量(P0.05)。2)热应激对酪氨酸激酶(JAK)-信号转导及转录激活因子(STAT)信号通路及κ-酪蛋白(CSN3)基因表达量没有显著影响(P0.05)。3)热应激显著增加了哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路中的m TOR的基因表达量(P0.05),且有增加核糖体S6蛋白激酶(S6K1)基因表达量的趋势(0.05≤P0.10)。4)热应激增加了乳腺细胞中与细胞凋亡相关的半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、环氧合酶-2(COX2)基因的表达量(P0.05),且有增加B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(BAX)基因表达量的趋势(0.05≤P0.10)。综合可知,热应激可能并不是通过调控单个乳腺细胞合成乳蛋白的能力来影响乳蛋白的含量和产量,而是通过诱导乳腺细胞的凋亡,减少可用于乳蛋白合成的乳腺细胞的数量来影响的。     

不同季节温湿度指数对奶牛生产性能和生理生化指标的影响

试验研究了四川地区不同季节温湿度指数(THI)的变化规律及其对奶牛生产性能和生理生化指标的影响。结果表明:四川地区夏季牛舍THI、奶牛直肠温度和呼吸频率极显著高于其他季节(P<0.01)。夏季奶牛的DMI和产奶量显著下降(P<0.05),乳中体细胞数显著升高(P<0.05),乳脂率和乳蛋白含量下降。夏季奶牛血清中皮质醇含量显著下降(P<0.05),T3和T4含量极显著降低(P<0.01);SOD和GSH-Px活性显著下降(P<0.05),MDA含量上升(P<0.01)。上述结果表明,四川地区夏季奶牛出现轻度热应激,造成奶牛机体抗氧化能力和代谢水平降低,生产性能和乳品质下降。     

脲酶抑制剂对奶牛产奶量和乳成分的影响

奶牛的产奶量和乳品品质受饲料中蛋白质和氨基酸含量以及利用效率等因素的影响，进人奶牛小肠的未降解蛋白质和氨基酸不足是制约奶牛高产和影响乳品品质的主要因素。牛奶价格是肉乳脂和乳蛋白水平来决定的。生产中为提高奶牛产奶量和乳蛋白水平，常采用提高日粮中蛋白质水平的措施，这既降低了奶牛对蛋白质利用效率，     

奶牛热应激的防治措施

热应激给奶牛业的生产带来一定程度的影响。最直接和明显的是夏季高温导致奶牛产奶性能（包括产奶量、乳脂率、乳蛋白率等指标）下降,进而引起奶牛场和奶牛养殖专业户的经济效益下滑。为了缓解和减少热应激对奶牛的危害,在夏季高温季节重要的是应从改善奶牛的自然生存环境和提高奶牛饲养管理水平等方面着手。     

浅谈热应激对奶牛的影响及调控措施

在炎热的夏季,热应激会导致奶牛生理机能发生紊乱,采食量下降,生产性能降低,甚至导致奶牛发病,严重者造成死亡。预防夏季奶牛热应激的发生,为奶牛创造适宜的、良好的饲养环境,可使奶牛安全、顺利地度过炎热的夏季,防止热应激造成不必要的损失。笔者等从奶牛热应激发生的原因与生理机制入手,综合论述热应激对奶牛的危害和预防热应激的调控措施。     

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。     

奶牛夏季防暑措施

荷斯坦奶牛耐寒不耐热,荷斯坦牛的适宜温度为10～20℃,当环境温度达25℃以上影响产奶量,高温小但导致奶牛产奶量降低,牛奶乳糖含量减少,还可能使奶牛热应激增加,对各种传染病的敏感性提高,造成情期受胎率和犊牛初生重下降,而易出现所谓"夏季"疾病.因此,夏季的管理主要是防暑降温,以缓解和减少热应激对奶牛的危害.     

热应激对奶牛抗氧化性能的影响

对比研究热应激与非热应激期,泌乳奶牛血清中抗氧化指标的变化,发现夏季热应激使奶牛血清中抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性极显著降低;活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)含量极显著升高,总抗氧化能力(TAOC)显著降低.结果表明,热应激使泌乳奶牛抗氧化性能降低.为进一步揭示奶牛热应激的发病机理和制定缓解热应激的技术措施提供了理论依据.     

夏季热应激对奶牛的影响及预防措施

夏季热应激会降低奶牛的生产性能,影响养殖行业的经济效益,严重制约畜牧业的发展。因此牧场热应激的防控工作显得尤为重要。本文就热应激对奶牛的行为、采食量、繁殖性能的影响等进行综述,探讨缓解热应激的措施,以期帮助牧场管理人员制定预防热应激的策略。     

浙江地区热应激对奶牛的危害及其防控措施

浙江地区夏季高温高湿,奶牛极易发生热应激反应。热应激时,奶牛采食量降低、产奶量下降、乳品质降低、繁殖性能下降,给奶牛业夏季生产造成巨大的经济损失。本文结合现有文献,分析了热应激对奶牛造成的危害,提出了缓解奶牛热应激的思路及措施。旨在探索解决奶牛热应激的技术和方法,为减少夏季奶业损失提供科学依据。     

夏季奶牛饲喂棉籽对缓解热应激的试验效果

热应激是导致奶牛夏季产奶性能、繁殖性能和免疫能力下降的最主要原因之一。为缓解夏季奶牛热应激．必须对奶牛的日粮营养进行调控，加喂高能量、高蛋白饲料。棉籽含有高脂肪、高蛋白，并且棉籽壳保护脂肪和蛋白质，起到过瘤胃的作用。为准确掌握奶牛夏季饲喂棉籽对缓解热应激的效果．笔者于2004年夏季在我场进行了利用棉籽饲喂泌乳奶牛的对比试验．结果如下。     

泌乳奶牛氨基酸营养

给产奶牛补加过瘤胃蛋白质如鱼粉和保护的大豆饼粕对提高乳蛋白含量和乳产量并不是最好的方法。奶牛在乳蛋白合成上也需要多肽或短肽,它们在乳腺中可能作为前体直接参与乳蛋白合成。奶牛通过注射补充混合氨基酸(必需AA+ 非必需AA)或只注射必需AA 都可提高奶产量并明显提高乳蛋白含量和产量,但乳糖含量有所下降。进而,向奶牛日粮中添加经保护处理的氨基酸,如赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸和组氨酸,也能明显提高产奶量和乳蛋白含量。