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摘要：隨著我國奶牛養殖業向規模化、集約化養殖模式的發展，為提高奶牛的產奶性能，養殖者大量飼喂以谷物淀粉為主要能量飼料的高精料日糧，使得誘發奶牛亞急性瘤胃酸中毒的風險幾率增加，繼而造成干物質采食量下降、蹄葉炎及腹瀉等癥狀，嚴重的會誘發一系列代謝紊亂性疾病增加了奶牛的淘汰率。論文主要從奶牛亞急性瘤胃酸中毒的病因、臨床癥狀、診斷方法及對奶牛的危害等方面進行綜述，以期為開展牛群健康監測及有效控制或減少亞急性瘤胃酸中毒的發生提供參考。

關鍵詞：亞急性瘤胃酸中毒；病因；臨床癥狀；診斷；奶牛

近年來，隨著乳制品需求量的增加，我國奶牛業正逐步向規模化、集約化養殖模式發展。奶牛的生產性能在一定程度上雖有所提高，但隨著產奶量的日益增加，更為有效地滿足奶牛的營養需求已成為科研工作者和養殖者面臨的巨大挑戰［1］。在生產實踐中，養殖者通過增加高精料的使用來滿足其能量需求，最終達到提高奶牛生產性能的目標，與此同時，誘發了一系列代謝性疾病的發生，尤以亞急性瘤胃酸中毒（subacuterumenacidosis，SARA）為代表的營養代謝病最為突出［2］。在我國，SARA的發病率呈逐年上升趨勢，不僅對高產奶牛的健康造成威脅，同樣也會對養牛業生產帶來巨大的潛在經濟危害［3－4］。具體表現為動物的干物質采食量和產奶量下降，生產率降低，更為嚴重的是會繼發一系列亞健康疾病，增加了奶牛的淘汰率［5］。目前，該病已成為國內外奶牛業研究的熱點，且越來越受到奶牛養殖者和科研人員的關注。因此，通過查閱SARA在國際上研究的最新成果和進展來綜述該病的病因、臨床癥狀、診斷方法及對奶牛的危害，以期為開展牛群健康監測及有效控制亞急性瘤胃酸中毒的發生提供參考依據。

1SARA的定義和pH臨界值

奶牛SARA的發生是由于瘤胃內大量揮發性脂肪酸（volatilefattyacid，VFA）的產生并累積，使瘤胃pH長時間維持在較低水平，造成微生物區系發生改變，進而引起的一種慢性代謝疾病。目前，瘤胃pH是衡量瘤胃酸中毒嚴重程度的關鍵指標，但SARA發生時，pH的臨界值仍存在較大的分歧［5］。PennerGB等［6］研究認為，瘤胃pH5．5可作為判定SARA發生的臨界值。WangDS等［7］和PetzoldM等［8］研究發現，瘤胃pH5．8可作為衡量SARA發生的臨界值。楊淑青［9］研究表明，瘤胃pH5．8不宜作為判定SARA發生的臨界值，而pH5．5可作為衡量SARA發生的臨界值，并以瘤胃pH＜5．5持續時間的長短和曲線面積的大小來判定SARA發生與否及其嚴重程度，曲線面積越大，說明其越嚴重。

2發病原因

目前，奶牛發生SARA在規模化養殖中普遍存在，但其發生原因涉及很多因素且較為復雜，因素之間往往相互關聯、相互影響，但最主要是由于反芻動物采食大量易發酵的碳水化合物飼料的同時，高品質的粗飼料攝入量不足所導致。其結果導致大量VFA在反芻動物瘤胃內累積，使瘤胃pH長時間維持在較低水平。另外，采食大量易發酵的碳水化合物飼料或顆粒飼料粉碎過細，導致奶牛采食有效纖維含量較低［10］，降低動物的咀嚼次數，增加SARA的患病風險。SARA的發生與瘤胃乳頭的大小和密度也有關［2］。很多資料表明，由低精粗比日糧向高精粗比日糧過渡時，瘤胃乳頭發揮著巨大的作用，瘤胃上皮的吸收能力也會受日糧結構的影響。由于干乳期瘤胃乳頭的長度和密度會減少，導致泌乳初期奶牛瘤胃的吸收能力顯著下降，但隨著高精料日糧的飼喂，瘤胃乳頭的長度和密度會相應增加，使得瘤胃的吸收能力得到恢復。由此可知，泌乳初期奶牛比泌乳中期和后期的奶牛患SARA的風險更大。總之，參考目前國內外相關文獻可知，急性瘤胃酸中毒（acuterumenacidosis，ARA）的發病原因已經確定，但有關SARA發病原因的報道較少，究竟是由某單一因素引起還是由多種因素協同作用引起的，至今仍存在較大的爭論，還需要做出更深入的研究。

