朱建國,趙國棟,張 杰
(天津嘉立荷畜牧有限公司,天津301800)
犢牛斷奶后,日糧由液體飼料轉(zhuǎn)為固體飼料,這會刺激消化道,使其發(fā)生明顯的變化。此時,該階段后備牛的乳腺發(fā)育進入快速生長階段,期間日糧能量水平關(guān)系到奶牛乳腺是否能夠正常的發(fā)育。乳腺是乳用動物最重要的組織器官之一,乳腺發(fā)育的好壞直接關(guān)系到乳用動物生產(chǎn)性能。發(fā)情期前母牛乳腺發(fā)育是否良好對奶牛將來的產(chǎn)奶性能起著非常重要的作用。在這個階段一定要精心飼養(yǎng)和精細管理,以便其盡快適應(yīng)以青粗飼料為主的飼養(yǎng)管理。飼養(yǎng)主要分為兩個階段,犢牛斷奶到12月齡為性成熟期,13至18月齡為體成熟期。在性成熟期,母牛的性器官和第二性征發(fā)育很快,尤其是乳腺發(fā)育最快,根據(jù)這些發(fā)育特點在保證日增重的同時也要注意不能使增重過多,以免大量的脂肪沉積于乳房,影響乳腺組織發(fā)育,造成產(chǎn)奶能力下降。Sejrsen等[1]的研究表明在大約9月齡是奶牛乳腺發(fā)育最快的時期,并且這段時間非常關(guān)鍵,如果攝入太多能量會對奶牛乳腺發(fā)育造成消極影響。
成熟的乳腺包含乳導(dǎo)管和鑲嵌在由肌上皮細胞、脂肪細胞、成纖維細胞和平滑肌細胞組成的基質(zhì)中的分泌濾泡上皮細胞組成[2]。增加乳腺濾泡上皮細胞的數(shù)量具有提高產(chǎn)奶量的作用,而增加纖維原細胞和脂肪細胞的數(shù)量通常意味著降低產(chǎn)奶量。因此檢測乳腺的發(fā)育十分重要。Brown等[3]的研究表明氮能比對乳腺上皮細胞無影響,但是在14周齡階段上皮細胞開始出現(xiàn)增殖現(xiàn)象。
乳房深度、乳靜脈粗細、乳頭長度等都是評價乳房產(chǎn)奶性能的指標(biāo),其中有研究表明乳頭長度可以間接反映第1次發(fā)情前乳腺導(dǎo)管發(fā)育程度[4]。張衛(wèi)兵等[5]研究表明不同能蛋比的試驗牛乳頭長度變化都隨日齡的增加而增加,不同能蛋比沒有對試驗牛乳腺導(dǎo)管發(fā)育造成顯著影響,這與Lammers等[4]的結(jié)果基本一致。在2~14月齡經(jīng)過給予大量能量飼料讓后背母??焖僭鲩L可以在一定程度上增加乳腺的大小,但是卻降低了乳腺的質(zhì)量,如使乳腺結(jié)構(gòu)不完善,乳腺細胞增殖能力下降等。生長發(fā)育的變化可能是由于飼喂高能量水平日糧導(dǎo)致的纖維蛋白的沉積造成的[2]。
影響奶牛乳腺發(fā)育和泌乳的激素很多,主要有雌激素、孕酮、催乳素、生長激素、甲狀腺激素和胃上激素及胎盤激素等。
乳腺主要分泌的是雌激素(E),它由卵巢的卵泡膜細胞和顆粒細胞分泌,可刺激乳腺導(dǎo)管生長,并且是刺激乳腺發(fā)育的主要激素,有研究表明,如果在母牛生下來就摘除卵巢,它的乳腺將不會發(fā)育。張衛(wèi)兵等[5]的研究結(jié)果表明:雌激素的分泌不受蛋白能量比的影響。
孕酮(P)主要由卵巢的黃體細胞分泌,能在雌激素作用的基礎(chǔ)上進一步促進乳腺的腺泡發(fā)育,使乳腺達到成熟狀態(tài),抑制排卵和發(fā)情。該階段正是后備牛乳腺生長發(fā)育的黃金階段,孕酮的增加抑制了過早發(fā)情,在一定濃度的雌激素的基礎(chǔ)上進一步促進乳腺及相關(guān)器官的發(fā)育,為以后的高產(chǎn)做準(zhǔn)備。一旦初情期出現(xiàn),卵泡分泌的孕酮就暗示著初情期前的異速生長階段結(jié)束[6]。張衛(wèi)兵等[5]的研究表明能量水平對孕酮的濃度沒顯著影響,孕酮含量隨試驗牛年齡的增加而增加。
