围产期代谢病

围产期奶牛的饲养管理以及代谢疾病的预防,张永根 博士,人喂牛 牛发病 人造病,营养 牛 奶。 营养 牛 病。, ,乳 牛 的 消 化,饲 草、饲 料,果糖 半纤维素 纤维素 淀粉 果聚糖 木二糖 葡聚糖 麦 蔗 芽 糖 糖 戊 糖 纤维二糖 糖醛酸 葡萄糖 果糖,VFA(乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、琥珀酸） CO2、CH4、H2 草酰乙酸 丙酮酸 苹果酸 乳酸 乙酸、甲酸 微生物支链淀粉 延胡索酸 ？ 或直链淀粉 琥珀酸 丙酸 戊酸 丁酸 乙酸 CO2+H2 吸收 CH4,瘤 胃 内 环 境,一、瘤胃理化性质, pH, ,不同饲料食后pH的变化, 乳酸, ,瘤 胃 微 生 物,纤毛虫和细菌不同日粮条件下乳牛瘤胃内pH值、乳酸、细菌的变化, ,乳牛瘤胃内环境及微生物变化归纳,日粮性质是影响乳牛瘤胃中纤毛虫数量变化的主要因素。 乳牛瘤胃pH属酸性（6.2-7.1），平均为6.7。 青贮属生理碱性饲料。饲喂后不会降低瘤胃pH。 瘤胃细菌数具有相对稳定性。,在畜牧饲养上： 保持饲料的相对稳定,饲料不能突然变换。 瘤胃微生物能利用无机氮,构成其自己的蛋白质.在兽医医疗上： 乳牛发生消化不良时，瘤胃pH值下降,应投服以碱 性为主的药物。 瘤胃液的表面张力为50-60达因/平方厘米。 气泡性瘤胃膨胀，可向瘤胃内灌服水，表面活性剂 如洗涤剂、硅、脂肪等。,了解瘤胃内环境的实践意义,泌乳周期,干奶初期干奶后期(临产期)初产期(泌乳初期)泌乳高峰期(泌乳早期)泌乳中期泌乳后期其他: 初产青年母牛, 怀双胞胎的母牛, 体况瘦的泌乳牛, 以及其他环境因素 (如热应急),泌乳周期,305 Dry off 40 60,Startlactation,21 80 200,泌乳天数,围 产 期 母 牛 主 要 代 谢 病,围产期疾病,临产前,产犊后,瘫 痪,瘤 胃 酸 中 毒,卧 地 不 起 综 合症,瘫 痪 （乳 热）,瘤 胃 酸 中 毒,妊 娠 毒 血 症,酮 病,蹄 叶 炎,特殊阶段的奶牛具有特殊的营养和管理需求!,围产期奶牛的主要变化,矿物质代谢的变化内分泌的变化和由此引起的代谢变化瘤胃功能的变化免疫功能的变化,矿物质代谢紊乱,分娩,泌乳和初乳的合成导致大量的钙离子消耗.因此, 血液钙离子的相对平衡被打破.在分娩的时候,几乎所有的奶牛都会发生不同程度的低血钙 (Beede and Pilbeam)当血浆钙浓度降的太低无法维持正常的神经和肌肉收缩功能时,分娩瘫痪或产褥热发生(Golf and Horst, 1997),荷斯坦奶牛的初乳和正常乳成分对比,荷斯坦奶牛的初乳和正常乳矿物质成分对比,严 重 产 褥 热,美 国 奶 牛 中8 患 有 严 重 的 产 褥 热 患 牛 产 奶 量 减 少14 产 奶 寿 命 减 少3.4 年 消 除 产 褥 热 可 以 每 年为 美 国 奶 牛 业 节 省1.4 亿 美 元,亚急性低血钙,无 明 显 临 床 症 状 大 约66 的 美 国 奶 牛（Beede 等，1992） 血 钙 含 量 低 造 成 其 他 紊 乱 乳 腺 炎， 酮 血 症， 难 产， 胎 衣 不 下， 子 宫 脱 出， 子 宫 炎 和 第四胃 异 位 造 成3.4 亿 美 元 产 奶 量 损 失,围产期的内分泌变化,为了泌乳和初乳的合成, 催乳素的浓度迅速上升助孕素的浓度在产犊前一天几乎降低到零肾上腺皮质激素在产犊前三天之内提高三倍由于胎儿上皮激素的分泌,雌性激素的浓度迅速提高前列腺素(PGF2) 的浓度提高并在分娩时达到高峰, 