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我国肉羊养殖中尿结石问题研究

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摘要:我国肉羊产业正向舍饲、规模化和产业化方向发展,尿结石是肉羊养殖中最普遍的慢性矿物质代谢病,致死率高。为减少尿结石给养羊业带来的损失,研究对尿结石的症状、发病机制、致病生产因素、诊断、治疗及预防方案等方面的研究进展进行综述。

键词:肉羊;尿结石;致病因素

肉羊养殖生产中,成年公羊尤其是种公羊、阉羊及舍饲育肥羊易发生肉羊尿结石。母羊发病率约为0.1%,公羊发病率大于5%,死亡率大于90%。全国范围内无明显季节性,60~100日龄舍饲育肥羊尤其在育肥强度增加的条件下,其尿结石的发生率有增加趋势。

1症状

尿结石病羊在结石未引起刺激和阻塞作用时,常不显现任何临床症状。

1.1刺激症状

病畜排尿困难,频频作排尿姿势,叉腿、拱背、缩腹、举尾、阴户抽动、努责、嘶鸣、线状或点滴状排出混有脓汁和血凝块的尿液。

1.2阻塞症状

尿结石是伴随尿液的排泄过程形成的。原始部位主要是肾,然后行至膀胱,并在膀胱中增大,结石在膀胱内不断地刺激膀胱内膜,可引起上皮增生变厚,加剧细胞脱落,结石数量继续增加,运行至尿道的结石,小的随尿排出,略大的阻塞尿道,导致排尿困难,尿液长时间压迫膀胱壁,造成血管充血、淤血和出血,最后膀胱壁会逐渐失去弹性、变性和坏死,严重时可导致膀胱破裂,得尿毒症而死亡。结石阻塞部位和阻塞程度不同,其临床症状也有差异。膀胱之前的肾和输尿管结石称为泌尿上路结石,膀胱及以后的尿道结石阻塞称为下路结石。结石位于肾盂时,呈肾盂炎症状,肾盂积水,有血尿。病畜肾区疼痛,步态紧张。当结石在输尿管并发生阻塞时,病畜腹痛剧烈。直肠内触诊,可触摸到阻塞部近肾端的输尿管显著紧张而且膨胀。当结石在膀胱时,多出现尿频,排尿时呻吟,腹壁抽缩。当结石在尿道不完全阻塞时,排尿痛苦且排尿时间延长,尿液呈滴状或线状淋漓,有时有血尿。当尿道完全阻塞时,则出现闭尿或腹痛现象,频频举尾,屡作排尿动作但无尿排出。闭尿2~3d,会因尿毒症或膀胱破裂导致死亡。

2尿结石发病机制

尿石症是在动物机体矿物质代谢紊乱的情况下,尿液中析出的盐类结晶以脱落的上皮细胞等异物为核心,形成矿物质凝结物(尿石)积滞于尿路,并刺激尿路黏膜发生出血和炎症以及阻塞尿路的一种疾病[1]。有关尿结石的形成机制学说包括过饱和晶体学说、肾乳头钙斑学说、基质学说和胶体学说等[2]。其中,过饱和晶体学说目前最被广泛认可,该学说主要的观点是:尿结石在泌尿系统中形成的首要因素是尿液诱发结石盐的过饱和,过饱和后,晶体慢慢聚集和生长,结石最终形成。该学说认为,草酸钙型结石、磷酸钙型结石、羟基磷灰石、胱氨酸型结石、磷酸钾(铵)镁型结石和尿酸盐类结石等形成的先决条件是尿液中离子浓度的过饱和,有结石核心物质等尿结石形成的物质条件。对临床病例进行分析,发现该病的发生与尿结石的凝结核、尿中溶质的沉淀以及相关的诱导因素有关。

2.1尿结石的凝结核

泌尿系统中存在的黏液、凝血块、脱落细胞、坏死组织碎片、微生物、纤维蛋白和砂石等都可作为尿石的核心物质,促使尿结石的形成。

2.2尿中溶质的沉淀

当尿液pH值超过7.2,或者保护性胶体被破坏时,尿液中过饱和的矿物质溶质,如碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、草酸盐和焦磷酸镁等溶解度下降析出,它们以核心物质为基础,环绕、一层层堆积,逐渐沉积形成结石[3]。

2.3尿结石形成的其他因素

各种原因导致的尿液中溶质浓度过饱和及尿液pH值等理化性质发生改变,均可成为尿结石形成的诱因。憋尿、尿液潴留或浓稠均会导致尿结石形成,因为尿素分解产生氨,致使尿变为碱性,进而可使许多已经处在过饱和状态的盐类的溶解度降低,析出成结石。

