黑龍江省規?；鰢a期奶牛亞臨床維生素E缺乏的臨床病理學分析

于泓漪，張翠羽，錢偉東，趙 暢，張洪友，夏 成

(黑龍江八一農墾大學動物科技學院 黑龍江省牛病防制重點實驗室，黑龍江 大慶 163319)

維生素E(Vitamin E,VE)，又被叫作生育酚或者抗不育維生素，主要有α、β、γ、δ四種衍生物。α-生育酚廣泛分布于自然界，被認為是機體必需的維生素。維生素E的代謝產物為羧基乙基羥基苯并氫化吡喃(CEHC)，研究顯示，肝中γ-CEHC含量是α-CEHC的100倍[1-3]。目前人醫常用血液或尿液中α-CEHC 的含量評價機體α-生育酚水平[4-6]。

目前，奶牛在圍產期和泌乳早期易發免疫抑制和氧化應激，還會引起各種疾病。通常維生素E缺乏奶牛血清維生素E含量常低于2 mg/L，當奶牛血清維生素E含量低于3 mg/L時便會有引發乳房炎的風險[7]。據報道，奶牛維生素E缺乏的發病率約為20%[8]。維生素E能提高動物細胞免疫和體液免疫水平，增強動物免疫力[9]。維生素E還可以提高奶牛血漿中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和總超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性，降低血漿中丙二醛(MDA)含量。維生素E可以通過干擾氧化物鏈式反應或清除氧自由基的方式來阻止氧化反應，在一定條件下，維生素E也通過電子轉移的方式清除自由基[10-11]。在滿足基本營養需求的前提下，補充維生素E的奶牛乳腺炎發病率低于26%[7,12]。雖然奶牛體內微量元素銅(Cu)、硒(Se)、鋅(Zn)的含量不高，但Cu、Se、Zn在機體中發揮著不可缺少的作用。

本試驗的目的是找出維生素E缺乏與各種指標之間的關系以及維生素E缺乏的可能原因，為今后集約化奶牛場高產奶牛維生素E亞臨床缺乏癥的預防提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 維生素E測定試劑盒、Cu試劑盒、Se試劑盒、Zn試劑盒、GSH-Px試劑盒和T-AOC試劑盒，均購自上海勁馬生物科技公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集 以黑龍江省西部5個規?；?A場、B場、C場、D場和E場)作為試驗場，分別選取產前10天、產后10天、產后20天3個不同時間點，每個時間點分別選取體重、年齡、胎次相近的奶牛10頭，在清晨對試驗奶牛進行空腹尾靜脈采血10 mL，樣品立即3 000 r/min離心10 min，分離血清并分裝后放入-20 ℃冷凍1 h，保存在-80 ℃超低溫冰箱中。

1.2.2 檢測方法 維生素E及其代謝物指標：維生素E(VE，μg/mL)液相色譜法，α-羧基乙基羥基苯并氫化吡喃(α-CEHC,ng/L)自動生化分析儀檢測。肝功酶指標：谷草轉氨酶(AST，ng/mL)、谷丙轉氨酶(ALT，ng/mL)速率法。微量元素指標：銅(Cu，μmol/L)、硒(Se，μg/L)、鋅(Zn，μmol/L)原子吸收法。氧化應激指標：谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px，U/L)比色法，丙二醛(MDA，nmol/mL)酶聯免疫吸附測定法，總抗氧化能力(T-AOC，U/ml)自動生化分析儀檢測。

1.2.3 數據統計分析 數據均應用SPSS20.0軟件進行了單因素方差分析，表中的數據是同行之間進行比較，數據用“平均值±標準差”的方式來表達，如果含有不同大寫字母則表示差異極顯著(P<0.01)，含有不相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，含有相同字母或無字母的表示差異不顯著。

2 結果

2.1 試驗奶牛的基本信息(年齡、胎次和體況)調查 A場：年齡、胎次、體況范圍分別為2.01～6.84、1～4、2.5～3.75；B場：年齡、胎次、體況范圍分別為1.99～5.21、1～4、2.75～3.75；C場：年齡、胎次、體況范圍分別為1.10～9.04、1～7、3.00～3.75；D場：年齡、胎次、體況范圍分別為1.08～5.02、1～4、2.75～3.75；E場：年齡、胎次、體況范圍分別為1.68～4.1、1～3、2.75～3.75。