导致黄体分裂和助孕素的进一步降低,围产期血浆孕激素水平变化,围产期血浆雌性激素水平变化,干奶期和围产期血浆雌性激素和孕激素变化关系,产犊前干物质采食量降低,人们普遍认为在转换期雌激素水平提高是造成采食量降低的主要原因(Bell, 1995; Grummer, 1995)干物质采食量可以降低 30 to 40%, 或采食量从体重的2% 降低到1.5%(Goff and Horst, 1997),围产期采食量变化,5.00,10.00,15.00,20.00,25.00,干物质采食量, kg/d,-21,-14,-7,0,7,14,21,28,相对于产犊天数,围产期奶牛的营养和代谢状态,由于以下原因, 能量负平衡发生产犊应急能量需求量增加胎儿生长产乳内分泌有关的因子脂肪组织的动用增加 在怀孕的最后17天,非酯化游离脂肪酸水平几乎提高2倍血液中维生素 A 和 E 的水平分别降低 38%和 47%.,围 产 期 发 病 母 牛血 液 发 生 化 学 变 化,产后病牛血糖、血酮、FFA的相互关系,在怀孕的不同阶段的荷兰奶牛子宫和胎儿蛋白质和能量沉积,干物质或能量采食量低,免疫功能下降,瘤胃内容物减少,第四胃异位,乳房炎/子宫炎,脂肪动用,脂肪肝/酮血症,肝脏功能损害,脂肪组织,脂肪,游离脂肪酸,三磷酸甘油(TG),TG,VLDL,酮体,乳脂,乳腺,CO2,葡萄糖,肝脏,胰岛素,皮质激素,CPT-1,游离脂肪酸,游离脂肪酸,干物质采食量DMI 和 血浆NEFA,30,25,20,15,10,5,0,-5,-10,-15,-20,11,22,33,44,55,200,400,600,800,1000,DMI,NEFA,Day relative to calving,NEFA uM/L,DMIlb/d,Grummer, 1993,瘤胃功能的变化,由于胎儿在怀孕最后60天的迅速生长导致瘤胃容积减少20%直到产犊后8天后开始恢复产犊前瘤胃中的干物质和瘤胃液体量减少一直到产犊20天以后恢复正常由于瘤胃容积减小,因此限制了奶牛的采食量,瘤胃功能的变化,在干奶和围产期阶段瘤胃的吸收能力发生变化干奶日粮的能量低,导致瘤胃绒毛膜的长度和表面积减小. 干奶的前7周中瘤胃的挥发性脂肪酸吸收能力降低50%(Dirksen 等, 1985),分娩前低能量日粮和分娩后高能量日粮引起的瘤胃绒毛的横截面面积变化 (Dirksen, et al, 1985),围产期奶牛的免疫功能变化,Neutrophil function(iodination, ) and lymphocyte function(blastogenesis;),Goff and Horst, 1997,总血浆抗氧化剂的活性(Measured by Their Protection of Phycoerythrin Fluorescence in Vitro ,Bezezinska-Slebodzinska, 1993),发生代谢疾病的原因,大多数代谢疾病都与能量和矿物质平衡有关.脂肪肝和酮血症与严重的能量负平衡有关产褥热和亚急性低血钙是一种最普遍的矿物质平衡紊乱, 是造成一系列代谢疾病的主要原因之一,酮血症,产后低血钙及其对营养平衡和繁殖的影响,低血钙 (急性或亚急性),第四胃异位,复位和恢复,体内营养动用,子宫炎,能量平衡,产奶量,繁殖力,Adapted from Beede DK,Proceedings of the Tri-State Dairy Nutrition Conference, Ohio State Cooperative Extension Service, Columbus, Ohio, 1995, p. 185.,子宫收缩能力,胎衣滞留,采食量,平滑肌功能,瘤胃和消化系统的蠕动,低血钙对其他代谢疾病发病率的影响,(Curtis et al., 1983),Plasma