專利名稱：一種調控高產奶牛圍產期氧化應激的方法
技術領域：
本發明涉及一種調控高產奶牛圍產期氧化應激的方法，屬奶牛健康保健領域。
背景技術：
現代奶牛飼養主要以密集的工廠化為主，為了提高奶牛的生產性能，通過遺傳育種、高蛋白飼料和先進技術等將奶牛的生理極限向前推進。據統計，隨著科技進步，世界上牛奶產量大幅度提高，20世紀40年代，奶牛的平均單產3000L/頭，80年代提高到4940L/頭，1995年達到6300L/頭，現在平均單產超過8000L/頭，發達國家已超過9000L/頭。過度的產奶導致奶牛嚴重的福利問題，大約50%的奶牛在圍產期出現異常。我國淘汰牛的25% 發生在分婉后60d之內。奶牛的圍產期是指產前3周至產后3周的時期(也有人認為是產前4周至產后4周)，這一時期奶牛處于應激狀態，機體出現免疫抑制，包括中性粒細胞的功能、淋巴細胞對促細胞分裂劑的反應、抗體應答、免疫細胞產生細胞因子等發生了改變，疾病的易感性增力口。研究認為，奶牛圍產期容易發生的乳房炎、子宮炎、胎衣滯留、酮病、脂肪肝等均與機體妊娠后期和分娩刺激等所致的氧化應激有關。Sordillo報道，奶牛妊娠末期、分娩及泌乳早期的代謝需要均可使體內活性氧(reactive oxygen species, R0S)的產生增加,大大超過了正常水平，而使動物處于氧化應激狀態。正常情況下，體內ROS不斷產生，也不斷被抗氧化系統清除，從而始終保持一種動態平衡狀態。ROS對許多生物分子具有強氧化性，除可造成蛋白質、DNA和核苷酸損傷外，主要引起生物膜的脂質過氧化作用。調查發現，圍產期對奶牛的健康十分重要，圍產期疾病(如脂肪肝、酮病、生產癱瘓、肥胖母牛綜合征、胎衣滯留、乳房炎、皺胃變位等)是造成經濟損失和奶牛淘汰的主要原因，同時可降低乳產量、乳汁品質和奶牛的生產壽命，直接影響奶牛的高效清潔生產。據調查和國內的大量報道，奶牛利用年限較短是我國普遍存在的問題，一般平均終生胎次為3胎左右，而奶牛的平均壽命為25年，不能充分發揮產奶性能。奶牛的胎次就是奶牛的利用年限或泌乳周期，而泌乳周期是決定奶牛業經濟效益的主要因素。培育I頭到投產的奶牛需要27個月，第f 2胎的泌乳周期是回收投入成本階段，無經濟效益，從第3胎以后才有經濟效益。胎次越高泌乳周期越多，利用年限越長經濟效益越高。3飛胎是奶牛泌乳高峰期，也是創造經濟效益的最好時期。我國中小型奶牛場4胎的淘汰率達70%以上?，F代奶牛飼養主要以密集的工廠化為主，為了提高奶牛的生產性能，通過遺傳育種、高蛋白飼料和先進技術等將奶牛的生理極限向前推進。這樣使適合于當地飼養的地方奶牛品種大量消失，取而代之的是高產高飼料消耗的荷斯坦奶牛，奶牛的物種多樣性正在消失。研究認為，奶牛從妊娠到泌乳要經歷巨大的代謝和生理適應性，臨產階段ROS生成增加和抗氧化防御能力之間的不平衡使奶牛處于氧化應激狀態，導致機體免疫功能和炎癥應答能力下降，機體對疾病的易感性增強，是圍產期疾病發生的主要原因。研究表明，奶牛圍產期血清脂質過氧化指標在干乳后期和泌乳早期發生明顯的變化，表明奶牛圍產期繁殖應激和代謝適應引起氧化狀態失衡。因此，改善圍產期奶牛的氧化失衡狀態，對預防圍產期疾病的發生具有重要意義。近年來發現，硫辛酸是一種機體理想的生物抗氧化劑，能有效對抗多種自由基，并可調節其他抗氧化劑，對機體有重要的保護作用。硫辛酸被機體吸收后，體內以硫辛酸和二氫硫辛酸兩種形式存在，硫辛酸能捕捉羥自由基、次氯酸和單線態氧，但不能捕捉過氧化氫和超氧自由基；而二氫硫辛酸能捕捉過氧自由基、羥自由基和次氯酸，但不能捕捉過氧化氫和單線態氧。由于體內硫辛酸和二氫硫辛酸同時存在，因此它們之間相互補充、相互協調，在體內可清除各種自由基和活性氧，共同組成了一種“萬能抗氧化劑”。Mehmet等認為，硫辛酸可使大鼠限制應激所致的腎臟MDA含量降低，肝臟、腎臟和心臟GSH-Px活性升高，表明硫辛酸可有效改善限制應激所致的脂質過氧化。另外，硫辛酸也可降低糖尿病、慶大霉素、環磷酰胺等通過氧化應激所致的機體損傷。Savitha等研究發現,隨著年齡的增長，中老年(13 24月齡)鼠機體的抗氧化能力降低，脂質過氧化物水平升高，通過補飼硫辛酸和肉堿，均可以使中老年鼠心肌和骨骼肌線粒體SOD、GSH-Px活性及GSH、維生素C、維生素E含、量明顯升高，脂質過氧化水平顯著降低，認為可能與降低自由基生成和提高抗氧化能力有關。關于硫辛酸抗氧化作用的機理已有許多報道。硫辛酸具有脂質二聚體的特殊分子結構，可以進入細胞的脂相和水相部分，具有脂溶和水溶的雙重特性，容易吸收。同時，這一特性決定了硫辛酸在體內存在的多部位性，既可以存在于細胞內、細胞外和細胞膜上，也可以自由地通過血腦屏障，在大腦內發揮抗氧化和清除自由基的功能。