專題報導 |
維生素E和硒在牛之乳房炎症和生殖扮演的角色
信東動物保健事業群
/ 賴宜伶
維生素E(vitamin E):牧草為最重要的飼糧,亦為維生素E來源。綠色牧草之早期生長階段富含維生素E,需立刻餵飼;若為牧草之生長後期或儲存後,如青貯料、稻稈等農作物之維生素E含量驟減、不足。在印度等地區,飼料品質粗劣、維生素E含量低,故需額外補充。
硒(selenium, Se):與維生素E具生物協同作用,為一種生物抗氧化劑,亦被稱為低廉之維生素E備用品。目前飼糧或牧草中均缺乏硒,即便在土壤中,亦必須經生物處理後之植物根源取得,但土壤pH值、雨等因素皆會影響飼糧、穀物中硒含量。
一、維生素E和硒對乳房炎之影響
牛乳房炎(mastitis)仍為乳牛產業之嚴重性疾病。每年在印度因乳房炎疾病粗估失去15%的動物、印幣200億元和影響30%之產量。在印度發生乳房炎之牛場並不鼓勵治療,因目前發現抗生素有濫用之情形,故在使用率方面有降低之趨勢。最新控制乳房炎症狀的概念:
(一)經由乳頭浸藥減少乳頭接觸病原體之機會。
(二)乳腺透過補充維生素E和硒能有效地增加抵抗力。維生素E和硒為保護乳腺、增強乳腺抵抗感染系統中之兩個關鍵性角色。
1. |
多形核嗜中性白血球(polymorphonuclear neutrophiles, PMN)測試病原菌入侵:飼糧中缺乏維生素E和硒會降低其炎症反應,硒鍵結酵素谷胱甘?過氧化?(glutathione peroxidase, GSH-Px)能直接阻礙乳腺炎症反應,即降解嗜中性白血球之功能。 |
2. |
維生素E和硒等抗氧化系統具生物協同作用地可改善PMN細胞之吞噬作用,包括吞噬和扼殺細胞內病原菌以維持最低之自由基含量,故推論維生素E和硒能對抗牛之乳房炎症。 |
二、補足維生素E和硒之優點
(一)增加細胞內PMN之扼殺能力。
(二)可保護抵抗微生物侵入、感染時間較短。
(三)降低牛泌乳期間流行炎症感染及嚴重乳房炎症發生。
(四)較少臨床乳房炎病例。
(五)牛乳中體細胞數較低。
(六)顯著較低之仔牛感染。
三、維生素E和硒對乳牛生殖之影響
(一) |
改善受精能力:補足維生素E和硒能經由改善雌性動物之子宮收縮進而增加精子運動能力。 |
(二) |
產生最適當之生殖賀爾蒙之濃度:維生素E為脂溶性抗氧化物,會出現在產生類固醇賀爾蒙之組織中並藉由幫助類固醇生成之細胞色素P450系統及降低轉換能量(NADPH),利用其相關內泌素和前驅物類固醇進行一系列之生物生合成。維生素E同時為動物繁殖過程中正常代謝的保護因子,如可在初產女牛快速脹大、發育之乳房、乳腺等形成保護膜。 |
四、維生素E和硒對牛乳房炎臨床症狀試驗〔J. Dairy Sci. 67(6)〕
(一) |
簡摘:利用約80頭乳牛逢機分成對照組、單一維生素E飼糧補充、注射硒,及維生素E補充和硒注射搭配等四組以評估臨床乳房炎之發病率和泌乳期間持續臨床症狀之間期在牛群乾乳期間予以補充維生素E+硒,及單獨補充維生素E組均顯著降低37%之乳房炎發病率;注射硒組則無顯著影響。但維生素E組、注射硒組,以及維生素E+硒組比對照組分別降低44%、46%和62%之臨床症狀持續時間。故缺乏維生素E和硒會分別增加乳房炎發病率及延長臨床症狀之間期。 |
(二) |
前言:乳房炎為乳牛業之常見性疾病,其有效控制方法為乳頭浸藥與乾乳治療。此病常由細菌、大腸桿菌群(coliform)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus)和無乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae)等病原菌所感染造成的。因密閉畜舍、高密集飼養、分娩期畜舍鋪料而增加乳頭暴露和增長與環境病原體之接觸機會。分娩後之乳牛亦依賴飼料之營養,但青割牧草則可利用之維生素E量僅存1/5~1/6。日糧中若嚴重缺乏維生素E和硒,恐會導致與生殖相關之疾病如胎盤滯留、子宮炎和卵巢囊腫等。 |
(三) |
試驗流程:2×2複因子試驗設計。78頭經產母牛逢機分配至對照組(20頭)、維生素E組(20頭)、硒(19頭)和維生素E+硒(21頭)組,於乾乳後期試驗、治療及其試驗地點為分娩舍且每週兩次換新墊料。每日提供豆科牧草(legume-grass haylage)和0.5公斤精料,作為每日之完全混合日糧補充。平均每天每頭牛補充0.32克維生素E,和預產期前21天肌肉注射0.1 mg/kg 硒,分娩後日糧均無補充E和硒。 |
1. |
畜舍和分娩後產乳:分娩前3-5天移至分娩欄舍,使用玉米穗軸鋪料並且每日更新墊料。牛於分娩後每日使用擠乳器(Surge QTO系統)擠乳兩次至分娩後四天,擠乳後使用5%次氯酸鈉消毒及紙巾擦拭、乾燥乳頭,而仔牛連續餵乳5天。 |
2. |
檢測臨床乳房炎:擠乳人員通常在每季時被要求檢查每頭牛乳房之腫脹程度、初乳分泌異常等現象,利用直接顯微鏡檢體細胞數方式(direct microscopic somatic cell count, DMSCC)以評估牛乳房異常狀況,異常者即被登記為永久臨床紀錄。當再發生相似病原體感染之乳房炎症狀時,使用抗生素治療已無效果。 |
3. |
乳中微生物培養:無菌取得初乳後,儲存於含有冰塊之冰桶並在2 h內送回實驗室進行培養。其分離出之病原菌如大腸桿菌、葡萄球菌和鏈球菌等,結果顯示對照組病菌比例高於試驗組(15~49 vs. 9~38%)。 |
4. |
資料分析為利用對數線性進行分析維生素E和硒單一或交互作用對乳房炎症之影響。 |
(四) |
結果:維生素E和硒對於乳房炎症發生率之影響。補充維生素E組、硒組及維生素E+硒組顯著減低乳房炎症發生率和症狀持續時間,分別較對照組降低了37、37、19%之乳房炎發生率;44、46、62%之臨床症狀所持續間期(表1)。 |
(五) |
討論和結論:營養狀況確實能影響乳牛之抵抗力和對疾病之感受性,而營養和乳房炎症間之相關性並非新觀念。維生素E和硒缺乏時會增加乳腺感染、增加免疫反應之易敏感性;單一維生素E或硒均可增加免疫功能,兩者交互作用時其效果遽增。換言之,維生素E和硒含量不足時會削減對疾病之抵抗能力和增加環境病原菌之感受性進而導致乳房炎之發生。 |
表1 補充維生素E和硒對乳房炎發生率和症狀持續時間之影響