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围产期奶牛免疫功能的调控

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中国 才2018·1 DAIRY HEAI ’H 圜 围产期奶牛免疫功能的调控 刘艳芳,马健,马晨,邱昊日,余雄 (新疆农业大学动物科学学院,乌鲁木齐830052) 中图分类号:S823.3文献标识码:A文章编号:1004—4264(2017)12—0039—04 DOI:10.19305/j.cnki.11—3009/s.2018.01.012 摘要:围产期奶牛因为生理状态、日粮和外界环境的变化,会造成免疫功能下降,出现免疫抑制现象,抗 病力下降,严重危害奶牛健康。因此,在围产期如何提高奶牛的免疫功能,降低分娩后的发病率,已成为奶 牛养殖领域的一个研究热点。本文归纳了围产期奶牛的生理特点、营养状况以及免疫系统变化,总结了国内 外针对提高围产期奶牛免疫功能的研究成果,希望为该领域的从业人员提供参考。 关键词:围产期;奶牛;免疫功能;调控 奶牛围产期是指奶牛分娩前3周至分娩后3周这一阶 1.1 免疫系统概述 段,包括妊娠后期和泌乳初期[1】。围产期奶牛经受日粮 奶牛的免疫系统有主动和被动免疫系统两种。在感 变化、干奶、胎儿发育以及分娩泌乳等内外刺激,引起 染早期主动免疫发挥主要作用;被动免疫系统特异性识 机体生理系统发生一系列变化。围产期奶牛 ̄flJL生长发 别抗原决定簇,具有记忆作用,下次感染会获得更强的 育迅速,对母体营养需求量增加,但是母体日粮摄入量 免疫反应 ]。免疫系统的这两部分都有病原茵成分,宿 降低,因此极易出现能量负平衡状态,此时为了适应奶 主细胞依靠膜表面的受体在初期特异性识别这些分子。 牛机体需要,体内的各种营养成分均会发生显著变化【2】。 围产期奶牛的生理变化使其自身抵抗力和免疫力降低, 白细胞和可溶性因子都是免疫反应的重要因素,巨噬细 胞、淋巴细胞和可溶性因子构成了特异的免疫反应系 如果这个阶段饲养不当,极易患病,甚至还会影响泌乳 统。白细胞和淋巴细胞在骨髓中产生,经过血液循环进 期的产奶量。奶牛在该时期还易发生乳房炎、子宫内膜 入身体各组织。 炎以及生产瘫痪等疾病,因此围产期的管理对新生犊牛 1.2 围产期奶牛的内分泌系统状况 的生长发育以及奶牛泌乳期的产奶量有很大影响。本文 在妊娠末期,为了分娩和泌乳,奶牛内分泌系统状 阐述了围产期奶牛免疫功能的特点,综述了国内外针对 态发生明显变化。在妊娠末期和泌乳早期,血液中的生 围产期奶牛免疫功能调节研究的进展状况及存在的问 长激素含量升高,而胰岛素含量降低,分娩的时候这两 题,并提出了一些建议,以供我国奶牛养殖领域的从业 种激素含量会发生较大波动。雌激素主要由胎盘分泌, 人员参考。 在妊娠末期含量会有所升高,但当分娩后会立刻下降。 1 围产期奶牛的免疫特点 收稿日期:2017—03—22 在分娩的当天,催乳素和糖皮质激素的含量会升高,但 第2天就会恢复到原来的水平。孕酮的含量在围产期维 基金项目:现代农业(奶牛)产业技术体系建设专项资金(CARS一37)。 持妊娠的时候较高,在分娩的前2d含量急剧下降。 作者简介:刘艳芳(1992一),女,山东人,硕士生,研究方向为反刍 动物营养。 1.3围产期奶牛的营养状况 奶牛在围产期干物质采食量(DMI)减少,产前3 周到分娩期间的DM1'-7-均减少30%,最后1周减少最为 通讯作者:余雄(1958一),男,四川人,博士生导9币,研究方向为奶牛 生产技术。 39 I 圜 D卞固A奶IR斗Y2 01H8E·A1 l H 明显。