文/小鲸鱼
编辑/小鲸鱼
前言
亚急性瘤胃酸中毒（SARA）是集约化奶牛场最常见的慢性消化疾病之一， 定义为瘤胃pH期（最小pH在5.2-5.6之间），SARA的临床体征可能包括干物质摄入量（DMI）和乳脂含量的减少，瘤胃炎、椎板炎和肝脓肿，以及死亡损失的增加。
过量喂食非纤维碳水化合物（NFC）、膳食NFC水平的快速增加或瘤胃缓冲不足是导致这种代谢紊乱的重要原因。
测量瘤胃液pH是诊断SARA 的唯一可靠和准确的工具。
由于瘤胃液样本获取问题、瘤胃代谢日变化、缺乏症状体征，SARA的诊断尤其困难，因此，人们对寻找快速和简单的指标（如血浆代谢物），作为瘤胃发酵模式和功能的潜在诊断工具一直很感兴趣。
饲养奶牛的风险
pH低于6.0~6.2会损害细胞溶解，因此，当瘤胃pH降低时，总束NDF消化率可能会降低，血浆代谢物常被用于监测奶牛的健康和代谢状态，Ametaj等人指出，饲喂含有高快速发酵碳水化合物的奶牛，可能会极大地扰乱血浆代谢物的模式。
然而，关于高粒诱导SARA对奶牛血浆代谢物日扰动的作用的信息有限。
此外，人们普遍认为，氧化应激是正相关的高谷物或高淀粉饮食的反刍动物，而高产奶牛暴露于高淀粉饮食更容易抗氧化状态不足，导致免疫系统功能不佳和患瘤胃炎以及椎膜炎的风险增加。
因此，氧化应激指数可能成为未来反刍动物医学的通用方法。
几种用于预防萨拉的饮食策略，如碳酸氢钠和莫能菌素，然而， 这两种方法均未始终保持较高的瘤胃pH值。
甜菜果肉（BP）含有约40%的中性洗涤纤维（NDF），其独特之处在于可溶性纤维（特别是果胶物质），可溶性纤维发酵被认为比淀粉发酵产生更少的乳酸和丙酸，并且它不抑制纤维素和半纤维素消化。
因此，用BP替代玉米籽粒可以防止瘤胃pH值的不利下降。
本研究的目的，是验证增加饲粮中FGW水平诱导的SARA与采食量、营养消化、瘤胃pH、选定血浆代谢物和氧化的改变有关的假说应力参数，本研究的另一个目的，是评价颗粒BP作为碎玉米替代品的长期缓解萨拉的能力。
实验设计与动物管理
8头经胎荷斯坦-弗里斯奶牛（568.5±34.7 kg体重；164±15直径；平均±SD），其中4头配备瘤胃套管，在本实验中，连续4个时间段饲喂一系列饲粮（表1）。
初始基线期使用0%细磨小麦（FGW，几何平均粒径： 600 μm）和淀粉作为磨玉米，缓慢发酵淀粉饲粮(W0处理，基线期）；第二期10% FGW，快速发酵淀粉饲料（W10处理）；第三期20% FGW，含大量快速发酵淀粉（W20处理，挑战期）；最后阶段W20饲粮改为10%（BP10处理）。
在4个17天的时间内（12天的适应，5天的测量），因为之前的报告表明SARA不是立即和容易可逆的，这使得其他实验设计（例如，拉丁方块）存在问题（例如，结转效应）。
四种饲粮，是为了满足或超过NRC 指南，为600公斤经产荷斯坦奶牛生产27公斤牛奶/天和4.0%脂肪。
饲粮为总混合比给（TMR），饲粮中的饲料成分为玉米青贮、苜蓿干草和中国野生黑麦的混合物， 每周测定玉米青贮饲料的含水量，并用于调整配给，在每个数据收集期间，TMR的粒径分布（表2）使用宾夕法尼亚州立大学颗粒分离器（PSPS）确定。
