辛春艷,付 浩,魏 通,李曉波,王綠林,王付省,赫亞歌,王朝陽,鄧立新
(1.河南農(nóng)業(yè)大學牧醫(yī)工程學院,河南 鄭州450002;2.拜耳(四川)動物保健有限公司,四川 成都610225;3、汝州市畜牧局 汝州467500)
作為節(jié)糧型草食家畜,我國肉牛養(yǎng)殖正處于上升期?;谌馀pB(yǎng)殖的國情,“北繁南育”和“北牛南調(diào)”仍將頻繁發(fā)生。頻繁異地運輸導致“肉牛運輸應激綜合征TSSBC”高發(fā),造成較大經(jīng)濟損失[1]。目前國內(nèi)使用的肉牛運輸車多為普通貨車改制而成,條件簡陋,這是導致TSSBC的重要原因之一。目前國內(nèi)關于肉牛專用運輸車的研發(fā)很少。而外國的運輸車價格較貴,亟需研發(fā)適合我國國情又實用的肉牛專用運輸車。本團隊研發(fā)的肉牛專用運輸車,通過各項創(chuàng)新設施以期在運輸工具環(huán)節(jié)降低運輸應激。為驗證肉牛專用運輸車降低運輸應激的效果,本試驗通過比較專用車與普通車運輸后肉牛血清中離子水平、外周血淋巴細胞中HSP90水平和運輸后15天內(nèi)發(fā)病率以及增重情況,來驗證肉牛專用運輸車對TSSBC的實際防控效果。
從吉林一肉牛交易市場選取體重、月齡相近的健康西門塔爾雜交架子公牛(約300kg),在當?shù)爻R?guī)飼養(yǎng)并對牛群健康狀況觀察3天后,選取71頭參加長途運輸實驗。
1.2.1 主要試劑 離子試劑,由北京松上技術有限公司生產(chǎn);
牛淋巴細胞分離液(No.LTS-1086),由天津灝洋生物制品科技有限責任公司生產(chǎn);
牛熱休克蛋白90(HSP90)ELISA檢測試劑盒,武漢優(yōu)爾科技股份有限公司。
1.2.2 主要儀器設備
1.2.2.1 運輸車輛 肉牛專用運輸車1輛(長13 m,寬2.5m,高4.3m)。普通敞篷雙層肉牛運輸車1輛(長13m,寬2.5m,高4m)。
1.2.2.2 儀器設備 IMS-972系列電解質(zhì)分析儀,由深圳市希萊恒醫(yī)用電子有限公司生產(chǎn);
隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱(Q/BKYY10-2000),上海躍進醫(yī)療器械場;
分光光度計(1510-00473C),賽默飛世爾科技公司;
畜牧秤、離心機、注射器、抗凝采血管、體溫計、耳號鉗、牛用耳標等。
從專用車和普通車中各隨機選取6頭,標記、編號后作為實驗組和對照組。
1.4.1 運輸過程 在購牛前對所有牛觀察3d,常規(guī)飼養(yǎng),飲水中添加抗應激藥物。專用車和普通車裝牛后同時從吉林出發(fā),經(jīng)2200多公里的同樣道路,歷時49h長途運輸后同時到達長沙,途中禁食禁水。到達目的地后將兩車公牛飼養(yǎng)于同一個圈舍,飼養(yǎng)管理水平一致。運輸后15天內(nèi)兩組飼料中添加等量抗應激藥物。
1.4.2 采血 在運輸前17h、運輸后4h、20h、26h、45h、52h以及運輸后7d、17d對實驗牛只頸靜脈采血,分離血清,用淋巴細胞分離液提取牛外周血淋巴細胞。血清保存在-20℃,淋巴細胞保存于液氮中。
1.4.3 實驗室檢測 用熱休克蛋白HSP90ELISA檢測試劑盒通過酶標儀檢測牛外周血淋巴細胞中HSP90蛋白的含量[2]。
通過電解質(zhì)分析儀檢測血清中Na+、Cl-、K+、Ca2+的含量。
1.4.4 稱重 到場后當天及到場后第15d各稱重一次,計算各組平均增重。
1.4.5 發(fā)病情況記錄 觀察并記錄運到15d內(nèi)全群牛的發(fā)病情況,包括呼吸道疾病、消化系統(tǒng)疾?。▍⒖急?呼吸系統(tǒng)評分表,每天對每頭牛進行打分)。及時治療病牛。
表1 呼吸系統(tǒng)評分表
每天采食前1h對各觀察項目評分,各項目取當日觀察到的最高分,將各項目最高分相加得出該牛當天總分。每天9點、18點對全群測量體溫。公牛呼吸系統(tǒng)評分總分≤1時只進行觀察,呼吸系統(tǒng)評分總分≥2時給予治療。15d后匯總,統(tǒng)計運到后15d各組各總分的頻數(shù)及所占百分比。兩組的總頻數(shù)為6(頭)×15(天)=90。百分比=(各頻數(shù)÷總頻數(shù))×100%。
1.4.6 數(shù)據(jù)處理 用SPASS17.0軟件處理得到的數(shù)據(jù)。
血清中離子檢測結果見表2。