Cortisol level in periparturient Cows,Milk fever cows,Normal cows,Goff and Horst, 1997,Milk fever cows,亚急性低血钙,Normal cows,急性低血钙,正常,分娩疾病综合症,所有代谢疾病都是相互关联的, 一个疾病可能导致另一个疾病的发生产褥热是其他代谢疾病的主要诱发原因, 如死胎, 酮血症, 胎衣滞留, 乳房炎和第四胃异位,代谢疾病之间的相互关系,患有产褥热的奶牛比正常奶牛患乳房炎的比例增加8.1倍(2190 cows total, in New York, Curtis, et al, 1983)由大肠杆菌引起的乳房炎的比例增加到9倍(Curtis et al, 1983)酮血症患病牛的乳房炎患病率增加2倍(Oltenacu and Ekesbo, 1994)胎衣滞留提高乳房炎的发病率(33000头牛, Emanuelson et al, 1993)死胎,胎衣滞留,蹄病同样增加乳房炎发病率(英国, 10个牛群, Peeler et al., 1994),围产期母牛代谢病的区别,代谢疾病的发病时间和季节,凡是产犊奶牛不论时间和季节都会发生低血钙低血钙应当以预防为主有些代谢疾病临床表现明显,而有些代谢紊乱的临产表现不明显,但会对奶牛的整体健康和生产性能有很大的影响,代谢疾病的后果,脂肪肝 死亡率增加到 50% (Shearer and Van Horn, 1992)产犊后前21天患临床酮血症的奶牛, 第119天的产奶量减少253 公斤. 高峰期产奶量每天每头比健康牛减少3 公斤(Duffield et al, 1998)产褥热奶牛产犊后4到6周的泌乳量每天每头减少1到3公斤(Rajala-Schultz et al., 1999).患产褥热的奶牛产乳寿命降低高达3.4年由于发情推迟,第一次配种的间隔延长和产犊周期的延长,产褥热导致繁殖性能降低.,代谢疾病的后果,低血钙导致瘤胃收缩的频率和强度减少,因此导致采食量降低.低血钙提高血浆皮质激素的浓度,导致我们通常观测到的分娩奶牛免疫力降低.提高处理和治疗疾病的花费,代谢疾病对生产性能的影响,产奶量降低繁殖性能降低产奶寿命缩短死亡率增加盈利减少,围产期的挑战,在干奶阶段,奶牛必须为产犊和产奶作准备干奶期不能简单地被认为是奶牛的休闲阶段维持正常的能量和钙离子代谢维持和提高奶牛的免疫力,围产期奶牛管理的目标,提高产前和产后奶牛的食欲饲喂适口性好, 营养全面,消化率高的日粮使得奶牛能够通过日粮来满足她的营养需要和维持正常的瘤胃功能. 维持和提高奶牛的免疫功能尽量减少产犊前后的体内脂肪动用.维持正常的血液钙和镁离子浓度.,低 血 钙 的 处 理 办 法,降 低日粮中 的 阳 离 子 和 阴 离 子 平 衡, 提 高日粮 阴 离 子 浓 度 可 以 增 加 血 液 中 的 游 离 钙 浓 度， 从而 减 少 低 血 钙 发 病 率。,酸 碱 平 衡,酸 碱 平 衡: 用 阳 离 子 和 阴 离 子 之 差 来 表 示 （DCAD） 阳 离 子, 带 正 电 的 电 解 质: 钠, 钾，钙, 镁 阴 离 子, 带 负 电 的 电 解 质: 氯, 硫, 磷 影 响 酸 碱 平 衡 的 强 电 解 质: 钠, 钾, 硫，氯,基 本 原 理,高 阴 离 子 水 平 酸 性 日 粮 高 阳 离 子 水 平 碱 性 日 粮 阳 离 子 和 阴 离 子 之 间 的 数 学 关 系: 阴 阳 离 子 平 衡, 日 粮 电 解 质 平 衡, 日 粮 阳 离 子 和 阴 离 子 差 以 毫 当 量 计 算 (mEq) 预 测 所 用 日 粮 造 成 的 动 物 反 应 是 酸 性 或 碱 