3發病率

由于我國優質粗飼料短缺，大部分地區將秸稈作為反芻動物的主要粗飼料。因此，為了提高奶牛的生產性能，不得不大量飼喂高精料日糧來滿足反芻動物的營養需求。然而，在提高奶牛生產性能的同時，也增加了以SARA為代表的營養代謝病的發病率。研究顯示，奶牛SARA的發病率在泌乳初期為11％～29．3％，泌乳中期為18％～26．4％。KleenJL等［11－12］對荷蘭和德國不同牛場進行SARA檢測時發現，荷蘭圍產期奶牛的總發病率為13．8％，德國北部農場奶牛的發病率為20％，且不同牛場的發病率在0～38％之間波動。也有學者對伊朗的10個奶牛場進行SARA檢測，結果表明，泌乳初期和泌乳中期奶牛SARA的發病率分別為29．3％和26．4％。StefaskaB等［13］在2016年調查中發現，在213頭奶牛群中，SARA的發病率占14％。截止目前，我國雖然還沒有相應的調查數據，但在我國牛羊養殖集約化和產奶量、日增重不斷提高，優質粗飼料不足而大量使用精飼料的國情下，推測SARA的發生更為普遍、更為嚴重。

4臨床癥狀

發生SARA時，奶牛的采食量和產奶量降低，進而引發腹瀉、瘤胃炎和蹄葉炎等一系列疾病，不僅對奶牛的生產性能造成影響，嚴重時會危及動物健康。

4．1干物質采食量下降干物質采食量（DMI）下降通常是SARA奶牛常見的臨床癥狀且易察覺。相關研究表明，維持奶牛食欲的最低pH為5．5，所以當瘤胃pH低于5．5時，會出現DMI下降的現象。據報道，在誘導SARA期間奶牛全混合日糧（totalmixedration，TMR）的采食量與健康奶牛相比下降高達25％［14］。瘤胃蠕動變弱也是奶牛DMI下降的原因之一。有研究者認為，當日糧中精料含量較高時，會增加瘤胃內短鏈脂肪酸（short－chainedfattyacids，SCFA）的產量，降低瘤胃pH，使瘤胃微生物區系發生改變，最終導致瘤胃蠕動減弱，進而降低奶牛的DMI。另外，瘤胃VFA特別是丙酸含量的提高、瘤胃滲透壓的升高、纖維消化率降低及瘤胃細菌分解造成的奶牛體內不同器官發生炎癥反應等因素，也可能是奶牛DMI下降的原因。

4．2蹄葉炎蹄葉炎的科學名稱為“無菌性蹄皮炎擴散癥”，是指在足內側真皮層發生炎癥。這是一種與諸多因素有關的蹄葉真皮組織彌散性無菌炎癥反應，是牛群發生跛行的主要原因，尤其在奶牛場中更為常見。因營養因素導致奶牛發生的ARA和SARA，是與此（蹄葉炎）密切相關的，但其機理尚不清楚。據報道，奶牛患SARA的過程中，慢性蹄葉炎對奶牛的影響非常大，且該病是群體中表現最為典型的臨床癥狀之一，其特征為蹄變色，蹄底部出血、潰瘍或化膿，蹄變形等。當畜群體中蹄葉炎的發病率超過10％時，可以考慮該畜群是否出現SARA的現象［15］。另外，蹄葉炎和相關爪角病變是由多種因素及其性質的結合所導致，如遺傳學，構象特征，糞便處理系統以及某些傳染病的存在都會影響SARA在奶牛群中引發蹄葉炎的發病率。因此，這是奶牛業重點關注的動物健康和動物福利問題。

