CN103300227A - 一种防治瘤胃酸慢性酸中毒的硫胺素制剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防治瘤胃酸亚急性酸中毒的硫胺素制剂的配制和其使用方法，用于反刍动物瘤胃慢性酸中毒的防治。该制剂的成分组成：硫胺素180mg；延胡索酸8g；碳酸氢钠0.5g；烟酸0.03g，氧化镁0.17g。本发明的硫胺素制剂可通过促进碳水化合物代谢的正常进行，减少乳酸和VFA的积累，调节瘤胃菌群平衡以提高瘤胃pH值而改善反刍动物瘤胃发酵，从而起到预防及治疗瘤胃酸中毒、改善反刍动物瘤胃健康、提高反刍动物生产性能的作用。

Description

一种防治瘤胃酸慢性酸中毒的硫胺素制剂

技术领域

本发明涉及一种防治瘤胃酸亚急性酸中毒的硫胺素制剂的配制和其使用方法，用于反刍动物瘤胃慢性酸中毒的防治。

背景技术

随着畜牧业逐步向集约化和高效生产发展，在现代奶牛、肉牛和肉羊生产中，为了提高生产效率而大量饲喂以淀粉为主要能源的高精料饲粮，在生产水平提高的同时，也导致以慢性瘤胃慢性酸中毒（Subacute Ruminal Acidosis，SARA）为主的代谢性疾病的发病率提高。在欧美等发达国家，慢性瘤胃酸中毒已成为奶牛、肉牛养殖场关注的主要营养代谢病，北美国家每年奶牛产业因瘤胃酸中毒损失5～10亿美元（Mutsvangwa，2003）。而我国粗饲料质量普遍较差，实际生产中常大量使用富含碳水化合物的精料以提高动物生产性能，致使高产奶牛和强度育肥的肉牛、肉羊发生瘤胃慢性酸中毒的情况普遍存在，其发病率呈逐年上升并成为制约我国奶牛、肉牛育肥生产的重要因素之一。长期以来，人们一直认为反刍动物瘤胃的微生物能合成充足的硫胺素，并能满足其营养需要（Bechdel等，1928；Miller等，1986；Zinn等，1987）。然而，在生产中发现：反刍动物在高精料的饲养条件或泌乳期及妊娠期等特殊生理状况下也需要在日粮中添加硫胺素等水溶性维生素，一旦机体缺乏硫胺素，则碳水化合物代谢受阻，就会导致中间代谢产物乳酸积累及挥发性脂肪酸比例的失衡而诱发瘤胃酸中毒。根据瘤胃酸中毒的发病机制及硫胺素的作用途径，我们通过大量的试验研究发现了直接添加盐酸硫胺素预防瘤胃慢性酸中毒的特殊方法。采用直接向饲料中添加硫胺素制剂的方式，改变了传统的直接灌注碳酸氢钠、添加氧化镁来中和瘤胃内过量挥发性脂肪酸及添加莫能菌素等抗生素的方法，可减少对反刍动物造成的直接伤害和生产力的下降。

发明内容

为了解决与改善目前高精料饲养条件下反刍动物瘤胃慢性酸中毒的现状，本发明提供一种新的预防及治疗瘤胃慢性酸中毒的复合制剂。

硫胺素（又称为维生素B₁）属水溶性维生素，是动物体内能量代谢途径中重要的辅酶。它以硫胺素焦磷酸辅酶（TPP）的形式参与碳水化合物代谢过程中α-酮酸的氧化脱羧反应，是动物体内整个能量代谢过程和支链氨基酸代谢所必需的水溶性维生素；同时对神经和大脑功能也有重要作用（Combs，1992）。长期以来，人们一直认为反刍动物瘤胃的微生物能合成充足的硫胺素，并能满足其营养需要（Bechdel等，1928；Miller等，1986；Zinn等，1987）。然而，在生产中发现：反刍动物在高精料的饲养条件或泌乳期及妊娠期等特殊生理状况下也需要在日粮中添加硫胺素等水溶性维生素，一旦机体缺乏硫胺素，则碳水化合物代谢受阻，就会导致中间代谢产物乳酸积累及挥发性脂肪酸比例的失衡而诱发瘤胃酸中毒。基于此原理，本发明提供一种新的预防及治疗瘤胃慢性酸中毒的复合制剂。

