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J. Gasteiner, T. Guggenberger, J. Häusler, A. Steinwidder, "用留置和无线数据传输装置连续和长期测量放牧奶牛的网孔pH",兽医国际, 卷。2012, 文章的ID236956, 7 页面, 2012. https://doi.org/10.1155/2012/236956
用留置和无线数据传输装置连续和长期测量放牧奶牛的网孔pH
摘要
本研究的目的是连续测定放牧奶牛瘤胃pH值,以监测饲粮对瘤胃pH值的影响。对6头经产奶牛口服了一种新型的留置ph测量和数据传输系统。在40 d的周期内每600秒测量一次瘤胃pH值。试验期为连续放牧(G)、连续放牧+ 4 kg/d干草每日喂饲2次(GH)和连续放牧+ 4 kg/d精料(GC) 3个处理(2头/个)。瘤胃pH显著降低()从博士在饲料转换到牧场期间。G、GH和GC的平均瘤胃pH值分别为6.36、6.56和6.01。平均24小时最低pH值分别为5.95、6.20和5.58。pH值低于6.3、6.0、5.8和5.5的时间,对于G,pH值分别为583、91、26和3 min/d,生长激素为97、12、0和0 最小/日,GC为1126、621、347和101 分别为分钟/天。结果受到饮食的显著影响。留置pH测量和数据传输系统是一个非常有用和合适的长期测量奶牛瘤胃pH的工具。
1.导言
瘤胃酸中毒主要为亚急性瘤胃酸中毒(SARA),以瘤胃ph异常低为特征。SARA是高产奶牛普遍存在的问题[1],但也在放牧奶牛[2,3.]。在喂饲高糖和淀粉含量口粮的生产系统中,SARA的风险增加。在这些情况下,我们可以找到含有大量物理有效纤维的口粮成分的替代品,从而减少反刍和中和唾液的产生[4- - - - - -6].在爱尔兰奶牛中,瘤胃酸中毒(pH≤5.5)的发生率为11%,42%的被检奶牛轻微感染(pH≤5.6-5.8)[3.].在以牧草和精料为主的澳大利亚奶牛中,SARA (pH)被发现[2].
降低了SARA对奶牛健康的负面影响;DMI、身体状况下降、腹泻、瘤胃炎和炎症、尾腔静脉综合征、皱胃移位/溃疡、蹄叶炎和免疫抑制疾病[5,12- - - - - -14].
SARA很难在现场诊断[1].瘤胃液的检测是评价发酵条件最有意义的标准,而网孔pH的测定是SARA的决定性测试[15- - - - - -17].
放牧牛的网孔pH值可在瘤胃液中测定,瘤胃液可由胃管收集[2,18,19或通过瘤胃穿刺术[2,3.,20.].用于收集瘤胃液的技术影响测量pH值的结果[7,21,22].Strabel等人[22]发现胃管取样显示的值比瘤胃穿刺取样高0.5 pH单位,因为样本被唾液污染。瘤胃穿刺可能对动物健康产生负面影响[22].
最近的技术使用放置在瘤胃内的留置pH探针[1或在网状物中[23,24].连续监测网织瘤胃pH值是有利的,因为可以记录昼夜变化[1,25,26].连续测定瘤胃pH的技术用于一系列科学研究[16,23,25,27,28].为了获得收集到的数据,存储芯片要么通过瘤胃取出[25,27- - - - - -31]或数据通过电缆传送到固定在动物身上的外部装置[16].
Gasteiner等人[26描述和评估了一种连续测量网孔pH值的方法,该方法使用无线数据传输单元,允许长期调查。当使用这种技术时,瘤胃瘘管牛不是必需的,因为探针是口服的。
本研究的目的是连续测定6头放牧奶牛的网孔pH,连续测定时间为40 d。在此期间,奶牛的饲料由谷仓转为牧场。放牧时,分别饲喂不同数量的精料和干草,监测饲粮对网红群落pH值的影响。
2.材料和方法
该研究于2010年5月至6月在奥地利施蒂里亚省的联邦农业研究和教育中心(HBLFA)进行。
2.1.技术体系
用于监测网孔pH值的嵌入式无线数据传输系统(奥地利格拉茨smaXtec动物护理有限公司)使用[26].测量间隔为600秒,使用ISM波段(433)传输存储的数据 该系统由微处理器控制。数据(pH值、温度)通过模拟数字转换器(a/D转换器)收集并存储在外部存储芯片中。由于其尺寸(长度:12 厘米;宽度:3.5 厘米;体重:210 g) ,这种留置系统可以口服给成年母牛,并且它是防裂的,对瘤胃液体有抵抗力[32].
