Preventive Effects of New Type of Calcium Supplement on Postpartum Hypocalcemia and Ketosis of Dairy Cows

ZHANG Xinrui; LONG Yan; ZHANG Wenjing; BAI Jinni; WANG Xiangguo; GUO Kaijun

doi:10.12418/CJAN2024.211

Chinese Journal of Animal Nutrition >

2024 , Vol. 36 >Issue 4: 2445 - 2456

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.211

RESEARCH PAPER

Preventive Effects of New Type of Calcium Supplement on Postpartum Hypocalcemia and Ketosis of Dairy Cows

ZHANG Xinrui ^,¹ ,
LONG Yan ² ,
ZHANG Wenjing ¹ ,
BAI Jinni ¹ ,
WANG Xiangguo ¹ ,
GUO Kaijun ^,¹

Expand

¹ College of Animal Science and Technology, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, China
² Agricultural Technology Extension Service of Yanqing Distrcit, Beijing 102100, China

**professor, E-mail: kjguo126@126.com

*Contributed equally

Received date: 2023-09-01

Online published: 2024-04-15

Fold

Abstract

This experiment aimed to study the preventive effects of new type of calcium supplement on postpartum hypocalcemia and ketosis of dairy cows. A total of 60 healthy parous Holstein peripartum dairy cows were randomly divided into 2 groups with 30 dairy cows in each group, which with 15 second pregnancy dairy cows and 15 third pregnancy and over third pregnancy dairy cows. Cows in the experimental group were given the new type of calcium supplement when calving, and cows in the control group were given the commonly used calcium supplement; the second pregnancy dairy cows were given 1 tube/head when calving, and the third pregnancy and over third pregnancy dairy cows were given once more 1 tube/head after calving 12 h. The caudal vein blood samples were collected at 1, 4 and 8 h after given calcium supplementation, and extra caudal vein blood samples were collected at 12, 16 and 20 h for the third pregnancy and over third pregnancy dairy cows. The blood mineral element contents, blood gas indexes, and blood biochemical indexes were measured, and the average milk yield within 7 days postpartum and incidence rate of postpartum diseases within 21 days postpartum were recorded. The results showed as follows: 1) after given the two kinds of calcium supplements, the blood ionized calcium (iCa) content at 1 to 8 h after calving of all dairy cows showed an increasing trend, and the blood iCa content at 8 to 20 h after calving of the third pregnancy and over third pregnancy dairy cows of the experimental group was significantly higher than that at 1 h after calving (P<0.05). The blood magnesium ion (Mg²⁺) content at 8 h after calving of all dairy cows of the experimental group was significantly higher than that of the control group (P<0.05). 2) The blood base excess (BE) content at 8 h after calving of the second pregnancy dairy cows of the control group was significantly higher than that of the experimental group (P<0.05). The blood hydrogen carbonate (HCO₃^-) content at 8 to 20 h after calving of the third pregnancy and over third pregnancy dairy cows of the experimental group was significantly higher than that at 1 h after calving (P<0.05), and the blood HCO₃^- content at 4, 8 and 20 h of the control group was significantly higher than that at 1 h after calving (P<0.05). 3) The blood non-esterified fatty acids (NEFA) content of the second pregnancy dairy cows of the control group was significantly decreased with time increased (P<0.05), and the blood NEFA content at 4 to 20 h after calving of the third pregnancy and over third pregnancy dairy cows of 2 groups was significantly higher than that at 1 h after calving (P<0.05). The blood glutamyl transpeptidase (GGT) activity at 1, 4 and 8 h of the second pregnancy dairy cows of the experimental group was significantly lower than that of the control group (P<0.05), and the blood GGT activity at 4 to 20 h after calving of the third pregnancy and over third pregnancy dairy cows of the experimental group was significantly higher than that at 1 h after calving (P<0.05). 4) The average milk yield of the second pregnancy dairy cows of the experimental group was significantly higher than that of the control group (P<0.05), and the incidence rate of ketosis of the experimental group was significantly lower than that of the control group (P<0.05). In summary, given the new type of calcium supplement for dairy cows with different parities is beneficial to the prevention of postpartum hypocalcemia and ketosis, reducing the incidence rate of ketosis, and decreasing the impact of calving stress on the performance of dairy cows.

Key words： calcium supplement; dairy cows; hypocalcemia; ketosis; gas index; blood biochemical indexes

Cite this article

ZHANG Xinrui , LONG Yan , ZHANG Wenjing , BAI Jinni , WANG Xiangguo , GUO Kaijun . Preventive Effects of New Type of Calcium Supplement on Postpartum Hypocalcemia and Ketosis of Dairy Cows[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(4) : 2445 -2456 . DOI: 10.12418/CJAN2024.211

随着奶牛泌乳水平的逐步提高,营养代谢性疾病的发病率也在逐步升高^[1],其中奶牛低血钙症和酮病是引起奶牛场损失最大的2种营养代谢性疾病^[2]。我国奶牛亚临床低血钙症发病率为40%~70%,产后瘫痪发病率为4.5%~5.2%^[3],多发生于3~6胎的高产奶牛^[4],酮病的发病率为15%~30%。据报道,美国奶牛酮病发病率为5.0%,印度为17.3%,日本则达到43.1%^[5],给奶牛养殖户造成严重的经济损失。奶牛低血钙症和酮病不仅本身能引起奶牛的淘汰和产奶量下降,还会间接导致乳腺炎、胎衣滞留、真胃变位、子宫内膜炎等产后疾病的发生。边四辈^[2]认为预防和控制奶牛低血钙症和酮病可采取产后投服和静脉注射等方法。近年来,产后投服补钙剂预防奶牛产后低血钙症的做法已经被大多数奶牛场认可^[6]。因此,本研究以市面上常用补钙剂为参照,评价采用有机钙与无机钙相结合的新型补钙剂对奶牛产后瘫痪和酮病的防治作用,旨在探究新型补钙剂对产后奶牛营养代谢性疾病的防治效果,为奶牛投服补钙剂防控产后低血钙症提供新思路。

