劉佳佳,徐 唱,李 翠,張寶剛,王捉東,余 雄
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆伊犁中洲公司巴彥岱牛場(chǎng),新疆 伊寧 835000;3.新疆肉乳用草食動(dòng)物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 烏魯木齊 830052)
輕音樂可提高奶牛產(chǎn)奶量[1]。有關(guān)莫扎特音樂可促進(jìn)大腦發(fā)育的報(bào)道較多,但將莫扎特音樂應(yīng)用于奶牛生產(chǎn)實(shí)踐的學(xué)術(shù)論文未見報(bào)道。經(jīng)過前期研究,本課題組對(duì)適宜奶牛泌乳的音樂元素有一定的理論積累,將這些音樂元素進(jìn)行組合,進(jìn)而創(chuàng)作音樂專門用于奶牛生產(chǎn)實(shí)踐,具有重要理論及現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此,本研究擬通過開展莫扎特音樂、輕音樂和創(chuàng)作音樂對(duì)奶牛泌乳及神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)影響的動(dòng)物試驗(yàn),對(duì)莫扎特音樂及創(chuàng)作音樂能否影響奶牛泌乳性能做出解答,進(jìn)一步探索音樂影響奶牛泌乳的作用機(jī)制,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
試驗(yàn)動(dòng)物由新疆伊犁某牛場(chǎng)提供,年齡4~6歲,胎次2~3胎,產(chǎn)奶量接近,飼養(yǎng)管理水平相同,健康狀況良好的荷斯坦泌乳牛64頭,隨機(jī)分成4組(莫扎特音樂組、輕音樂組、創(chuàng)作音樂組和對(duì)照組),每組16頭。正試期當(dāng)天起(0 d),每隔20 d測(cè)定單產(chǎn)并采集血樣各1次。試驗(yàn)前先測(cè)定各組奶牛生長(zhǎng)環(huán)境的背景分貝數(shù),正試期開始試驗(yàn)組奶牛欄中用益聲音樂播放系統(tǒng)播放音樂,分別于早、中、晚3次在擠奶前各播放2 h。莫扎特音樂選用莫扎特經(jīng)典音樂,輕音樂選用理查德·克萊德曼的經(jīng)典鋼琴曲,創(chuàng)作音樂選用新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院音樂對(duì)奶牛泌乳性能影響課題組創(chuàng)作的奶牛曲(一),對(duì)照組常規(guī)飼喂,播放過程中保持音量恒定。對(duì)照組常規(guī)飼喂。預(yù)試期7 d,正試期60 d。
試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧參考NRC(2001)配制。飼養(yǎng)試驗(yàn)于2015年8月30日~2015年10月30日在新疆伊犁某公司牛場(chǎng)進(jìn)行。莫扎特音樂組、輕音樂組、創(chuàng)作音樂組與對(duì)照組奶牛分別置于4個(gè)牛舍內(nèi)飼喂,且兩兩牛舍相距200 m以上,隔音效果良好。三個(gè)音樂組牛舍內(nèi)墻壁與運(yùn)動(dòng)場(chǎng)墻壁每隔3 m安裝一個(gè)小喇叭,音量均衡。整個(gè)試驗(yàn)期,4個(gè)試驗(yàn)組的奶牛每天早上9點(diǎn)供料1次,自由采食,自由飲水,其他飼養(yǎng)管理水平完全一致。
試驗(yàn)第0,20,40,60 d測(cè)定單產(chǎn)(分別測(cè)定4組試驗(yàn)牛早、中、晚3次產(chǎn)奶量)。試驗(yàn)第0,20,40,60 d所有試驗(yàn)牛尾靜脈采血10 mL,常溫促凝,4 ℃平衡30 min后,3 500 r/min離心15 min取上清,1.5 mL離心管分裝,-20 ℃保存?zhèn)溆?。血清樣品送至北京華英生物技術(shù)研究所進(jìn)行測(cè)定。運(yùn)用日本日立7160全自動(dòng)生化儀測(cè)定血清谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)、乙酰膽堿(Ach)含量;運(yùn)用r-911全自動(dòng)放免計(jì)數(shù)儀血清皮質(zhì)醇(COR)、瘦素(LEP)、生長(zhǎng)激素(GH)含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)首先用Excel 2003軟件進(jìn)行整理后,運(yùn)用SAS 9.0軟件中的ANOVA程序進(jìn)行方差分析,平均值多重比較采用Duncan氏法,P<0.05為顯著差異水平。
