白云龍，王剛，吳凌，夏成，徐闖，張洪友

酸性尿液的泌乳奶牛血/尿臨床病理學變化

白云龍，王剛，吳凌，夏成，徐闖，張洪友

（黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院，大慶 163319）

探討泌乳奶牛尿液呈酸性時機體血/尿臨床病理學的變化。根據(jù)尿液pH將實驗奶牛分為極酸組15頭，偏酸組9頭和中性組22頭。并對實驗奶牛血尿中7項礦物元素、7項炎性因子、9項能量代謝指標的檢測和統(tǒng)計分析。結果顯示與中性組相比，極酸組血中 K、Cu、GLU 含量極顯著低于中性組（P＜0.01），血 Mg、尿 Mg含量顯著低于中性組（P＜0.05），尿 Ca含量、血中 LPS、BHBA、NEFA含量顯著高于中性組（P＜0.05），尿中P、BUN含量極顯著高于中性組（P＜0.01）；與中性組相比，偏酸組尿Ca、尿P、血BHBA、血NEFA含量極顯著高于中性組（P＜0.01），血中Fe、GLU和SAA及尿Cr含量顯著低于中性組（P＜0.05）。結果表明泌乳奶牛尿液呈酸性時表明機體發(fā)生酸堿平衡紊亂，可能會伴發(fā)能量負平衡、酮病、炎癥和礦物質代謝紊亂等病理狀態(tài)。

泌乳奶牛；酸性尿液；血/尿臨床病理學變化

尿液pH受多方因素的影響，但主要靠腎臟的調節(jié)。當機體酸性物質較多或者堿性物質過多時，最簡單有效的排除多余酸或堿物質的方法就是排尿[1]，故尿液酸堿度是機體酸堿水平的標志。奶牛發(fā)生酸性尿液通常是因飼料、疾病等原因共同作用的結果[2-3]，因此體內(nèi)除了發(fā)生相關陰陽離子的失衡，其他諸如炎癥、能量代謝等也會隨之發(fā)生變化。研究表明，呼吸性酸或堿中毒、代謝性酸或堿中毒、酮病、前胃疾病以及大量的腹瀉等都可以導致機體酸堿失衡，進而影響尿液pH[4]。因此對尿液呈酸性的泌乳奶牛進行血尿臨床病理學研究不僅可以了解機體酸堿平衡的狀況，而且可以闡明尿液pH異常與代謝、疾病等的內(nèi)在聯(lián)系。

研究通過對黑龍江省某集約化牛場泌乳奶牛的血尿中炎性因子、礦物元素和能量代謝等指標的檢測和分析，揭示泌乳奶牛在不同酸性程度尿液狀態(tài)時機體血尿病理學的變化，為牧場對泌乳奶牛進行健康監(jiān)測和疾病的早期防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

試驗在黑龍江西部地區(qū)某大型集約化牛場開展，采用陰部按摩法隨機采集泌乳奶牛清晨榨乳前中段尿液，應用上海雷磁PXSJ-216型離子計測定尿液pH，根據(jù)健康奶牛尿液7.7＜pH＜8.7將采集尿液的奶牛[5]，分為中性組（7.7＜pH＜8.7）22 頭、偏酸組（7.0＜pH＜7.7）9頭和極酸組（pH＜7.0）15頭。

1.2 主要儀器

上海雷磁PXSJ-216型離子計；Microlab 300型半自動生化分析儀（荷蘭VitalScientific公司）；TGL－16B型高速臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）；試管；離心管等。

1.3 各項指標的測定

血液和尿液礦物元素、能量代謝指標的測定采用比色法，以上試劑購自南京建成，炎性因子采用ELISA法進行測定，試劑盒購自上海勁馬。

1.4 統(tǒng)計學分析

實驗數(shù)據(jù)以X±SD表示，應用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行方差分析，采用One-way ANOVA進行組間比較，以P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結果

2.1 試驗牛血/尿礦物元素的狀況

表1所示，血鉀含量，極酸組極顯著低于中性組（P＜0.01）；血鎂含量，極酸組顯著的低于中性組（P＜0.05）；血銅含量，極酸組極顯著的低于中性組（P＜0.01）；血鐵含量，偏酸組顯著的低于中性組（P＜0.05）。

尿鈣含量，極酸組顯著的高于中性組（P＜0.05），偏酸組極顯著的高于中性組（P＜0.01）；尿磷含量，極酸組極顯著的高于偏酸組和中性組（P＜0.01）；尿鎂含量，極酸組顯著低于中性組（P＜0.05）。