本发明复合制剂是以盐酸硫胺素为关键物，配以反刍动物所需的维生素和微量元素。其配料的组份与配比为：硫胺素180mg；延胡索酸8g；碳酸氢钠0.5g；烟酸0.03g，氧化镁0.17g。

本发明复合制剂饲喂反刍动物的方法是：

(1)传统饲喂方式：即精、粗料分开饲喂方式，每天于奶牛混合精料中添加盐酸硫胺素复合制剂；添加量为：硫胺素180mg/kg；延胡索酸8g/kg；碳酸氢钠0.5g/kg；烟酸0.03g/kg，氧化镁0.17g/kg；

(2)全混合日粮饲喂方式：盐酸硫胺素复合制剂与混合精料混匀后再与奶牛其它日粮混合均匀；添加量为：硫胺素180mg/kg；延胡索酸8g/kg；碳酸氢钠0.5g/kg；烟酸0.03g/kg，氧化镁0.17g/kg。

由于本复合制剂添加剂量少，故使用时需与精料混合均匀；盐酸硫胺素见光易分解，因此在使用时应避光保存。

在高精料的条件下按提供的方法添加可预防反刍动物的瘤胃慢性酸中毒。本发明所述的应用均适用于具有反刍消化方式的动物，包括山羊、绵羊、奶牛、肉牛、骆驼、鹿、长颈鹿等。

本发明的硫胺素制剂可通过促进碳水化合物代谢的正常进行，减少乳酸和VFA的积累，调节瘤胃菌群平衡以提高瘤胃pH值而改善反刍动物瘤胃发酵，从而起到预防及治疗瘤胃酸中毒、改善反刍动物瘤胃健康、提高反刍动物生产性能的作用。而且采用直接向饲料中添加硫胺素制剂的方式，不仅预防了慢性酸中毒的产生，也避免了在慢性酸中毒发生后：采用传统的直接灌注碳酸氢钠、添加氧化镁来中和瘤胃内过量挥发性脂肪酸及添加莫能菌素等抗生素的方法；或以瘤胃切开术取出发酵酸败饲料、或以经口插入粗胃导管用0.5%弱碳酸氢钠溶液洗胃并抽吸取出发酵腐败的饲料等等方法，对反刍动物直接的伤害。

附图说明

图1是：高精料日粮条件下添加硫胺素对瘤胃pH的影响。

图2是：高精料日粮条件下添加硫胺素对瘤胃氨氮的影响。

图3是：高精料日粮条件下添加硫胺素对瘤胃乳酸的影响。

图4是：高精料日粮条件下添加硫胺素对瘤胃细菌的影响。

图5是：高精料日粮条件下添加硫胺素对瘤胃组织形态的影响。注：Fig.1，Fig.8为常规日粮组；Fig.2，Fig.9为高精料添加硫胺素组；Fig.3，Fig.4，Fig.5,Fig.6，Fig.7，Fig.10，Fig.11，Fig.12为高精料日粮组.

具体实施方式

本发明采用动物体内试验，分析盐酸硫胺素对瘤胃发酵及菌群结构的影响，最终确定将盐酸硫胺素添加至反刍动物饲料中，可提高瘤胃pH值、改善瘤胃发酵、促进瘤胃上皮细胞发育，从而预防及治疗瘤胃慢性酸中毒，缓解瘤胃慢性酸中毒对反刍动物健康的危害。

以下结合实施例对本发明做进一步的阐述。

以下实施例提到硫胺素复合制剂的成分为：硫胺素；延胡索酸8g；碳酸氢钠0.5g；烟酸0.03g，氧化镁0.17g。由于硫胺素是关键物，在表述时仅列出硫胺素剂量的变化。涉及添加的硫胺素，均指硫胺素复合制剂。

实施例1：盐酸硫胺素复合制剂对奶牛瘤胃发酵的影响

本研究采用体内试验方法。选用3头体重为（650±20）kg、平均产奶量为（16.5±0.5）kg并安装有瘤胃瘘管的4岁龄荷斯坦奶牛，分别饲喂常规日粮（精粗比为40:60，对照组）、高精料组日粮（精粗比为70:30）和高精料组日粮添加硫胺素复合制剂（精粗比为70:30，硫胺素添加量为180mg/kg·DM），进行每期30天的3×3拉丁方试验，其中每期饲喂高精料日粮组的奶牛均达到SARA。本