3生产中的致病因素

生产中公母比例各半的规模化养殖场平均发病率控制在1%以内较为合理。杨文凯等[4]2009年对辽宁盖州、凤城和辽阳等地区2001~2006年发生尿结石的病例进行调查总结发现,公羊发病率(4.5%)高于母羊(0.009%),冬春(3.51%)高于夏秋(1%),舍饲(7.72%)高于放牧(0.5%),膘情好(8.21%)高于配种膘情(1.52%),种公羊(7.72%)高于非种用公羊(0.27%)。由此可见,养羊生产中尿结石的形成与羊的品种、性别、年龄、日粮配方和养殖管理等诸多因素有关,其中需要特别关注羊的品种、性别、年龄、饲料饲草及配方中的营养均衡情况和养殖管理等因素。

3.1品种、性别和年龄

有些绵羊品种(特克塞尔等),磷在尿中排泄的比例增加,易发生结石。公羊的发病率显著高于母羊,周岁以上公羊多发,且去势公羊特别是早期去势公羊发病率最高。结石发病率与年龄呈正相关,1岁以内多以磷酸盐结石为主,1岁以后碳酸盐和尿酸盐发病率增加。

3.2饲料和饲草因素

因为羊尿结石属于营养代谢病,诸多致病因素中,饲料原料及营养配方常被人们关注。饲料因素不仅影响结石发病率,也会导致羊体内结石的化学组成差异。

3.2.1日粮精粗比

以往诸多研究表明,超量精料导致的多为磷酸盐结石[5-6]。目前,养殖场为追求育肥效果,特别是在冬春季粗饲料缺乏期,往往提高补饲精料量,甚至补饲猪配合料。近年来,随着全价配合颗粒料的推广,在缺乏副产品和粗饲料的区域,配方设计中玉米和豆粕等精料原料使用量甚至超过80%,导致结石发病率有增加趋势,需要配合营养和养殖管理手段,控制结石发病率。

3.2.2日粮中钙、磷、钾和镁含量超标及比例失调是主要致病因素

肉羊从日粮中吸收的矿物质营养素通过粪便、尿液、泌乳、排汗和掉毛等方式排出体外。尿结石的形成与尿液的理化性质、尿中矿物质营养素含量和比例息息相关。结石中所含矿物质元素,诸如钙、磷、钾和镁等在日粮中的含量和比例,会在一定程度上提高其在血浆中的离子浓度,也会导致从尿路排出的矿物量的增加,为结石形成提供物质基础。高钙饲料多形成钙结石。肉羊钙和磷的维持需要量主要与干物质采食量而不是与体质量相关[7-9]。舍饲状态下,因为配方设计、配料控制或者对矿物质原料钙含量控制不到位等原因,导致日粮中钙含量严重超标,钙多磷少,甚至钙磷比例超过8∶1,容易导致尿结石发病率提高。在放牧羊或者牧草丰富的季节,羊大量采食钙多磷少且富含草酸的牧草,如三叶草、苜蓿和甜菜叶等,草酸与钙的结合会生成草酸钙,并使尿液呈碱性,导致钙结石的形成。生产中舍饲肉羊钙的需要量可以参考NY/T816—2004《肉羊饲养标准》、美国NRC(2007)和英国AFRC(1993)等。根据NY/T816—2004《肉羊饲养标准》,对于生长育肥期肉羊,在日粮干物质条件下,钙建议含量为1.07%,全混颗粒的钙含量建议控制在0.70%~1.10%。高磷饲料多形成磷酸盐结石。Bushman等[10]以绵羊作为试验对象,研究饲喂高磷饲料对羔羊结石发病率的影响,结果表明,饲喂绵羊高磷饲料可导致其结石发病率升高。精料中富含的谷物原料钙磷比例一般为1∶4~1∶6,特别是玉米和麸皮等原料,其中麸皮的钙磷比例接近1∶8,因而在日粮精料比例高的情况下,过多的磷进入羊体内,进入到尿中,导致尿的磷酸盐结石产生。高镁和高钾日粮容易导致形成磷酸钾(铵)镁结石。镁通过粪便、尿液和泌乳排出,其中尿液是镁的主要排出途径之一[11]。