4．3腹瀉及糞便理化性質的改變奶牛發生腹瀉一直與SARA聯系在一起。通過觀察糞便的理化性質可作為判斷奶牛健康情況的一種方法。根據相關報道，奶牛發生SARA后糞便結構松軟，呈淡黃色、微亮，有酸臭味，出現泡沫狀糞便，其糞便pH低于正常奶牛的pH，并含有比正常奶牛更多的未消化纖維或谷物（甚至有整粒谷物的存在）。來自瘤胃的大量可發酵的碳水化合物在后消化道（直腸）過度發酵，產生揮發性脂肪酸（volatilefattyacid，VFA）和CO2等氣體，VFA能夠被吸收［16］，但微生物蛋白會被分泌到糞便中，進而與產生的氣體結合形成泡沫狀糞便或腹瀉。另一個原因可能是由于大量的SCFA在瘤胃發酵過程中產生，引起消化道內的滲透壓升高，較多的水被吸收，使其糞便變稀導致腹瀉。這種高滲環境在患SARA的奶牛群中最常見。

4．4乳脂率降低SARA和乳脂率下降的關系是多樣而復雜的。泌乳狀態、繁殖和飼料成分等幾個因素都會影響奶牛的乳脂率。瘤胃酸中毒是導致乳脂率下降的原因之一。由于奶牛受瘤胃酸中毒的影響，使其發酵模式發生改變，抑制瘤胃內細菌的產生，而脂肪酸含量的增高，會降低乳脂率。在一項500頭患SARA奶牛的案例研究中，計算出產奶量每頭牛每天減少3kg，乳脂率和乳蛋白分別下降了0．3％和0．12％［17］。通常認為，乳脂率下降大多發生在個體奶牛中且不易被監測到。在荷斯坦奶牛群中發現，當有10％以上的牛乳脂率低于2．5％時，可作為該牛群患SARA的依據。DanscherAM等［18］研究認為，奶牛患SARA其乳脂率較健康奶牛降低4．14％。另外，XuC等［17］、BipinKC等［19］和MalekkhahiM等［20］研究均表明，奶牛患SARA其乳脂率會下降。但也有部分研究表明在誘導奶牛發生SARA的過程中，并未發現乳脂率下降的現象。據報道，SARA發生在短期對乳脂率沒有影響。乳脂率存在不同程度的下降，可能與誘導SARA發生的持續時間不一致有關。除上述典型的臨床癥狀外，奶牛瘤胃炎、肝膿腫、體況下降和高淘汰率等都可作為診斷SARA發生的輔助方法。

5診斷方法

患SARA奶牛的臨床癥狀不明顯，有的會在發病后的數周或數月出現，甚至會被其他癥狀所掩蓋，所以因缺乏病理癥狀和延遲出現的一些臨床癥狀導致SARA在一些奶牛群中的現場診斷非常困難，但可以通過對其臨床參數進行監測，為SARA的早期診斷提供幫助。

5．1瘤胃液溫度Al－ZahalO等［21］研究顯示，瘤胃液溫度與SARA之間呈負相關，因此，也可用瘤胃液溫度作為判斷奶牛發生SARA的指標。瘤胃液溫度有時也會受到其他因素的影響，如日糧組成、飲水量等。但當瘤胃液溫度在39℃～41℃范圍波動時，瘤胃pH會在5．0～5．6之間波動，這對診斷SARA的發生尤為關鍵。

5．2血氣分析血氣分析是診斷奶牛SARA結果較為準確的一種方法。與瘤胃穿刺法相比，該方法對動物的刺激更小一些。誘導動物發生SARA后，血液中的pH、碳酸氫鹽濃度和堿過量會輕微下降，但有時碳酸氫鹽濃度和堿過量會顯著降低。當瘤胃的pH小于5．5時，血液pH、PO2和PCO2含量會顯著降低，基于此，血氣分析可作為診斷發生SARA的參數。另外，對奶牛場的調查顯示，患SARA奶牛的血液PCO2相對較高，而pH和PO2相對較低。但一些研究發現血液PCO2顯著增加，而PO2未有變化［22］。