这些奶牛被安置在有橡胶垫的单独带里，在整个试验过程中可以自由获得饮用水，他们每天在7点和19点分别喂食两次，这些饲粮被随意喂食，以便在作为喂食的基础上至少有5-10%的剂量，奶牛每天在6点半和18点半挤奶两次。
所有样品在65°C干燥48小时，使用威利磨机，并分析干物质（DM）、酸性洗涤剂纤维（ADF），NDF采用Van Soest等人的方法测定热稳定α-淀粉酶，并用Ankom 200纤维分析仪校正亚硫酸盐和灰分浓度。
根据精料混合物和不同饲料的化学组成，计算了TMR的化学组成，饲粮的化学成分相似，但淀粉和NFC水平较高，而高FGW饲粮中NDF水平较低，以酸不溶性灰分（AIA）作为内在消化率指标，来估算总区域中营养物质的消化率。
根据Van Keulen和Young 的研究，我们分析了饮食和粪便中的AIA，利用Zhong等人描述的公式计算胃肠道营养物质的表观消化率， 等式如下：D=[1-（Ad×Nf）/（Af×Nd）]×100， 其中Ad（g/kg）和Af（g/kg）分别代表饲粮和粪便中的AIA，Nd（g/kg）和Nf（g/kg）分别代表饲粮和粪便中的营养物质。
结果营养物质的摄入量和消化率
饲粮处理对总DM和醚提取物摄入量无显著影响（表3），饲粮降低奶牛NDF和ADF摄入量（P<0.01），CP和淀粉摄入量（P<0.01），用BP替代磨碎玉米增加了NDF和ADF的摄入量（P<0.01）减少淀粉摄入量（P<0.01）。
饲粮处理对DM、CP、醚提取物和淀粉的表观消化率无影响，而W20饲粮的NDF和ADF表观消化率（P<0.01）低于W0饲粮，BP10饲粮的NDF和ADF消化率（P<0.01）高于W20饲粮。
瘤胃pH值、血浆代谢物和氧化应激参数
血浆代谢物参数和氧化应激参数的日变化数据见表4、表5和图2，与饲喂W0饲粮的奶牛相比，饲喂W20饲料的奶牛血浆BHBA（P<0.01）、NEFA（P=0.01）、胆固醇（P<0.01）、甘油三酯（P<0.01）和TAC（P<0.01）浓度较低，血糖（P<0.01）、胰岛素（P<0.01）、MDA（P<0.01）、SOD（P<0.01）和GSH-Px（P=0.02）浓度较高。
BP替代碎玉米增加BHBA和TAC浓度（P<0.01），降低MDA浓度（P<0.01）。
本研究的结果与其他结果一致；DMI在饮食处理之间没有差异。
矛盾的是，DMI的降低被视为一种SARA 的临床体征，一些研究人员表明DMI在诱导SARA实验中下降，诱导SARA对DMI的影响并不一致，其原因尚不清楚，可能是因为SARA诱导方案的差异、SARA的严重程度或奶牛的个体差异。
此外，W20饮食中较高的摄入量和高浓缩物可能会混淆结果，CP、NDF、ADF和淀粉的摄入量随饲料与精料比（F：C）的变化而变化，反映了饲粮所消耗的化学成分，因为DMI不受F：C的影响。
结果表明，W20饲粮中NDF和ADF的总消化率降低，但NDF和ADF的摄入量均低于其他饲粮，这一结果可能反映在W20饲粮中小麦淀粉的瘤胃发酵程度，以及饲粮可发酵碳水化合物对瘤胃纤维降解性的负相关影响。
当挥发性脂肪酸（VFA）的产生超过瘤胃内容物的缓冲能力时，食用大量浓缩淀粉或可发酵淀粉的奶牛瘤胃pH值过低可能是一个问题，此外，瘤胃在pH值为6或更低时纤维消化可减少。
