微粒化分散處理─磷酸鈣對乳牛

之分娩性起立不能症之效果試驗

一、前言

        近年，伴隨乳牛之泌乳量增加，便多發生所謂產前產後之周產期疾病，此中，分娩後呈起立不能之牛，追尋斃死廢用危象之例有很多，此疾病之主要發症要因是，隨著接近分娩，由於開始分泌乳汁(合成初乳)，大量之鈣自血液中流出至初乳，以至乳牛之體液中鈣平衡大崩潰，其結果會成為發生低鈣血症(parturient hypocalumia)之導火線。亦即每1kg初乳，自血液約移行2.5g鈣於初乳。這樣的話，自血液每日損失20~80g之鈣，牛隻不得不自小腸吸收鈣或自骨骼動員鈣補償。但因胎兒之機械壓迫或因低鈣血症，會降低消化道機能原故，分娩前後易陷於鈣不足，此時期多半呈現不能起立。

        由於隨伴分娩之體力降低等，因低鈣血症引起之起立不能牛，以其體重壓迫自己之四肢(骨骼肌)，引起肌肉之血液循環不良，更成重度之成立不能症。在小岩井農場，呈現起立不能之牛血漿鈣濃度變動。此乳牛為5產次，前產次乳量有9,826kg，在分娩12小時後，血漿鈣濃度降至5.8mg／100ml，呈現起立不能。此後由於治療，雖有一度恢復，但7日後血漿鈣濃度為4.5mg／100ml，再度成起立不能，結果，在分娩18日後，此牛作廢牛處分。像這樣，分娩性起立不能症，在最期待生產之乳牛，因確立為高發症率，其預防具有經濟性之重要意義。

        此疾病之預防手段有，在分娩前後調節自飼料之鈣攝取量之方法、分娩前1週內，肌肉注射維生素D₃劑之方法、或食品添加物用磷酸氫鈣之水溶懸濁液，在分娩前後，行經口投與之方法。Mershan公司開發出一種更簡便之預防法，行微粒化分散凝膠化處理之製品，這是，經懸濁、凝膠化之磷酸鈣(微粒化分散凝膠化)，比起食品添加用磷酸氫鈣，溶於水時，不會產生沉澱。再者，具有添加維生素D3之特徵，為更提高鈣吸收為目的，而開發出之產物。

        因此在本試驗，將確定受驗試料投與，引致之分娩時之血漿鈣濃度，同時測定關連鈣代謝之賀爾蒙動態，以調查檢討關於受驗試料，影響分娩之血漿鈣代謝之效果為目的。

二、實驗方法

        受驗試料之成分含量之內容為，使鈣更易吸收，經400篩孔，微粒化，使分散，作成不產生沉澱之凝膠狀懸濁液。受驗試料充填於750g容量(相當於300g之磷酸氫鈣)之長頸專用容器，使用時每一容器要經轉倒混合，使能儘早簡便投與。

1. 受驗試料，主成分含有量

        受驗試料之主成分含有量如下所示：

        微粒化磷酸鈣    40％

        維生素D₃           200萬IU

        對照係使用食品添加物用磷酸氫鈣

2. 供試動物

        在小岩井農場(岩手縣栗石町)所生產，飼養之乳牛(荷蘭種)內，以前產時泌乳量8,000 kg以上之妊娠牛中，預定於試驗期間內分娩之21頭為供試。這些之產次數為2~6產，平均3.8產，前產次乳量為8,005~11,478kg，平均乳量為9,705 kg／305天。