1 材料与方法

1.1 试验设计

将60头经产奶牛根据体况评分、泌乳天数、上一胎次产奶量等基本一致原则随机分为2组:试验组(EG组)和对照组(CG组),每组30头奶牛,其中2胎和3胎及3胎以上胎次奶牛各15头。试验组奶牛产犊时投服新型补钙剂,对照组奶牛投服常用补钙剂;2胎奶牛产犊后投服1管/头,3胎及3胎以上胎次奶牛产犊后12 h再投服1管/头。奶牛投服补钙剂的操作方法按照牧场操作标准规定执行:使用一个特制的不锈钢导管作为投药器,顶端为膨大的空心桶,盛装补钙剂,手柄处有一个用于弹出弹丸的控制装置,投药时采用投药器将补钙剂直接通过食管送入瘤胃。常用补钙剂是由2种无机钙盐(氯化钙和硫酸钙)组成^[7]。新型补钙剂为有机钙与无机钙的组合,同时添加预防酮病的物质,主要成分为螯合钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、氯化钙、甘油、丙二醇、氯化镁等。新型补钙剂主要营养成分见表1。

表1 新型补钙剂主要营养成分(干物质基础)

Table 1 Main nutritional components of new calcium supplement (DM basis)%

项目 Items	含量 Content
粗蛋白质 CP	0.05
粗纤维 CF	0.02
粗灰分 Ash	28.70
钙 Ca	8.60
镁 Mg	1.40
钠 Na	0.07

1.2 饲养管理

试验在北京某牧场进行,保持奶牛场的饲养制度和饲料配方不变。2组奶牛产后均按照牧场操作标准规定执行投服方案。此外,将1袋安尼优-P产品加入20 L温水中,在奶牛产后立即灌服1次,采用灌服器经口灌注。3胎及3胎以上胎次奶牛产犊后12 h输液硼葡萄糖酸钙2瓶。

1.3 试样采集与测定

分别在奶牛产后1、4、8 h使用一次性采血器尾部静脉采血,3胎及3胎以上胎次奶牛在产后12、16、20 h再次采集尾部静脉血样。取血样立即加入CG8+卡夹,使用血气分析仪(i-SATA,美国雅培公司)在10 min内测定pH、二氧化碳分压(PCO₂)、氧分压(PO₂)、血氧饱和度(sO₂)、红细胞压积(Hct)及碱剩余(BE)、碳酸氢根(HCO₃^-)、总二氧化碳(TCO₂)、钠离子(Na⁺)、钾离子(K⁺)、血红蛋白(Hb)含量。

取血样室温静置30 min后,1 368×g离心10 min获得血清样品,-20 ℃保存待测。使用全自动生化分析仪(TBA-40FR,日本东芝公司)测定血液离子钙(iCa)、磷离子(P⁵⁺)、镁离子(Mg²⁺)、葡萄糖(Glu)、非酯化脂肪酸(NEFA)含量和γ-谷氨酰转肽酶(GGT)活性,具体检测方法参照试剂盒(北京北检新创源生物技术有限公司)说明书。

试验期间记录2组奶牛产后7 d内的产奶量数据及产后21 d内产后代谢性疾病的发病情况,计算发病率。

1.4 统计分析

数据经Excel初步整理,使用SPSS 24.0软件进行显著性分析,发病率采用卡方检验进行差异性分析,P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 新型补钙剂对2胎奶牛血液矿物元素含量的影响

由表2可知,2胎奶牛产后投服2种补钙剂后,2组血液iCa含量在1~8 h均呈上升趋势,并在8 h时达到正常值范围(1.06~1.33 mmol/L)^[8]。2胎奶牛产后投服2种补钙剂后,血液Na⁺、K⁺含量均在正常值范围(Na⁺含量:134~144 mmol/L、K⁺含量:4.0~5.9 mmo/L)^[9]。试验组血液Mg²⁺含量超出正常值范围(0.8~1.3 mmo/L)^[10],对照组产后4和8 h血液Mg²⁺含量显著低于产后1 h(P<0.05),且显著低于试验组(P<0.05),处于正常值范围。试验组产后8 h血液P⁵⁺含量恢复到正常值范围(1.36~2.49 mmol/L)^[11],对照组产后1、4和8 h血液P⁵⁺含量均低于正常值范围。

表2 新型补钙剂对2胎奶牛血液矿物元素含量的影响

Table 2 Effects of new type of calcium supplement on blood mineral element contents of second pregnancy dairy cowsmmol/L

项目 Items	组别 Groups	时间 Time/h			均值标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	组别 Groups	1	4	8	均值标准误 SEM	补钙剂 Calcium supplement	时间 Time	补钙剂×时间 Calcium supplement×time
离子钙 iCa	EG	0.97	1.05	1.06	0.049	0.329	0.219	0.767
离子钙 iCa	CG	1.03	1.05	1.12
钠离子 Na⁺	EG	142.50^ab	144.00^a	141.20^b	0.744	0.217	0.007	0.806
钠离子 Na⁺	CG	142.83	144.67	142.50
钾离子 K⁺	EG	4.02	4.05	4.22	0.113	0.527	0.446	0.474
钾离子 K⁺	CG	4.12	3.93	4.06
镁离子 Mg²⁺	EG	1.59	1.42^A	1.42^A	0.066	0.001	<0.001	0.012
镁离子 Mg²⁺	CG	1.63^a	1.08^Bb	1.12^Bb
磷离子 P⁵⁺	EG	1.29	1.25	1.75	0.136	0.219	0.175	0.112
磷离子 P⁵⁺	CG	1.28	1.32	1.27

	EG:试验组;CG:对照组。同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列数据肩标不同大写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
	EG: experimental group; CG: control group. In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05); in the same column, values with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 新型补钙剂对2胎奶牛血气指标的影响