瘤胃pH值和血浆代谢物
W20饲粮的奶牛瘤胃pH较低，瘤胃pH约为5.4，与SARA 一致，提高淀粉水平和降低饲粮F：C比诱导SARA，导致瘤胃有机酸（主要是短链VFA）积累，导致咀嚼能力和反刍活性降低，这反过来导致瘤胃酸性增加，瘤胃缓冲能力降低。
饲粮中添加BP后瘤胃pH的增加，是由于瘤胃中果胶物质的乳酸和丙酸产量低于饲粮中添加玉米。
此外，与W20相比，W20饮食相比，BP10饮食可以增加DM中NDF和peNDF的水平，进而增加咀嚼时间和唾液分泌。
作者观点
本研究的目的是：
1)确定亚急性瘤胃酸中毒（SARA）引起的营养物质消化、血浆代谢物和氧化应激参数的变化；
2)评价甜菜果肉（BP）替代玉米对SARA的缓解能力，8头荷斯坦-弗里西亚奶牛连续4天17天饲粮，①含0%细磨小麦；②含有10% FGW（W10）的TMR；
3）含20% FGW（W20）的TMR；
4）含有10% BP的TMR作为10%磨玉米（BP10）的替代品，SARA诱导方案将瘤胃平均pH从6.37降低到5.94，从基线期到挑战期，瘤胃最低pH从5.99降低到5.41。
用BP代替玉米时，瘤胃平均pH从5.94增加到6.05，最低日粮pH从5.41增加到5.63，营养的表观消化率不受饮食处理，除了中性洗涤剂纤维的消化率（NDF）和酸性洗涤剂纤维（ADF）减少奶牛喂养W20饲料相比奶牛喂养W0和W10饮食，和奶牛喂养BP10饮食NDF和ADF消化率高于奶牛喂养W20饮食。
饲喂W20饲粮的奶牛血浆中β-羟基丁酸（BHBA）浓度较低，非酯化脂肪酸（NEFA）、胆固醇、甘油三酯和总抗氧化能力（TAC），血浆中葡萄糖、胰岛素、丙二醛（MDA）、超氧脱氢（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的浓度均高于W0饲粮。
玉米替代BP增加血浆BHBA和TAC浓度，但降低血浆MDA浓度，我们的结果表明，纤维消化的减少；同时血糖和胰岛素的升高；血浆BHBA、NEFA、胆固醇和甘油三酯的降低；血浆氧化应激参数的变化与W20饲粮诱导的SARA高度相关。
这些变量可能是萨拉诊断的替代候选对象，我们还认为，用BP替代玉米可以降低奶牛患沙拉病的风险，增加纤维消化能力，改善奶牛的抗氧化状态。
高FGW饲粮诱导的SARA对奶牛的纤维消化、血浆代谢物和氧化状态都有很强的改变，纤维消化的减少，选定的代谢物浓度的改变与碳水化合物和脂质代谢（如胆固醇，BHBA，NEFA和甘油三酯），和氧化应激参数的变化（例如，MDA、TAC和大豆）的血浆，替代候选人诊断的萨拉母相同的生理状态和环境。
用颗粒BP替代碎玉米可以降低萨拉的风险，增加纤维消化，提高奶牛的抗氧化状态。
参考文献：
- KM：亚急性瘤胃酸中毒诱导瘤胃脂多糖内毒素释放并引发炎症反应。
- 摘要：奶牛亚急性瘤胃酸中毒：生理原因、发生率和后果。
- 美国国家研究委员会（NRC）：奶牛的营养需求。
- JC：亚急性瘤胃酸中毒模型对奶牛饲粮选择的影响。
- 乳品科学杂志，1990年。
- 饲料精比对奶牛瘤胃稳态和氧化应激的影响。《中国动物和兽医科学杂志》。
- 一种简单的分析饲料颗粒大小的方法。