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Effect of Chinese herbal medicine on milk production, antioxidant capacity and immunity of dairy cows

中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫20150117 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
胡永灵,叶世莉,罗佳捷.中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能的影响.草业学报,2015,24(1):132140.
HuYL,YeSL,LuoJJ.EffectofChineseherbalmedicineonmilkproduction,antioxidantcapacityandimmunityofdairycows.ActaPrataculturae
Sinica,2015,24(1):132140.
中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、
抗氧化能力及免疫功能的影响
胡永灵1,叶世莉2,罗佳捷3
(1.湖南环境生物职业技术学院,湖南 衡阳421005;2.衡阳市富矿饲料添加剂公司,湖南 衡阳421004;
3.湖南农业大学动物科学技术学院,湖南 长沙410128)
摘要:为探讨复合中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能的影响,选择产奶中后期的健康中国
荷斯坦奶牛20头,按泌乳时间和产奶量相近的原则均分为A、B、C和D4组。A组为对照组,饲喂基础日粮;B、C
和D组分别在每头牛的基础日粮中添加50,100和150g/d水平的复合中草药制剂。每天测定产奶量,在试验的第
1(添加复合中草药制剂之前)、20和40天逐头采集血样,测定不同剂量复合中草药制剂对热应激奶牛血淋巴细胞
凋亡率、血液抗氧化酶GSHPx、CAT基因及血淋巴细胞凋亡相关基因Bcl2、p53表达水平的影响。结果表明,B、
C和D组的日产奶量较对照组分别提高了20.26%(犘<0.05),24.20%(犘<0.05)和16.98%(犘>0.05);乳中体
细胞数较对照组分别降低了21.68%(犘<0.05),29.88%(犘<0.05)和24.22%(犘<0.05);奶牛血液抗氧化酶
GSHPx、CAT基因的表达水平分别比对照组提高了5.00%(犘>0.05),13.00%(犘<0.05),6.00%(犘>0.05)和
5.00%(犘>0.05),16.00%(犘<0.05),3.00%(犘>0.05);奶牛血淋巴细胞平均凋亡率分别比A组降低了18.20%
(犘>0.05),17.86%(犘>0.05)和12.51%(犘>0.05);奶牛血淋巴细胞Bcl2在20,40d时均极显著高于 A组,全
期的平均水平分别比对照组高出105.00%(犘>0.05),113.00%(犘>0.05)和57.00%(犘>0.05);p53基因的表达
水平在20,40d时均极显著低于 A组,全期的平均水平分别比对照组降低了24.00%(犘>0.05),28.00%(犘>
0.05)和20.00%(犘>0.05)。试验组中,C组奶牛的日产奶量、体细胞数、血液抗氧化酶活性、淋巴细胞凋亡相关基
因表达等指标要优于B、D组;而血液淋巴细胞凋亡率指标为B组最好。说明复合中草药制剂能有效改善热应激奶
牛的泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能,且在本试验条件下,每头牛日粮中添加100g/d水平的效果要优于50及
150g/d水平。
关键词:奶牛;中草药;泌乳性能;抗氧化能力;免疫功能  
犈犳犳犲犮狋狅犳犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲狅狀犿犻犾犽狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀,犪狀狋犻狅狓犻犱犪狀狋犮犪狆犪犮犻狋狔犪狀犱犻犿
犿狌狀犻狋狔狅犳犱犪犻狉狔犮狅狑狊
HUYongling1,YEShili2,LUOJiajie3
1.犎狌狀犪狀犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犅犻狅犾狅犵犻犮犪犾犞狅犮犪狋犻狅狀犪犾犪狀犱犜犲犮犺狀犻犮犪犾犆狅犾犾犲犵犲,犎犲狀犵狔犪狀犵421005,犆犺犻狀犪;2.犎犲狀犵狔犪狀犵犉狌犽狌犪狀犵犉犲犲犱
犃犱犱犻狋犻狏犲犆狅犿狆犪狀狔,犎犲狀犵狔犪狀犵421004,犆犺犻狀犪;3.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犎狌狀犪狀犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,
犆犺犪狀犵狊犺犪410128,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:TheeffectofcompoundChineseherbalmedicineonmilkperformance,antioxidantcapacityandim
munityofdairycowswasstudiedin20healthymidtolatelactationChineseHolsteincows.Basedonlactation
第24卷 第1期
Vol.24,No.1
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年1月
Jan,2015