在实验开始时,使用pH 4和pH 7缓冲溶液对pH探针进行校准。
2.2.饲养试验
放牧期从4月初开始,逐渐由谷仓向牧场过渡。在放牧期间,奶牛可以自由地进入连续放牧的草地,草地高度估计为"菲利普折叠板牧场仪表"
试验选用6头泌乳奥地利荷斯坦奶牛(产奶量21.4 kg/d±6.8 kg;奇偶校验;昏暗的;体重556 kg±34)。第1天至第26天,对6头奶牛进行相同的处理:在2 d的仓饲期(第1期)后,6头牛分别饲喂青贮草(50%)、干草(30%)和精料(20%),饲喂10 h /d的牧草(第2期),在此期间补充青贮草、干草和粮基精料。从第7天到第26天,奶牛每天在草地上放牧20小时(连续放牧),每天只中断两次2小时挤奶和补饲。采食量(kg DM/d)见表1.
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| a-c一行中没有公共上标的最小二乘平均值差异显著(). 1最小二乘均值的SE。 |
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从第27天开始,进行3个处理(每个处理2头奶牛);连续放牧+ 1.2 kg干草/d补充饲喂(G)、连续放牧+ 4.0 kg干草/d、连续放牧+ 3.3 kg干草(GH),每天饲喂2次。在这些饲养期间,牛被拴在一起,处理饲粮被单独喂养。所以每一头牛都是这部分研究的实验单位。
干草(7运动;5.4 MJ NEL/kg DM;535.8 g NDF/kg DM)和草青贮(3个运动;5.7 MJ NEL/kg DM;抽穗期采刈量8 cm, NDF 494.1 g /kg DM)。谷物精料(7项运动;7.7 MJ NEL/kg DM;199.3 g NDF/kg DM)。在谷仓饲养过程中,每天两次通过称量供料(单独饲喂和单组分称量)并减去剩余的饲料来测定个体采食量。干草和青贮饲草单次切割,每周在接近饲喂时采集具有代表性的抓斗样品,进行养分含量的化学分析。 To sample grass from pasture, a part of the plot was fenced out from grazing. During experimental period the fenced area was harvested three times, and grass samples were analysed chemically. The nutrient content of grass changed during the investigation (3 orts; 6.9–6.7 MJ NEL/kg DM; 354.3–384.2 g NDF/kg DM).
干草、青贮饲料、浓缩饲料和牧草的化学分析(Weende粗营养素、细胞壁分析)在用常规方法测定干物质后进行[33- - - - - -35].
采用Gruber等人的采食量预测方程计算总DM采食量[36]在这个方程中,营养因素(饲料质量和成分、浓缩物水平)和动物因素(产奶量、活重、哺乳期和品种)都被用作饲料摄入的预测因子。在总DMI的基础上,个体营养素摄入量通过与营养素含量浓度相乘计算。牧草采食量估计为干草、青贮饲料和谷物的计算总DMI和称重DMI的差值。
2.3.统计分析
采用GLM (ANOVA, Statgraphic Plus 5.1)和Dunnett 's多重比较法进行统计分析,确定不同饲养策略的pH均值差异。值小于0.05被认为是显著的。
3.结果
检查时间为40天,所有留置探针工作彻底,可记录144个数据集/牛/天的网孔pH值。挤奶室里安装了接收无线电信号的天线,在挤奶过程中每天读取两次数据。在第1-7期(第1-26天),平均网孔pH显著()在所有6头奶牛中均下降。第1期的平均网孔pH为pH稳定下降至pH在第7阶段(图1).
24小时最低pH值从第1阶段(6.23)持续下降至第7阶段(5.75),且时间pH值显著低于5.8()在第7阶段(96 min/d)比第1阶段和第2阶段(0 min/d)增加。
直到第26天,6头奶牛在每天放牧20 h时,网孔pH无显著差异。在那之后,奶牛在第27天“停止进食”6个小时(图)2),导致网孔pH明显升高。饲喂后即刻,两组网孔pH均降低。G组的pH下降维持在第26天的水平,GC组的网孔pH下降到更酸的阶段。
结果表明,添加4 kg精料显著()降低的网织瘤胃pH(GC)(表2).
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| 得了一行中没有公共上标的最小二乘平均值差异显著(P< 0.05). 1最小二乘均值的SE。 |
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GC饲粮的平均网孔pH(6.01)显著()降低,而与“停止喂食”期之前的过程相比,网织瘤胃pH值G没有变化。气相色谱中平均24小时最低pH值为5.58。当GC为347时,pH值低于5.8的时间 分钟,低于5.5分时为101分钟。然而,G组网织瘤胃pH值低于5.8达26天 最小/日,生长激素为0 分钟/日。生长激素的网织瘤胃pH值最高().