我们前期高精料日粮条件下硫胺素对荷斯坦奶牛瘤胃微生物发酵的影响表明，高精料日粮下添加硫胺素复合制剂可以提高培养液的pH值，但降低了氨氮的浓度；提高细菌蛋白浓度；同时也降低了乳酸的浓度，其中以180mg/kg添加量效果最好。具体结果如下：

1高精料日粮下硫胺素对瘤胃液样品pH的影响

由表1可知，不同添加水平的硫胺素对pH值的影响范围为5.93～7.37，不超出微生物的最适pH值范围(5.5～7.5)，各试验组与对照组均值差异不显著（P>0.05)。从时间点分析，24h时B组与对照组相比差异极显著（P<0.01)，B组与D组相比差异极显著（P<0.01)。

表1高精料日粮下硫胺素对瘤胃液pH值的影响

注：同行数据如标注字母相同或都不标注则表示差异不显著(P>0.05)，如标注相邻字母则表示差异显著(P<0.05)，如用相隔字母标注则表示差异极显著(P<0.01)。（下同）

2硫胺素对瘤胃液样品氨氮浓度的影响

由表2可以看出，随着硫胺素添加量的增加，各试验组氨氮浓度整体上均低于对照组A组，且各个试验组之间整体上差异均不显著（P>0.01），在培养1h时，D、E试验组极显著低于对照组，B、C试验组与对照组差异不显著（P>0.05）。

从同一时间点看，相比于对照组，试验各组瘤胃液样品的氨氮浓度均呈现下降的趋势，NH₃-N浓度随时间点的变化来看，试验各组氨氮浓度的变化趋势与对照组大体上都相似，随培养时间的延长呈先升高后缓慢下降然后又缓慢上升的趋势。1h时，对照组极显著高于D组和E组（P<0.01）。

表2高精料日粮下硫胺素对氨氮浓度的影响(mg/100mL)

3硫胺素对瘤胃液样品细菌蛋白的影响

由表3可以看出，细菌蛋白产量随着硫胺素添加水平的增加总体上呈上升的趋势，各试验组与对照组相比差异不显著。从时间点来看，呈先升高后又降低的趋势，在6h时达到最大值，在培养72h后达最小值。72h时，B组和D组极显著高于对照组（P<0.01），其它各组与对照组差异不显著（P>0.05）。

表3高精料日粮下硫胺素对细菌蛋白的影响(mg/mL)

4硫胺素对瘤胃液样品乳酸浓度的影响

高精料日粮条件下五种不同硫胺素水平对瘤胃液样品乳酸浓度的影响见表4。5种水平硫胺素不同时间点的乳酸浓度变动范围分别为A组0.39～0.79mmol/L、B组0.37～0.69mmol/L、C组0.36～0.55mmol/L、D组0.36～0.49mmol/L、E组0.38～0.80m mol/L。随着培养时间的延长，各试验组乳酸的浓度整体上是呈先上升后下降的趋势。随着硫胺素添加量的增加，各试验组乳酸浓度呈降低的趋势，在培养1h、3h、10h时，C、D组乳酸浓度都极显著低于对照组A组（P<0.01）；6h时，C组浓度显著低于A组，而D组也极显著低于A组（P<0.01）；在培养结束时，各试验组的乳酸浓度均与对照组乳酸浓度差异不显著（P>0.05）。

表4高精料日粮下硫胺素对乳酸浓度的影响（m mol/L）

于每期饲喂后0、3、6、9、12h采集瘤胃液样品用于分析瘤胃液pH、乳酸、氨氮和挥发性脂肪酸浓度。试验结果见图1至图4和表5。

表5高精料日粮条件下添加硫胺素对瘤胃挥发性脂肪酸的影响

指标	常规日粮组	高精料添加硫胺素组	高精料组	SEM	P值
						乙酸（mmol/L）	124.21a	91.26b	108.58c	2.26	0.019
丙酸（mmol/L）	23.02a	33.4b	28.74ab	1.03	0.038
						丁酸（mmol/L）	9.33c	16.34a	13.71b	0.068	0.002
乙/丙A:P	5.40a	2.73c	3.78b	0.127	0.009