由表3可知,2胎奶牛产后投服2种补钙剂后,2组血液pH均高于正常值范围(7.32~7.45)^[12]。试验组产后1、4和8 h血液PO₂差异不显著(P>0.05),对照组产后8 h血液PO₂显著高于产后1和4 h(P<0.05)。2组血液BE含量在产后4 h均升高超出正常值范围(-3~+3 mmol/L)^[12],试验组血液BE含量在产后8 h恢复到正常值范围,对照组血液BE含量还在继续升高,对照组产后8 h血液BE含量显著高于产后1 h(P<0.05),且显著高于试验组(P<0.05)。试验组血液HCO₃^-含量在产后8 h处于正常值范围(23.5~27.0 mmol/L)^[9],对照组血液HCO₃^-含量呈上升趋势,在4和8 h均超出正常值范围。2组血液TCO₂含量在产后1、4和8 h均在正常值范围(16.00~31.42 mmol/L)^[12⇓-14]。

表3 新型补钙剂对2胎奶牛血气指标的影响

Table 3 Effects of new type of calcium supplement on blood gas indexes of second pregnancy dairy cows

项目 Items	组别 Groups	时间 Time/h			均值标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	组别 Groups	1	4	8	均值标准误 SEM	补钙剂 Calcium supplement	时间 Time	补钙剂×时间 Calcium supplement×time
pH	EG	7.46	7.54	7.52	0.033	0.984	0.053	0.962
pH	CG	7.45	7.54	7.52
二氧化碳分压 PCO₂/mmHg	EG	35.60	36.72	32.58	2.687	0.753	0.291	0.394
二氧化碳分压 PCO₂/mmHg	CG	39.58	33.37	34.04
氧分压 PO₂/mmHg	EG	50.00	32.80	42.17	6.456	0.109	0.003	0.011
氧分压 PO₂/mmHg	CG	41.50^b	35.40^b	74.17^a
碱剩余 BE/(mmol/L)	EG	1.20^b	4.50^a	2.40^Bab	0.951	0.005	0.009	0.283
碱剩余 BE/(mmol/L)	CG	3.00^b	5.67^ab	6.50^Aa
碳酸氢根 HCO₃^-/(mmol/L)	EG	26.70	28.92	26.77	0.997	0.437	0.176	0.217
碳酸氢根 HCO₃^-/(mmol/L)	CG	26.72	28.17	29.43
总二氧化碳 TCO₂/(mmol/L)	EG	26.40	29.17	27.83	0.922	0.068	0.063	0.358
总二氧化碳 TCO₂/(mmol/L)	CG	28.00	29.17	30.50
血氧饱和度 sO₂/%	EG	77.83	72.83	79.67	5.785	0.174	0.730	0.260
血氧饱和度 sO₂/%	CG	77.00	90.40	82.67

2.3 新型补钙剂对2胎奶牛血液生化指标的影响

由表4可知,2胎奶牛产后投服2种补钙剂后,2组血液Hct和Glu、Hb含量在1~8 h均呈下降趋势,且2组产后8 h血液Hct和Glu、Hb含量显著低于产后1 h(P<0.05)。试验组产后8 h血液NEFA含量高于正常值(0.44 mmol/L),但小于0.5 mmol/L^[15];对照组血液NEFA含量在1~8 h显著下降(P<0.05),并低于正常值;试验组产后1、4和8 h血液NEFA含量显著高于对照组(P<0.05)。试验组产后1、4和8 h血液GGT活性显著低于对照组(P<0.05),对照组血液GGT活性在1~8 h显著升高(P<0.05)。

表4 新型补钙剂对2胎奶牛血液生化指标的影响

Table 4 Effects of new type of calcium supplement on blood biochemical indexes of second pregnancy dairy cows

项目 Items	组别 Groups	时间 Time/h			均值标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	组别 Groups	1	4	8	均值标准误 SEM	补钙剂 Calcium supplement	时间 Time	补钙剂×时间 Calcium supplement×time
葡萄糖 Glu/(mg/dL)	EG	101.50^a	88.00^a	65.50^b	13.442	0.179	0.006	0.733
葡萄糖 Glu/(mg/dL)	CG	128.50^a	99.83^ab	71.67^b
红细胞压积 Hct/%	EG	29.33^a	29.00^a	27.17^b	0.635	0.916	0.003	0.988
红细胞压积 Hct/%	CG	29.50^a	29.00^ab	27.17^b
血红蛋白 Hb/(g/dL)	EG	10.00^a	9.60^ab	9.23^b	0.230	0.580	0.006	0.797
血红蛋白 Hb/(g/dL)	CG	10.03^a	9.88^ab	9.23^b
非酯化脂肪酸 NEFA/(mmol/L)	EG	0.49^Aa	0.37^Ab	0.48^Aa	0.011	<0.001	<0.001	<0.001
非酯化脂肪酸 NEFA/(mmol/L)	CG	0.38^Ba	0.34^Bb	0.30^Bc
γ-谷氨酰转肽酶 GGT/(U/L)	EG	15.25^Bc	20.00^Ba	17.25^Bb	0.231	<0.001	<0.001	<0.001
γ-谷氨酰转肽酶 GGT/(U/L)	CG	17.33^Ac	22.25^Ab	26.60^Aa

2.4 新型补钙剂对3胎及3胎以上胎次奶牛血液矿物元素含量的影响

由表5可知,3胎及3胎以上胎次奶牛投服2种补钙剂后,产后血液iCa含量均低于正常值,2组产后16和20 h血液iCa含量均显著高于产后1 h(P<0.05);试验组血液iCa含量在产后1~20 h趋于稳定,且2组之间血液iCa含量差异不显著(P>0.05)。2组血液Na⁺、K⁺含量在产后8、20 h均在正常值范围。试验组血液Mg²⁺含量在1~20 h超出正常值范围,对照组产后8~20 h血液Mg²⁺含量显著低于产后1 h(P<0.05),且显著低于试验组(P<0.05),处于正常值范围。2组血液血P⁵⁺含量在产后8、20 h均低于正常值范围。

表5 新型补钙剂对3胎及3胎以上胎次奶牛血液矿物元素含量的影响

Table 5 Effects of new type of calcium supplement on blood mineral element contents of third pregnancy and over third pregnancy dairy cows