表1 試驗牛血尿中礦物元素的水平Table 1 Levels of mineral elements in blood or urine of the experimental cows

2.2 試驗牛炎癥的狀況

表2所示，血漿SAA含量，偏酸組低于其他兩組，且偏酸組與極酸組和中性組差異顯著（P＜0.05）；血漿LPS含量，極酸組的LPS含量高于其他兩組但差異不顯著（P＞0.05）；血漿 LBP含量，極酸組LBP含量高于其他兩組，極酸組與偏酸組差異顯著（P＜0.05）。

表2 試驗牛血漿炎性指標的水平Table 2 Levels of inflammatory indicators in plasma of the experimental cows

2.3 試驗牛能量代謝的狀況

表3所示，血漿BHBA含量，極酸組的BHBA含量，低于偏酸組但高于中性組，極酸組與其他兩組差異顯著（P＜0.05），偏酸組與中性組差異極顯著（P＜0.01）；血漿 L-ACT含量，極酸組的 L-ACT含量高于其他兩組，但差異不顯著（P＞0.05），血漿 Glu含量，極酸組和偏酸組Glu含量低于中性組且差異極顯著（P＜0.01）；血漿BUN含量，極酸組血液中尿素氮的含量高于中性組且差異顯著（P＜0.05）；血漿NEFA含量，極酸組和偏酸組高于中性組且差異顯著（P＜0.05）。

尿液中尿素氮含量，極酸組顯著的高于中性組（P＜0.05）；尿液中肌酐含量，中性組顯著高于偏酸組（P＜0.05）。

表3 試驗牛血漿能量代謝指標的水平Table 3 Levels of energy metabolic index in plasma of the experimental cows

3 討論

尿液的部分成分來源于血液濾過物，由于不受穩(wěn)態(tài)的調節(jié)，可以體現(xiàn)更多代謝信息，通過它可以了解泌尿系統(tǒng)狀況，也可以評估整個機體酸堿平衡和機體健康狀況[6]。試驗中呈酸性尿液的奶牛血鉀、血鎂、血銅、血鐵、尿鈣、尿磷和尿鎂的濃度呈現(xiàn)顯著性變化。鉀參與滲透壓、酸堿平衡等調節(jié)，與肌酸的磷酸化、丙酮酸激酶活性有關，是多種酶促反應的活化劑或輔助因子[7]。Mg缺乏常引起低血鉀癥，文獻報告“低鉀同時伴有低鎂，甚至低鎂比低鉀發(fā)生率更高”[8]。Mg2+還能競爭細胞膜上的鈣離子通道，阻止鈣離子流入細胞內(nèi)，被稱為“天然鈣拮抗劑”[9]。在研究中酸性尿的牛血Ca2+和尿Ca2+的含量高于另外兩組印證了這一觀點。本試驗極酸組和偏酸組尿中鈣含量都顯著高于中性組，這與酸性內(nèi)環(huán)境更有利于鈣的溶解，尿中排泄增加的觀點相一致[10]。尿鈣的變化可反映血鈣的變化，但尿鈣值變化很大；鈣、蛋白質的攝入和磷的排出可影響鈣的排出，一般情況下尿磷高則尿鈣低。試驗中偏酸組尿鈣、尿磷的含量顯著高于中性組和偏堿組，而血鈣含量卻差異不顯著，這與酸性環(huán)境利于骨鈣磷動員進入血中，或腸道鈣磷吸收增多，為維持機體鈣磷的濃度穩(wěn)定，尿中鈣磷排泄增加有關。研究中極酸組尿鎂含量顯著的低于其他兩組，并且血鎂含量也降低，因腎臟有較強的保鎂能力，可能涉及日糧鎂攝入低或吸收不足及消化道流失等因素。此外，酮癥酸中毒也能導致尿鎂含量降低[11]。試驗結果提示當奶牛發(fā)生酸性尿液時，應當及時檢測機體礦物元素的含量，確保機體的水和電解質平衡穩(wěn)定。礦質元素是奶牛機體許多重要酶的輔助因子，對于機體的代謝功能、免疫功能具有重要作用[12]。然而，不同礦物元素間的相互作用是復雜多變的[13]，會受到日糧、酸堿平衡及機體調節(jié)，甚至疾病等多因素的影響，因此試驗中奶牛血尿中6種礦物元素與尿液pH的關系仍需今后進一步深入探究。值得注意的，試驗中極酸組奶牛血漿LPS升高，并且LACT含量也升高，這與Dr.Kees Plaizier和Khafipoor等人關于亞急性瘤胃酸中毒（SARA）的報道相吻合[14-15]。