收稿日期:20140512;改回日期:20140718
基金项目:国家教育部、财政部支持的国家重点专业建设项目[2011(71)]和湖南省高等学校科学研究项目(11C0468)资助。
作者简介:胡永灵(1969),男,湖南衡阳人,副教授,硕士。Email:huyonglin19@163.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:962567227@qq.com
timeandmilkyield,cowsweredividedintofourequalsizegroups(A,B,CandD).GroupA(control)was
feedthebasedietonly(noherbalmedicine),whereasgroupB,CandDwerefeedthebasaldietsupplemented
with50,100and150g/doftheChineseherbalmedicine,respectively.Themilkyieldforeachcowwasmeas
ureddaily.Bloodsamplesforeachcowunderheatstressconditionswerecolectedonthe1st,20thand40th
dayfolowingimplementationoftreatmentstodetermineapoptosisrateoflymphocytes,GSHPx,andgeneex
pressionofCATandlymphocyteapoptosisrelatedgene,Bcl2,p53.CowsingroupB,CandDproduced
20.26%,24.20%and16.98% moremilkthanthoseingroupA (犘<0.05),respectively.Thesomaticcel
countsinmilkfromgroupB,CandDwere21.68%,29.88%and24.22% (犘<0.05)lowerthanthatgroup
A,respectively.ThemeanlevelofGSHPxandCATgeneexpressioningroupB,CandDwasgreaterthan
thatingroupAby5.00% (犘>0.05),13.00% (犘<0.05),6.00% (犘>0.05)and5.00% (犘>0.05),
16.00% (犘<0.05),3.00% (犘>0.05),respectively.Theapoptosisrateoflymphocyteincowsfromgroup
B,CandDwere18.20% (犘>0.05),17.86% (犘>0.05)and12.51% (犘>0.05)lowerthanthoseingroup
A,respectively.TheexpressionlevelofBcl2ingroupB,CandDwas105.00% (犘>0.05),113.00% (犘>
0.05)and57.00% (犘>0.05)higherthanthatingroupA,respectively.Additionaly,theexpressionlevelof
p53geneingroupsB,CandDwere24.00% (犘>0.05),28.00% (犘>0.05)and20.00% (犘>0.05)lower
thanthatinthecontrolgroup,respectively.ThegeneexpressionlevelofBcl2andp53wassignificantlyhigher
ingroups(B,CandD)thanthatincontrolgroupafter20and40days.WithinthegroupsreceivingChinese
medicine,milkyield,somaticnumber,antioxidaseactivityandexpressionleveloflymphocyticapoptosisrelat
edgeneswerehigheringroupCthanothergroups,whiletheapoptosisrateoflymphocyteingroupBwas
highest.ThisstudysuggestedthatcompoundChineseherbalmedicinecanimprovemilkperformance,antioxi
dantcapacityandimmunityofdairycattleunderheatstress.
犓犲狔狑狅狉犱狊:dairycattle;Chineseherbalmedicine;milkperformance;antioxidantcapacity;immunity
奶牛养殖是我国畜牧业生产中的一个重要组成板块,饲料营养与配制、生产环境是健康优质奶源的重要保
障。近年来我国学者们在通过调整饲料组合、调制方法等来提高奶牛的生产性能等方面进行了大量的研究,也取
得了丰硕的成果[13]。生产环境的变化特别是我国夏季炎热高温是一个普遍现象,当牛舍的温湿指数(THI)大于
72时,奶牛便处于热应激状态[4],而热应激对奶牛的生产性能、繁殖性能及免疫性能等方面均有非常不利的影
响[57],因此,探索减少或缓解热应激的途径一直是奶牛饲养业特别是南方奶牛饲养业的重大课题之一。天然中
草药是我国民间传统瑰宝,其中一部分具有消炎、补充营养、改善机体免疫状态、促进生长和提高饲料转化率等多
种功效,由于它无抗药性和耐药性,无药物残留和不良反应少,在畜禽养殖方面显示出独特的优势[8]。近年来,有
关学者对中草药制剂在奶牛抗热应激[912]、改善奶牛抗氧化性能[1314]及免疫性能[1516]等方面的作用效果进行了