项目 Items	组别 Groups	时间 Time/h						均值标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	组别 Groups	1	4	8	12	16	20	均值标准误 SEM	补钙剂 Calcium supplement	时间 Time	补钙剂×时间 Calcium supplement× time
离子钙 iCa	EG	0.82^b	0.94^ab	1.06^a	1.02^a	1.02^a	1.02^a	0.053	0.645	<0.001	0.499
离子钙 iCa	CG	0.82^b	1.07^a	1.12^a	0.96^b	0.99^a	1.01^a
钠离子 Na⁺	EG	143.20^ac	144.40^a	143.93^ab	142.50^bc	143.10^abc	141.86^c	0.737	0.060	0.012	0.944
钠离子 Na⁺	CG	142.19^ab	143.80^a	143.19^ab	142.38^ab	141.44^ab	141.11^b
钾离子 K⁺	EG	4.07	3.97	4.26	3.93	4.24	4.14	0.086	0.907	0.132	0.310
钾离子 K⁺	CG	4.01	4.03	4.13	4.16	4.12	4.11
镁离子 Mg²⁺	EG	1.54^a	1.25^b	1.42^Aab	1.44^Aab	1.43^Aab	1.45^Aab	0.074	0.005	0.002	0.010
镁离子 Mg²⁺	CG	1.61^a	1.41^ab	1.16^Bc	1.17^Bc	1.20^Bbc	1.21^Bbc
磷离子 P⁵⁺	EG	1.34	1.52	1.12	1.23	1.26	1.30	0.150	0.162	0.528	0.469
磷离子 P⁵⁺	CG	0.9	1.31	1.31	1.18	1.18	1.17

2.5 新型补钙剂对3胎及3胎以上胎次奶牛血气指标的影响

由表5可知,3胎及3胎以上胎次奶牛投服2种补钙剂后,血液pH均大于正常值范围。试验组产后4~20 h血液PCO₂显著低于产后1 h(P<0.05)。对照组产后8~20 h血液PO₂显著高于试验组(P<0.05)。试验组血液HCO₃^-含量在产后4~16 h超出正常值范围,在产后20 h又恢复到正常值范围,试验组产后8~20 h血液HCO₃^-含量显著高于产后1 h(P<0.05),对照组产后4、8和20 h血液HCO₃^-含量显著高于产后1 h(P<0.05),且超出正常值范围。对照组产后8、20 h血液TCO₂含量显著高于产后1 h(P<0.05)。对照组产后8~20 h血液sO₂显著高于试验组(P<0.05)。

表6 新型补钙剂对3胎及3胎以上胎次奶牛血气指标的影响

Table 6 Effects of new type of calcium supplement on blood gas indexes of third pregnancy and over third pregnancy dairy cows

项目 Items	组别 Groups	时间 Time/h						均值标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	组别 Groups	1	4	8	12	16	20	均值标准误 SEM	补钙剂 Calcium supplement	时间 Time	补钙剂×时间 Calcium supplement× time
酸碱度 pH	EG	7.44	7.51	7.53	7.54	7.52	7.53	0.047	0.975	0.500	0.987
酸碱度 pH	CG	7.47	7.50	7.55	7.50	7.51	7.54
二氧化碳分压 PCO₂/mmHg	EG	39.07^a	34.48^bc	35.99^b	35.43^bc	34.22^bc	32.91^bc	0.887	0.234	0.001	0.019
二氧化碳分压 PCO₂/mmHg	CG	35.48^ac	36.73^ac	35.14^abc	33.10^b	33.91^bc	34.06^bc
氧分压 PO₂/mmHg	EG	39.00^Bd	58.13^Aab	51.53^Bc	47.25^Bcd	42.60^Bd	61.50^Ba	1.671	<0.001	<0.001	<0.001
氧分压 PO₂/mmHg	CG	62.06^Ac	46.53^Bd	72.13^Ab	76.00^Ab	62.90^Ac	91.43^Aa
碱剩余 BE/(mmol/L)	EG	1.93^c	4.27^b	6.62^Ba	4.86^ab	4.10^b	4.00^b	0.937	0.979	<0.001	0.796
碱剩余 BE/(mmol/L)	CG	1.80^b	4.75^b	8.19^Aa	4.00^b	3.40^b	3.56^b
碳酸氢根 HCO₃^-/(mmol/L)	EG	26.10^c	27.37^abc	29.46^a	28.90^ab	27.02^b	26.75^b	0.711	0.935	<0.001	0.149
碳酸氢根 HCO₃^-/(mmol/L)	CG	25.82^d	27.92^bc	30.66^a	26.78^abd	26.19^acd	28.01^b
总二氧化碳 TCO₂/(mmol/L)	EG	27.40^c	28.47^bc	30.54^a	29.29^ab	28.11^bc	27.88^bc	0.692	0.814	<0.001	0.233
总二氧化碳 TCO₂/(mmol/L)	CG	26.81^c	29.00^bc	31.75^a	27.75^bc	27.60^bc	29.33^b
血氧饱和度 sO₂/%	EG	66.00^Bd	76.33^b	71.47^Bc	73.25^Bc	73.10^Bc	85.25^Ba	0.703	<0.001	<0.001	<0.001
血氧饱和度 sO₂/%	CG	77.56^Ac	75.56^d	80.31^Ab	94.86^Aa	77.60^Ac	96.00^Aa

2.6 新型补钙剂对3胎及3胎以上胎次奶牛血液生化指标的影响

由表7可知,3胎及3胎以上胎次奶牛投服2种补钙剂后,2组产后8~20 h血液Glu含量均显著低于产后1 h(P<0.05)。2组产后8~20 h血液Hct和Hb含量显著低于产后1~4 h(P<0.05)。试验组产后4~20 h血液NEFA含量显著低于产后1 h(P<0.05),对照组产后4~20 h血液NEFA含量显著高于产后1 h(P<0.05)。试验组产后4~20 h血液GGT活性显著低于产后1 h(P<0.05)。

表7 新型补钙剂对3胎及3胎以上胎次奶牛血液生化指标的影响

Table 7 Effects of new type of calcium supplement on blood biochemical indexes of third pregnancy and over third pregnancy dairy cows