奶牛機體內(nèi)能量代謝是否平衡與某些疾病發(fā)生和發(fā)展密切相關。Collard（2000）[16]等報道長期處于嚴重的能量負平衡會使某些疾病發(fā)病率增加，如酮病、肢蹄病等。BHBA[17-19]是酮體主要的組成成分，約占酮體的78%[20]，是判斷奶牛酮病的一個重要指標。游離脂肪酸（NEFA）是奶牛主要的能量代謝指標之一[21]。當奶牛體內(nèi)糖被利用完后，脂肪分解后主要的能源物質NEFA可用于滿足機體的能量供給。試驗中極酸組和偏酸組血中NEFA含量顯著的高于中性組，尿液偏酸和極酸組血中BHBA含量顯著的高于中性組，而Glu含量顯著的低于中性組，這表明尿液呈酸性的奶牛易發(fā)能量負平衡，甚至酮病。BUN[22，23]主要來源于瘤胃內(nèi)降解蛋白和非降解蛋白，通過測定血中BUN的含量可以有效監(jiān)控牛群日糧中蛋白質利用情況，如果血漿中BUN含量過高，說明瘤胃內(nèi)降解蛋白產(chǎn)生大量的氨，在肝臟內(nèi)形成尿素增多，同時會消耗大量能量。試驗中，尿液極酸組奶牛，與尿液呈中性奶牛相比，血漿中BUN、L-ACT含量增加，這可能與日糧蛋白降解蛋白過多或精料多有關。試驗中偏酸組肌酐含量顯著低于中性組，極酸組也低于中性組但不顯著，然而血中肌酐、尿素氮升高，尿肌酐下降，尿酸升高，提示了腎功受到影響，值得關注[24]。

試驗結果證實，當泌乳奶牛的尿液呈酸性時，機體發(fā)生酸堿平衡紊亂、礦物元素代謝紊亂，全身炎性反應以及腎功能異常等狀況。在生產(chǎn)實踐中進行尿液pH的檢查可以及時的發(fā)現(xiàn)并糾正上述問題，在相關疾病的診斷有很重要的參考價值，對提高泌乳奶牛的生產(chǎn)性能，減少疾病的發(fā)生延長使用壽命有十分重要的意義。

［1］ 楊秀平.動物生理學（附光盤）（BZ）［M］.2 版.北京：高等教育，2009.

［2］ 臧長江，張俊瑜，王連群，等.日糧陰陽離子平衡對熱應激奶牛血液生化指標的影響［J］.中國畜牧獸醫(yī)，2014，41（9）：95-100.

［3］ 葉耿坪，劉光磊，張春剛，等.圍產(chǎn)期奶牛生理特點、營養(yǎng)需要與精細化綜合管理［J］.中國奶牛，2016，313（5）：24-27.

［4］ 鄭家三，夏成，張洪友，等．過瘤胃膽堿對圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能和能量代謝的影響［J］．中國農(nóng)業(yè)大學學報，2012，17（3）：114-120．

［5］ 孫東波.獸醫(yī)臨床診斷學［M］.哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，2010.

［6］ 丁兆榮.尿液pH 值檢測的意義［J］.科技風，2008（6）：65-65.

［7］ 孔平，陳紅莉，王樹杰，等.糊化陰離子鹽和過瘤胃氯化膽堿對圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能和血液生化指標的影響［J］.中國畜牧獸醫(yī)，2015，42（8）：2011-2019.

［8］ 田粉莉.從低血鉀角度看奶牛生產(chǎn)癱瘓［J］.河南畜牧獸醫(yī)：綜合版，2014，35（6）：44-45.

［9］ 吳文旋，段永邦，李勝利.飼糧陰陽離子差對圍產(chǎn)期奶牛酸堿平衡、血漿鈣濃度及抗氧化應激的影響［J］.動物營養(yǎng)學報，2013，25（4）：856-863.

［10］ 胡蘭.動物生物化學［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2007.

［11］ 楊成棟，陳帥，魏安民，等.牛瘤胃酸中毒的血液學及生化指標變化［J］.中國牛業(yè)科學，2008，34（3）：58-60.