由表1可知,試驗(yàn)第20 d,輕音樂組和莫扎特音樂組奶牛產(chǎn)奶量均高于對(duì)照組(P<0.05),創(chuàng)作音樂組奶牛產(chǎn)奶量有高于對(duì)照組的趨勢(shì),差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)第40、60、0~60 d,輕音樂組產(chǎn)奶量均有高于對(duì)照組的趨勢(shì),差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)第40、60 d,莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組產(chǎn)奶量均有低于對(duì)照組的趨勢(shì),差異不顯著(P>0.05)。
由表2可知,試驗(yàn)0~60 d,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中Glu含量均較對(duì)照組低(P<0.05);試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中Glu含量均較對(duì)照組低(P<0.05);試驗(yàn)第40天,輕音樂組奶牛血液中Glu含量較莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組低(P<0.05);試驗(yàn)第60天,莫扎特音樂組奶牛血液中Glu含量較對(duì)照組、輕音樂組和創(chuàng)作音樂組低(P<0.05)。試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中GABA含量均較對(duì)照組高,且莫扎特音樂組奶牛血液中GABA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。試驗(yàn)第20 d,莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中Ach含量較對(duì)照組、輕音樂組高(P<0.05)。
表1 莫扎特音樂、輕音樂和創(chuàng)作音樂對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響Table 1 Effects of Mozart music, light music and original music on milk production of dairy cows
注:同行數(shù)據(jù)后所標(biāo)字母相異表示差異顯著(P<0.05),所標(biāo)字母相同表示差異不顯著(P>0.05)。下同。
Note: Values with different superscripts in the same row mean significant difference(P<0.05), the same superscripts mean insignificant difference(P>0.05).The same below.
表2 莫扎特音樂、輕音樂和創(chuàng)作音樂對(duì)奶牛血液神經(jīng)遞質(zhì)的影響Table 2 Effects of Mozart music, light music and original music on the blood neurotransmitter of dairy cows
由表3可知,試驗(yàn)0~60 d,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中COR含量均有較對(duì)照組低的趨勢(shì),差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中COR含量均較對(duì)照組低,且莫扎特音樂組奶牛血清中COR含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。試驗(yàn)0~60 d、20 d,輕音樂組和莫扎特音樂組奶牛血液中GH含量均有較對(duì)照組高的趨勢(shì),差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)第20天,莫扎特音樂組奶牛血液中GH含量顯著高于創(chuàng)作音樂組(P<0.05);試驗(yàn)第40天,輕音樂組奶牛血液中GH含量顯著高于對(duì)照組和創(chuàng)作音樂組(P<0.05)。試驗(yàn)0~60 d,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量均較對(duì)照組低,且莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量均較對(duì)照組低,且創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)第40天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量均較對(duì)照組低,且創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。