性,日 粮 中 的 应 用,正 常 干 奶 母 牛 日 粮 中 的 阳 离 子 和 阴 离 子 差(DCAD) (Na+K)-(Cl+S) = +50 to +300 mEq/kg DM 高 或 正 平 衡 日 粮 ( 碱 性) 引 起 低 血 钙 添 加 阴 离 子 ( 酸 性) 可 以 成 功 地 增 加 血 液 中 的 游 离 钙 浓 度， 从 而 减 少 低 血 钙 所 需 DCAD -50 to -150 mEq/ 公 斤 (-5 to -15 mEq/100 克) 日 粮 干 物 质 奶 牛 尿 液 pH 需 控 制 在 6.0 to 6.5,作 用 机 理,添加阴离子 降低日粮 离 子 平衡（DCAD）,降 低 血 液 pH,降 低 肠 道pH,Ca 被 动 吸 收, 尿 液Ca 排 泄, PTH 的 分 泌, 肾脏 1,25-(OH)2D生产, 骨 骼 中PTH 和 1,25-(OH)2D 受 体 对 他 们 的 敏 感 性, 骨 骼 Ca 动 用, 血 液 总Ca 和 游 离Ca+,首先通过降低日粮中的K离子浓度来降低日粮DCAD,在日粮中K离子是浓度变化最大的离子 (Na+K) - (Cl+S)理 想 的 临 产日粮DCAD应当在-50 to -150 meq/kg DM 每天3 到 5当量的阴离子为最高饲喂量,限制日粮K浓度,每天每头3个当量阴离子可以降低DCAD到 -250 meq/kg首先通过降低日粮DCAD到 +100 to +200 meq/kg 1.0% K 相当于 +100 meq/kg1.5% K 相当于 +250 meq/kg2.0% K 相当于 +375 meq/kg,饲 喂 阴 离 子 添 加 料 的 注 意 事 项,对 所 有 饲 料 原 料 的 矿 物 质 含 量 了 如 指 掌 (K, Na, Ca, S, 和 Cl) 计 算 日 粮 的 阴 阳 离 子 平 衡（DCAD)。 首 先 通 过 饲 喂 低 钾 牧 草 降 低 DCADMeq/kg =(% Na/0.0023) + (% K/0.0039) - (%Cl/0.00355)+ (% S/0.0016) 日 粮 中 硫 含 量 达 到 0.4% 添 加 阴 离 子 原 料 使 日 粮 DCAD 达 到 - 50 to -150 meq/ 公 斤 干 物 质,计 算 的 主 要 饲 料 原 料 的 阴 阳 离 子 平 衡,饲 料 原 料Na+K+Cl-S=DCAD1 % DM苜 蓿（ 晚 期）.152.56.34.31+431.1 Timonthy 草（ 晚 期）.091.6.37.18+232.0 玉 米 青 储.01.96 .15+156.4 玉 米.03.37.05.12+18.8 燕 麦.08.44.11.23-2.95 大 麦.03.47.18.17-23.4 豆 粕.031.98.08.37+266.37 鱼 粉.85.91.55.84-75.6,1 以 公 式（Na + K) - (Cl + S) 计 算, meq 毫 当 量/ 公 斤 干 物 质,把 日 粮 中 的 Mg 控 制 在 0.4%. 日 粮 中 的 氯 离 子 含 量 不 超 过0.8。 添 加 阴 离 子 后，日 粮 中 无 需 添 加 食 盐。氯 离子 水 平 超 过 0.8 会 降 低 动 物 采 食 量。 