2.2 試驗奶牛血中維生素E的變化 表1為試驗奶牛血中維生素E的水平，可見A場各個時間點之間差異不顯著(P>0.05)；B場產前10天與產后20天 差異顯著(P<0.05)；C場產前10天與產后10天、產后20天差異極顯著(P<0.01)；D場產前10天與產后10天差異極顯著(P<0.01)；E場產后10天與產前10天和產后20天差異極顯著(P<0.01)。

表1 試驗奶牛血中維生素E的水平Table 1 Levels of vitamin E in blood of experimental cows

2.3 試驗奶牛產后維生素E缺乏的發生率 表2是試驗奶牛產后血中維生素E缺乏的發生率(通常亞臨床維生素E缺乏的奶牛血清維生素E含量低于2.0 mg/L，健康牛高于4.0 mg/L)，A場產后10天和產后20天的發病率均為40%；B場產后10天和產后20天的發病率分別為20%和0%；C場產后10天和產后20天的發病率分別為40%和0%；D場產后10天和產后20天的發病率分別為60%和40%；E場產后10天和產后20天的發病率分別為100%和0%。

2.4 試驗奶牛血中其他理化指標的變化

2.4.1 A場各理化指標的變化 如表3所示，(1)微量元素指標：圍產期的3個時間點之間的Cu和Se水平差異不顯著(P>0.05)，僅產后20天 Zn水平顯著高于產前10天(P<0.05)；(2)肝功指標：ALT水平在圍產期3個時間點之間差異不顯著(P>0.05)，僅產后20天 AST水平顯著高于產前(P<0.05)；(3)其他理化指標：產后10天的CEHC水平低于產前和產后20天，GSH-Px 水平高于產前和產后20天，但差異都不顯著(P>0.05)。

表2 試驗奶牛產后血中維生素E缺乏的發生率Table 2 Incidence of vitamin E deficiency in postpartum blood of experimental cows (%)

表3 A場奶牛血中理化指標變化Table 3 Changes of physical and chemical indexes in blood of cows in A field

2.4.2 B場各理化指標的變化 如表4所示，(1)微量元素指標：圍產期的3個時間點之間的Cu、Zn和Se差異不顯著(P>0.05)；(2)肝功指標：圍產期的3個時間點之間的ALT和AST水平差異均不顯著(P>0.05)；(3)其他理化指標：圍產期的3個時間點之間的各個指標差異均不顯著(P>0.05)；產前的CEHC水平高于產后10天和產后20天，但差異不顯著(P>0.05)。

2.4.3 C場各理化指標的變化 如表5所示，(1)微量元素指標：圍產期的3個時間點之間的Cu、Se和Zn差異均不顯著(P>0.05)；(2)肝功指標：圍產期的3個時間點之間的ALT和AST水平差異均不顯著(P>0.05)；(3)其他理化指標：僅產后10天的CEHC水平顯著高于產后20天(P<0.05)，其他指標差異不顯著(P>0.05)。

2.4.4 D場各理化指標的變化 如表6所示，(1)微量元素指標：圍產期的3個時間點之間的Cu、Zn和Se差異不顯著(P>0.05)；(2)肝功指標：圍產期的3個時間點之間的ALT和AST水平差異均不顯著(P>0.05)；(3)其他理化指標：產后10天的CEHC水平高于產前和產后20天，但差異不顯著(P>0.05)；其他指標差異均不顯著(P>0.05)。

2.4.5 E場各理化指標的變化 如表7所示，(1)微量元素指標：圍產期的3個時間點之間的Cu、Zn和Se差異不顯著(P>0.05)；(2)肝功指標：圍產期的3個時間點之間的ALT水平差異均不顯著(P>0.05)；僅產后20天的AST水平顯著高于產前10天(P<0.05)；(3)其他理化指標：產前的MDA水平和產后20天差異顯著(P<0.05)；其他指標差異均不顯著(P>0.05)。

3 討論

本試驗中共調查了5個牛場血清中維生素E、Cu、Zn、Se、MAD、CEHC、T-AOC、GSH-Px、ALT和AST的水平變化。

3.1 5個牛場圍產期奶牛維生素E水平及其缺乏狀況 本試驗中，5個牛場維生素E水平呈現出不同的變化趨勢，其中A、C、D、E四個場由產前10天較高或相對正常的維生素E水平，到產后10天迅速降低，這可能是由于圍產期奶牛對能量需求急劇增加，但攝入的能量卻減少，這就使奶牛產生能量負平衡，這時就激活奶牛分解代謝途徑，使細胞活性氧代謝產物(ROMs)增多[13]，由于ROMs產生數量過多，奶牛很難通過自身抗氧化機制來清除，導致氧化應激的發生[14]，從而導致了維生素E的缺乏。5個牛場產后20天比產后10天維生素E水平都有所上升，說明這種氧化應激在產后10天內發生的較重，以后逐漸恢復。B場在產后維生素E水平呈現逐漸上升的趨勢，說明飼養管理合理，盡管受到圍產期氧化應激的影響，對血中維生素E的影響不大。