目前的研究認為，硫辛酸的抗氧化能力與它的濃度和4個抗氧化特性有關，即螯合金屬的能力、再生內源性抗氧化劑的能力、清除ROS的能力、修復氧化損傷的能力，其中后兩者主要是通過硫辛酸的還原形式來完成。進入機體的硫辛酸極易被還原成還原型硫辛酸(dH-La)，而后者又易被氧化成硫辛酸(La)，這兩種形式可以通過與其他抗氧化劑(如維生素C或維生素E)的氧化還原循環再生，并同時可提高細胞內谷胱甘肽(GSH)的水平。硫辛酸能與維生素C和維生素E的氧化還原發生耦聯，使氧化型維生素C和維生素E重新恢復成維生素C和維生素E，從而再次發揮抗氧化作用。另外，硫辛酸可能是迄今發現的體內唯一可以使GSH再生的物質，二氫硫辛酸可使GSH濃度提高30 % 70 %。GSH-Px的高度特異性底物為還原型GSH，它能催化GSH將體內代謝產生的脂質氫過氧化物(或H2O2)還原成無害的醇類(或H20)。因此，本發明建立了通過硫辛酸調控高產奶牛圍產期氧化應激的方法。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是利用硫辛酸的抗氧化性，選擇高產奶牛圍產期發生氧化應激前的時間點通過補充最佳劑量的硫辛酸，建立自由基清除技術，清除體內有害自由基的大量產生，激活動物體內的抗氧化防御系統，可大大提高奶牛的抗應激能力、產奶量，并可通過有效預防圍產期生產疾病而延長奶牛的利用壽命，以達到調控奶牛高效清潔生產的目的。本發明調控高產奶牛圍產期氧化應激的方法，在高產奶牛產前10天開始至產后10天連續通過飼喂方式補充硫辛酸類物質8 — 10克/頭/天。本發明中硫辛酸類物質的補充方法為奶牛飼喂精料前先取500 - 1000克精料將準確稱取的硫辛酸類物質混合在其中，先行飼喂，采食干凈后再提供剩余的精料。
上述方法中補充劑量為成年高產荷斯坦奶牛10克/頭/天。本發明的技術方案是在連續系統檢測高產奶牛圍產期(產前40至產后40天)氧化應激指標的基礎上，確定在產前10天開始補充硫辛酸效果最好。通過連續系統檢測高產奶牛圍產期(產前40至產后40天)氧化應激指標，發現血清過氧化氫酶(CAT)活性在產前5天降低，血清丙二醛(MDA)含量在產前5天開始升高，血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)在產前30天開始逐漸降低，產前5天低于正常水平，而且這些指標在產犢當天變化非常明顯，機體表現嚴重的氧化應激狀態(圖I 一 3)。因此，選擇高產奶牛在產前20天、15天和10天分別每天補充硫辛酸8 — 10克，通過定期檢測上述指標的動態變化，發現產前10天開始補充即可達到良好的效果(表I)。表I奶牛產前不同時間補充硫辛酸對血清抗氧化指標變化的影響
權利要求
1.一種調控高產奶牛圍產期氧化應激的方法，其特征是在奶牛產前10天開始至產后10天連續通過飼喂方式補充硫辛酸類物質8 — 10克/頭/天。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征是所述的硫辛酸類物質是a-硫辛酸、硫辛酸的外消旋混合物、硫辛酸鹽、酯、酰胺或其衍生物。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征是硫辛酸類物質的補充方法為奶牛飼喂精料前先取500 - 1000克精料將準確稱取的硫辛酸類物質混合在其中，先行飼喂，采食干凈后再提供剩余的精料。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征是補充劑量為成年高產荷斯坦奶牛10克/頭/天。
全文摘要
本發明涉及一種調控高產奶牛圍產期氧化應激的方法。本發明在系統研究高產奶牛圍產期氧化應激特征及與圍產期疾病關系的基礎上，利用硫辛酸的抗氧化性，確定產前10天開始至產后10天連續通過飼喂方式補充硫辛酸10克/頭/天，建立了自由基清除技術，清除體內有害自由基的大量產生，激活動物體內的抗氧化防御系統，能顯著改善圍產期繁殖應激和代謝適應引起的氧化狀態失衡及圍產期奶牛的脂肪代謝，能有效保護奶牛圍產期肝臟的功能損傷，可大大提高奶牛的產奶量，并可通過有效預防圍產期生產疾病而延長奶牛的利用壽命。該方法簡便易行，成本較低，安全可靠，效果明顯，特別適合大中型企業養殖的高產奶牛。
文檔編號A23K1/16GK102657297SQ20121017500
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者劉學忠, 劉宗平, 卞建春, 朱家橋, 袁燕, 顧建紅 申請人:揚州大學