表3 莫扎特音樂、輕音樂和創(chuàng)作音樂對(duì)奶牛血液相關(guān)激素水平的影響Table 3 Effects of Mozart music, light music and original music on the level of blood related hormones in dairy cows
輕音樂是一種織體輕盈,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)奏明快,旋律優(yōu)美的音樂類型,一般都由鋼琴和小提琴演奏。它沒有深刻的思想內(nèi)涵,卻可以帶給人們輕松優(yōu)美的享受,其主要特征是輕松活潑[2]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,除0 d外,其余各時(shí)間點(diǎn)輕音樂組奶牛產(chǎn)奶量均有高于對(duì)照組的趨勢(shì),且試驗(yàn)第20天時(shí),輕音樂組奶牛產(chǎn)奶量顯著高于對(duì)照組。這表明,輕音樂有提高奶牛泌乳的作用,民族音樂可能會(huì)降低奶牛產(chǎn)奶量,輕音樂可提高奶牛產(chǎn)奶量,而流行音樂對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響作用有限[3-6],這與本研究結(jié)果一致,也再次驗(yàn)證了輕音樂有提高奶牛產(chǎn)奶量的作用。莫扎特的音樂作品以樂觀、明朗、優(yōu)美的風(fēng)格為主,多采用古典式的三樂章或四樂章結(jié)構(gòu),小巧玲瓏,規(guī)范精致,而其創(chuàng)作技巧則以簡(jiǎn)潔的和聲、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那浇Y(jié)構(gòu)、套曲中層次清楚、手法多樣、變化豐富、對(duì)比鮮明等為主要特點(diǎn)[7]。試驗(yàn)第20天,莫扎特音樂組奶牛產(chǎn)奶量有高于對(duì)照組的趨勢(shì),這表明莫扎特音樂也有促進(jìn)奶牛泌乳的作用趨勢(shì)。創(chuàng)作音樂是本課題組(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院音樂對(duì)奶牛泌乳性能影響課題組)根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果,提取利于奶牛泌乳的音樂元素,進(jìn)行重新組合、創(chuàng)作的專門應(yīng)用于奶牛生產(chǎn)實(shí)踐的音樂。試驗(yàn)第20天,創(chuàng)作音樂組奶牛產(chǎn)奶量高于對(duì)照組,但差異不顯著,且其余各時(shí)間點(diǎn),創(chuàng)作音樂組奶牛產(chǎn)奶量均低于對(duì)照組,這表明本試驗(yàn)使用的創(chuàng)作音樂還未準(zhǔn)確把握有利于奶牛泌乳的音樂元素,此外創(chuàng)作音樂是本課題組首次創(chuàng)作、錄制的音樂,可能在音樂的制作和加工技術(shù)上尚有不足,相關(guān)內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。
谷氨酸(Glutamate,Glu)廣泛分布于哺乳動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中含量最髙的一種氨基酸,其對(duì)幾乎所有神經(jīng)元都具有去極化(興奮)作用,故被稱為興奮性氨基酸。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,試驗(yàn)的0~60 d和20 d,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中Glu含量均較對(duì)照組低。這表明,輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂均可抑制奶牛分泌Glu,抑制奶牛的興奮狀態(tài)。鄭蔚等[8]報(bào)道,針刺配合音樂療法可下調(diào)焦慮模型大鼠升高的海馬Glu含量,上調(diào)下降的海馬GABA含量,從而緩解大鼠海馬Glu/GABA興奮/抑制系統(tǒng)的失衡狀態(tài)。這與本研究結(jié)果相近。盧受強(qiáng)等[9]報(bào)道稱,機(jī)體在應(yīng)激狀態(tài)下,糖皮質(zhì)激素顯著升髙,而腦中Glu升髙更為顯著,糖皮質(zhì)激素和Glu呈顯著的協(xié)同關(guān)系。殷宗俊等[10]也認(rèn)為,音樂環(huán)境下的斷奶仔豬應(yīng)激行為明顯降低。綜上,輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂可緩解因日常飼養(yǎng)管理等因素的引起的奶牛應(yīng)激,糾正奶牛Glu/GABA興奮/抑制系統(tǒng)的失衡狀態(tài),促進(jìn)奶牛泌乳。