        逢機分配這些動物，成A~D區之4群。

        A區：無投與對照群，5頭        

        B區：在分娩直後及分娩後24小時，經口投與300g之食品添加物用磷酸氫鈣，兩次共600g群，5頭。

        C區：在分娩直後及分娩後24小時，經口投與750g受驗試料，兩次共1,500g群，5頭。

        D區：在分娩24小時前及分娩直後，經口投與750g受驗試料，兩次共1,500g群，6頭。

        但在B區與C、D區，經口投與之磷酸氫鈣量，調製使用量。

        飼料係以玉米青貯料及乾牧草為主體，其鈣含量為產前47.5g／天，產後89.0g／天。採取血液樣品後，立即在video chemitry system 600(amco)，測定血漿鈣濃度及磷濃度。其餘之血漿冷凍保存於－20℃以下，在東北大學測定血漿副甲狀腺賀爾蒙(PTH)，維生素D₃ 及hyroxyproline(Hyp)。又僅分析A區及C區之血漿維生素D₃ 濃度。

3. 分析方法

(1)血漿副甲狀腺賀爾蒙(PTH)濃度

        PTH係由84個胺基酸所成，顯示生物活性的是N端(1~29)。在本試驗，利用對牛PTH測定有高感度之Radioimnoassay(RIA)法，測定。PTH裝具為利用抗牛PTH血清，以另購入之牛PTH(Sigma, Lot, 20HO1401)作標準。

(2)血漿維生素D₃ 濃度

        血漿維生素D₃ 濃度測定，除其誘導體多種存在之外，由於血漿中共存有妨礙定量之物質〔維生素A、E，類胡蘿蔔素(carotenoid)，類固醇(steroid)等〕，利用Amprep精製用mini column(C18, RPN 1910及NH₂，RPN1917)，行血漿之前處理。亦即，在C18 column溶出夾雜物質後，以90％甲醇溶出，在37℃乾固。繼之以氯仿(chloroform)及己烷(Hexane)溶解後，供於NH₂ column，去除夾雜物質後，最後以15％ isopropanolhexane溶出，蒸發乾固，這在利用對活性型維生素D₃ ，有極高特異性結合蛋白質之1α，25─Dihydroxy維生素D分析反應系統(Amasham, TRK 870)，測定維生素D₃ 。

(3)血漿hydroxyproline(HyP)濃度

        自骨之鈣再吸收之指標是，遵從Dabey及Strnck之方法，依比色定量，測定血漿Hyp濃度。

        統計是，對各別之每一採血日，行一元配置分散分析，發現顯著差時，行Dvncan之多重檢定。

三、結果

        以所有各動物之分娩前7~前1日之平均值為基準(0)，對其增減，亦即求出增量，以其平均值及標準誤差表示。

1. 血漿鈣濃度變動

        分娩前之平均血漿鈣濃度，A區、B區、C區、D區各別為11.1、11.3、11.4、11.9 mg／100 ml。血漿鈣濃度，A區、B區均由於分娩，急激降低(-2.1，-2.6 mg／100 ml)，2日後大致恢復到分娩前之水準。另，在C區，分娩直後為 -1.2mg／100ml，在D區為 -0.5 mg／100ml，鈣之濃度降低比率較小，在C區分娩後第5日，呈2.0 mg／100ml，在D區顯示分娩後較高於分娩前。

2. 血漿無機磷濃度變動

        分娩前之平均血漿磷濃度，在A~D區，各別為4.0、3.9、4.1、4.0 mg／100ml。伴隨分娩，在A、B區可見過度性之降低，在C區、D區為分娩後顯示高值。尤其在D區，於分娩後12小時、24小時後，顯示4.2、3.1 mg／100 ml之增加。

3. 血漿PTH濃度變動

        分娩前之血漿PTH濃度平均，在A~D區，各別為0.7、0.9、0.8、1.3 μg／ml，血漿PTH濃度在任一區，在分娩直後均有上昇，其程度以B區最高，顯示2.4 μg／ml之高值(p＜0.05)。另，在C區、D區，分娩後可見降低之傾向，其程度在D區更顯著。這可能是，因C、D區之血漿鈣濃度，分娩較高，PTH分泌比分娩前更受抑制，反映於血漿鈣濃度變動。