初步研究,但欠深入。有研究指出,人体抑癌基因(狆53)能通过促进机体细胞凋亡来削弱机体抗应激的能力[17],
而抗细胞凋亡的B淋巴细胞瘤2基因(犅犮犾2)能有效提高机体对抗热应激的能力[18];谷胱甘肽过氧化物酶(glu
tathioneperoxidase,GSHPx)、过氧化氢酶(catalase,CAT)与超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)均
是生物机体内重要的抗氧化酶,在清除自由基、H2O2 和过氧化物以及减少羟基自由基形成等方面发挥着十分重
要的作用[1920],而中草药制剂对奶牛体内抗氧化酶、细胞凋亡相关基因表达及淋巴细胞凋亡率的影响尚未见报
道。本研究拟探索复合中草药制剂对奶牛体内犌犛犎犘狓、犆犃犜、犅犮犾2、狆53基因表达及淋巴细胞凋亡率的影响,
为揭示中草药制剂调控奶牛抗热应激机理的理论研究及其在奶业安全生产中的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间和地点
试验在湖南省畜牧兽医研究所奶牛原种场进行,试验期为2013年6月7日至7月16日,其中,前7d为预饲
期。
331第1期 胡永灵 等:中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能的影响
1.2 中草药添加剂的制备
由衡阳市某饲料添加剂有限公司研制生产并提供。根据中医药理论,选用具有清热解暑、凉血解毒、益气养
阴、加强免疫机能的中药材进行组方,包括王不留行、山药、何首乌、益母草、山楂、泽泻、菟丝子、蛇床子、漏芦、白
芍、乌药和黄芪等,以我国中医药传统的炮制方法为基础,采用发酵工艺与现代微纳米技术及工艺,将其制成3~
5μm直径颗粒的复合中草药制剂。
1.3 试验动物的选择、分组及试验设计
根据奶牛的产奶量和泌乳时间相近的原则选取
20头健康的泌乳中后期中国荷斯坦奶牛,随机均分成
A、B、C和D4组,每组5个重复,每个重复1头牛。A
组为对照组,饲喂基础日粮;B、C和D组分别在每头
牛的基础日粮中添加50、100和150g/d水平的中草
药制剂,预饲7d,正式试验期33d。分组及处理见表1。
1.4 试验日粮及饲养管理
奶牛基础日粮及饲喂量主要为青贮玉米秸秆15
g/d、矮象草10kg/d、啤酒糟8kg/d及配合精料4
kg/d,精料参照《奶牛营养需要》(第7版)[21]配制,配
方及营养成分见表2。试验奶牛集中在一栋栏舍饲
养,统一管理。试验期间每天分别在5:30和15:00喂
料,6:00和17:30挤奶,自由饮水,夜间运动场放牧。
中草药添加剂在喂料时添加至精料中,搅拌均匀;预试
期前3d添加量为正式期的1/3,后4d为2/3。
1.5 环境温湿度及产奶性能测定
在牛舍内两侧牛床上方距地面1.5m 高处悬挂
温湿度计,试验期间每天于5:30和14:00记录温度和
相对湿度,并计算温湿指数。采用全封闭鱼骨式挤奶
厅系统流量计记录每头牛每天的产奶量;试验结束时,
按6∶4比例收集早、晚两次奶样,混合后用于测定乳
脂率、乳蛋白率、体细胞数,在上海奶牛生产测定中心
实验室用全自动乳成分仪(丹麦,FOSS)测定。
1.6 采样
在试验期的第1,20和40天分别从供试奶牛的颈
静脉采血。每头牛每次采血约为40mL,分装成4管
(每管10mL),用肝素钠抗凝全血,其中2管马上用牛
淋巴细胞分离液(北京索莱宝公司)分离淋巴细胞,用
冻存液悬浮后放入液氮保存。
表1 试验分组及处理
犜犪犫犾犲1 犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾犵狉狅狌狆犻狀犵犪狀犱狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
组别
Groups
日产奶量
Daymilkyield
(kg)
泌乳天数
Daysinmilk
(d)
中草药添加量
Chineseherbalmedicine
addition(g)
A 15.32±1.05 202 0
B 15.64±0.87 204 50
C 15.68±1.23 199 100
D 15.38±0.94 203 150
表2 配方及营养成分
犜犪犫犾犲2 犉犲犲犱犳狅狉犿狌犾犪犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犮狅犿狆狅狀犲狀狋
原料
Feedstuff
比例
Composition
(%)
营养水平
Nutrientlevels
数值
Value
玉米Corn 52.00 干物质 Drymatter(%) 86.98
小麦麸 Wheatbran 12.00 粗蛋白Crudeprotein(%)18.97
豆粕Soybeanmeal 10.00 净能 Netenergy(MJ/kg)7.09
棉粕Cottonseedmeal14.00 中性洗涤纤维Neutral 18.01
菜粕 Rapeseedmeal 5.00 detergentfiber(%)
贝壳粉Shelmeal 1.60 酸性洗涤纤维 Acid 8.45
食盐Salt 1.00 detergentfiber(%)
磷酸氢钙CaHPO4 1.40 钙Ca(%) 0.95
小苏打 NaHCO3 2.00 磷P(%) 0.62
预混料Premix 1.00
合计 Total 100.00
 注:每kg预混料含有 Containedthefolowingperkgofthepremix:
VA≥1500000IU,VD3≥300000IU,VE≥1800000IU,烟酸 Nicotin
icacid≥2500mg,Cu≥1500mg,Fe≥5600mg,Mn≥4500mg,Zn≥
9600mg,I≥150mg,Se≥40mg,Co≥60mg.营养水平为计算值
Nutrientlevelswerecalculatedvalues.
