专利名称：一种调控高产奶牛围产期氧化应激的方法
技术领域：
本发明涉及一种调控高产奶牛围产期氧化应激的方法，属奶牛健康保健领域。
背景技术：
现代奶牛饲养主要以密集的工厂化为主，为了提高奶牛的生产性能，通过遗传育种、高蛋白饲料和先进技术等将奶牛的生理极限向前推进。据统计，随着科技进步，世界上牛奶产量大幅度提高，20世纪40年代，奶牛的平均单产3000L/头，80年代提高到4940L/头，1995年达到6300L/头，现在平均单产超过8000L/头，发达国家已超过9000L/头。过度的产奶导致奶牛严重的福利问题，大约50%的奶牛在围产期出现异常。我国淘汰牛的25% 发生在分婉后60d之内。奶牛的围产期是指产前3周至产后3周的时期(也有人认为是产前4周至产后4周)，这一时期奶牛处于应激状态，机体出现免疫抑制，包括中性粒细胞的功能、淋巴细胞对促细胞分裂剂的反应、抗体应答、免疫细胞产生细胞因子等发生了改变，疾病的易感性增力口。研究认为，奶牛围产期容易发生的乳房炎、子宫炎、胎衣滞留、酮病、脂肪肝等均与机体妊娠后期和分娩刺激等所致的氧化应激有关。Sordillo报道，奶牛妊娠末期、分娩及泌乳早期的代谢需要均可使体内活性氧(reactive oxygen species, R0S)的产生增加,大大超过了正常水平，而使动物处于氧化应激状态。正常情况下，体内ROS不断产生，也不断被抗氧化系统清除，从而始终保持一种动态平衡状态。ROS对许多生物分子具有强氧化性，除可造成蛋白质、DNA和核苷酸损伤外，主要引起生物膜的脂质过氧化作用。调查发现，围产期对奶牛的健康十分重要，围产期疾病(如脂肪肝、酮病、生产瘫痪、肥胖母牛综合征、胎衣滞留、乳房炎、皱胃变位等)是造成经济损失和奶牛淘汰的主要原因，同时可降低乳产量、乳汁品质和奶牛的生产寿命，直接影响奶牛的高效清洁生产。据调查和国内的大量报道，奶牛利用年限较短是我国普遍存在的问题，一般平均终生胎次为3胎左右，而奶牛的平均寿命为25年，不能充分发挥产奶性能。奶牛的胎次就是奶牛的利用年限或泌乳周期，而泌乳周期是决定奶牛业经济效益的主要因素。培育I头到投产的奶牛需要27个月，第f 2胎的泌乳周期是回收投入成本阶段，无经济效益，从第3胎以后才有经济效益。胎次越高泌乳周期越多，利用年限越长经济效益越高。3飞胎是奶牛泌乳高峰期，也是创造经济效益的最好时期。我国中小型奶牛场4胎的淘汰率达70%以上。现代奶牛饲养主要以密集的工厂化为主，为了提高奶牛的生产性能，通过遗传育种、高蛋白饲料和先进技术等将奶牛的生理极限向前推进。这样使适合于当地饲养的地方奶牛品种大量消失，取而代之的是高产高饲料消耗的荷斯坦奶牛，奶牛的物种多样性正在消失。研究认为，奶牛从妊娠到泌乳要经历巨大的代谢和生理适应性，临产阶段ROS生成增加和抗氧化防御能力之间的不平衡使奶牛处于氧化应激状态，导致机体免疫功能和炎症应答能力下降，机体对疾病的易感性增强，是围产期疾病发生的主要原因。研究表明，奶牛围产期血清脂质过氧化指标在干乳后期和泌乳早期发生明显的变化，表明奶牛围产期繁殖应激和代谢适应引起氧化状态失衡。因此，改善围产期奶牛的氧化失衡状态，对预防围产期疾病的发生具有重要意义。近年来发现，硫辛酸是一种机体理想的生物抗氧化剂，能有效对抗多种自由基，并可调节其他抗氧化剂，对机体有重要的保护作用。硫辛酸被机体吸收后，体内以硫辛酸和二氢硫辛酸两种形式存在，硫辛酸能捕捉羟自由基、次氯酸和单线态氧，但不能捕捉过氧化氢和超氧自由基；而二氢硫辛酸能捕捉过氧自由基、羟自由基和次氯酸，但不能捕捉过氧化氢和单线态氧。由于体内硫辛酸和二氢硫辛酸同时存在，因此它们之间相互补充、相互协调，在体内可清除各种自由基和活性氧，共同组成了一种“万能抗氧化剂”。Mehmet等认为，硫辛酸可使大鼠限制应激所致的肾脏MDA含量降低，肝脏、肾脏和心脏GSH-Px活性升高，表明硫辛酸可有效改善限制应激所致的脂质过氧化。另外，硫辛酸也可降低糖尿病、庆大霉素、环磷酰胺等通过氧化应激所致的机体损伤。Savitha等研究发现,随着年龄的增长，中老年(13 24月龄)鼠机体的抗氧化能力降低，脂质过氧化物水平升高，通过补饲硫辛酸和肉碱，均可以使中老年鼠心肌和骨骼肌线粒体SOD、GSH-Px活性及GSH、维生素C、维生素E含、量明显升高，脂质过氧化水平显著降低，认为可能与降低自由基生成和提高抗氧化能力有关。关于硫辛酸抗氧化作用的机理已有许多报道。硫辛酸具有脂质二聚体的特殊分子结构，可以进入细胞的脂相和水相部分，具有脂溶和水溶的双重特性，容易吸收。同时，这一特性决定了硫辛酸在体内存在的多部位性，既可以存在于细胞内、细胞外和细胞膜上，也可以自由地通过血脑屏障，在大脑内发挥抗氧化和清除自由基的功能。