與運輸前17h相比,專用車組血清K+在運輸后4h上升,接著開始下降,并在運輸后17d恢復到正常水平,其中在運輸后第26h顯著降低。與運輸前17h相比,普通車組血清K+在運輸后先降低,在運輸后45h達到最小值,然后逐漸恢復到正常水平,其在運輸后26h和7d都顯著降低,并且在運輸后45h極顯著降低。在運輸后17d,普通車組血清K+水平顯著低于專用車組。普通車組血清K+水平顯著降低的時間點多于專用車組。所以,普通車組血清鉀離子降低程度顯著高于專用車組。
與運輸前17h相比,專用車組血清Na+在運輸后4h有下降趨勢,接著開始上升并在運輸后52h恢復到正常水平,Na+水平運輸后變化較小,無顯著性差異。與運輸前17h相比,普通車組Na+水平在運輸后4h極顯著升高到峰值,然后開始下降,在運輸后7d顯著降至最低值,并在運輸后17d恢復到正常水平。所以,運輸后普通車組Na+變化程度顯著強于專用車組。
與運輸前17h相比,專用車組血清Cl-運輸后升降并不顯著。與運輸前17h相比,普通車組Cl-在運輸后4h卻顯著升高到峰值,但接著開始下降并在運輸后17d恢復到正常水平。所以運輸后普通車組Cl-變化比專用車顯著。
與運輸前17h相比,專用車組血清Ca2+在運輸后4h和運輸后20h顯著降低,普通車組血清Ca2+僅在運輸后26h顯著降低,其他時間點兩組血清Ca2+與運輸前17h相比差異不顯著。所以與運輸前相比,專用車組血清Ca2+顯著降低的時間長于普通車組。
牛外周血淋巴細胞中HSP90含量檢測結果見圖1。
如圖1,普通車組運輸后外周血淋巴細胞中HSP90含量的波動性明顯強于專用車組。在運輸前17h,普通車組HSP90含量顯著低于專用車組,運輸后4h,普通車組HSP90含量升高并超過專用車組。在運輸后52h,普通車組外周血淋巴細胞中HSP90含量又降低至最低值,在運輸后第7d恢復到正常水平,而專用車組在運輸后26h已恢復至正常水平。
表2 血清中離子指標檢測結果(平均值±標準差)
圖1 兩種運輸車對牛外周血淋巴細胞中HSP90的影響
兩組稱重結果見表3。
表3 兩組稱重結果(平均值±標準差,kg)
稱重結果顯示專用車組從到達時至到達第15平均增重1.8±11.1kg,增重不顯著;普通車組到達時體重為298.0±17.1kg,到達第15天體重為291.5±18.0kg,15天平均減少6.5±8.8kg,體重損失顯著(P<0.05)。專用車組比普通車組公牛體重多增8.3kg。結果表明使用專用車運輸對延緩公牛體重損失有顯著作用。
2.4.1 消化道發(fā)病情況 兩組消化道發(fā)病情況見表4。
表4 到達后15d內(nèi)消化道疾病發(fā)病頭數(shù)及發(fā)病率
到達15d內(nèi)專用車組33.3%發(fā)生消化道疾病,普通車組66.7%發(fā)生消化道疾病。該結果表明使用專用車運輸有降低消化道發(fā)病率的趨勢。
2.4.2 呼吸道發(fā)病情況 呼吸系統(tǒng)評分頻數(shù)及百分比分別見表5、表6。
表5 15d各組呼吸系統(tǒng)評分頻數(shù)匯總
表6 總分各范圍頻數(shù)及百分比
呼吸系統(tǒng)評分總分越高病情越重,設定總分≥2分為發(fā)病牛。專用車組和普通車組呼吸系統(tǒng)評分總分≥2分的比例均為30.0%,總分≥3的比例分別為13.3%和10.0% ,總分≥4的比例分別為5.6%和2.2%。兩組各呼吸系統(tǒng)評分各總分范圍百分比差異不顯著(P>0.05)。所以,本試驗顯示用專用運輸車并不能降低公牛呼吸道疾病發(fā)病率。
本團隊研發(fā)的肉牛專用運輸車,通過半封閉式的車廂結構、車廂設有百葉窗和排風扇,以及車頂自動伸縮篷布的人性化設計,以期有效控制肉牛在運輸過程中車廂內(nèi)的溫度和濕度,遮風擋雨,防雪防曬;車廂雙層中間設有兩個穿插孔,可根據(jù)肉牛大小適當調(diào)整位置,做到靈活裝運[3];車廂底部墊有防滑性橡膠墊,可有效防止肉牛滑倒和保護肉牛蹄部;車尾垂直升降尾板[4],可以隨時隨地裝卸肉牛,有效解決不同地區(qū)由于裝卸條件差異導致的裝卸困難,從而減小肉牛應激。
韓瑾瑾等人報道與運輸前相比,夏南牛血液離子指標在運輸后 Na+和Cl-極顯著升高(P<0.01),K+顯著降低(P<0.05),血清 Ca2+變化不大[5]。本試驗中公牛運輸后血清 Na+、Cl-、K+的變化趨勢同報道一致。長途運輸后血清Na+升高和K+降低,這可能與醛固酮分泌增多、腎臟排鉀保鈉作用加強有關。但本試驗中與運輸前相比,兩組Ca2+均比運輸前顯著降低,這可能是由試驗季節(jié)不同導致的。離子變化可以作為評價運輸應激大小的指標。本試驗中普通車組血清中K+降低水平顯著高于專用車組、Na+變化顯著強于專用車組、Cl-水平在運輸后顯著升高,由這些對比可以推測用普通車運輸對肉牛造成的應激比專用車大。