催乳素(PRL)是由腺垂體分泌的一種多肽類激素,主要作用是促進生長、發(fā)育和維持泌乳,它協(xié)同卵巢類固醇激素(雌激素和孕酮)促進乳腺小葉腺泡的生長和上皮細胞增殖。張衛(wèi)兵[5]的研究中PRL的變化趨勢和雌激素變化相似。
生長激素(G H )具有刺激乳腺生長的作用。發(fā)情前后備牛注射外源GH后,乳腺上皮細胞分化程度增加。局部產(chǎn)生的IGF-I調(diào)節(jié)GH在乳腺內(nèi)刺激增生的作用。然而,最近的研究表明,牛乳腺中存在GH受體mRNA和蛋白質(zhì),暗示GH可能具有直接的、不受IGF-I約束的對乳腺發(fā)育激素產(chǎn)生影響[7]。高能日糧飼喂后備牛損害乳腺的發(fā)育并且分開了GH-I和G F-I軸,血清GH濃度降低,但是IGF-I濃度增加[7]。因此,高能日糧飼喂后備牛導(dǎo)致的乳腺發(fā)育的降低與血清GH濃度降低和IGF-I濃度增加有關(guān)。張衛(wèi)兵[6]的實驗沒有飼喂高能日糧,沒有出現(xiàn)血清GH濃度降低,但是IGF-I濃度增加。GH的變化在3個組內(nèi)各個月齡均不顯著,這和張乃峰[8]報道的一致。Ruan等[9]的研究表明IGF-I在沒有E2的情況下不能促進乳腺的發(fā)育,添加雌激素可以顯著提高IGF-I和GH的mRNA表達量,這說明雌激素通過GH和IGF-I刺激乳腺的發(fā)育。
可吸收葡萄糖可對奶牛乳腺上皮細胞中關(guān)鍵基因造成影響,這些關(guān)鍵基因與乳脂、乳糖合成和葡萄糖代謝有關(guān)。在乳糖合成前期,泌乳奶牛需要大量的葡萄糖。產(chǎn)奶量的多少很大程度上依靠乳糖的合成,這是因為它能調(diào)節(jié)乳腺吸收水的滲透壓。因此,乳腺可利用葡萄糖的多少可以影響產(chǎn)奶量。從之前的研究中得知,通過體外研究,可利用的葡萄糖對乳糖、乳脂合成以及葡萄糖代謝的基因的表達有影響。碳水化合物對許多基因都有調(diào)控作用,主要表現(xiàn)在其在胃腸內(nèi)被消化成葡萄糖及吸收入血以后,葡萄糖能刺激脂肪組織、肝臟和胰島B細胞中脂肪合成酶系和酶酵解基因的轉(zhuǎn)錄[10]。Hongyun等[11]將牛的乳腺上皮細胞(BMEC)用不同濃度的葡萄糖(2.5、5、10和20mmol/L)處理12h。高濃度的葡萄糖(10~20mmol/L)不會對乙酰輔酶羥化酶(ACC)、雙?;视王;D(zhuǎn)移酶、3-磷酸甘油?;D(zhuǎn)移酶和a-乳清蛋白的mRNA基因表達產(chǎn)生影響。
現(xiàn)在國內(nèi)外關(guān)于日糧中能量水平對后備牛乳腺發(fā)育的影響的研究還比較少,進行更深一步的研究以促進乳腺健康,保證產(chǎn)奶量,減少日后疾病的發(fā)生顯得至關(guān)重要?,F(xiàn)在的研究重點是從分子角度出發(fā),從能量對乳糖、乳脂、乳蛋白基因表達的調(diào)控入手,同時結(jié)合乳腺組織的生長發(fā)育特點,確定奶牛的最適能量供給。此外還需要重視的是能量與蛋白比例的問題,將能蛋平衡控制好,保證奶牛在育成期間能盡快達到配種體重的同時乳腺發(fā)育良好,保證經(jīng)濟效益和畜牧業(yè)的科學(xué)發(fā)展。
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