γ-氨基丁酸(Gamma-amino butyric acid,GABA)是一種非蛋白質(zhì)氨基酸,是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì),約50%的中樞神經(jīng)突觸部位以GABA為遞質(zhì)[11]。GABA對(duì)神經(jīng)元具有超極化(抑制)作用,故被稱為抑制性氨基酸。試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中GABA含量均較對(duì)照組高,且莫扎特音樂組奶牛血液中GABA含量顯著高于對(duì)照組。這表明,輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂均有促進(jìn)奶牛分泌GABA的趨勢(shì),對(duì)奶牛應(yīng)激起抑制作用。王曉亞等[12]通過對(duì)胚胎期音樂暴露大鼠的研究發(fā)現(xiàn),音樂刺激對(duì)大鼠海馬GABA受體表達(dá)具有增強(qiáng)作用。研究表明,輕音樂有促進(jìn)奶牛血液中GABA分泌的作用,進(jìn)而緩解奶牛應(yīng)激,促進(jìn)泌乳[3-6]。這與本研究結(jié)果相近。Glu和GABA對(duì)奶牛機(jī)體內(nèi)的興奮/抑制系統(tǒng)的平衡起重要作用,應(yīng)激狀態(tài)下,Glu/GABA比值增大,引起奶牛機(jī)體內(nèi)部平衡系統(tǒng)紊亂,不利于奶牛的泌乳及機(jī)體健康。輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂可極大地緩解因日常飼養(yǎng)管理等因素的引起的奶牛應(yīng)激,改善奶牛Glu/GABA興奮/抑制系統(tǒng)的失衡狀態(tài),促進(jìn)奶牛泌乳及機(jī)體健康。
乙酰膽堿(Acetylcholine,Ach)為中樞及周邊神經(jīng)系統(tǒng)中常見的神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì),于自主神經(jīng)系統(tǒng)及體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)中參與神經(jīng)傳導(dǎo)。試驗(yàn)第20 d,莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血液中Ach含量較對(duì)照組高。這表明,莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂有促進(jìn)奶牛血液中Ach分泌的趨勢(shì)。邢藝凡[13]認(rèn)為,優(yōu)美的音樂聲波作用于大腦, 提高神經(jīng)的興奮性, 通過神經(jīng)體液的調(diào)節(jié),促進(jìn)人體分泌一些有益于健康的激素、酶與Ach等物質(zhì),這與本研究結(jié)果相近。輕音樂組奶牛血液中Ach含量較對(duì)照組低,這與前人研究結(jié)果不一致,相關(guān)內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂所產(chǎn)生的優(yōu)美音樂聲波作用于奶牛聽覺系統(tǒng),提高神經(jīng)興奮性,通過神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié),促使奶牛機(jī)體產(chǎn)生有益于機(jī)體健康和泌乳的激素、酶與Ach,這些激素、酶與Ach再作用與奶牛的消化代謝系統(tǒng)及免疫系統(tǒng),進(jìn)而促進(jìn)奶牛的泌乳及機(jī)體健康。
皮質(zhì)醇(Cortisol,簡(jiǎn)稱COR),常被稱為應(yīng)激激素,是從腎上腺皮質(zhì)中提取出的是對(duì)糖類代謝具有最強(qiáng)作用的腎上腺皮質(zhì)激素,屬于糖皮質(zhì)激素的一種。試驗(yàn)0~60 d,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中COR含量均有較對(duì)照組低的趨勢(shì);試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中COR含量均有較對(duì)照組低的趨勢(shì),且莫扎特音樂組奶牛血清中COR含量顯著低于對(duì)照組。這表明輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂均有緩解奶牛應(yīng)激,進(jìn)而抑制COR分泌的趨勢(shì)。表明,輕音樂可降低奶牛血液中COR含量,起到緩解奶牛應(yīng)激的作用,這與本研究結(jié)果接近[3-6]。韓濟(jì)生[14]報(bào)道,GABA對(duì)動(dòng)物和人腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)有抑制作用,抑制GABA的合成,可使皮質(zhì)激素對(duì)皮質(zhì)酮基礎(chǔ)及誘發(fā)分泌的抑制作用被阻斷,導(dǎo)致血漿COR水平升高。