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∼乳牛的酮症與預防∼

祥圃101年11月文獻

前 言

  乳牛酮症主要是由於體內碳水化合物及揮發性脂肪酸代謝紊亂,所引起之全身性功能失謂之代謝性疾病。在台灣,臨床酮症的發生率佔分娩後疾病的18% (資料來源:陳書凱等人,2008) 亞臨床酮症主要發生在產後2-7週,發病率可高達45% (資料來源:Duffield等人,1998)。高產牛的酮症發病率較高,常發生在3∼5胎的乳牛。近年來,隨著對乳牛產奶量需求的提高,乳牛發生酮症的機率也可能大大提升。酮症不僅會降低乳牛的產乳量和乳品質,還會影響乳牛的繁殖性能。因此,如何有效預防乳牛酮症的發生,將成為乳牛在泌乳期間為場主帶來最佳利潤的關鍵。

酮症的類型和發生原因

1.第一型酮症
  第一型酮症為典型的飢餓型酮症 (表1 )。乳牛分娩後4∼6週出現泌乳高峰,但食慾的恢復和採食量的高峰約在分娩後8∼10週。此時,採食不足會使能量和葡萄糖的供應不足以滿足泌乳的需求,而造成產後能量負平衡。因此,為了滿足泌乳的需求,便會導致大量消耗體脂。當過度消耗的體脂代謝不完全,會增加游離脂防酸 ( NEFA ) 和酮體﹝如β- 羥丁酸 (BHBA)﹞的濃度,而最終導致酮症發生。

2.第二型觀症
  第二型
症是由產前能量負平衡或是脂肪綜合症所引起 (表1),通常在母牛泌乳初期發病。可能由於乾乳期供應之營養濃度過高或乾乳時間過長,造成乳牛產前過胖,使產前大量體脂分解而罹患脂肪肝,導致產後症。通常肥胖的乳牛罹患第二型症的風險較高,因為分娩前採食量下降的程度會較一般牛隻大 ( 資料來源:Treacher等人,1986),但是較瘦的乳牛若在產前或懷孕階段營養管理不佳也有罹患的風險。

3.丁酸青貯料因素
  有些牛場若酮症問題反覆發生,可能是由於餵飼生自同性青貯料 ( 資料來源:Tveit等人,1992 ) ( 表1 )。製作青貯料時,若草料水分含量過高會降低草料中可溶性碳水化合物,使梭菌生長成為優勢菌,而梭菌將碳水化合物發酵後即產生大量丁酸。因為約有 75%的丁酸會在瘤胃中吸收後轉為 BHBA流至血液中,當牛隻採食過量生酮性青貯料,即會促使酮症的發生。

4.繼發因素
  若乳牛患有會使採食量下降的疾病,皆有可能進一步導致酮症的發生,如低血鈣症 (產乳熱)、第四胃異位、蹄病及胎衣滯留等。

 

酮症所造成的損失

  乳牛發生症所造成的損失,包含影響產乳量和繁殖性能,也可能引發其他疾病。Duffield等人(1998)發現,若乳牛產前兩週血清BHBA高於1.4 mmol/L時,會降低乳量1.88 kg/天;而高於 2.0mmol/L時,會降低乳量 3.3 kg/天 (表 2 )。

  許多研究指出,症的乳牛會有延遲發情、人工受精率增加、受孕率降低和空胎天數延長等情形發生。Walsh等人 ( 2007 ) 指出,乳牛產後1週血清BHBA高於1.0mmol/L或產後2週高於 1.4 mmol/L時,會對乳牛有負面的影響 (表 3 )。

 

血酮的測定

  乳牛是否罹患症可經由檢測血液、尿液和牛奶中的體得知。體主要由BHBA、乙醯乙酸和丙所組成,其中BHBA占總體的8成以上。因此,檢測血液中的BHBA準確性最高。在從前,若要撿測血液中的BHBA,須將樣品送至實驗室進行檢測,檢測成本昂貴且耗時。因此,大部分的人均選用尿液或乳汁試紙來診斷症,雖然試紙價格便宜,但準確性卻相對較低,且僅能檢測乙醯乙酸和丙,而無法檢測BHBA。

圖1. 血酮機 ( 檢測人類糖尿病專用的儀器 )

  最近幾年,國外開始推廣一種新技術,使用血機 (檢測人類糖尿病專用的儀器;圖1)來進行乳牛的症檢測。此檢測方式不僅花費較低,且只需1滴血,10秒即可得知檢測結果,準確性也可與實驗室檢測結果相媲美。

  血機的使用建議為選取分娩後5∼60天內的乳牛,為了檢測上的準確性,建議至少選12頭牛。若有2頭以上 (10%)牛隻之血液BHBA數值等於或大於1.2 mmol/L,則代表牛群代謝性疾病發生的風險較高(表3),需要特別注意乳牛的症問題。如血液BHBA數值高於1.2 mmol/L之乳牛頭數低於2頭,則代表場主對於轉換期乳牛健康方面的管理做得相當理想。

預防措施

1.防止乳牛產前過胖
  
避免乳牛產前過度消耗體脂,對酮症的預防非常重要。乳牛產前過胖,影 響產後採食量的恢復,引發能量負平衡,產生大量酮體進而造成酮症。GuoJ等人(2008) 提及,避免乳牛產前過胖,可有效預防乳牛酮症的發生。在 5 分制的體況評分中,體況高於 4 分以上的乳牛比正常乳牛更易發生酮症,乳牛產前體況應維持在3.5分左右最佳。