项目 Items	组别 Groups	时间 Time/h						均值标准误 SEM	P值 P-value
项目 Items	组别 Groups	1	4	8	12	16	20	均值标准误 SEM	补钙剂 Calcium supplement	时间 Time	补钙剂×时间 Calcium supplement× time
葡萄糖 Glu/(mg/dL)	EG	107.20^Aa	90.60^Aa	67.93^b	59.38^Bd	61.89^c	62.14^c	0.219	<0.001	<0.001	<0.001
葡萄糖 Glu/(mg/dL)	CG	101.56^Ba	77.79^Bb	67.47^c	62.43^Ad	62.20^d	62.25^d
红细胞压积 Hct/%	EG	30.53^a	29.80^Ba	27.93^b	25.14^Bd	26.70^Ac	26.63^c	0.251	0.005	<0.001	<0.001
红细胞压积 Hct/%	CG	31.06^a	30.67^Aa	27.85^b	26.63^Ac	25.80^Bd	27.22^bc
血红蛋白 Hb/(g/dL)	EG	10.35^a	10.14^a	9.50^b	8.70^cd	8.97^bc	8.76^Bc	0.190	0.106	<0.001	0.334
血红蛋白 Hb/(g/dL)	CG	10.54^a	10.23^a	9.19^b	9.09^b	9.15^b	9.30^Ab
非酯化脂肪酸 NEFA/(mmol/L)	EG	0.76^Aa	0.62^Ab	0.55^Abc	0.49^cd	0.45^Bd	0.43^Bd	0.022	<0.001	<0.001	<0.001
非酯化脂肪酸 NEFA/(mmol/L)	CG	0.36^Bc	0.44^Bb	0.47^Bab	0.50^a	0.51^Aa	0.50^Aa
γ-谷氨酰转肽酶 GGT/(U/L)	EG	13.50^Aa	9.80^Bc	11.67^Bb	11.40^Ab	11.36^Ab	11.30^Ab	0.148	<0.001	<0.001	<0.001
γ-谷氨酰转肽酶 GGT/(U/L)	CG	11.33^Bc	16.75^Aa	15.50^Ab	11.00^Bc	11.01^Bc	11.00^Bc

2.7 新型补钙剂对不同胎次奶牛平均产奶量的影响

由表8可知,试验组2胎奶牛平均产奶量显著高于对照组(P<0.05),试验组和对照组3胎及3胎以上胎次奶牛平均产奶量差异不显著(P>0.05)。

表8 新型补钙剂对不同胎次奶牛平均产奶量的影响

Table 8 Effects of new type of calcium supplement on average milk yield of dairy cows with different parities

胎次 Parities	组别 Groups		P值 P-value
胎次 Parities	EG	CG	P值 P-value
2	23.80±0.10^a	20.46±0.05^b	<0.001
≥3	22.42±0.90	22.98±0.63	0.057

2.8 新型补钙剂对不同胎次奶牛产后疾病发病率的影响

由表9可知,在产后21 d内,试验组奶牛的真胃移位、临床乳房炎、产后瘫痪发病率在数值上低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。试验组奶牛酮病发病率显著低于对照组(P<0.05)。

表9 新型补钙剂对不同胎次奶牛产后疾病发病率的影响

Table 9 Effects of new type of calcium supplement on incidence rate of postpartum diseases of dairy cows with different parities (n=30)%

项目 Items	组别 Groups		P值 P-value
项目 Items	EG	CG	P值 P-value
真胃移位 Abomasum displacement	0	3.3	0.313
临床乳房炎 Clinical mastitis	6.7	13.3	0.389
产后瘫痪 Postpartum paralysis	3.3	6.7	0.554
酮病 Ketosis	0^b	6.7^a	<0.001

3 讨论

3.1 新型补钙剂对不同胎次奶牛血液矿物元素含量的影响

奶牛分娩后,大量的血钙进入初乳,钙的流失会造成产后低血钙症,影响奶牛整个泌乳期的产奶量,显著增加产后其他疾病的发病率,如产后瘫痪、临床乳房炎、胎衣不下、真胃移位等^[16]。本试验中,产后投服2种不同补钙剂,血液iCa含量均升高,这说明产后给奶牛投服补钙剂能够提高血液中钙含量,有助于预防产后低血钙症的发生。新型补钙剂中采用无机钙与有机钙的组合方式,无机钙在机体中可直接被胃肠道吸收,迅速提高奶牛血液iCa含量,有机钙的特殊结构可以缓慢释放钙离子,二者结合能够长期有效地补充产后流失的血钙,从而减少发生产后低血钙症的风险。赵勐等^[17]研究表明,对照组补钙剂中钙含量为22%,试验组在补钙剂中钙含量比较低的情况下投服新型补钙剂,可达到同等补钙效果。Tucker等^[18]研究表明,低血镁水平会影响围产期奶牛血钙水平,血钙水平的降低又反过来影响血镁水平,使体内矿物质代谢紊乱。慢性低血镁症表现为牛只走路时方向不稳,四肢无力,站立时出现抽搐,甚至跌倒、瘫痪等现象,及时补充镁可有效预防产后瘫痪的发生。本试验中,试验组2胎、3胎及3胎以上胎次奶牛在产后8 h血液Mg²⁺含量均高于对照组,说明新型补钙剂在预防奶牛低血镁症方面的效果较好,降低奶牛产后瘫痪的风险。朱新民等^[19]研究发现,钙水平降低时体内甲状旁腺激素分泌增多,肾脏和唾液磷的分泌也增加,不利于正常血磷水平的维持,低血磷水平不利于钙的沉积,可能会增加产后瘫痪的发病率。本试验中,试验组2胎奶牛在产后8 h血液P⁵⁺含量升高并恢复到正常值范围。