表4 B場奶牛血中理化指標變化Table 4 Changes of physical and chemical indexes in blood of cows in field B

表5 C場奶牛血中理化指標變化Table 5 Changes of physical and chemical indexes in blood of cows in field C

表6 D場奶牛血中理化指標變化Table 6 Changes of physical and chemical indexes in blood of cows in field D

表7 E場奶牛血中理化指標變化Table 7 Changes of physical and chemical indexes in blood of cows in field E

對照表2可得出對應結果，A場未及時進行維生素E的補充，造成了維生素E長時間的缺乏，維生素E缺乏的發病率較高且持續時間長。C場、D場、E場3個牛場在產后10天維生素E水平下降較多，發病率分別達到了40%、60%和100%，到產后20天 C場維生素E變化不大，所以發病率與產后10天比沒有變化，而D場和E場隨著維生素E水平的回升，其發病率也有所下降。B場維生素E水平較高，發病率也低，并隨著維生素E水平的升高，發病基本消失。

3.2 5個牛場圍產期奶牛微量元素和肝功狀況 在A場中，在產前10天、產后10天、產后20天隨著維生素E水平的下降，Zn含量呈上升趨勢，三者之間存在顯著差異，可能是由于維生素E缺乏引起機體代償性地提升Zn元素的含量，來維持機體的正常功能。A場在產后20天維生素E水平僅僅只有略微的小幅度回升，依舊為缺乏狀態，從而Zn含量依舊上升。Zn的生物學功能相當廣泛，Zn能夠參與堿性磷酸酶、胰腺羧基肽酶、乳酸脫氫酶、碳酸酐酶、DNA聚合酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶的合成，并與核酸和蛋白質的合成有緊密關系，Zn也可以影響細胞的分裂、生長和再生，因此Zn可以促進動物的生長[15]。由此推斷，可能是由于維生素E缺乏引起機體代償性地提升Zn元素的含量，來維持機體的正常功能。而在其他牛場中，B場也出現了維生素E缺乏癥，因而Zn的含量也有所略微升高，并不顯著，C、D、E三個場維生素E水平先降后升，Zn含量水平也呈現先升后降的趨勢，但是其差異性也并不顯著。

維生素E作為生物抗氧化劑，包括對機體過氧化反應的抑制作用，對抗自由基損傷遺傳性缺陷的補償以及對自由基損傷所致膜結構、DNA破壞的修復[16]。A場和E場，在產前10天與產后10天，隨著維生素E含量降低，AST含量增加，且差異顯著。由于維生素E具有抗氧化作用，在維生素E含量降低后，機體抗氧化作用下降，造成組織損傷，致使AST等指標含量上升，其他場變化不顯著。

3.3 5個牛場維生素E和氧化應激的關系 維生素E是一種必須的脂溶性維生素，在臨床時間中對于動物來說在氧化應激方面有著重要的作用[17]。在日糧中添加一定程度的維生素E可有效抑制機體的過氧化作用。在Chandra的試驗中添加維生素E可有效減少母?；既橄賰雀腥?、臨床乳房炎、乳體細胞數、胎衣不下及子宮炎的幾率[18]。高于NRC(15～40 mg/kg)及ARC(10～15 mg/kg)的添加量，可提高動物的生產性能及免疫力[19]。

從5個牛場產前10天、產后10天和產后20天維生素E水平的變化可知，隨著每一時間點維生素E水平的下降，CEHC水平是上升的，而當維生素E水平上升，CEHC水平隨之下降，可以看出CEHC水平的變化和維生素E水平呈反比。這是由于大量的維生素E被代謝，生成大量CEHC，從而產生一系列維生素E缺乏的癥狀。同時5個牛場在產后10天到產后20天，隨著維生素E含量的升高，MDA含量均有所下降，但并不顯著。這也充分說明了維生素E的抗氧化作用。

綜上所述，5個牛場奶牛產后發生不同程度的維生素E缺乏癥，隨著維生素E含量的減少，CEHC呈現規律性的升高；5個牛場從產后10天到產后20天維生素E含量均有所增加，而MDA也呈現出規律性的下降。因此，CEHC和MDA可以作為奶牛亞臨床維生素E缺乏的相關預測指標，為規?；瞿膛喤R床維生素E缺乏的診斷和預防提供科學依據。