25-羟基胆钙化醇对荷斯坦奶牛过渡期间矿物质代谢的影响

《Journal of Dairy Science》：Effect of 25-OH-cholecalciferol on mineral metabolism of Holstein cows during the transition period

奶牛分娩前后补充25-羟基维生素D3可提高动脉血离子钙水平，降低乳腺炎发生率，但牛奶产量不受影响。

　　在高产奶牛的围产期，钙代谢紊乱（低血钙，即hypocalcemia）是一个普遍存在的问题，不仅影响生产性能，还可能导致多种代谢性疾病和健康问题。这些疾病包括奶牛瘫痪（牛奶热）、乳腺炎、胎盘滞留、胃移位和子宫脱垂等。为了应对这一问题，科学家们尝试了多种方法，包括调整饲料中的钙含量、使用负性阳离子-阴离子平衡（negative DCAD）的饲料以及补充维生素D。其中，25-羟基胆钙化醇（25-OH-D3，即calcidiol）因其在维生素D代谢中的关键作用而备受关注。25-OH-D3是维生素D3在肝脏中转化的稳定代谢产物，其半衰期长达15天，因此在评估维生素D状态时具有较高的适用性。而维生素D3则需要经过两次羟化反应，分别在肝脏和肾脏中转化为25-OH-D3和1,25-二羟基维生素D3（calcitriol），后者是维生素D的活性形式，直接参与钙的吸收和调节。

本研究旨在探讨在围产期和泌乳初期补充25-OH-D3对奶牛钙代谢及健康状况的影响。研究对象为42头多胎的荷斯坦奶牛，分为两组：一组为补充维生素D3（D3），另一组为补充25-OH-D3（HyD）。D3组在预产期前21天每天补充0.475毫克维生素D3（相当于0.035毫克/千克干物质），而在预产期后至泌乳21天（21 DIM）期间，继续补充0.625毫克维生素D3（0.024毫克/千克干物质）。HyD组在预产期前21天每天补充1.45毫克25-OH-D3（0.108毫克/千克干物质），而在泌乳初期，继续补充0.625毫克维生素D3并同时添加1.0毫克25-OH-D3（0.056毫克/千克干物质）。通过监测动脉血离子钙水平、血浆25-OH-D3含量、其他血浆代谢物以及健康状况，研究者试图评估25-OH-D3的补充效果。

研究结果显示，HyD组在预产期前21天的25-OH-D3血浆浓度显著高于D3组，而在预产期后25-OH-D3水平也保持较高。这一现象表明，直接补充25-OH-D3可以更有效地提升奶牛体内的维生素D水平。此外，HyD组在预产期当天的动脉血离子钙水平显著高于D3组（分别为1.08 ± 0.02 mmoL/L和0.99 ± 0.02 mmoL/L），说明25-OH-D3可能更直接地促进钙的吸收和利用，而不会显著影响1,25-二羟基维生素D3的水平。这表明，25-OH-D3在调节钙代谢方面具有更高的效率，且其作用可能不依赖于肾脏中1α-羟化酶的激活，从而避免了某些代谢限制。

在生产性能方面，奶牛的产奶量、蛋白质含量、乳糖含量以及体况评分（BCS）和体重（BW）均未受到补充类型的影响。然而，干物质摄入量（DMI）在预产期前3天与D3组相比，HyD组的DMI稍低，但在预产期当天及之后的两天则显著提高。这一现象可能与25-OH-D3对代谢的调节作用有关，即在围产期初期，奶牛的食欲可能因生理变化而受到一定抑制，但随着泌乳的开始，补充25-OH-D3可能有助于提高饲料摄入量，从而支持更高的产奶性能。

健康记录方面，HyD组的牛奶热发生率显著低于D3组，且乳腺炎的发生率也呈现出较低的趋势。这可能与25-OH-D3对免疫系统的调节作用有关，它可能通过增强免疫细胞的功能，减少不必要的炎症反应，从而降低乳腺炎的发生风险。此外，HyD组的血浆β-羟基丁酸（BHB）水平显著低于D3组，这表明补充25-OH-D3可能有助于减少脂肪代谢异常，降低酮症的风险。这些发现提示，25-OH-D3不仅有助于维持钙平衡，还可能对奶牛的代谢健康产生积极影响。

本研究的发现对于改善奶牛的围产期健康具有重要意义。首先，25-OH-D3的直接补充能够更有效地提升血浆中维生素D的水平，从而促进钙的吸收和代谢，减少低血钙的发生风险。其次，补充25-OH-D3并未显著影响1,25-二羟基维生素D3的水平，这可能是因为其作用机制不同于维生素D3，或者其在体内转化过程中的调控更为精细。最后，HyD组在健康指标上表现出更好的表现，这可能与25-OH-D3对免疫系统的积极影响有关。

总体而言，25-OH-D3的补充在围产期和泌乳初期对奶牛的钙代谢和健康状况具有显著的积极影响。这一结果为奶牛饲养管理提供了新的思路，即通过直接补充25-OH-D3来提高钙水平，减少代谢性疾病的发生，同时不影响其他重要的生理指标。此外，25-OH-D3的使用还可能在一定程度上优化饲料配方，提高饲料利用效率，从而提升奶牛的整体生产性能。未来的研究可以进一步探讨25-OH-D3在不同剂量和不同饲养条件下的效果，以及其对其他代谢指标的潜在影响，以期为奶牛饲养实践提供更加全面的指导。