盧受強(qiáng)等[9]報(bào)道稱,機(jī)體在應(yīng)激狀態(tài)下,糖皮質(zhì)激素顯著升髙,同時(shí),腦中Glu升髙更為顯著,糖皮質(zhì)激素、Glu兩者作用相似,并呈顯著的協(xié)同關(guān)系。所以,輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂可有效緩解奶牛應(yīng)激,通過促進(jìn)Glu及抑制GABA的分泌來改善奶牛Glu/GABA興奮/抑制系統(tǒng)的失衡狀態(tài),調(diào)控COR的分泌,進(jìn)而促進(jìn)奶牛泌乳及機(jī)體健康。
生長(zhǎng)激素(Growth Hormone,GH)是腺垂體細(xì)胞分泌的一種肽類激素。試驗(yàn)0~60 d和20 d,輕音樂組和莫扎特音樂組奶牛血液中GH含量均較對(duì)照組高;試驗(yàn)第20天,莫扎特音樂組奶牛血液中GH含量顯著高于創(chuàng)作音樂組;試驗(yàn)第40天,輕音樂組奶牛血液中GH含量顯著高于對(duì)照組。這表明,輕音樂和莫扎特音樂均有促進(jìn)奶牛分泌GH的作用。研究表明,輕音樂可通過提高血液中GABA含量,進(jìn)而促進(jìn)生長(zhǎng)激素的分泌[3-6],提高奶牛產(chǎn)奶量,這與本研究結(jié)果一致。謝啟文[15]報(bào)道,清醒母鼠第三腦室注入GABA,可使GH基礎(chǔ)水平升高,這也與本試驗(yàn)結(jié)果相近。張童非等[16]報(bào)道,生長(zhǎng)激素能使肝細(xì)胞或乳腺基質(zhì)細(xì)胞分泌IGF-l增加,而IGF-l通過內(nèi)分泌、旁分泌或自體分泌機(jī)制來調(diào)節(jié)生長(zhǎng)激素從而促進(jìn)乳腺生乳。Tucker[17]認(rèn)為,生長(zhǎng)激素能有效促進(jìn)奶牛產(chǎn)奶量的提高。綜上,輕音樂和莫扎特音樂可通過提高血液中GABA含量,進(jìn)而促進(jìn)GH的分泌,提高奶牛產(chǎn)奶量,這與本研究中輕音樂組和莫扎特音樂組奶牛泌乳量均較對(duì)照組高的結(jié)果一致。
瘦素(Leptin,LEP)主要是由脂肪細(xì)胞分泌的一種相對(duì)分子質(zhì)量是16KDa的蛋白質(zhì),它可以控制動(dòng)物攝食和體重,促進(jìn)甘油三酯的分解,抑制脂肪酸合成酶的表達(dá),最終達(dá)到抑制脂肪合成的作用[18]。試驗(yàn)0~60 d,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量均較對(duì)照組低,且莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量顯著低于對(duì)照組;試驗(yàn)第20天,輕音樂組、莫扎特音樂組和創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量均較對(duì)照組低,且創(chuàng)作音樂組奶牛血清中LEP含量顯著低于對(duì)照組。這表明, 輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂均有抑制LEP分泌的趨勢(shì)。劉琳等[19]報(bào)道,快、慢節(jié)奏的音樂健美操均可增加了脂肪消耗,抑制LEP的分泌,這與本研究結(jié)果相似。Tucker等[17]的研究表明,LEP的表達(dá)和分泌是受多種因素影響,例如COR可以提高LEP表達(dá)和分泌;而GH等則可以降低LEP的表達(dá)和分泌。這表明,輕音樂、莫扎特音樂和創(chuàng)作音樂可能是通過調(diào)控COR和GH的分泌來調(diào)控LEP的。許褳萍等[20]的研究結(jié)果表明,當(dāng)動(dòng)物處于饑餓狀態(tài)時(shí),血液中的LEP水平下降,進(jìn)而刺激下丘腦提高副交感神經(jīng)的興奮性,增強(qiáng)食欲。輕音樂和莫扎特音樂可能就是通過促進(jìn)GH及抑制COR的分泌來抑制LEP的分泌,導(dǎo)致血液中的LEP水平下降,進(jìn)而增進(jìn)食欲,促進(jìn)采食,提高奶牛泌乳性能的,這也與本研究中輕音樂組和莫扎特音樂組奶牛泌乳量均較對(duì)照組高的結(jié)果一致。
輕音樂和莫扎特音樂均有促進(jìn)奶牛泌乳的趨勢(shì),優(yōu)美音樂聲波作用于奶牛聽覺系統(tǒng),提高奶牛中樞神經(jīng)興奮性,通過促進(jìn)GABA和Ach的分泌,及抑制Glu的分泌來調(diào)控GH、COR和LEP的分泌,緩解奶牛應(yīng)激,增進(jìn)食欲,促進(jìn)采食,提高奶牛泌乳性能。創(chuàng)作音樂對(duì)奶牛泌乳性能的影響作用有限,相關(guān)內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。