1.7 基因表达分析
1.7.1 引物设计及合成  基因表达分析采用荧光定量RT-PCR法,根据网上(http://www.ncbi.nlm.nih.
gov/)发表的基因序列,以犅犲狋犪犪犮狋犻狀mRNA作内参,根据GenBank中奶牛的犌犛犎犘狓、犆犃犜、犅犮犾2、狆53和犅犲
狋犪犪犮狋犻狀的基因登陆序列(依次为NM001035386、NM174077、BTU92434、BC102440.1和BC142413),用Primer
Premier5.0软件设计引物(表3)。引物均由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。
1.7.2 血液总RNA及淋巴细胞RNA的提取  血液淋巴细胞用北京索莱宝科技有限公司生产的淋巴细胞分
离液进行提取;总RNA的提取采用日本基因株式会社的ISOGENLS总RNA抽提试剂盒,并按其说明书操作。
所有过程均在无菌操作台上进行。
431 草 业 学 报 第24卷
1.7.3 反转录cDNA  采用 RevertAidTM
FirstStrandcDNASysthesisKit反转录试剂盒,
按试剂盒说明书操作。
1.7.4 cDNA的RT-PCR反应体系  犌犛犎
犘狓、犆犃犜、犅犮犾2和狆53的荧光定量RT-PCR反
应体系各成分及加样量见表4。反应条件为:
95℃预变性1min,进行如下循环:95℃15s,60℃
15s,72℃45s;35个循环后,72℃延伸7min,4℃
保存。
1.7.5 RT-PCR产物的检测与相对定量  
所得产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测条带,条件
为:90V,60min,凝胶电泳成像系统成像,以50
bpMarker作对照检验目标条带大小是否与βac
tin产物大小相同。本试验中将cDNA样品进行
1,5,25,125,625,3125倍稀释,对目的基因和内
参基因进行PCR扩增,以cDNA稀释倍数取对
数值为横坐标,△Ct值为纵坐标作图,得到回归
线犢=0.0629犡+6.058,犚2=0.55,曲线斜率为
0.0629,说明目的基因和内参基因扩增效率基本
一致,可以用2-△△Ct法计算本试验中基因相对表
达量,即以对照组基因表达量为1倍,处理组表达
量为相对于对照组的表达倍数。
1.8 淋巴细胞凋亡率的测定
将冻存的细胞放入水浴锅(37℃)迅速解冻,
1500r/min离心10min,吸除上清,加入1mL冰
浴预冷的磷酸盐缓冲液(phosphatebuffersolu
tion,PBS)重悬细胞并转移至1.5mL离心管,再
表3 犌犛犎犘狓、犆犃犜、犅犮犾2、狆53和犅犲狋犪犪犮狋犻狀基因的引物设计
犜犪犫犾犲3 犘狉犻犿犲狉犱犲狊犻犵狀犳狅狉犌犛犎犘狓,犆犃犜,
犅犮犾2,狆53犪狀犱犅犲狋犪犪犮狋犻狀
扩增
基因
Gene
引物序列
Primersequence
(5′3′)
产物
Product
(bp)
GSH
Px
上游 Upperstream:AGGAAAACGCCAAGAACGAGGAG 213
下游 Downstream:GGGGACCAGGTGATGAACTTAG
CAT 上游 Upperstream:GGCCTCCGCGATCTTTTCAATG 392
下游 Downstream:GGGCCGTCACGCTGGTAGTTG
Bcl2 上游 Upperstream:GATGACCGAGTACCTGAACC 122
下游 Downstream:GAGACAGCCAGGAGAAATCA
p53 上游 Upperstream:CTTTGAGGTGCGTGTTT 118
下游 Downstream:CAGTGCTCGCTTAGTGC
βac
tin:
上游 Upperstream:TCCAGCCTTCCTTCCTGGGCAT 116
下游 Downstream:GGACAGCACCGTGTTGGCGTAGA
表4 犚犜-犘犆犚反应体系各成分及加样量
犜犪犫犾犲4 犐狀犵狉犲犱犻犲狀狋狊犪狀犱犪犱犱犻狀犵狊犪犿狆犾犲犪犿狅狌狀狋
狅犳犚犜-犘犆犚狉犲犪犮狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿
成分
Ingredient
加样量Adding
sampleamount(μL)
cDNA 5.0
SYBRGreenRealtimePCRMasterMix 25.0
βactin上游引物Upperstreamprimer(10pmol/μL) 1.0
βactin下游引物Downstreamprimer(10pmol/μL) 1.0
灭菌蒸馏水Distiledwater 18.0
总反应体积Cubageofthereactionsystem 50.0
次离心并吸除上清,加入1mL冰浴预冷的70%浓度的乙醇,反复吹打以避免细胞成团,固定24h后离心并弃去
上清,加入1mL冰浴预冷的PBS重悬细胞,再次离心并吸除上清,加入0.5mL碘化丙啶染色液(碧云天生物技
术研究所)37℃避光孵育30min后上流式细胞仪(BeckmanCoulter,EPICSXL/MCL)检测。
1.9 数据处理与统计分析
数据用Excel进行初步处理后,再使用SPSS17.0统计软件进行成对样本差异显著性检验,结果用平均值±
标准误表示,检验误差为5%和1%水平。
2 结果与分析
2.1 复合中草药制剂对奶牛产奶性能的影响
由表5可知,不同剂量复合中草药制剂的添加对于维持奶牛的产奶量具有明显的效果,虽然整体产奶量均较
试验开始前有所下降,但3个试验组奶牛的产奶量分别比对照组高出20.26%(犘<0.05),24.20%(犘<0.05)和
16.98%(犘>0.05),其中,B、C组达到显著水平;复合中草药制剂对乳脂率和乳蛋白率的影响不显著(犘>0.05),
但对乳中体细胞数影响显著,B、C和 D组分别较对照组降低了21.68%(犘<0.05),29.88%(犘<0.05)和
24.22%(犘<0.05)。
531第1期 胡永灵 等:中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能的影响
2.2 复合中草药制剂对奶牛血液抗氧化酶基因表达
水平的影响
由表6可知,在添加复合中草药制剂之前,各组奶
牛血液犌犛犎犘狓基因的表达水平之间不存在显著差
异,添加了复合中草药制剂之后,各试验组奶牛血液
犌犛犎犘狓基因的表达水平均呈现出上升的趋势,3个
试验组在第20和40天时的表达水平较对照组分别高
出6.00%(犘>0.05),15.00%(犘>0.05),4.00%
(犘>0.05)和10.00%(犘>0.05),22.00%(犘<
0.05),10.00%(犘>0.05),其中C组在第40天时的
涨幅达到显著水平;从整个试验期的平均水平来看,3
个试验组比对照组分别高出5.00%(犘>0.05),
13.00%(犘<0.05)和6.00%(犘>0.05),C组达到显
著水平。说明复合中草药制剂能有效提高热应激奶牛
血液抗氧化酶犌犛犎犘狓基因的表达水平。
各组奶牛血液CAT基因的表达水平在添加复合
中草药制剂前不存在显著差异(表6)。在试验的第20
和40天,3个试验组奶牛血液犆犃犜基因的表达水平
较对照组分别升高了8.00%(犘>0.05),20.00%
(犘>0.05),4.00%(犘>0.05)和9.00%(犘>0.05),
26.00%(犘<0.05),6.00%(犘>0.05),其中,C组在
第40天时及全期的增幅达到显著水平。从全期的平
均水平来看,3个试验组的涨幅分别达到5.00%(犘>
0.05),16.00%(犘<0.05)和3.00%(犘>0.05),C组
与对照组之间存在显著差异。说明复合中草药制剂在
提高热应激奶牛血液抗氧化酶犆犃犜基因的表达水平
方面具有明显的效果。
2.3 复合中草药制剂对奶牛血液淋巴细胞凋亡率及
其相关基因表达水平的影响
由表7可知,各组奶牛血淋巴细胞凋亡率在试验
开始之前不存在显著差异,添加复合中草药制剂之后,
B、C组奶牛在第20天时的血淋巴细胞凋亡率较对照
组显著降低,降幅分别达到21.01%(犘<0.05)和
23.64%(犘<0.05),到第40天时,3个试验组奶牛的
血淋巴细胞凋亡率较对照组分别降低了27.45%(犘<
0.01),27.36%(犘<0.01)和24.55%(犘<0.01),均
达到极显著水平;就整个试验期而言,3个试验组奶牛