HSP90是生物體內(nèi)重要的應激性蛋白[6],它在應激反應時被迅速合成并激活[7],在蛋白質(zhì)聚集、折疊、跨膜、運輸和轉(zhuǎn)位、穩(wěn)定細胞骨架以及分子伴侶等方面都發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用,能夠抵抗早期應激性損傷[8]。HSP90表達增強,反映機體適應和保護機制發(fā)揮作用,同時也說明應激可能造成了細胞功能受損。有研究報道牛的外周血淋巴細胞中HSP90表達在運輸9h、10h、15h時極顯著升高(P<0.01),運輸后10h仍有升高趨勢,運輸后20h恢復到正常水平[9]。本試驗中與運輸前相比,兩組運輸后4h外周血淋巴細胞中HSP90均升高,并且兩組運輸后各時間點HSP90水平并未顯著性升高,這與報道一致。本實驗結果顯示普通車組運輸后外周血淋巴細胞中HSP90含量的波動性明顯強于專用車組,這與普通車運輸對肉牛造成的應激高于肉牛專用運輸車有很大關系。
稱重結果表明使用專用車運輸對延緩公牛體重損失有顯著作用,這可能與肉牛專用運輸車特有的便于裝卸升降尾板、車廂內(nèi)防滑橡膠板、百葉窗阻擋肉牛視線、可伸縮篷布遮風擋雨的抗運輸應激措施有關。肉牛長途運輸后體重損失不可避免,加快運輸后體重恢復有重要意義,體重增長也情況能從一定程度反應動物健康狀況。所以肉牛專用運輸車促進肉牛運輸后體重恢復具有重大意義。
本試驗結果顯示專用運輸車有降低消化道發(fā)病率趨勢,這可能是由于普通車墊料為稻草制作的草簾,長途運輸中稻草被糞尿污染,牛只饑餓采食被污染的稻草再加上長途運輸瘤胃微生物本已失調(diào)而導致的。而肉牛專用運輸車車箱底部為防滑橡膠板,有效避免運輸途中牛采食污染的食物。
肉牛專用運輸車并沒有降低呼吸道疾病發(fā)病率可能是由于高速行駛中灌入百葉窗的風強度仍能對肉牛造成應激。另一方面,和普通敞篷車相比,專用運輸車的半封閉車廂內(nèi)空氣質(zhì)量可能比普通車差,具體空氣質(zhì)量還需要進一步檢測。
綜上所述,與普通運輸車相比,肉牛專用運輸車能減弱肉牛運輸后血清K+、Na+、Cl-以及外周血淋巴細胞中HSP90的波動,顯著減小肉牛運輸后體重損失、并且有降低肉牛運輸后消化道疾病發(fā)病率的趨勢。所以肉牛專用運輸車的抗應激效果優(yōu)于普通運輸車,有一定的推廣價值。
[1] 賀叢,張凱韓,王子恒,等.河南省肉牛運輸應激綜合征調(diào)研報告[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2010,39(12):131-132.
[2] 宋媛媛,韓曉紅,鄭翠玲.ELISA檢測腫瘤患者熱休克蛋白90α的影響因素分析[J].中華檢驗醫(yī)學雜志,2013,36(12):1100-1103.
[3] 河南農(nóng)業(yè)大學.雙層肉牛專用運輸車[P].中國,發(fā)明專利,CN201310742238.7_,2013-12-30.
[4] 河南農(nóng)業(yè)大學.用于雙層肉牛專用運輸車的垂直升降裝置[P].中國,實用新型,CN201320879734.2_,2013-12-30.
[5] 韓瑾瑾,楊高豐,張凱韓.夏南牛運輸前后生理指標和血液指標的對比研究[J].動物醫(yī)學進展,2011,32(3):121-124.
[6] Alberts B,Bray D,Lewis J,et al.Molecular biology of the cell[M].3rd ed.New York:Garland Pub,Inc,1994.567.
[7] Chen Guangbo,Bradford William D,Seidel Chris W,et al.Hsp90Stress Potentiates Rapid Cellular Adaptation through Induction of Aneuploidy[J].Nature.2012,482 (7384):246-250.
[8] 陳玲.急性冷應激大鼠組織和細胞熱休克蛋白90表達及應激性損傷機理研究[D].南昌大學博士學位論文,2012.
[9] 楊高豐.運輸對夏南牛外周血淋巴細胞HSPs基因表達的影響及 HSP70基因的克隆[D].河南農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文,2012.