5．3糞便中的脂多糖早期研究表明，脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的吸收與釋放可引起反芻動物瘤胃酸中毒的發生。奶牛采食過量的易發酵碳水化合物后會引發SARA，導致糞便中革蘭陰性菌LPS濃度升高。PlaizierJC等［23］指出，飼喂低中性洗滌纖維（neu－traldetergentfiber，NDF）日糧的奶牛其糞便LPS濃度比飼喂正常NDF日糧的奶牛大約高2倍。Ga－kharN等［24］發現，誘導奶牛發生SARA增加了糞便中LPS的濃度。因此，通過對糞便中LPS的檢測，有助于奶牛SARA的診斷。

5．4其他診斷方法除上述方法外，瘤胃pH、瘤胃LPS、尿液中pH及瘤胃氣體中氨濃度等均可作為診斷SARA發生的輔助指標。

6SARA的影響

6．1SARA對瘤胃上皮屏障功能的影響SARA會對動物的瘤胃產生負面影響。國內外研究結果表明，當反芻動物發生SARA后，易發酵的碳水化合物在瘤胃內大量累積，首先刺激了胃腸道內消化酶的活性，緊接著破裂的菌體細胞壁會產生大量的內毒素，最終導致瘤胃健康受損。過多的VFA會降低瘤胃的pH，大部分細菌在這種低pH狀態下很難存活，但乳酸菌不受影響，因此產生的乳酸會進一步降低pH，進而破壞瘤胃黏膜屏障功能［25］。本研究團隊前期研究表明，SARA會引起奶山羊瘤胃乳頭脫落，瘤胃上皮角質層厚度降低，并抑制瘤胃上皮細胞的增殖，促進其凋亡［26］。楊淑青［9］研究發現，SARA會導致奶山羊瘤胃上皮的形態結構發生改變，上皮細胞間緊密連接（tightjunction，TJ）結構破壞，上皮細胞的通透性顯著增大。

6．2SARA對瘤胃發酵模式、微生物區系的影響發生SARA的動物，瘤胃pH較低；瘤胃內乙酸濃度、乙酸／丙酸的比例顯著降低，而丙酸、戊酸及TVFA濃度會顯著升高，丁酸濃度極顯著升高。隨著日糧中精料含量的增加，奶山羊瘤胃液和血液中的LPS含量會顯著增加，伴隨著SARA病情的加重，LPS呈升高趨勢［27］。當奶牛發生SARA時，瘤胃LPS含量從545EU／mL上升到825EU／mL。鄒宇航［28］研究發現，動物發生SARA后，瘤胃內微生物結構與數量也會發生改變，乳酸桿菌數量增加，瘤胃細菌與產乳酸菌的菌群結構發生改變以及原蟲數量和纖維分解菌數量的降低，使其纖維消化率下降。

6．3SARA對奶牛業經濟效益的影響很明顯，SARA對奶牛業經濟效益產生了重大影響。患SARA奶牛因產奶量下降，牛奶生產效率降低，死亡損失增加等給奶牛場帶來巨大的經濟損失。據報道，SARA每年可使美國的奶牛行業損失5億～10億美元，每天就產奶量這一項指標，損失高達1．12美元。在一項500頭奶牛場的研究中，由于受SARA的影響，每年每頭奶牛會有400美元～475美元的經濟損失。有研究表明，患SARA奶牛的產奶量每頭牛減少了2．7kg／d，乳脂率下降了0．3％，乳蛋白下降了0．12％，每頭奶牛在整個泌乳期也因此有高達400美元的經濟損失（排除獸醫治療費用）。SARA奶牛因跛行病理癥狀每年損失216美元，導致產奶量損失達38％［29］。

7小結

飼喂大量谷物類飼料可以在短時間內提高奶牛的生產性能，但從長遠來看，這些飼料可能會誘發一系列的亞健康疾病，尤以SARA最為顯著。SARA是現代高產牛群所面臨的最重要的代謝紊亂性疾病之一，因動物福利和經濟效益問題而備受關注。因此，研究SARA的發生與危害，對進一步開展牛群健康監測，提高養牛業的經濟效益具有重要意義，同時為SARA的有效預防提供參考。

作者：王夢雅1，2；徐明1；高民2；胡紅蓮2 單位：1．內蒙古農業大學動物科學學院，2．內蒙古農牧業科學院動物營養與飼料研究所