2021-4-9 | 營養學論文
本文作者:劉小可 李俐 閆宏 單位:寧夏大學農學院
在屠宰前,使用注射器對全部試驗肉牛進行尾靜脈采血,置于10mL不加抗凝劑的離心管中,用記號筆在離心管上記錄牛耳號,迅速置于放有冰袋的采樣箱中。利用高速離心機以3000r/min離心10min,分離血清,將血清置于-20℃冰箱冷凍保存待測。使用雷杜RT-200CPlus全自動生化分析儀測定結石組血清的鉀(K)、鈉(Na)、氯(Cl)、鈣(Ca)、磷(P)和鎂(Mg)。1.2.4結石的化學成分分析取屠宰后腎結石樣品,將結石樣品噴鉑金后,在EDAX-Genesis2000型X-射線能譜儀上分析其各元素的含量。1.2.5數據處理所有的數據使用Excel2007進行數據統計和分析,結果用平均值±標準差的形式表示。
在40頭肉牛的屠宰過程中,共發現23頭患有腎結石的肉牛,發病率為57.5%。牛腎為典型的多乳頭腎,經剖檢可知,結石大多聚集在個別腎乳頭內部的腎盂處。腎結石大部分呈現乳白色或淡黃色,其中大多數呈細小的砂粒狀結石。有結石的腎乳頭主要集中在牛腎的兩個尖端處,而中間部分的腎乳頭幾乎不存在結石。每頭牛每天采食10kg的精料和2kg的稻草,計算出每日的干物質采食量(DMI)、粗蛋白質(CP)、鈣(Ca)和磷(P)的攝入量,并且和肉牛飼養標準進行比較。該肉牛場的干物質采食量(DMI)略高于營養標準。每日飼料蛋白質的攝入量偏高,鈣和磷的攝入量過高,且飼料的鈣磷比嚴重失衡,磷的含量比鈣高。血液生化指標的測定使用雷杜RT-200CPlus全自動生化分析儀測定結石組的血清生化指標,并且將結果與正常肉牛的參考值(王書林,2001)進行對比。結石組的血清鈣(Ca)明顯下降,而血清磷(P)和血清鎂(Mg)明顯上升,其他離子指標都處于正常的參數范圍內。結合表2可知,高磷低鈣飼料和血液生化指標的高磷低鈣之間存在著相關性。2.4結石能譜分析結果使用X-射線能譜儀測定腎結石的化學成分結果結石的主要化學成分為磷和鎂,同時還含有少量的氮和鉀。從化學成分分析,初步判斷該結石的主要成分是磷酸鎂銨和磷酸鎂鉀的混合物。
長期以來,精粗比過高一直被普遍認為是腎結石的重要誘因之一。Munakata等(1974)研究結果發現,當精料的飼喂量達到閹牛體重的1.5%時,尿液中就可以檢測到尿沉渣晶體;而當精料的飼喂量占體重的2.5%時,飼喂2個月以上尿中就可以檢測到大量尿沉渣,并開始形成結石。該牛場體重為500kg左右的長期育肥閹牛每日精料采食量為10kg,占體重的2%。在該精料比例下,可以緩慢沉積尿沉渣;當尿液中的尿沉渣數量累積到某個閾值時,就會形成結石。此外,育肥時間跟結石的形成也可能有很大關系,該牛場因生產高檔牛肉而采取長期育肥方式,有利于尿沉渣的累積,也有可能是結石產生的促進因素。人們普遍認為尿石癥是家畜體內礦物質代謝紊亂的結果,其中飼料的鈣磷比是學者研究的熱點。飼料中合理的鈣磷比在1.5~2.1之間,這時的鈣和磷均容易被動物體吸收。該肉牛場飼料的鈣磷比僅為0.94,遠遠低于上述比例,出現了磷含量高于鈣的現象。據報道,當飼喂大量玉米、麩皮等飼料,鈣磷比在1左右時,就會在尿道內形成磷酸鎂銨結石。同時,飼料的高磷低鈣,會導致進入血液中無機磷的增加,導致血清和尿液的高磷,提高腎結石的發病率(張高軒等,1989)。
飼料離子對結石鹽結晶成核的影響牛羊的結石大多數屬于碳酸鈣和磷酸鎂銨,而在高磷低鈣日糧中則以磷酸鎂銨結石為主。由結石的能譜分析結果可知,尿結石的主要化學成分是鎂和磷,主要成分是磷酸鎂銨和磷酸鎂鉀。在尿液的過飽和結晶學說體系中,尿液是體內的一種膠體溶液。離子積是溶液中某溶質各離子濃度的乘積,當該離子積超過溶度積,溶質就會結晶析出,再經歷成核、聚集及固相轉化等一系列物理化學變化形成結石(Mcgavin等,2007)。以磷酸鎂銨結石為例,磷酸鎂銨結石的形成必然與尿液中的磷、鎂和氨離子濃度密不可分。只有當磷酸鎂銨的離子積超過其溶度積,才可能發生過飽和,從而析出結晶。在本試驗中,血清中的磷和鎂偏高,這與日糧中的高磷和高鎂有關;而高磷高鎂的日糧會導致通過尿路排放的磷和鎂含量大大增加。該牛場的飼料屬于高蛋白質日糧,過量的蛋白質在體內分解代謝產生多余的氨也要進入尿路排泄。當尿路中大量的磷、鎂和氨在尿液中聚集時,磷酸鎂銨的離子積就會超過其溶度積,造成磷酸鎂銨溶液的過飽和,從而析出晶體,形成磷酸鎂銨的尿沉渣,該尿沉渣的長期積累就可能會形成磷酸鎂銨結石。
鎂離子對結石抑制因子Tamm-Horsfall蛋白的調節作用結石抑制因子可以維持尿液的過飽和狀態而無法持續析出結晶,從而抑制尿石產生的結晶動力學過程。在正常的尿液中,存在著一類結石抑制因子Tamm-Horsfall蛋白(TH蛋白)。TH蛋白具有特殊的結構及理化性質;當它以單體形式存在吸附在晶體表面時,對晶體的生長和聚集均具有較強的抑制作用;但是當TH蛋白自身聚合變性成凝膠狀時,它的黏度會增加,從而減弱或失去其抑制作用,甚至轉為促進作用。TH蛋白與二價離子有特別高的親和力,Ca2+和Mg2+可以促使其聚合,破除TH蛋白的抑制作用(范杰,1990)。動物Ca的排泄主要通過糞便進行,通過尿液排泄較少,而尿液是Mg主要的排泄途徑之一(Mcdowell,1992)。所以,尿中的鎂離子含量對TH蛋白有重要的調節作用。當尿鎂含量較高時,可以破除TH蛋白這一結石抑制因子的作用,促進結石的形成。這也進一步說明,高鎂日糧可能對結石的形成起到促進作用。從營養的角度來分析,肉牛日糧的精粗比過高、高鈣高鎂日糧和飼料鈣磷比失衡是腎結石形成的主要營養學誘因;同時高鎂日糧對肉牛的結石形成也可能存在著一定的促進作用。