3.2 新型补钙剂对不同胎次奶牛血气指标的影响

健康动物始终保持着体内酸碱平衡,但在某些不良因素的影响下,这种酸碱平衡就会被破坏,酸碱失衡是一种比较常见的临床症状,产生这种现象的原因主要包含2种,一种是代谢性碱中毒,另一种是代谢性酸中毒,而且会出现各种功能紊乱,从而影响动物的生产性能^[13]。血气指标能准确而快速地反映机体内部酸碱变化及趋势,是机体酸碱平衡的重要观测指标^[20]。pH是血液酸碱程度的一个直观表现指标,是判断酸血症和碱血症的一个主要依据。本试验中,2组血液pH明显高于马宏宇^[21]的研究结果,这可能是由于饲料配方、饮水中碳酸盐含量或者是生产性能不同引起的,奶牛血液pH高于正常值范围还可能与测试环境和试验条件有关。pH比较敏感,单凭pH的变化不能区别是代谢性还是呼吸性酸碱失衡^[21]。生理上pH与PCO₂、PO₂总是密切相关的,PCO₂是反映呼吸性酸碱平衡的重要指标,PCO₂范围增大说明奶牛对二氧化碳的排除存在障碍,肺泡的换气功能不足,引起二氧化碳在体内的潴留^[22]。本试验中,试验组的2胎奶牛血液PCO₂变化范围小于对照组,说明试验组排除二氧化碳能力提高。在正常情况下,血液中PO₂越高,说明机体对氧气的吸收能力越好。本试验中,试验组的2胎奶牛血液PO₂降低,对照组的2胎奶牛血液PO₂在产后8 h升高,对照组的血液PO₂高于试验组,可能与投服常用补钙剂的奶牛初始血液PO₂就高于试验组奶牛有关。

BE是指血液pH偏酸或偏碱时在标准条件下,用酸或碱将1 L血液的pH调至7.40所需加入的酸或碱的量,仅作为评价血气指标的一个参考值^[23]。本试验中,对照组2胎、3胎及3胎以上胎次奶牛的血液BE含量均升高并超过参考值,说明此时投服常用补钙剂的奶牛可能发生了代谢性碱中毒。血液HCO₃^-含量的变化反映代谢性酸碱平衡紊乱^[23]。本试验中,试验组2胎奶牛在投服补钙剂后血液HCO₃^-含量在正常值范围,而对照组所有奶牛在投服第1管钙剂后血液HCO₃^-含量均升高并超出正常值,投服第2管后依旧高于正常值范围,说明奶牛可能发生了代谢性碱中毒^[24]。TCO₂指血浆中所有的以各种形式存在的二氧化碳的总量,TCO₂在体内主要受代谢因素改变的影响。本试验中,投服2种补钙剂的不同胎次奶牛血液TCO₂均在正常范围内。sO₂是单位血红蛋白的含氧百分数。本试验中,投服2种补钙剂的不同胎次奶牛血液sO₂均呈上升趋势,说明投服2种补钙剂后随着时间增加奶牛的Hb对氧气的利用率升高,血液运输氧气的能力增强。

3.3 新型补钙剂对不同胎次奶牛血液生化指标的影响

产犊后奶牛体内大量Glu转化为乳糖^[25],容易出现能量负平衡,导致体脂动员,易产生酮病^[26]。本试验中,不同胎次奶牛在产后血液Glu含量均呈降低趋势,投服2种补钙剂的3胎及3胎以上胎次奶牛血液Glu含量在产后4~20 h均随时间增加而降低,此时奶牛极易发生能量负平衡,增大了患酮病的风险,可以通过在产后奶牛饲粮中补充过瘤胃Glu有效地提髙血液中Glu含量,改善能量负平衡^[27]。糖异生作用是反刍动物体内Glu的主要来源,糖异生途径中主要的生糖物质有丙酸、甘油等^[28]。试验组所用新型补钙剂的化学组分中有甘油和丙二醇,能够补充Glu,从而有效减少酮病的发生。Hct是将一定量的抗凝全血离心后,红细胞占全血的容积比,能够间接反映红细胞数量以及体积,血液黏度随Hct增加而迅速增加^[29]。本试验中,投服2种补钙剂的各胎次奶牛产后血液Hct均随时间增加而降低,血液黏度也随之降低。Hb在血液气体运输和酸碱平衡中起重要作用^[30]。本试验中,投服2种补钙剂后不同胎次奶牛的血液Hb含量均随时间增加而降低。NEFA含量能反映机体体脂的动员程度,围产期奶牛为了应对泌乳所产生的能量负平衡而发生脂肪动员,脂肪酶水解脂肪为脂肪酸和甘油并释放入血液,脂肪酸主要是NEFA,能量负平衡越严重,NEFA从脂肪组织分解的也就越多,NEFA含量也就越高,血液NEFA含量反映了机体能量负平衡状态。李国鹏等^[15]研究表明,当奶牛血液中NEFA含量过高,超过肝细胞正常氧化能力时,肝脏中会产生大量的不完全氧化产物,如β-羟丁酸、丙酮和乙酰乙酸盐,从而导致酮病。血清NEFA含量>0.5 mmol/L时达到酮病预警值。本试验中,投服2种补钙剂的2胎奶牛血液NEFA含量降低并且均低于参考值,说明此时奶牛产后酮病发病率较低,试验组3胎及3胎以上胎次奶牛产后血液NEFA含量随时间增加而降低,对照组奶牛产后血液NEFA含量升高并达到预警值,说明新型补钙剂在高胎次奶牛产后有降低酮病发病率的作用。GGT在肝细胞内合成,酮病发生前往往GGT活性有所升高,检测GGT活性有助于对酮病的早期诊断^[31]。本试验研究发现,投服2种补钙剂后2胎奶牛血液GGT活性均升高,且对照组显著高于试验组;投服新型补钙剂后3胎及3胎以上胎次奶牛产后8 h血液GGT活性显著低于产后1 h,说明新型补钙剂有利于酮病的预防,降低产后酮病发病率。