［12］ Olson P A，Brink D R，Hickok D T，et al.Effects of supplementation of organic and inorganic combinations of copper，cobalt，manganese，and zinc above nutrient requirement levels on postpartum two-year-old cows［J］.Journal of Animal Science，1999，77（3）：522-532.

［13］ Smart M E.Nutritional factors of lameness and metabolic bone disease in cattle［J］.Vet.Clin.North Am.Food Anim.Pract，1985（1）：13-23.

［14］ Emmanuel D G V，Dunn S M，Ametaj B N.Feeding high proportions of barley grain stimulates an inflammatory response in dairy cows ［J］.Journal of Dairy Science，2008，91（2）：606-614.

［15］ Khafipour E，Krause D O，Plaizier J C.A grain-based subacute ruminal acidosis challenge causes translocation oflipopolysaccharide and triggers inflammation［J］.Journal of Dairy Science，2009，92（3）：1060-1070.

［16］ Collard B L，Boettcher P J，Dekkers J C，et al.Relationships between energy balance and health traits of dairy cattle in early lactation［J］.J.Dairy Sci.，2000（83）：2683-2690.

［17］ 鄭家三，夏成，張洪友，等．過瘤胃膽堿對圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能和能量代謝的影響［J］．中國農(nóng)業(yè)大學學報，2012，17（3）：114-120．

［18］ 夏成，張洪友.營養(yǎng)對奶牛圍產(chǎn)期健康的影響［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學學報，2010，22（5）：44-50.

［19］ 李俊杰，申國新，汪恩強，等.圍產(chǎn)期奶牛幾種血液生理生化指標監(jiān)測［J］.中國奶牛，2014（21）：27-31.

［20］ 唐吉斌，王傳發(fā)，翁偉，等.不同試劑檢測D-3-羥丁酸的性能比較分析［J］.安徽醫(yī)藥，2008，12（11）：1063-1065.

［21］ Collard B L，Boettcher PJ，Dekkers JC，et al.Relationships between energy balance and health traits of dairy cattle in early lactation［J］.J.Dairy Sci.，2000（83）：2683-2690.

［22］ 王贊江，王麗.尿素氮監(jiān)測在奶牛生產(chǎn)中的應用［J］.奶牛養(yǎng)殖，2006（8）：39-41.

［23］ 魯明福，吳凌，舒適，等.圍產(chǎn)期奶牛血清中陰陽離子狀況的分析［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學學報，2011，23（3）：24-26.

［24］ 馮健.血液標本葡萄糖降低對肌酐測定的分析［J］.醫(yī)學信息，2012，25（7）：567.

Changes in Clinical Pathology of Blood and Urine in Dairy Cows with Different Urine Acidic

Bai Yunlong，Wang Gang，Wu Ling，Xia Cheng，Xu Chuang，Zhang Hongyou
（College of Animal Science and Veterinary Medicine，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The aim of this study was to investigate changes in clinical pathology of blood and urine in dairy cows with different urine acidic.According to the urine pH，dairy cows were assigned into neutral group（n=22），polar acid group（n=15） and partial acid group（n=9）.Parameters in blood and urine from dairy cows were detected，which included 7 mineral elements，7 inflammatory indexes and 9 energy metabolism indicators.Results showed that compared with neutral group，in polar acid group level of K，Cu and GLU in blood was highly significantly lower（P＜0.01）；level of Mg in blood and urine was significantly lower（P＜0.05）；level of Ca in urine and LPS，BHBA and NEFA in blood was significantly greater（P＜0.05）；level of P and BUN in urine was highly significantly greater（P＜0.01）.Compared with neutral group，in partial acid group，level of Ca and P in urine and BHBA and NEFA in blood was highly significantly greater（P＜0.01）；Level of Fe，GLU and SAA in blood and Cr in urine was significantly lower（P＜0.05）.Conclusion obtained that lactating cows with acidic urine present acid-base balance disorders，and maybe accompanied by the negative energy balance，ketosis，inflammation and metabolic disorders of minerals.

lactating cows；acidic urine；changes in clinical pathology of blood and urine

S856

A

1002-2090（2017）05-0021-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.05.006

2016-12-23

黑龍江八一農(nóng)墾大學研究生創(chuàng)新科研項目（YJSCX2015-Y27）；國家科技支撐計劃課題（2013BAD21B01-2）；科技部星火計劃（2012GA670001）；黑龍江省教育廳（1252-NCET-003）。

白云龍（1989-），男，黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院2014級碩士研究生。

吳凌，女，教授，碩士研究生導師，E-mail：wuling8@163.com。