的血淋巴细胞凋亡率较对照组分别降低了18.20%
(犘>0.05),17.86%(犘>0.05)和12.51%(犘>
0.05)。该结果表明复合中草药制剂能有效降低热应
激奶牛外周血淋巴细胞的凋亡率。
表5 复合中草药制剂对奶牛产奶性能的影响
犜犪犫犾犲5 犈犳犳犲犮狋狅犳犮狅犿狆狅狌狀犱犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲
狅狀犿犻犾犽狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳犱犪犻狉狔犮犪狋狋犾犲
组别
Groups
产奶量
Milkyield
(kg)
乳脂率
Milkfat
percentage
(%)
乳蛋白率
Milkprotein
content
(%)
体细胞数
Somatic
number
(×105)
A 10.66±0.75b 3.61±0.24 3.27±0.20 5.12±0.33a
B 12.82±0.60a 3.49±0.14 3.26±0.17 4.01±0.25b
C 13.24±0.69a 3.32±0.18 3.50±0.18 3.59±0.36b
D 12.47±0.59ab3.79±0.16 3.13±0.09 3.88±0.41b
 注:同列大写字母不同者表示差异极显著(犘<0.01),小写字母不同
者表示差异显著(犘<0.05),下同。
 Note:Therearesignificantdifferencesbetweenfiguresinthesame
columnwithdifferentlowercaseletters(犘<0.05)andcapitalletters
(犘<0.01)respectively.Thesamebelow.
表6 复合中草药制剂对奶牛犌犛犎犘狓和
犆犃犜基因表达水平的影响
犜犪犫犾犲6 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犮狅犿狆狅狌狀犱犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾
犿犲犱犻犮犻狀犲狅狀犌犛犎犘狓犪狀犱犆犃犜犵犲狀犲
犲狓狆狉犲狊狊犻狅狀犾犲狏犲犾狊狅犳犱犪犻狉狔犮犪狋狋犾犲
基因
Gene
组别
Groups
时间 Time(d)
1 20 40
平均
Mean
犌犛犎
犘狓
A 1.00 1.00 1.00b 1.00b
B 0.98±0.07 1.06±0.04 1.10±0.09ab1.05±0.04ab
C 1.02±0.06 1.15±0.08 1.22±0.07a 1.13±0.06a
D 1.03±0.05 1.04±0.07 1.10±0.07ab1.06±0.02ab
犆犃犜 A 1.00 1.00 1.00b 1.00b
B 0.99±0.05 1.08±0.10 1.09±0.09ab1.05±0.03ab
C 1.02±0.06 1.20±0.10 1.26±0.07a 1.16±0.07a
D 0.99±0.06 1.04±0.09 1.06±0.10ab
1.03±0.02ab
表7 复合中草药制剂对奶牛淋巴细胞凋亡率的影响
犜犪犫犾犲7 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犮狅犿狆狅狌狀犱犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲
狅狀犪狆狅狆狋狅狊犻狊狉犪狋犲狅犳犾狔犿狆犺狅犮狔狋犲狊犻狀
狆犲狉犻狆犺犲狉犪犾犫犾狅狅犱狅犳犱犪犻狉狔犮犪狋狋犾犲
基因
Gene
时间 Time(d)
1 20 40
平均
Mean
A 5.09±0.34 10.28±0.64a11.00±0.65A 8.79±1.86
B 5.48±0.43 8.12±0.72b 7.98±0.71B 7.19±0.86
C 5.82±0.68 7.85±0.54b 7.99±0.46B 7.22±0.70
D 5.36±0.53 9.42±0.47ab 8.30±0.66B 7.69±1.21
631 草 业 学 报 第24卷
  各组奶牛血淋巴细胞犅犮犾2基因表达水平在试
