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在水牛养殖中,死胎(SB)是导致繁殖和经济损失的重要问题。研究人员调查了埃及水牛 SB 发生的潜在风险因素,并评估了正常出生和 SB 出生小牛的血清代谢、氧化还原及免疫炎症指标。结果发现多种因素与 SB 相关,为防控提供依据。
在动物养殖领域,水牛作为重要的家畜,为许多国家尤其是热带和亚热带地区的肉类及奶类生产做出了重要贡献。然而,水牛的繁殖问题却一直困扰着养殖户,其中死胎(Stillbirth,SB)现象尤为突出。死胎不仅意味着新生小牛在分娩前、分娩过程中或分娩后不久(24 - 48 小时内)死亡,给动物福利带来负面影响,还会造成巨大的经济损失,包括小牛销售和替代价值的丧失、母牛死亡率上升、生育能力下降、过早淘汰以及产犊前后不必要的兽医服务成本增加等。
尽管人们已经知道一些可能导致水牛死胎的因素,如年龄、品种、产犊管理等,但仍有许多不明原因的死胎案例。而且,对于死胎与环境、生理因素之间的关系,以及血液代谢物、氧化还原状态和免疫炎症指标在其中所起的作用,了解还十分有限。为了深入探究这些问题,来自埃及多所大学和研究机构(如 Zagazig University、Damietta University、Aswan University、Alexandria University、Animal Production Research Institute 等)的研究人员开展了一项针对埃及水牛死胎的研究。该研究成果发表在《Tropical Animal Health and Production》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们收集了 364 头埃及水牛在 2020 - 2023 年期间的 1249 条记录,涵盖了小牛和母牛的识别编号、母牛体况评分(Body Condition Score,BCS)、产犊年份、季节、妊娠期、小牛性别、母牛胎次以及死胎发生情况等信息 。其次,在 2023 年选取了 10 头外观正常、足月妊娠(≥310 天)且无难产迹象的死胎小牛和 10 头正常出生小牛进行血液采样 。随后,对血液样本进行了多方面分析,包括利用自动分析仪检测血清中的总蛋白、胆固醇、转氨酶等生化指标,评估代谢和肝、肾、胰腺功能;采用分光光度法测定血清总抗氧化能力(Total Antioxidant Capacity,TAC)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)等氧化还原状态指标;通过免疫酶法检测白细胞介素 - 6(Interleukin - 6,IL - 6)、干扰素(Interferons,IFN - γ)等免疫反应指标 。最后,运用多元混合效应逻辑回归模型分析潜在风险因素对死胎发生的影响。
研究结果
- 死胎和存活率的总体分布:研究发现,埃及水牛死胎的发生率为 6.64%,存活率为 93.36%。这一数据表明,死胎问题在埃及水牛养殖中不容忽视,需要进一步探究其背后的原因。
- 死胎的风险因素:通过对多个潜在风险因素的分析,研究人员发现 BCS、妊娠期(Gestation Period,GP)、胎次、产犊季节、性别和产犊年份对死胎的发生均有显著影响 。肥胖母牛的死胎几率更高(OR = 1.877),而体况中等(OR = 0.386)和偏瘦(OR = 0.191)的母牛死胎几率较低。妊娠期≥305 天的母牛产下死胎小牛的可能性比妊娠期 < 305 天的母牛低 73.7%(OR = 0.246) 。随着胎次增加,死胎风险逐渐降低,二胎母牛死胎概率降低 12.7%(OR = 0.873),而五胎母牛增加 67.4%(OR = 0.326) 。与春季相比,夏季产犊时死胎发生概率增加一倍(OR = 2.015)。雄性小牛的死胎几率是雌性小牛的 2.476 倍。从产犊年份来看,2020 - 2023 年间,死胎发生概率下降了 58.9%(OR = 0.411)。
- 生化血液参数:对比死胎小牛和正常出生小牛的血液生化参数,发现死胎小牛血清中的尿酸、肌酐、天冬氨酸转氨酶(Aspartate Aminotransferase,AST)、丙氨酸转氨酶(Alanine Aminotransferase,ALT)、乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)、γ - 谷氨酰转移酶(Gamma - Glutamyl Transferase,GGT)、胆固醇、胆红素、淀粉酶和脂肪酶水平均显著高于正常出生小牛,而血清尿素和总蛋白水平在两组间无显著差异 。这表明死胎小牛的肝、肾、胰腺等器官功能可能存在异常。
- 抗氧化指标:在抗氧化指标方面,死胎小牛血清中的丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平显著升高,而谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GPx)活性显著降低,总抗氧化能力(TAC)和超氧化物歧化酶(SOD)水平在两组间无显著差异 。这说明死胎小牛的抗氧化防御系统可能受到了损害。
- 免疫参数:免疫参数检测结果显示,死胎小牛血清中的促炎细胞因子 IL - 6、IFN - γ 和肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF - α)水平明显高于正常出生小牛,而免疫球蛋白 G(Immunoglobulin G,IgG)和溶菌酶活性(Lysozyme Activity,LYZ)则显著低于正常出生小牛 。这表明死胎小牛的免疫功能可能存在紊乱。
研究结论与讨论
综合研究结果,研究人员得出结论:与炎症诱导、免疫系统反应紊乱和氧化还原状态相关的因素,如母牛肥胖、高温环境和氧化应激,是埃及水牛死胎的主要诱发因素。此外,母牛身体成熟度不足也在死胎案例增加中起到重要作用 。
从风险因素角度来看,肥胖母牛的死胎几率较高,可能是因为肥胖导致骨盆区域脂肪过多,减少了骨盆面积,影响了围产期福利,虽然本研究中死胎小牛未记录难产情况,但仍可能潜在增加死胎风险 。夏季高温高湿的环境对母牛健康和福利产生负面影响,同时秋季和春季的饲料中可能含有干扰内分泌系统的植物雌激素,这些都可能导致死胎率上升 。妊娠期较短和头胎母牛死胎率较高,可能与胎儿宫内生长受限、生理系统发育不完全以及能量分配优先满足母体需求有关 。雄性小牛死胎几率高,可能与其性激素的免疫抑制作用、体重较大导致分娩时间延长以及分娩过程中的缺氧和酸中毒有关 。
从生物标志物角度分析,死胎小牛较高的免疫炎症反应、较弱的氧化还原防御系统以及受损的器官功能,可能是多种因素共同作用的结果。虽然感染性疾病通常会导致免疫炎症反应和氧化还原系统受损,但本研究中的母牛和小牛均健康,说明可能存在其他因素,如奶牛常见的负能量平衡,在妊娠后期和产后的过渡时期,奶牛面临多种压力,可能导致炎症和免疫功能紊乱,影响胎盘功能,进而增加死胎风险 。
这项研究的重要意义在于,它首次系统地描述了埃及水牛死胎发生的风险因素,并通过对免疫球蛋白、抗氧化指标、免疫标志物和代谢谱的检测,为进一步阐明水牛死胎的原因提供了有价值的参考。基于这些发现,研究人员提出了一系列防控死胎的措施,包括调整母牛围产期体况、确保初产母牛充分成熟、维持适宜的环境温度、监测饲料及其次生代谢物,以及在可能的情况下控制小牛性别等 。这些措施对于减少埃及水牛死胎的发生、提高水牛养殖的经济效益和动物福利具有重要的指导意义,也为其他地区水牛养殖和相关研究提供了宝贵的借鉴。