 2.避免劣質飼料
  在乳牛乾乳期時,應給予優質的纖維飼料,以促進瘤胃的消化能力。含有大量乙酸和丁酸的青貯料,可能引起乳牛食慾降低,嚴重情況下可能會誘發酮症。

3.使用添加劑
Ⅰ.甲硫胺酸 (蛋胺酸)
  甲硫胺酸是一種必需胺基酸,且經常是反芻動物乳蛋白合成和產乳的限制胺基酸之一。由於瘤胃的去氨作用,日糧中供應未保護的甲硫胺酸,將難以增加甲硫胺酸流入小腸。補充瘤胃保護甲硫胺酸,可以有效增加瘤胃後的甲硫胺酸供應,校正甲硫胺酸的缺乏和小腸胺基酸的不平衡。Brake等人(2011)證實在乳牛日糧中補充胃保護性甲硫胺酸,能提高乳蛋白和非脂固形物,旦改善體況,並增加血漿中游離甲硫胺酸的濃度。除了直接用於蛋白質的合成之外,甲硫胺酸也會參與乳牛的脂肪代謝,能提供甲基並促進肝臟合成磷脂 (phospholipids),防止脂肪累積在肝臟中,進而降低血漿中NEFA的濃度 ( Rulquin和Delaby,1997 ),預防酮症和脂肪肝的發生。

Ⅱ.膽鹼
  
膽鹼是維生素B群的一種,能直接參與肝臟中之脂蛋白 ( lipoprotein) 代謝,同時將酯化 NEFA成三酸甘油脂 ( triglycerides) 移出肝臟,可以降低肝臟中的脂肪,提升肝功能。由於日糧中的膽鹼在瘤胃中會大量被分解,只有補充瘤胃保護膽鹼才能校正膽鹼的缺乏,滿足肝臟脂肪代謝的需要。目前已有報告指出,乳牛於分娩前後每天補充瘤胃保護膽鹼,能提高採食量、產乳量、乳蛋白和繁殖性能 ( 資料來源:Scheer等人,2002),且明顯降低分娩時血漿NEFA增加的幅度 (資料來源:Pinotti等人,2003) 。

  甲硫胺酸和膽鹼是相關的,在泌乳方面,動物對甲硫胺酸和膽鹼的需求,除了完整分子之外,可能只需要甲基的部分 ( 圖3 )。泌乳早期的乳牛有高的甲硫胺酸和膽鹼需求,補充瘤胃保護膽鹼,除了可以增加其在瘤胃後的供應和提高乳脂率,另外可能減少甲硫胺酸用於膽鹼合成與其他供應甲基的用途,因而可能節省甲硫胺酸,使更多的甲硫胺酸可以用於乳蛋白的生成。

Ⅲ.
  
鈷是形成維生素B12 結構的必需成分。研究證實,反芻動物的維生素B12缺乏經常是由於鈷的缺乏而間接引起的。鈷在反芻動物的代謝過程中主要是轉換為維生素B12,參與甲基的轉移和葡萄糖代謝(圖3)。其活性物質為甲基鈷銨素和5-腺苷鈷銨素,兩者為輔酶,其一可使甲硫胺酸去甲基,進而可能影響肝臟的脂肪代謝;其二能催化丙酸轉為琥珀酸,然後經由糖質新生作用 ( Gluconeogenesis) 合成動物體所需之葡萄糖。在乳牛日糧中補充鈷時,能增加維生素B12的生成,促進丙酸代謝和葡萄糖生成,而減少體脂的消耗,使酮症的發病率降低。

Ⅳ.丙二醇
  
丙二醇是葡萄糖合成的前驅物。丙二醇進入瘤胃後,部分會在瘤胃中代謝成丙酸,而剩餘的丙二醇會直接在瘤胃吸收,並旦進入糖質新生作用的途徑中。Stokes等人 ( 2001 ) 試驗中發現,乳牛餵飼丙二醇後,血漿 NEFA濃度和 BHB濃度皆下降。Nielsen和Ingvartsen (2004) 也發現,乳牛於產後口服丙二醇,在30分鐘內可提高血清中胰島素 2∼4倍,並且降低血漿中NEFA和BHBA 的濃度。但是,補充丙二醇並沒有影響乳量和採食量。

  在某些情況下,使用丙二醇治療可見其降低血漿中NEFA和BHBA之效果;然而,在第二型酮症的形況下使用丙二醇,可能發生治療無效之情形,甚至可能對牛隻繁殖表現有負面之影響。在 2010年美國乳品科學會議中,Jerome Carrier博士提到在第二型酮症的情況下進行丙二醇治療效果並不佳。在美國明尼蘇達大學使用561頭 (治療組279頭;對照組282頭) 臨床酮症乳牛的試驗中,發現以丙二醇進行治療的牛隻和對照組牛隻相比,並無改善其受孕所需天數 (212天比189天)。此外,治療組乳牛的受孕率較對照組低了16%。此結果顯示,預防酮症發生將會比治療酮症來得更為重要。

建立酮症預防和監測制度

  在乳牛產前兩週開始至產後四週,應加強補充與脂肪代謝相關之營養成份,如甲硫胺酸、膽鹼和鈷,以避免酮症發生。同時,在乳牛酮症高峰期 (產後1週至7週),每週以血酮機進行血酮監測,及時發現罹患酮症的乳牛並適度進行治療。轉換期是一個關鍵的階段,牛隻照顧好,將能為場主帶來最佳的利潤。