由于奶牛日粮中碳水化合物主要在瘤胃内发酵, 因此奶牛消化道基本不吸收葡萄糖,机体依靠糖异生作 2影响围产期奶牛免疫功能的因素 用在肝脏合成葡萄糖,满足能量需要,因此围产期奶牛 2.1 蛋白质对围产期奶牛免疫功能的影响 能量摄入减少出现能量负平衡状态。为泌乳早期的奶牛 蛋白质起传导、运输、支持、保护等作用,是构成 提供足够的葡萄糖已成为围产期饲养的关键所在。脂肪 动物肌肉和皮肤等的基本成分。在机体内物质代谢过程 的分解是围产期奶牛出现能量负平衡的结果,一是为了 中起催化作用的酶、起调节作用的激素、具有免疫和防 弥补糖异生作用下降引起的能量不足,另一方面是产生 御机能的细胞因子和抗体等,都是以蛋白质为主体构成 游离脂肪酸(NEFA)进入血液,血液中的NEFA含量在 产前会增加两倍,并直至分娩结束。Bell_4j指出,胎儿 在奶牛妊娠期呈指数增长,并且在妊娠最后1周对养分 的需要量最大,因此在妊娠后期需要更多养分的沉积。 雒国彬 】{旨出,妊娠后期胎儿消耗的葡萄糖占母体的一 半左右。围产期前期奶牛血糖水平保持平衡状态,分娩 时迅速增加,分娩后又急剧下降。尽管奶牛分娩后乳腺 组织需要葡萄糖合成乳糖,但肝糖原开始出现饱和状 态,并会在分娩后14d内呈持续上升状态,这反映了奶 牛机体可能提高了糖异生作用以维持泌乳_6]。 1.4围产期奶牛免疫系统的变化 围产期奶牛在经历日粮、环境、分娩和泌乳等一 系列改变后,会造成机体的免疫抑制,进而影响其健康 状况。免疫细胞的数量和类型决定了一个完整有效的免 疫反应,但围产期奶牛免疫细胞的功能状态都会发生变 化,淋巴细胞增殖数量减少,嗜中性粒细胞功能减弱, 减少抗体数量以及浆细胞的产生。从而使围产期奶牛对 外界环境的免疫反应下降,改变了非特异性免疫反应的 效果。Shafer等 研究指出,与泌乳中期奶牛相比,产 后的奶牛T淋巴细胞与细胞毒素的活性在抵抗疾病方面 发挥着重要作用。此外,Sordillo等 旨出在围产阶段抑 制免疫反应的另一个可能因素是分娩时优先运输抑制性 TEl1]胞。Sordillo等[9]还指出分娩前乳腺分泌的细胞因子 都减少,这些因子在免疫反应中起重要作用,其数量减 少会增加感染疾病的可能性,与此同时,在围产期外周单 个核细胞的表型变化也可能导致免疫抑制。Kimura等【1。。研 究了奶牛分娩前2周和分娩后2周淋巴细胞的表型,指出 这些细胞在分娩前显著降低,最低值出现在分娩时,分 娩后2周恢复到正常水平。免疫球蛋白G(IgG)含量在 奶牛分娩时降低,低水平的IgG与化脓性乳房炎有密切 关系。血液中 口清蛋白抗体高的奶牛发生乳房炎的几率 要低于抗体低的牛。 的。组织器官的新陈代谢需要蛋白质不断更新,免疫反 应或宿主防御的物质基础是蛋白质合成。 丰富的蛋白质对围产期奶牛发挥免疫功能具有重要 意义。蛋白质的摄入状况是影响奶牛代谢紊乱的重要因 素之一。处于哺乳阶段的奶牛日粮中,蛋白质营养不足 会影响奶牛的泌乳力和牛乳质量;牛乳中乳蛋白质含量 尤其是初乳中免疫球蛋白的含量降低,会影响犊牛的免 疫¨”。谷氨酸盐在围产期奶牛体内发挥着特殊的作用, 当奶牛开始泌乳时谷氨酸盐含量增加,这是因为谷氨酸 盐可以合成乳蛋白,而乳蛋白在细胞增殖中发挥着重要 作用,特别是对巨噬细胞和淋巴细胞来说_1 。 2.2能量对围产期奶牛免疫功能的影响 能量摄入不足或过多都会对动物的免疫反应产生影 响,能量摄入过多会导致肥胖,肥胖可改变免疫细胞的 结构、功能以及免疫反应的微环境。围产期奶牛在泌乳 初期出现能量负平衡状态,致使奶牛机体使用大量的组 织贮存,产生较多的酮体和羟基,这些对细胞免疫都有 消极的影响…]。因此围产期奶牛日粮的能量平衡就显得 尤为重要。冉小波f1铆以乳果糖替代抗生素物质。