3.4 新型补钙剂对不同胎次奶牛平均产奶量及产后疾病发病率的影响

杨勇等^[32]研究表明,当血液中钙离子含量偏低时,奶牛机体不能提供泌乳所需的钙,就会导致奶牛产奶量的降低和牛奶品质的下降,严重时会造成奶牛出现各种疾病。Block^[33]研究表明,患有产后瘫痪的奶牛产奶量会降低14%,使用寿命也会随之降低。Mulligan等^[34]研究表明,低血钙症的发生增加了乳腺炎、子宫脱出、胎衣不下、子宫内膜炎、酮病、真胃变位的发生率。本试验中,投服2种补钙剂后,奶牛血液iCa含量上升,试验组2胎奶牛平均产奶量显著高于对照组。试验组奶牛的真胃移位、临床乳房炎、产后瘫痪发病率低于对照组,并且酮病发生率显著低于对照组,说明新型补钙剂与常用补钙剂相比,对奶牛生产性能的影响较小,对奶牛产后疾病的预防效果较好。

4 结论

① 奶牛产后投服2种补钙剂均有助于提高血液iCa含量,预防奶牛产后低血钙症的发生。

② 新型补钙剂在不同胎次奶牛中提升产后血液iCa含量效果较好,投服新型补钙剂的奶牛发生代谢性碱中毒的风险低于对照组。

③ 试验组2胎奶牛产后平均产奶量显著高于对照组,试验组奶牛产后代谢性疾病发生率低于对照组。新型补钙剂有利于奶牛产后低血钙症和酮病的预防,可降低奶牛产后疾病发病率。

References

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[1]	郭定宗. 兽医内科学[M].3版. 北京: 高等教育出版社, 2016. GUO D Z. Veterinary internal medicine[M].3rd ed. Beijing: Higher Education Press, 2016. (in Chinese)

[2]

边四辈. 奶牛产后低钙血症与酮病发病情况调查及其新型防控制剂的研究与应用[D].博士学位论文. 南京: 南京农业大学, 2017.

BIAN

S B

. Survey of prevalence of hypocalcemia,ketosis and research and application of new postpartum drenching supplement to prevent hypocalcemia,ketosis of dairy cows[D].Ph.D.Thesis. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[3]	张毕红, 王先胜, 陈东颖, 等. 围产期奶牛低钙血症及其与其他疾病的关系研究进展[J]. 中国畜牧杂志, 2023, 59(4):56-62. ZHANG B H, WANG X S, CHEN D Y, et al. Research progress on cow periparturient hypocalcemia and the relationship with other metabolic disorders[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2023, 59(4):56-62. (in Chinese)

[4]	王振玲, 韩敏, 刘晓松, 等. 奶牛生产瘫痪的研究进展[J]. 畜牧与饲料科学, 2005, 26(3):38-40. WANG Z L, HAN M, LIU X S, et al. Research progress of production paralysis in dairy cows[J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2005, 26(3):38-40. (in Chinese)

[5]	黄克和. 奶牛酮病和脂肪肝综合症研究进展[J]. 中国乳业, 2008(6):62-66. HUANG K H. Research progress of ketosis and fatty liver syndrome in dairy cows[J]. China Dairy, 2008(6):62-66. (in Chinese)

[6]	WILMS J, WANG G L, DOELMAN J, et al. Intravenous calcium infusion in a calving protocol disrupts calcium homeostasis compared with an oral calcium supplement[J]. Journal of Dairy Science, 2019, 102(7):6056-6064. DOI PMID

[7]	宋亚攀, 徐芝华, 韩超. 奶牛低血钙症的防治新途径[J]. 中国奶牛, 2013(4):53-55. SONG Y P, XU Z H, HAN C. A new approach to the prevention and treatment of cow hypocalcemia[J]. China Dairy Cattle, 2013(4):53-55. (in Chinese)

[8]	宁茂, 曹杰. 奶牛围产期低血钙及酮病的营养调控[J]. 中国奶牛, 2021(6):26-30. NING M, CAO J. Nutritional regulation of hypocalcemia and ketosis in dairy cows during perinatal period[J]. China Dairy Cattle, 2021(6):26-30. (in Chinese)

[9]	PAWLIÑSKI B, GOŁEBIEWSKI M, TRELA M, et al. Comparison of blood gas parameters,ions,and glucose concentration in Polish Holstein-Friesian dairy cows at different milk production levels[J]. Scientific Reports, 2023, 13(1):1414. DOI

[10]	王博. 奶牛围产期酮病和乳热的早期预警体系的研究[D].硕士学位论文. 大庆: 黑龙江八一农垦大学, 2014. WANG B. Study on early warning system for ketosis and milk fever of dairy cows in transition period[D].Master’s Thesis. Daqing: Heilongjiang Bayi Agricultural University, 2014. (in Chinese)

[11]	DIVERS T J, PEEK S F. Rebhun’s diseases of dairy cattle[M]. 2nd ed.Philadelphia: Saunders, 2008.

[12]	房少新. 高原地区黑白花奶牛的血气分析[J]. 中兽医医药杂志, 2008, 27(2):34-36. FANG S X. Blood gas analysis of Friesian cows in plateau area[J]. Journal of Traditional Chinese Veterinary Medicine, 2008, 27(2):34-36. (in Chinese)

[13]	马宏宇, 马学恩. 内蒙古呼和浩特地区黑白花奶牛血气分析初探[J]. 畜牧与饲料科学, 2008, 29(2):89-91. MA H Y, MA X E. Preliminary study on blood gas analysis of black and white dairy cows in Hohhot area of Inner Mongolia[J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2008, 29(2):89-91. (in Chinese)

[14]	王生花, 杜春芳, 逯玉. 黑白花奶牛静脉血血气分析[J]. 青海畜牧兽医杂志, 2000, 30(1):14-15. WANG S H, DU C F, LU Y. Analysis of blood-gas in vein blood of Holstein dairy cow[J]. Chinese Qinghai Journal of Animal and Veterinary Sciences, 2000, 30(1):14-15. (in Chinese)

[15]	李国鹏. 围产期奶牛低血糖症、高酮血症、亚临床低钙血症血液生化指标的监测[D].硕士学位论文. 长春: 吉林大学, 2015. LI G P. Monitoring of blood biochemical indicators related to hypoglycemia,hyperketonemia,subclinical hypocalcemia in peripartum dairy cows[D].Master’s Thesis. Changchun: Jilin University, 2015. (in Chinese)