4.讨论
目前的研究表明,放牧奶牛有潜在的SARA发生风险,尤其是在从谷仓饲养到牧场的饲料转换期间,以及在放牧期间额外饲喂谷类浓缩物时。
重复测量网孔pH值仍然是量化瘤胃产酸、去酸和缓冲能力之间平衡的唯一方法[37].在我们的研究中,pH值是在网状体底部连续测量的,因为口服给药的探针在给药后至少24小时会因其重量而到达网状体底部[26,38].研究还证明,测量牛的网状pH值具有代表性的瘤胃pH值[38,正是出于这个原因,我们在工作中使用了“网孔pH”这个术语。Gasteiner等人[26]通过比较体内测量前后的标准pH稀释液(pH 4,pH 7)来评估留置系统;本研究的相关系数为0.9987。漂移pH4为0197pH = 0,070, pH = 0,1070088年。
众所周知,牛需要至少7 d的适应期才能从不同的饲粮过渡而不出现任何并发症。临床和亚临床酸中毒可以通过消除这一适应阶段或突然改变饮食组成而在实验上诱发[39,40].在我们的研究中,所有6头牛在饲料转换期间以相同的方式处理,直到第27天。在这些阶段,所有6头牛的网织瘤胃pH值均显著降低().而第1期的平均网孔pH为, pH降低为pH在第7阶段,但在24小时最小pH值分别为6.23和5.75。瘤胃pH <5.8的奶牛被认为受到SARA的影响[20.].
本研究放牧奶牛网孔的平均pH为,饲喂试验结果受日粮().G、GH和GC的平均网孔pH分别为6.36、6.56和6.01。在对20项研究的回顾中,其中新鲜牧草占日粮的70%,每日平均pH值为6.16(范围5.6-6.7)[41].这些发现在我们的研究范围之内。网孔pH的降低可以看作是牧草营养成分变化的结果。试验1 - 7期NDF由第1期的454 g/kg DM降至第7期的391 g/kg DM,能量由5.99 MJ NEL上升至6.67 MJ NEL。在饲料、奶牛个体和牛群的评估表明瘤胃pH值不理想的情况下,提供高NDF补充饲料源,如干草,可能有利于奶牛的健康和生产力[4].
本研究中G、GH和GC的24 h最低pH分别为5.95、6.20和5.58,饲喂组间差异显著().根据Nordlund和Garrett的定义,胃癌动物受SARA影响[20.].
网孔pH值的日平均值可能不能充分反映其高度可变的特性[41].虽然网孔的日平均pH值可以保持相对较高,但网孔的日最深pH值(最低点)可能小于5.8,被认为是酸中毒。只有在使用连续测量系统时,才能进行这种具体的分析和计算。在目前的研究中,在40天的时间内,每头奶牛每天进行144次pH测量,以获得具有代表性的数据量。pH在6.3、6.0、5.8和5.5以下的时间,G为583、91、26和3 min/d, GH为97、12、0和0 min/d, GC为1126、621、347和101 min/d。膳食NDF可以解释这一结果。NDF以G组最高(416 G /kg DM), GC组最低(359 G /kg DM)。可以说,高发酵性饮食需要足够数量的NDF/纤维,以减少亚急性和临床酸中毒的风险。
不同组别的作者在测量pH值的时间/值关系上构建分段,并计算高于或低于某一特定pH阈值的时间。Nocek等人[30.在一定范围内(<5;5 >, < 5.5;5.5 >, < 6)。Plaizier等人[6显示pH值在5.6以下的持续时间为每24小时分钟。随着时间/值的分割更容易解释。彭纳和欧巴[42]结果表明,日粮糖浓度的增加不影响持续时间(h/d)和面积(pH×min/d)。
我们的研究表明,当4 kg/d粮基精料饲喂放牧奶牛,网织瘤胃pH值显著降低。这些发现与一项试验一致,该试验发现,在放牧期间花费的时间减少了,并且补充6.5%时需要较低的饲料摄入量 kg谷物浓缩物,每天喂2次或4次[43].由于牧场营养成分(主要是纤维、蛋白质和糖)的逐渐变化,我们的研究中没有进行拉丁方设计。优质牧草与谷物浓缩物相结合是高度可发酵的日粮,消化后我们发现VFA浓度较高,瘤胃pH值相对较低[44]在本研究中,放牧期间的草地高度为4.0–5.5 厘米
使用留置pH测量系统可以证明昼夜pH值的变化。有证据表明,研究奶牛在第27天“断奶”6小时(图1),这导致所有奶牛的网织瘤胃pH值明显升高,这是由于缺乏饲料摄入和唾液分泌增加所致。Schwartzkopf-Genswein等人[45]观察到一些动物采食量减少,其中发酵酸产量有限导致瘤胃pH升高。
有强有力的证据表明,牛网织瘤胃酸中毒阶段的发展涉及到饲料摄入、饮食组成、饲养管理、饲养行为和个体动物之间的强烈相互作用。
5.结论
饲料对网孔pH有显著影响。由此可见,在实际条件下,奶牛在换料期和饲粮与饲料精料相结合时可能发生SARA。所述的留置式pH测量装置是一种非常有用的工具,也可用于实际目的。
致谢
作者希望感谢smaXtec动物护理(Graz,奥地利)的工作人员在执行这项工作期间提供的帮助。
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