高 产 奶 牛 能 量代 谢 病 奶牛酮病和脂肪肝综合征,南京农业大学动物医学院黄 克 和, 疾病引起严重的经济损失,酮病和脂肪肝综合征是奶牛重要的 群发性常见多发病,15%,5%,14.7%,43.1%,酮病的发病率,30%,35%,脂肪肝综合征的发病率,奶牛酮病、脂肪肝所造成的经济损失,酮病和脂肪肝,治疗费用,产奶量下降,继发病,伴发病,皱胃变位,胎衣不下,生产瘫痪,乳房炎等,损失151312,？, 疾病的分类,原发性酮病（生产性或自发性酮病）（primary ketosis, productive ketosis or spontaneous ketosis）干物质摄入减少而能量需求增加所致的能量负平衡 继发性酮病（secondary ketosis）采食量减少 食物性酮病（alimentary ketosis）青贮丁酸含量高 饥饿性酮病（starvation ketosis）体况不佳，饲料质量不良 特殊营养缺乏性酮病（ketosis due to specific nutritional deficiency）钴缺乏、磷缺乏,酮病的病因学分类,分类 I:,原发性酮病（生产性或自发性酮病）（primary ketosis, productive ketosis or spontaneous ketosis） 营养不足性酮病（underfeeding ketosis） 继发性酮病（secondary ketosis） 饥饿性酮病(starvation ketosis) 特殊营养缺乏性酮病（ketosis due to specific nutritional deficiency）,分类 :, I型酮病 自发性摄食不足 型酮病过于肥胖,脂肪肝 型酮病丁酸酸贮性酮病 (Holtenius,1996; Herdt, 2000),分类 :,临床性酮病(clinical ketosis) BHB1.5mmol/L (2.6 6.0mmol/L， 26.861.8mg/dL) AcAc500mol/L 亚临床性酮病(subclinical ketosis) BHB1.2-1.4mmol/L(14.4mg/dL) AcAc360mol/L,按有无临床症状分类, 疾病的主要发生机理,围产期奶牛能量代 谢障碍的主要特征,围产期奶牛能量代 谢障碍的主要环节,血糖,NEFA,肝脂沉积,肝糖异生,脂肪动员,脂蛋白合 成、转运,干物质摄入 生糖先质丙酸,能量需求,起始病因,起始病因,能量负平衡,酮血症,酮体生成,Energy Balance In Early Lactation, 围产期干物质摄入减少是酮病和脂肪肝的起始因素。 凡是能引起干物质摄入减少的原因和疾病均可引发该类疾病。但对围产期奶牛干物质摄入下降如此之大，持续如此之长的原因及其调控因素还不清楚。,围产期奶牛干物 质摄入减少的原因,机械性压迫,生 殖 状 态,能 量 贮 备,代 谢 信 号,Leptin,NPY,GLP-,生 殖 激 素,应 激 激 素,微 营 养 素,代 谢 产 物,神经内分泌因子,以往认为妊娠后期干物质摄入减少是由于胎儿增大和腹腔脂肪蓄积机械性压迫瘤胃，使瘤胃容积变小所致。但产后之初干物质摄入并未因胎儿的出生，瘤胃机械性压迫的自发解除而增加，表明瘤胃机械性压迫不是引起围产期干物质摄入减少的主要原因。,机械性压迫,围产期奶牛干物质摄入减少比其它动物和人的持续时间长、减少的幅度大，可能与生殖激素有关。 孕激素增加食欲，雌激素抑制食欲，其机制还不清楚。孕激素产前几天增加，雌激素妊娠后期增加，分娩后迅速下降。去卵巢鼠引起34周暂时性摄食增加，而给予生理剂量的雌激素则消除了这种作用。孕激素对包括摄食在内的能量平衡的作用几乎与雌激素相反。, 生殖状态,干乳期奶牛过于肥胖，产后干物质摄入明显减少，可能与能量代谢的调控机制有关。 在一定的生理条件下，干物质摄入与体储备呈负相关。瘦牛比肥胖牛利用脂类物质更迅速。 分娩体重与产后脂肪动员呈正相关，体重增加超过40Kg可明显抑制摄食。, 能量储备,I组（100） II组（120） III组（80）,干乳期低能饲喂，产奶量增加，明显高于高能饲喂牛。,干乳期低能饲喂，产后干物质摄入增加，明显高于高能饲喂牛。,不同能量摄入对围产期健康奶牛生产性能的影响, 干乳期高能饲喂，产前体重增加明显，产后失重也明显，能量负平衡严重；干乳期低能饲喂，产前体重增加不明显，产后失重少，能量负平衡程度轻，且持续时间明显缩短。,近年来研究表明，代谢信号(metabolic signals)对摄食调节具有相当重要的作用。代谢信号包括营养素、代谢产物、生殖激素、应激激素、瘦蛋白(Leptin)、胰岛素、肠肽、细胞因子和神经肽Y(neuropeptide Y，NPY)等。