日 粮 中 的 非 蛋 白 氮 含 量 不 超 过 日 粮 总 含 氮 量 的 25%,或 不 超 过 可 降 解 蛋 白 质 的 含 量 的 70%.,饲 喂 阴 离 子 添 加 料 的 注 意 事 项,把 日 粮 中 的 Ca 浓 度 提 高 到 日 粮 干 物 质 的1.0到1.5% ( 每 天 每 头150 to 200克 Ca)日 粮 中 的 P 含 量 大 约 0.4% ( 每 头 每 天 35 到 50克 P 采 食 量) 每 周 定 时 测 定 尿 液 pH 以 保 证 干 奶 牛 维 持 正 常 的 酸 碱 平 衡,饲 喂 阴 离 子 添 加 料 的 注 意 事 项,尿 液 pH 的 测 定,使 用 pH 试 纸 或 pH 仪 迅 速 测 定 如 果 尿 液 平 均 pH 超 过 6.7, 日 粮 的 DCAD 对 奶 牛 的 酸 碱 平 衡 的 影 响 不 足 以 显 著 地 提 高 产 犊 时 的 血 液 钙 浓 度 如 果 尿 液pH 值 在 6.0 到 6.5 之 间 而 且 DM 采 食 量 适 中, 那 么 日 粮 的 酸 碱 平 衡 适 当,继 续 饲 喂如 果 尿 液 pH 低 于 5.5 而 且 干 物 质 采 食 量 降 低, 减 少 日 粮 中 的 阴 离 子 浓 度,日粮DCAD 尿 液 pH 酸 碱 平 衡 产 后 奶 牛 的 Ca 平 衡 正 平 衡 8.0 to 7.0 碱 中 毒 低 血 钙 负 平 衡 6.5 to 5.5 轻 度 代 谢 正 常 血 液 钙 酸 中 毒 负 平 衡 5.5 肾 脏 负 荷 过 重,日粮DCAD, 尿液pH, 和 奶 牛 的 代 谢 状 态 之 间 的 关 系,干物质采食量(以体重的百分比),干物质采食量(以实际采食量),产奶量,Breed x Treatment; P 0.05Means with different superscripts differ,产犊后21天的产奶量,血浆 Ca 离子浓度,(Day; P 0.05),(Treatment; P 0.05),试验总结,产犊后干物质采食量提高 1.09kg/d产奶量每头每天提高 4.13kg,尿液 pH,Animate,Control,六个月实际产奶量,泌乳月份,4% 脂肪标准乳产量,泌乳月份,P.06,P.02,P.10,P.02,P.20,P.60,胎衣滞留发病率, %,2/16,7/16,P.05,牛奶中的体细胞数 (x1000),泌乳月份,P.04,P.03,P500,000/ml奶) 血浆中-胡萝卜素含量与健康奶牛（体细胞计数100,000/ml奶）的比较,Source: Hogan et al, 1990,21种中草药对BM主要致病菌的抑菌效果,Source:：丁月云，王恬等，2004,皱胃通过瘤胃下方从右侧腹腔 移到左侧腹腔，置于瘤胃和左腹壁之间。在临床上，8090%的皱胃变位是左方变位。 皱胃仍在右侧腹腔，只是发生了不同程度的扭转而改变了它的前后位置。,二、皱胃变位（AD）,左方变位,右方变位,临床症状,营养因素,采食量,饲料的性状和种类,其 它,预防与营养调控,三、瘤胃酸中毒（RA）,由于前肢较疼痛，弯曲前膝休息中的病牛,独特的强拘步态和弓背姿态是本病特征性变化,RA是动物采食了过量的极易发酵的碳水化合物饲料，在瘤胃微生物作用下，瘤胃酸度剧烈上升，从而引发的一种代谢性疾病。 对肥育牛，乳酸的产生是RA形成的一个重要原因。 在奶牛泌乳早期和中期，RA与瘤胃总VFA 产量和瘤胃VFA积累的相关性很强（Oetzel等，1999）。,营养及调控,1、合理调配饲料，避免单一,2、选择适当的碳水化合物饲料 在配合高产奶牛日粮时，选择发酵速度合适的饲料，并将发酵速度不同的多种饲料配合使用，控制其饲喂量，对RA的发生有预防作用,3、调控瘤胃微生物区系,4、增加日粮中的eNDF,长的青贮玉米由于能更有效地刺激咀嚼和唾液分泌，中和酸的产生，从而更有效地预防RA。通常要求肉牛日粮中eNDF的含量不得低于8，奶牛日粮中的eNDF含量不能低于15（Nocek等，1997）,一般建议，可在日粮中添加2%NaHCO3、0.8%MgO（按混合料量计算）防止RA发生。 