研究对 围产期犊牛免疫功能的影响,发现乳果糖在提高新生犊 牛免疫功能方面有一定协同作用,并可以提高血液中的 IgG含量。Franklin等【1 在干奶最后3周奶牛19粮中添加 甘露寡糖,发现主动和被动免疫功能均增强。 2.3 维生素对围产期奶牛免疫功能的影响 维生素是一种很重要的营养素,是动物代谢所必需 而需要量极少的低分子有机化合物,脂溶性维生素体内 一般不能合成,必须由饲料提供或者提供其前体物。奶 牛日粮中添加维生素可以预防一些产后疾病的发生。 2.3.1 维生素A对免疫功能的影响 维生素A可以作为一种免疫佐剂,具有增强机体的 特性免疫机能,延长抗原对机体的刺激作用,促进T、 B淋巴细胞的协同性,增强吞噬细胞的作用¨”。分娩期 中园 才2018·1 DAI RY HEA fH 圜 奶牛采食量降低导致微生物的摄人量也相应减少。在接 同作用可以增强胰岛素的功能,并可作为免疫调节剂影 ton等 ¨研究指出,在围产 近分娩时,缺乏维生素A会引起奶牛产奶量低,易感染 响奶牛机体的免疫功能。Bur乳房炎。维生素A参与细胞免疫,可改变细胞膜和免疫 期和泌乳早期奶牛日粮中添加螫合铬可显著调节奶牛机 细胞的稳定性,提高免疫能力,不足时会改变对T淋巴 体的免疫功能。 细胞依赖的抗原一抗体反应。Goff等 研究指出,在围 2.5 药物及添加剂对围产期奶牛免疫功能的影响 产期前后两周外周血中维生素A浓度逐渐降低,在分娩 围产期奶牛由于生理变化引起免疫抑制,对各种疾 前1d降到最低。李嵩 剐研究指出,按每千克体重1 1O或 病的抵抗力下降,容易发生乳房炎,造成产奶量降低甚 1651U在日粮中添加维生素A,可提高围产期奶牛血液 中免疫球蛋白的数量,显著提高分娩后7d白细胞的数 量,降低奶牛患子宫内膜炎、乳房炎和胎衣不下等疾病 的概率。 2.3I2维生素D对围产期奶牛免疫功能的影响 维生素D主要调节机体钙磷的代谢,促进肠道对钙 磷的吸收,对细胞免疫具有重要调节意义,主要影响巨 噬细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞和胸腺细胞的增殖分 化。曹荣_ _研究了维生素D。对围产期奶牛免疫功能的影 响,发现日粮中添加10万lU维生素D 时可以缓解奶牛 免疫细胞下降的现象,增强围产期奶牛的非特异性免 疫功能。 2.3.3维生素E对围产期奶牛免疫功能的影响 维生素E在免疫系统中起着重要的作用,不仅能增 强体液免疫,而且能提高细胞免疫能力和嗜中性粒细胞 的功能。王丽 在围产期奶牛日粮中添加维生素E,发 现血液中皮质醇含量下降,分娩后7d血液中的免疫球蛋 白含量显著升高,在分娩当天白细胞含量升高,并指出 按每千克体重2.431U的量在日粮中添加维生素E对围产 期奶牛免疫功能具有较好的促进作用。 2.4 微量元素对围产期奶牛免疫功能的影响 微量元素缺乏时会直接造成机体免疫器官、免疫细 胞等的损伤,并影响其分化,导致免疫缺陷 。铜缺乏 时会抑制围产期奶牛的免疫机制。硒是免疫系统调节的 重要组分,主要参与调节T细胞、B细胞、NK细胞和中 性粒细胞功能。黄志坚等 指出,补硒能明显改善繁殖 机能,减少每次受孕的配种次数,并降低围产期奶牛胎 衣不下和子宫内膜炎等疾病的发病率,补充硒可显著提 高奶牛抗感染能力,增强嗜中性粒细胞的吞噬作用。锌 是奶牛的必需微量元素,是多种激素和酶的组成成分, 具有一定的抗氧化功能,另外锌还能维持奶牛免疫器官 的结构,对奶牛的免疫功能有重要的意义 。铬通过协 至出现繁殖机能障碍,在奶牛分娩前后,向乳腺内注射 白细胞介素一2可以降低乳中体细胞数。吕建存等『2 以 围产期奶牛为试验对象,探讨四君子散对奶牛免疫功能 的影响,发现饲喂四君子散可以增强嗜中性粒细胞的吞 噬活性,明显增强囤产期奶牛的免疫功能。