验开始之前不存在显著差异(表8)。添加复合中草
药制剂后,3个试验组奶牛血淋巴细胞犅犮犾2基因的
表达水平较对照组相比均有不同程度的降低,其中,
B、C组在第20及3个试验组在第40天时的增幅均
达到极显著水平(犘<0.01),D组在第20天时的增
幅也达到显著水平(犘<0.05),从整个试验期的平
均水平来看,B、C和D组较对照组的增幅分别达到
105.00% (犘<0.01),113.00% (犘<0.01)和
57.00%(犘>0.05)。结果说明复合中草药制剂对
热应激奶牛血淋巴细胞犅犮犾2基因表达水平的影响
非常显著。
各组奶牛血淋巴细胞狆53基因的表达水平在
表8 复合中草药制剂对奶牛犅犮犾2和狆53基因表达水平的影响
犜犪犫犾犲8 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犮狅犿狆狅狌狀犱犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲狅狀犅犮犾2
犪狀犱狆53犵犲狀犲犲狓狆狉犲狊狊犻狅狀犾犲狏犲犾狊狅犳犱犪犻狉狔犮犪狋狋犾犲
基因
Gene
组别
Groups
时间 Time(d)
1 20 40
平均
Mean
Bcl2 A 1.00 1.00bBC 1.00B 1.00B
B 0.95±0.062.71±0.24A 2.48±0.20A 2.05±0.55A
C 0.96±0.072.82±0.28A 2.62±0.24aA2.13±0.59A
D 1.03±0.101.72±0.19aB1.96±0.22bA1.57±0.28AB
p53 A 1.00 1.00A 1.00bA 1.00
B 1.03±0.110.61±0.05B 0.64±0.08B 0.76±0.14
C 1.04±0.110.57±0.08B 0.56±0.10B 0.72±0.16
D 0.96±0.120.74±0.05B 0.70±0.06B 0.80±0.08
添加复合中草药制剂之前不存在显著差异。试验开始之后,B、C和D组在第20和40天时较对照组的降幅均达
到极显著水平(犘<0.01),就整个试验期的平均水平来看,3个试验组较对照组分别降低了24.00%(犘>0.05),
28.00%(犘>0.05)和20.00%(犘>0.05)。说明复合中草药制剂的添加能有效降低热应激奶牛血淋巴细胞狆53
基因的表达水平。
3 讨论
3.1 复合中草药制剂对热应激奶牛生产性能的影响
奶牛受热应激的影响,直肠温度、呼吸频率和脉搏等3项生理常数指标均会显著升高,这直接影响到奶牛的
采食量,并最终导致产奶量的显著下降[22]。在本研究中,测定的牛舍温湿指数在整个试验期一直大于72,说明奶
牛一直处于热应激状态,各组奶牛的产奶量较试验开始前也出现了不同程度的降低,其中,对照组的降幅达到
30.42%,而复合中草药制剂的添加对维持奶牛的产奶量表现出一定的效果,3个试验组奶牛的产奶量较对照组
分别高出了20.26%、24.20%和16.98%,这可能是由于复合中草药制剂对奶牛热应激有较好的缓解作用[23],能
有效清除热应激产生的过量自由基[24],增强奶牛机体抗氧化功能,进而提高采食量,改善奶牛的产奶性能。其
中,B、C组的乳蛋白率和B、D组的乳脂率较对照组有所降低,但由于日产奶量的提高幅度较大,因此,总的乳脂
产量和乳蛋白产量仍然较对照组有明显的升高;但D组的乳脂率和C组的乳蛋白率又较对照组有所提高,这可
能是因为奶牛个体之间的差异以及奶牛在热应激条件下自行选择采食的日粮结构组成存在差异,比如青饲料和
精料的比例不同。另外,3个试验组奶牛乳中体细胞数较对照组分别降低了21.68%、29.88%和24.22%,说明
复合中草药制剂能对热应激奶牛起到一定的保健作用,增强机体的免疫能力,抑制炎症的发生。
3.2 复合中草药制剂对热应激奶牛血液抗氧化酶基因表达水平的影响
基于抗氧化酶GSHPx和CAT对机体抗氧化应激的重要性,本研究探索了复合中草药制剂对热应激奶牛
血液犌犛犎犘狓和犆犃犜 基因表达的影响。GSHPx、SOD和CAT一起构成了生物体内活性氧防御系统,机体对
活性氧O2的第1道防线是SOD,它将O2转化为过氧化氢和其他氢过氧化物;第2道防线是CAT和GSHPx,