[16]	王刚, 舒适, 金锡山, 等. 奶牛低血钙症与其他疾病的关系[J]. 中国兽医学报, 2016, 36(10):1758-1762. WANG G, SHU S, JIN X S, et al. The relationship between hypocalcemia and other diseases in cow[J]. Chinese Journal of Veterinary Science, 2016, 36(10):1758-1762. (in Chinese)

[17]	赵勐, 曹斌斌, 曹杰. 博威钙预防奶牛产后低血钙的效果观察[J]. 中国奶牛, 2011(10):45-47. ZHAO M, CAO B B, CAO J. Efficacy of bovikalc administration to prevent parturient hypocalcemia in dairy cows[J]. China Dairy Cattle, 2011(10):45-47. (in Chinese)

[18]	TUCKER W B, XIN Z, HEMKEN R W. Influence of dietary calcium chloride on adaptive changes in acid-base status and mineral metabolism in lactating dairy cows fed a diet high in sodium bicarbonate[J]. Journal of Dairy Science, 1988, 71(6):1587-1597. PMID

[19]	朱新民, 王加启. 奶牛钙磷代谢的常见问题及其机理[J]. 中国畜牧兽医, 2005, 32(1):23-25. ZHU X M, WANG J Q. Pathophysiology of calcium and phosphorus disorders for dairy cattle[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2005, 32(1):23-25. (in Chinese)

[20]	黄善臣. 血气分析检验对酸碱平衡失调诊断的临床研究[J]. 中国医疗器械信息, 2018, 24(22):23-24. HUANG S C. Clinical study on diagnosis of acid-base imbalance by blood gas analysis[J]. China Medical Device Information, 2018, 24(22):23-24. (in Chinese)

[21]	马宏宇. 呼和浩特地区正常奶牛与结核菌素检测阳性奶牛血气分析的比较研究[D].硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2008. MA H Y. The comparison of blood gas analysis between normal cows and tuberculin test positive cows in Hohhot in Inner Mongolia[D].Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2008. (in Chinese)

[22]	SAEGERMAN C, BERKVENS D, MELLOR P S. Bluetongue epidemiology in the European Union[J]. Emerging Infectious Diseases, 2008, 14(4):539-544. DOI PMID

[23]

梁小军, 李颖康, 王建东, 等. 应用血气和血液生化指标量化评判不同生理状态下高产奶牛群体健康状况[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(27):13385-13387,13422.

LIANG

X J

, LI

Y K

, WANG

J D

, et al. Study on the health status of high producing dairy cows population in different physiological states by blood-gas and biochemical index[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2012, 40(27):13385-13387,13422. (in Chinese)

[24]	李金敏, 张志焱, 韩寅, 等. 围产期奶牛低血钙症的发生及预防措施研究进展[J]. 乳业科学与技术, 2015, 38(5):29-32. DOI LI J M, ZHANG Z Y, HAN Y, et al. Occurrence and prevention of hypocalcemia during the peripartum period of dairy cows[J]. Journal of Dairy Science and Technology, 2015, 38(5):29-32. (in Chinese) DOI

[25]	DRACKLEY J K, OVERTON T R, DOUGLAS G N. Adaptations of glucose and long-chain fatty acid metabolism in liver of dairy cows during the periparturient period[J]. Journal of Dairy Science, 2001, 84(Supplement):E100-E112.

[26]	STANGAFERRO M L, WIJMA R, CAIXETA L S, et al. Use of rumination and activity monitoring for the identification of dairy cows with health disorders:part I.Metabolic and digestive disorders[J]. Journal of Dairy Science, 2016, 99(9):7395-7410. DOI

[27]	LI X P, TAN Z L, JIAO J Z, et al. Supplementation with fat-coated rumen-protected glucose during the transition period enhances milk production and influences blood biochemical parameters of liver function and inflammation in dairy cows[J]. Animal Feed Science and Technology, 2019, 252:92-102. DOI

[28]	田超. 围产期奶牛亚临床酮病的临床特征及甘草酸单铵盐的预防效果[D].博士学位论文. 扬州: 扬州大学, 2021. TIAN C. Clinical features of subclinical ketosis in perinatal dairy cows and the preventive effect of monoammonium glycyrrhizinate[D].Ph.D.Thesis. Yangzhou: Yangzhou University, 2021. (in Chinese)

[29]	KIM B J, LEE Y S, ZHBANOV A, et al. A physiometer for simultaneous measurement of whole blood viscosity and its determinants:hematocrit and red blood cell deformability[J]. Analyst, 2019, 144(9):3144-3157. DOI

[30]	KISHIMOTO S, MARUHASHI T, KAJIKAWA M, et al.Hematocrit, hemoglobin and red blood cells are associated with vascular function and vascular structure in men[J]. Scientific Reports, 2020, 10(1):11467. DOI

[31]	钟远宣, 尹丽萍. 奶水牛产后肝功能血液生化主要指标的动态变化研究[J]. 云南畜牧兽医, 2020(5):21-25. ZHONG Y X, YIN L P. Study on dynamic changes of blood biochemical indexes of liver function in milk buffalo after delivery[J]. Yunnan Journal of Animal Science and Veterinary Medicine, 2020(5):21-25. (in Chinese)

[32]	杨勇, 张岭, 丁秀文, 等. 钙剂对盛产期奶牛产奶量的影响[J]. 现代农业, 2013(6):84-85. YANG Y, ZHANG L, DING X W, et al. Effect of calcium on milk yield of dairy cows in full perinatal period[J]. Modern Agriculture, 2013(6):84-85. (in Chinese)

[33]	BLOCK E. Manipulating dietary anions and cations for prepartum dairy cows to reduce incidence of milk fever[J]. Journal of Dairy Science, 1984, 67(12):2939-2948. PMID

[34]	MULLIGAN F J, O’GRADY L, RICE D A, et al. A herd health approach to dairy cow nutrition and production diseases of the transition cow[J]. Animal Reproduction Science, 2006, 96(3/4):331-353. DOI

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