范春玲等 ] 研究酵母铬对围产后期奶牛免疫功能的影Ⅱ向,发现添加 酵母铬可以提高外周血淋巴细胞的转化能力,提高免疫 功能。张世昌等【2 研究指出,在围产期奶牛日粮中添加 当归提取物对一些产后疾病具有显著的预防作用,当归 提取物的蛋白质颗粒料可提高奶牛抵抗力,使围产期奶 牛抗感染能力增强。孙跃博皿 探讨了免疫增强剂和催乳 保健散对围产期奶牛免疫功能的影响,发现免疫增强剂 可以显著提高血液中IgA、IgM和IgG含量,提高围产期 奶牛的抗氧化应激能力,改善围产期奶牛的能量负平衡 状态。 3小结 围产期作为奶牛的一个特殊生理期,对奶牛产后机 体健康以及泌乳性能都具有决定 l生的作用。研究如何增 强围产期奶牛的免疫功能,降低发病率.可以最大限度 发挥奶牛的生产性能。近年来的研究主要集中在微量元 素、维生素以及添加剂上,但是在使用过程中应该注意 添加量,以免对奶牛造成危害,尤其涉及重金属时更应 该小心,其添加方式、时间以及外界环境因素都会影响 围产期奶牛的免疫功能。在今后的研究中,应该着重开 发无污染、无残留、优质高效的添加剂,这是保持绿色 奶牛养殖业的核心所在。当然,如何进一步提高围产期 奶牛的免疫功能,缓解免疫抑制,是需要从业者进一步 探索的问题。 参考文献 [1j Drackley J K.Biology of dairy COWS during the transition period:the final frontier?U】.Journal of Dairy Science,1 999, 82(1 1):2259-2273. 圜 D中圈A躬I R肄Y2 0l1一8{E·1A I ’H I 2 Overton T R,Walddron M R Nutri2Itional management of 冉小波.乳果糖对围产期犊牛免疫功能及粪样细菌区系的影响 [13] 『D].重庆:西南大学,2006 Franklin S T,Newrllan M C[14] ,Newman K E,et a1 1mmune parameters of dry COWS fed mannan olig0saccha ride and transition dairy cows:strategies to optimize metabolic health[1] Journal ofDairy Science,2004,87(4):105~1l9. 杨汉春社.2003. 动物免疫学Im J第2版北京:中国农业大学出版 subsequent transfer of imnmnity to calvesU】Journal of Dairy Science,2005,88(2):766—775 zinc concentration during the perparturient period:effect of milk I4l Bell A W.Regulation of organic nutrient metabolism during Animal Science,1995,73(9):2804—2819. transition fronl late pregnancy to early 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Key words:Periparturient period;Dairy COW;Immune function;Regulation and control 42 

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