, 代谢信号,增加摄入 降低摄入 NPY 胰岛素 生长激素释放激素 Leptin 肽类 YY P物质 内啡肽 甲状腺素释放激素 强啡肽 高血糖素 黑色素释放激素 GLP-I 孕激素 雌激素,食物摄入调节的激素信号,代谢产物 牛血浆NEFA和VDMI呈负相关。在鼠NEFA 、甘油、酮体与干物质摄入呈负相关，作为干物质摄入减少的信号起重要作用。静脉注射内酯引起干物质摄入减少。,肝糖异生障碍是围产期奶牛能量代谢障碍的启动因素，决定着疾病的发生发展进程。 但在酮病和脂肪肝时肝糖异生能力到底是增加还是降低一直有争议。传统观点认为，酮病时肝糖异生能力下降。近年有的学者认为，酮病时增加，脂肪肝时降低。,生糖先质丙酸，乳酸，甘油， 生糖氨基酸(苏，丝，丙，甘氨酸)等 限 速 酶PC、PEPCK 激 素胰岛素、高血糖素等, 肝糖异生作用的限制因素：,脂肪动员的调节因素: 限速酶脂肪动员是甘油三酯脂肪酶(triglyceride lipase)催化完成的，其活性可受多种激素的调节，因此又称激素敏感脂肪酶(hormone sensitive lipase，HSL)。,脂肪动员是糖异生障碍的直接后果，是引发围产期奶牛酮病和脂肪肝的直接原因。, 激 素高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素与脂肪细胞膜受体作用，通过激活蛋白激酶活化甘油三酯脂肪酶，进而促进脂肪动员。在酮病、脂肪肝时，由于能量负平衡而发生低血糖，胰岛素分泌减少，使胰岛素与高血糖素二者比例下降，启动脂肪动员机制以缓解能量负平衡。高血糖素可通过提升血糖水平增加胰岛素的分泌，胰岛素则能抑制脂肪动员，降低酮体的生成和肝脂的沉积。, 酮病和脂肪肝是能量负平衡所引起的脂肪动员的直接后果，是围产期奶牛能量代谢障碍的最终结果。脂肪肝的实质是甘油三酯过度沉积。, 氧 化NEFA经氧化供能，但反刍兽肝氧化脂肪酸的能力有限。 酯 化NEFA酯化为甘油三酯(TG)。 TG水解TG水解，但反刍兽肝缺乏脂蛋 白酯酶和肝酯酶，TG水解受限。 TG转运TG以VLDL形式运出肝外，反刍 兽分泌载脂蛋白的能力比啮齿类动物低，致使TG在肝脏蓄积。, NEFA的去路:,疾病的诊断方法与评价, 酮病诊断标准： 亚临床性酮病(subclinical ketosis) BHBA 1.2 1.5 mmol/L AcAc 360 500mol/L Glucose 2.5mmol/L Triglyceride 10% （重度）, 常规诊断方法的评价 血液酮体的定量测定是诊断酮病可靠的指标，其中以BHBA最为可靠。 尿液酮体浓度的变动较大，测定结果易出现假阳性。 乳汁酮体浓度的变动较小，测定结果可靠，但敏感性较差。, 酮病诊断试纸条 “Ketolac BHB”(Hoechst)检测条用于检测乳、尿中的-羟丁酸，操作简便易行，是检测亚临床奶牛酮病的最佳方法。 运用基因组学、蛋白组学和代谢组学的理论和技术，寻找酮病和脂肪肝诊断的生物标记物，建立新的诊断方法。 B超技术用于脂肪肝的诊断。, 疾病的防控, 对妊娠后期母牛必须分群饲养，并密切观察牛体重的变化，防止过度肥胖。 每千克饲料干物质含奶牛能量单位1.43 个，粗蛋白质8%10%，钙0.6%，磷0.3%，精粗饲料比为2575，粗纤维含量不少于19%。, 对临产和产后奶牛进行代谢监测 建立奶牛群的酮体、葡萄糖、谷草转氨酶及游离脂肪酸等的血液相关指标的监测制度。 国外已开发出了适合临床使用的“Ketolac BHB”(Hoechst) 试纸条，通过检测乳、尿中 的-羟丁酸来监测奶牛酮病，操作简便易行。, 增加生糖前体物 目前,国外临床主要应用莫能菌素(瘤胃素) (monensin ,rumensin)，通过改变瘤胃微生物发酵基质来改变瘤胃中代谢产物的浓度，即增加瘤胃挥发性脂肪酸中丙酸的比例,从而增加 了肝脏糖异生作用的前体物。 产前10d 开始，饲料中加喂丙酸钠，每日110g，连续饲喂45w。, 补充代谢调节剂 胆碱和蛋氨酸均参与磷脂的形成，缺乏可诱导脂肪肝的发生，蛋氨酸还是合成载脂蛋白B(apo B)、载脂蛋白E(apo E)所必需的物质。 烟酸具有抗脂解作用，日粮中添加烟酸可以降低血浆NEFA 和酮体浓度,预防或降低脂肪肝发生率。,调控瘤胃微生物发酵增加生糖先质丙酸的生成 通过转座子诱变筛选出的埃氏巨型球菌（TnH6）和小韦荣球菌（TnH2）转座工程菌株均属于PTA基因缺失型氟乙酸抗性菌株，二者在体外均能使乙酸的生成能力明显降低，健康羊瘤胃接种，显著提高瘤胃丙酸的生成。 目前本研究室正在进行利用益生菌调节瘤胃代谢，大量产生生糖前体物的研究。,