4. 血漿維生素D₃ 濃度變動

        維生素D₃ 僅測定A區、C區，分娩前之平均血漿濃度，各別為89.9、77.3μg／ml。

        A區、C區均由於分娩上，在C區更持續上昇傾向。維生素D₃ 可促進，自消化道之鈣吸收，活性化自骨之鈣動員。再者，由於促進在腎尿細管之鈣再吸收，這點亦會反映血漿鈣濃度變動。

5. 血漿hydroxyproline(Hyp)濃度變動

        自骨之鈣動員指標之血漿Hyp濃度，在分娩前之A~D區為2.3、2.0、2.2、2.0 μg／ml，在任何區，分娩後5日，可見尖峰之過度性上昇。亦即，自骨之鈣動員，任何區均大致同程度，但自C區、D區之自骨之鈣動員有若干緩和，推測在C、D區之血漿鈣濃度變動，自骨之鈣員以外，有更活性化。

四、觀察

        血漿鈣濃度，在C、D區之分娩時過度性降低，比A區、B區較緩和，再者，在D區，第2天以後有較高於分娩前之水準之高傾向。血漿無機磷濃度，在C、D區，分娩12小時以後，上昇之外，維生素D₃ 濃度，在C區由於發現高傾向，這些處理區除自骨之鈣動員外，自消化道之鈣吸收亦在活性化，其結果，可推測在C區、D區之低鈣血症，比A、B區較減輕。像這樣，在C、D區，因血漿鈣濃度不降低原故，血漿PHT亦不見那樣分泌之高進，亦即顯示較低於分娩前值。另，在A、B區，低鈣血症狀程度大原故，PTH分泌反應亦被活性化，成自骨動員鈣指標之hydroxyproline，亦由於C區、D區顯示較低於A區之傾向，可見自骨之鈣動員亦有被緩和。

        一般，影響血漿鈣代謝之賀爾蒙作用有如下，血漿鈣濃度降低時，會增加自副甲狀腺之PTH(parathyroid Hormone)分泌。PTH促進自骨之Ca²⁺再吸收之同時，也促進腎臟之Ca²⁺再吸收，再者，於腎臟作用，變換25(OH)D₃成活性型維生素D₃〔1,25(OH)₂D₃〕，此維生素D₃各別促進自消化道之Ca²⁺吸收，自骨之Ca²⁺再吸收，及腎臟之Ca²⁺再吸收。反之，若血漿鈣濃度上昇，自甲狀腺分泌calcitorin，抑制自骨之Ca²⁺再吸收之同時，亦增大Ca²⁺排泄於尿中。

        像這樣，由PTH、維生素D₃及calcitorin之協調作用，調節血漿Ca²⁺濃度。如本試驗結果所見，若自多半之乳牛可見分娩性低鈣血症來看，自分娩至開始泌乳之一連串營生，無疑是急激超越此體內環境恆定(homeostasis)容許範圍，易崩潰之狀態。

        自本次試驗之結果得悉，受驗試料經口投與乳牛，發現改善分娩後之血漿鈣濃度，判明關連鈣代謝之賀爾蒙動態，也反映血漿濃度變動。

        最近，據Queen氏報告，含有49％氯化鈣之凝膠，經口投與分娩後1小時內之乳牛，其血清鈣濃度急速上昇。又，Bar氏報告，分娩後96及24小時，鈣及磷合併維生素D₃，700 ug肌肉注射時，分娩時不見低鈣血症，PTH濃度也變低。此結果與本試驗之結果顯一致。如本次之試驗，經口投與受驗試料，與肌肉之情形，獲得大致同樣之結果之點，為酪農戶可自行處置之事，關連飼養管理之提昇。

        最後，有本試驗止於觀察至分娩後第14天，有必要檢討更長期對乳牛之影響。又，關於自消化道之鈣吸收量及吸收機轉，今後希望確知，是基於何種機序，利用受驗試料，明確能改善血漿鈣濃度。

飼料營養雜誌(p.83∼91)─陳厚基、九七年四期