另外，RA时常伴有轻度的低血钙，饲料中添加0.5%1%的碳酸氢钙，不仅能有效地中和部分瘤胃发酵产生的有机酸、防止RA的发生，而且可适当补充钙质，防止高产奶牛低血钙的发生。,5、添加缓冲剂,6、饲喂方式,增加精料饲喂次数，瘤胃pH值波动幅度减小，并使pH最低值升高（Kaufmann等，1980）分不同次数饲喂相同日粮，随着饲喂次数的增加，单位天内pH5.5的时间逐渐减少，RA的发生减轻（Nocek等，1992） 。,饲喂以蒸汽压片玉米为主的高精料日粮，限制能量摄入低于维持净能的3.5倍，生长速度稍有下降，但RA显著减少（Preston，1995） 。目前正致力于加工工艺的改进，希望通过适当的加工，既提高谷物饲料的消化率，又减缓其在瘤胃中的发酵速度。此外，我国一些研究者也试图通过使用中草药调控瘤胃微生物发酵，减轻RA的发生。,7、其它调控方法,中国农大试验总结,饲喂爱力宝: 降低尿液pH 胎衣滞留从发病率44%降低到12.5%泌乳前四个月份的平均产奶量分别 4 kg, 5.6 kg, 3.1 kg,和2.4 kg 降低牛奶中的体细胞数,中国实际生产使用结果,%,36头爱力宝处理的牛和35头对照,经济回报分析,每头每天饲喂阴离子的花费:100 人民币产奶量提高 453 公斤453公斤X1.75元/公斤 =793 元其他经济回报治疗花费降低奶牛健康水平和产奶寿命,临产奶牛的饲养管理,分 娩 前 21天 的 干 奶 母 牛 产 犊 前 的 最 后 一 周 采 食 量 通 常 降 低，有 时 会 低 于 正 常 35% (2.3 to 3.6 kg). 由 于 胎 儿 的 生 长 和 乳 腺 的 发 育， 营 养 需 要 迅 速 增 加,饲 喂 临 产 奶 牛,让 瘤 胃 适 用 产 犊 后 的 高 能 量 日 粮 维 持 正 常 的 血 液 钙 浓 度 建 立 和 促 进 免 疫 系 统 维 持 能 量 正 平 衡， 避 免 脂 肪 酸 的 动 用 和 亚 急 性 酮 中 毒,饲 喂 临 产 奶 牛 的 要 点, 利 用 瘤 胃 非 降 解 蛋 白 把 日 粮 粗 蛋 白 提 高 到15 到 16 把 日 粮 中 的 谷 物 含 量 提 高 到 日 粮 干 物 质 的2.3 to 3.6 公 斤 日 粮中脂 肪 的含量 应 当 控 制 在 每 天113 到150 克 维 持 日 粮 中 的 长 牧 草 量 2.3 to 3.6 公 斤 可 以 考 虑 饲 喂 3.2 到4.5 公斤 干 物 质 的 高 产 期 奶 牛TMR（ 含 有 瘤 胃 非 降 解 蛋 白， 谷 物 和 高 质 量 牧 草） 干 奶 后 期 浓 缩 料 和 长 牧 草,日 粮 中 无 需 添 加 食 盐， 尽 量 减 少 钠 含 量 添 加 阴 离 子 防 止 低 血 钙 每 天 添 加 6 克 尼 克 酸 如 果 亚 急 性 酮 中 毒 发 生，在 分 娩 前 3到7 天 每 天 每 头 灌 喂 丙 二 醇 0.23 公 斤 或 饲 喂 丙 酸 钙0.15 公 斤,饲 喂 临 产 奶 牛 的 要 点,产 后 奶 牛 的 饲 养 管 理,产 犊 后 的 前 2 到3 周 密 切 注 意 奶 牛 的 采 食 量 测 量 奶 牛 的 体 温 一 直 到 体 温 下 降 到39C 听 取 瘤 胃 蠕 动 情 况 ( 每 分 钟 瘤 胃 蠕 动1 到2次） 注 意 子 宫 排 泄 物 的 味 道 和 其 他 特 性 测 定 奶 牛 尿 液 和 牛 奶 中 的 酮 水 平 以 便 评 价 奶 牛 的 能 量 平 衡 状 况,产 后 奶 牛 的 饲 喂 要 点,产 后 奶 牛 日 粮 的 营