2021-4-9 | 营养学论文
本文作者：刘小可 李俐 闫宏 单位：宁夏大学农学院
在屠宰前，使用注射器对全部试验肉牛进行尾静脉采血，置于１０ｍＬ不加抗凝剂的离心管中，用记号笔在离心管上记录牛耳号，迅速置于放有冰袋的采样箱中。利用高速离心机以３０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，分离血清，将血清置于－２０℃冰箱冷冻保存待测。使用雷杜ＲＴ－２００ＣＰｌｕｓ全自动生化分析仪测定结石组血清的钾（Ｋ）、钠（Ｎａ）、氯（Ｃｌ）、钙（Ｃａ）、磷（Ｐ）和镁（Ｍｇ）。１．２．４结石的化学成分分析取屠宰后肾结石样品，将结石样品喷铂金后，在ＥＤＡＸ－Ｇｅｎｅｓｉｓ２０００型Ｘ－射线能谱仪上分析其各元素的含量。１．２．５数据处理所有的数据使用Ｅｘｃｅｌ２００７进行数据统计和分析，结果用平均值±标准差的形式表示。
在４０头肉牛的屠宰过程中，共发现２３头患有肾结石的肉牛，发病率为５７．５％。牛肾为典型的多乳头肾，经剖检可知，结石大多聚集在个别肾乳头内部的肾盂处。肾结石大部分呈现乳白色或淡黄色，其中大多数呈细小的砂粒状结石。有结石的肾乳头主要集中在牛肾的两个尖端处，而中间部分的肾乳头几乎不存在结石。每头牛每天采食１０ｋｇ的精料和２ｋｇ的稻草，计算出每日的干物质采食量（ＤＭＩ）、粗蛋白质（ＣＰ）、钙（Ｃａ）和磷（Ｐ）的摄入量，并且和肉牛饲养标准进行比较。该肉牛场的干物质采食量（ＤＭＩ）略高于营养标准。每日饲料蛋白质的摄入量偏高，钙和磷的摄入量过高，且饲料的钙磷比严重失衡，磷的含量比钙高。血液生化指标的测定使用雷杜ＲＴ－２００ＣＰｌｕｓ全自动生化分析仪测定结石组的血清生化指标，并且将结果与正常肉牛的参考值（王书林，２００１）进行对比。结石组的血清钙（Ｃａ）明显下降，而血清磷（Ｐ）和血清镁（Ｍｇ）明显上升，其他离子指标都处于正常的参数范围内。结合表２可知，高磷低钙饲料和血液生化指标的高磷低钙之间存在着相关性。２．４结石能谱分析结果使用Ｘ－射线能谱仪测定肾结石的化学成分结果结石的主要化学成分为磷和镁，同时还含有少量的氮和钾。从化学成分分析，初步判断该结石的主要成分是磷酸镁铵和磷酸镁钾的混合物。
长期以来，精粗比过高一直被普遍认为是肾结石的重要诱因之一。Ｍｕｎａｋａｔａ等（１９７４）研究结果发现，当精料的饲喂量达到阉牛体重的１．５％时，尿液中就可以检测到尿沉渣晶体；而当精料的饲喂量占体重的２．５％时，饲喂２个月以上尿中就可以检测到大量尿沉渣，并开始形成结石。该牛场体重为５００ｋｇ左右的长期育肥阉牛每日精料采食量为１０ｋｇ，占体重的２％。在该精料比例下，可以缓慢沉积尿沉渣；当尿液中的尿沉渣数量累积到某个阈值时，就会形成结石。此外，育肥时间跟结石的形成也可能有很大关系，该牛场因生产高档牛肉而采取长期育肥方式，有利于尿沉渣的累积，也有可能是结石产生的促进因素。人们普遍认为尿石症是家畜体内矿物质代谢紊乱的结果，其中饲料的钙磷比是学者研究的热点。饲料中合理的钙磷比在１．５～２．１之间，这时的钙和磷均容易被动物体吸收。该肉牛场饲料的钙磷比仅为０．９４，远远低于上述比例，出现了磷含量高于钙的现象。据报道，当饲喂大量玉米、麸皮等饲料，钙磷比在１左右时，就会在尿道内形成磷酸镁铵结石。同时，饲料的高磷低钙，会导致进入血液中无机磷的增加，导致血清和尿液的高磷，提高肾结石的发病率（张高轩等，１９８９）。
饲料离子对结石盐结晶成核的影响牛羊的结石大多数属于碳酸钙和磷酸镁铵，而在高磷低钙日粮中则以磷酸镁铵结石为主。由结石的能谱分析结果可知，尿结石的主要化学成分是镁和磷，主要成分是磷酸镁铵和磷酸镁钾。在尿液的过饱和结晶学说体系中，尿液是体内的一种胶体溶液。离子积是溶液中某溶质各离子浓度的乘积，当该离子积超过溶度积，溶质就会结晶析出，再经历成核、聚集及固相转化等一系列物理化学变化形成结石（Ｍｃｇａｖｉｎ等，２００７）。以磷酸镁铵结石为例，磷酸镁铵结石的形成必然与尿液中的磷、镁和氨离子浓度密不可分。只有当磷酸镁铵的离子积超过其溶度积，才可能发生过饱和，从而析出结晶。在本试验中，血清中的磷和镁偏高，这与日粮中的高磷和高镁有关；而高磷高镁的日粮会导致通过尿路排放的磷和镁含量大大增加。该牛场的饲料属于高蛋白质日粮，过量的蛋白质在体内分解代谢产生多余的氨也要进入尿路排泄。当尿路中大量的磷、镁和氨在尿液中聚集时，磷酸镁铵的离子积就会超过其溶度积，造成磷酸镁铵溶液的过饱和，从而析出晶体，形成磷酸镁铵的尿沉渣，该尿沉渣的长期积累就可能会形成磷酸镁铵结石。
镁离子对结石抑制因子Ｔａｍｍ－Ｈｏｒｓｆａｌｌ蛋白的调节作用结石抑制因子可以维持尿液的过饱和状态而无法持续析出结晶，从而抑制尿石产生的结晶动力学过程。在正常的尿液中，存在着一类结石抑制因子Ｔａｍｍ－Ｈｏｒｓｆａｌｌ蛋白（ＴＨ蛋白）。ＴＨ蛋白具有特殊的结构及理化性质；当它以单体形式存在吸附在晶体表面时，对晶体的生长和聚集均具有较强的抑制作用；但是当ＴＨ蛋白自身聚合变性成凝胶状时，它的黏度会增加，从而减弱或失去其抑制作用，甚至转为促进作用。ＴＨ蛋白与二价离子有特别高的亲和力，Ｃａ２＋和Ｍｇ２＋可以促使其聚合，破除ＴＨ蛋白的抑制作用（范杰，１９９０）。动物Ｃａ的排泄主要通过粪便进行，通过尿液排泄较少，而尿液是Ｍｇ主要的排泄途径之一（Ｍｃｄｏｗｅｌｌ，１９９２）。所以，尿中的镁离子含量对ＴＨ蛋白有重要的调节作用。当尿镁含量较高时，可以破除ＴＨ蛋白这一结石抑制因子的作用，促进结石的形成。这也进一步说明，高镁日粮可能对结石的形成起到促进作用。从营养的角度来分析，肉牛日粮的精粗比过高、高钙高镁日粮和饲料钙磷比失衡是肾结石形成的主要营养学诱因；同时高镁日粮对肉牛的结石形成也可能存在着一定的促进作用。