其中CAT可清除过氧体系中的H2O2,而GSHPx分布在细胞的胞液和线粒体中,可同时清除 H2O2 和氢过氧
化物,从而有效地保护机体[25]。前人的研究表明,自由基数量的减少等能增强犌犛犎犘狓、犛犗犇和犆犃犜 等抗氧化
酶基因的表达水平,进而阻断脂质过氧化链式反应,缓解膜脂质过氧化,提高机体抗氧化应激能力并减少细胞的
损伤[26]。在本研究中,复合中草药制剂的添加显著提高了热应激奶牛血液犌犛犎犘狓和犆犃犜 基因的表达水平,
说明奶牛的抗氧化能力得到了显著提高。这是由于复合中草药制剂中富含黄酮类、多酚类和鞣质类化合物,黄酮
类物质能通过酚羟基与自由基生成稳定的半醒自由基,通过抗氧化剂的还原作用直接给出电子而清除自由基;多
酚类化合物是极好的氢或电子供体,结构稳定,不会引发新的游离基或者由于链反应而被迅速氧化,所以有很好
731第1期 胡永灵 等:中草药制剂对热应激奶牛泌乳性能、抗氧化能力及免疫功能的影响
的抗氧化效果;而鞣质类物质的抗氧化性主要体现在其通过还原反应降低环境中氧含量,或作为氢供体与环境中
自由基结合,终止自由基引发的连锁反应[24]。复合中草药制剂中的抗氧化类化合物共同作用,促进过量自由基
的清除,提高抗氧化酶基因的表达水平,并最终改善奶牛机体的抗氧化能力。
3.3 复合中草药制剂对热应激奶牛血淋巴细胞凋亡率及其相关基因表达水平的影响
有研究表明,热应激能显著增加奶牛[2728]和藏獒[29]外周血淋巴细胞的凋亡率,但在热应激初期奶牛具有一
定的自身调节能力来减弱热应激反应[30]。在本研究中,试验期的奶牛一直处于热应激状态下,热应激对奶牛淋
巴细胞造成了极大的损伤,对照组奶牛在试验第20和40天时的淋巴细胞凋亡率分别比试验开始前升高了
101.96%和116.11%,3个试验组奶牛的淋巴细胞凋亡率也较试验开始前有所升高,但复合中草药制剂的添加对
于降低淋巴细胞的损伤还是表现出了显著的效果,凋亡率的平均水平较对照组分别降低了18.20%,17.86%和
12.51%。Bcl2是动物机体内重要的抗凋亡基因,能够有效延长细胞周期[31];狆53调控一些仅有BH3区域的蛋
白,诱导细胞凋亡的功能十分显著[3233]。狆53作为促细胞凋亡因子,其高表达能减少犅犮犾2的表达,促进细胞凋
亡;而犅犮犾2又能抑制狆53介导的细胞凋亡。当狆53基因失活时,引起犅犮犾2家族基因调控失衡,凋亡抑制基因
犅犮犾2的表达水平升高,导致靶细胞不易诱发细胞凋亡[34],因而狆53与犅犮犾2家族基因的调控作用是相互联系
的。在本研究中,复合中草药制剂的添加有效地降低了狆53基因的表达并增加了犅犮犾2基因的表达,因此,能有
效的降低淋巴细胞的凋亡率,增强奶牛机体的细胞免疫和体液免疫能力,并最终减轻热应激对奶牛机体造成的损
伤。
3.4 复合中草药制剂的剂量效应
在本研究中,综合考虑各指标,给每头牛添加100g/d水平复合中草药制剂的效果要好于50和150g/d水
平。总结其原因,100g/d添加水平效果要优于50g/d添加水平的原因可能是因为50g/d的添加剂量还略为偏
低,虽然也有比较明显的效果,但还是赶不上100g/d添加水平的效果;而150g/d添加水平的效果不如100g/d
添加水平的原因可能是由于中草药添加剂有一定的苦味,在炎热的天气条件下,较高剂量的摄入对奶牛会产生味
觉上的刺激,会使奶牛机体产生一定程度的应激,尽管如此,它起到的正向功效还是不容忽视的。从实际使用效
果及经济收益方面来考虑,每头牛100g/d的添加水平最为适宜。
4 结论
复合中草药制剂能有效改善热应激条件下奶牛的泌乳性能;复合中草药制剂能通过提高犌犛犎犘狓 和犆犃犜
基因的表达水平在一定程度上改善奶牛机体的抗氧化性能;复合中草药制剂能通过提高犅犮犾2的表达水平并降
低狆53基因的表达水平来抑制热应激奶牛外周血淋巴细胞的凋亡率,进而改善奶牛机体的免疫功能;在本研究
条件下,给每头牛添加100g/d水平的效果最好。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲:
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041 草 业 学 报 第24卷