目前的研究认为，硫辛酸的抗氧化能力与它的浓度和4个抗氧化特性有关，即螯合金属的能力、再生内源性抗氧化剂的能力、清除ROS的能力、修复氧化损伤的能力，其中后两者主要是通过硫辛酸的还原形式来完成。进入机体的硫辛酸极易被还原成还原型硫辛酸(dH-La)，而后者又易被氧化成硫辛酸(La)，这两种形式可以通过与其他抗氧化剂(如维生素C或维生素E)的氧化还原循环再生，并同时可提高细胞内谷胱甘肽(GSH)的水平。硫辛酸能与维生素C和维生素E的氧化还原发生耦联，使氧化型维生素C和维生素E重新恢复成维生素C和维生素E，从而再次发挥抗氧化作用。另外，硫辛酸可能是迄今发现的体内唯一可以使GSH再生的物质，二氢硫辛酸可使GSH浓度提高30 % 70 %。GSH-Px的高度特异性底物为还原型GSH，它能催化GSH将体内代谢产生的脂质氢过氧化物(或H2O2)还原成无害的醇类(或H20)。因此，本发明建立了通过硫辛酸调控高产奶牛围产期氧化应激的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用硫辛酸的抗氧化性，选择高产奶牛围产期发生氧化应激前的时间点通过补充最佳剂量的硫辛酸，建立自由基清除技术，清除体内有害自由基的大量产生，激活动物体内的抗氧化防御系统，可大大提高奶牛的抗应激能力、产奶量，并可通过有效预防围产期生产疾病而延长奶牛的利用寿命，以达到调控奶牛高效清洁生产的目的。本发明调控高产奶牛围产期氧化应激的方法，在高产奶牛产前10天开始至产后10天连续通过饲喂方式补充硫辛酸类物质8 — 10克/头/天。本发明中硫辛酸类物质的补充方法为奶牛饲喂精料前先取500 - 1000克精料将准确称取的硫辛酸类物质混合在其中，先行饲喂，采食干净后再提供剩余的精料。
上述方法中补充剂量为成年高产荷斯坦奶牛10克/头/天。本发明的技术方案是在连续系统检测高产奶牛围产期(产前40至产后40天)氧化应激指标的基础上，确定在产前10天开始补充硫辛酸效果最好。通过连续系统检测高产奶牛围产期(产前40至产后40天)氧化应激指标，发现血清过氧化氢酶(CAT)活性在产前5天降低，血清丙二醛(MDA)含量在产前5天开始升高，血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)在产前30天开始逐渐降低，产前5天低于正常水平，而且这些指标在产犊当天变化非常明显，机体表现严重的氧化应激状态(图I 一 3)。因此，选择高产奶牛在产前20天、15天和10天分别每天补充硫辛酸8 — 10克，通过定期检测上述指标的动态变化，发现产前10天开始补充即可达到良好的效果(表I)。表I奶牛产前不同时间补充硫辛酸对血清抗氧化指标变化的影响
权利要求
1.一种调控高产奶牛围产期氧化应激的方法，其特征是在奶牛产前10天开始至产后10天连续通过饲喂方式补充硫辛酸类物质8 — 10克/头/天。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述的硫辛酸类物质是a-硫辛酸、硫辛酸的外消旋混合物、硫辛酸盐、酯、酰胺或其衍生物。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征是硫辛酸类物质的补充方法为奶牛饲喂精料前先取500 - 1000克精料将准确称取的硫辛酸类物质混合在其中，先行饲喂，采食干净后再提供剩余的精料。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征是补充剂量为成年高产荷斯坦奶牛10克/头/天。
全文摘要
本发明涉及一种调控高产奶牛围产期氧化应激的方法。本发明在系统研究高产奶牛围产期氧化应激特征及与围产期疾病关系的基础上，利用硫辛酸的抗氧化性，确定产前10天开始至产后10天连续通过饲喂方式补充硫辛酸10克/头/天，建立了自由基清除技术，清除体内有害自由基的大量产生，激活动物体内的抗氧化防御系统，能显著改善围产期繁殖应激和代谢适应引起的氧化状态失衡及围产期奶牛的脂肪代谢，能有效保护奶牛围产期肝脏的功能损伤，可大大提高奶牛的产奶量，并可通过有效预防围产期生产疾病而延长奶牛的利用寿命。该方法简便易行，成本较低，安全可靠，效果明显，特别适合大中型企业养殖的高产奶牛。
文档编号A23K1/16GK102657297SQ20121017500
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者刘学忠, 刘宗平, 卞建春, 朱家桥, 袁燕, 顾建红 申请人:扬州大学