注：同行肩标字母不同为均值差异显著（P<0.05）。

由试验结果可知：高精料组的瘤胃pH值在饲喂3h后pH值低于5.8，并持续至12h，说明已经建立了瘤胃酸中毒模型；添加盐酸硫胺素可显著提高瘤胃pH值，降低瘤胃挥发性脂肪酸、乳酸和氨氮的浓度；同时乳酸杆菌及牛链球菌数量显著降低，埃氏巨型球菌的数量显著提高，从而改善了瘤胃菌群结构的平衡。

实施例2：盐酸硫胺素对黑白花牛生长性能的影响

2012年7月22日至2012年9月6日在江苏省徐州市苏牛农庄选身体健康、11±1月龄、体重相近的黑白花牛雄性生长期牛60只，分3组（表6），每组20只，试验牛单圈饲养。分别饲喂常规日粮（精粗比为40:60，对照组）、高精料组日粮（精粗比为70:30）和高精料组日粮添加硫胺素（精粗比为70:30，硫胺素添加量为180mg/kg·DM），试验预饲期14天，正试期31天。

生长试验结果见表2。高精料和高精料添加硫胺素组生长性能较常规日粮组为好，后者相对更好且其消化率由表2可知，高精料添加硫胺素组有机物和干物质的消化率皆显著高于高精料组。高精料添加硫胺素组其料肉比以最低，日增重较高（P<0.05）。说明添加盐酸硫胺素复合制剂能够促进生长发育。

表6高精料日粮条件下添加硫胺素对黑白花牛生长性能的影响

指标	常规日粮组	高精料添加硫胺素组	高精料组	SEM	P值
						初始体重（kg）	349.54±10.24	350.65±9.00	350.24±6.09	2.272	0.918

期末体重（kg）	399.39±11.89c	420.05±10.27a	410.24±10.89b	3.491	0.000
						增重（kg）	49.85±2.65c	69.40±3.13a	60.00±7.52b	1.564	0.000
日增重（kg）	1.61±0.09c	2.24±0.10a	1.94±0.24b	0.051	0.000
						料肉比	8.01±0.39a	6.84±0.34c	7.26±0.74b	1.645	0.000
干物质消化率（%）	66.26±3.36b	69.80±3.08a	65.15±6.21b	1.407	0.004
						有机物消化率（%）	70.13±3.44ab	72.93±2.99a	68.30±6.32b	1.423	0.007

注：同行肩标字母不同为均值差异显著（P<0.05）。

实施例3：盐酸硫胺素对奶牛瘤胃组织发育的影响

本试验选用9头体重为95kg左右、大小相近的3月龄犊牛，随机分为3组，其中一组饲喂40:60的常规日粮，一组采用逐渐饲喂高精料日粮的方式直至其发生SARA，另一组在诱导SARA的饲喂过程中添加120mg/kg的盐酸硫胺素，试验期为45d。试验期结束后屠宰，并立即采取瘤胃上皮组织用于电镜分析。

试验结果见图5。由图5可知，常规日粮组和SARA添加硫胺素组犊牛瘤胃上皮的乳头发育良好，呈现出柔软、舌形等特征(Fig1，2)瘤胃乳头顶端并未出现微脓肿现象，且角质层平整、柔软（Fig8，Fig9）；而SARA组犊牛的瘤胃乳头出现异常发育的情况，表现为部分瘤胃乳头出现分支现象（Fig3）、瘤胃乳头顶部肿大（Fig4），并出现了细颈等异常形态(Fig5，6，7)，且角质层较厚，出现异常脱落（Fig10，Fig11）和异常增大的现象（Fig12）。说明添加盐酸硫胺素复合制剂能够促进奶牛瘤胃上皮组织发育。

Claims (1)

1.一种防治瘤胃酸慢性酸中毒的硫胺素制剂，其特征在于由下列配比的成分组成：硫胺素180mg；延胡索酸8g；碳酸氢钠0.5g；烟酸0.03g，氧化镁0.17g。

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