在肉羊生产中,4个方面容易导致日粮镁超标:1)在放牧条件下,防止青草搐搦和抗应激时,多有镁盐预防;2)为预防因镁缺乏引起的生产上的疾病,预混料生产中添加镁盐,因为高镁引起的中毒对反刍动物影响有限,所以设计者为保险起见,普遍采用大于推荐量的添加方案;3)氧化镁与碳酸氢钠按照1∶2的比例添加,氧化镁添加量一般为0.5%,对缓解高精料日粮育肥引起瘤胃酸中毒等代谢性疾病有积极作用,这也使得日粮中镁的含量增加;4)饲料配方中高镁原料,如棉饼、向日葵饼、亚麻仁饼、小麦麸和米糠等的过量添加,增加日粮高镁风险[11]。这些措施即成为公羊结石发生的关键因素。因此,在舍饲育肥公羊比例高的情况下,应该注意到日粮中镁的问题。高镁可能会降低尿液中结石抑制因子的能力,引发尿石症[12]。根据NY/T816—2004《肉羊饲养标准》,对于生长育肥期肉羊,在日粮干物质条件下,建议镁含量小于0.40%,建议配方设计时控制在0.15%~0.30%。肉羊尿结石的发病率不仅与矿物质营养素的绝对含量有关,与矿物质营养素及尿液中其他代谢产物之间的比例也有很大关系,其中钙磷比例研究最为广泛。日粮中的钙磷比例对结石的形成有至关重要的影响。肉羊日粮钙磷比例偏高,会增加磷通过尿液向体外的排泄量,所以钙磷比例失衡极易引起结石病[13]。钙磷比例的适宜范围为1.2∶1~2∶1。另外也有报道指出,钙镁比例过高、钙钾比例偏高和镁钾比例偏低可引发结石,需要更多研究结果给出各比例的适当推荐范围。根据NY/T816—2004《肉羊饲养标准》,对于生长育肥期肉羊,在日粮干物质条件下,矿物质推荐含量为磷0.38%、镁0.18%和钾0.80%[11]。

3.2.3日粮能蛋比例失调

日粮中超量的蛋白供应,或者氨基酸比例不合理,增加蛋白尿代谢通路负担,代谢产生的氨会使尿液呈碱性,pH值大于7.2,结石风险增加。另外,黏蛋白还可以作为结石的凝结核。日粮常用豆科植物粕类作为蛋白来源,其中富含雌激素类黄酮成分,会增加尿的黏蛋白浓度,从而生成结石。过量添加的蛋白质会使肥育羔羊形成结石。颗粒饲料也会增加尿中的黏蛋白浓度。黏多糖与身体的迅速生长有关,通常也与结石的形成有关。当饲喂某些饲料,如棉籽饼和西非高梁,会导致黏多糖的增加,增加尿结石发病风险。筛选黏多糖含量低的原料的同时,建议肉羊育肥蛋白管理中,育肥前期日粮蛋白含量控制在16%以内,育肥后期控制在15%以内。

3.2.4日粮维生素A不足和维生素D含量过高

维生素A缺乏,会影响上皮细胞修复,增加脱落膀胱上皮细胞数量,为矿物质析出提供充足的凝结核,使得结石风险增加。自然放牧状态下,青绿饲料中含有丰富的维生素A的前提物质胡萝卜素(维生素A原)。舍饲肉羊缺乏维生素A来源,在额外添加不充分的情况下,会因为维生素A缺乏导致肉羊结石高发。另外,维生素D含量过高,易造成钙磷大量存积,形成结石[14]。维生素A缺乏同时维生素D含量过高时,更易发生结石。3.2.5日粮抗营养因子和霉菌毒素超标日粮抗营养因子和霉菌毒素常会导致日粮配方与肉羊机体吸收的预期不符,肝和肾等器官损伤,血液及尿液中的有机物和无机盐浓度异常。例如,中国棉区传统饲喂模式下,羊和牛尿石症发生的报道较多,发病率为17.0%~33.4%[15-16]。从营养素角度分析,棉饼和棉粕等都属于低钙、高磷、高钾、高镁且富含蛋白质的饲料,过量添加会增加通过尿液向体外排出的氮、钙、磷、钾和镁的排泄量[17]。长期饲喂超过体质量0.3%的棉粕,超过体质量1%的棉籽壳、棉酚可使泌尿系统器官上皮细胞通透性异常,导致磷酸根、钾、镁离子和大分子物质异常滤过,导致尿结石多发[12]。

3.3饮水品质和饮水量

长期饮用矿化度高的水、涝坝余水、盐碱水和泥沙含量高的浊水容易引发结石[18]。脱水是各种结石发展的关键因素,饮水量不足时,会使尿的浓度增高,尿中矿物质处于超饱和状态。某些地区,在日粮配方设计过程中,因为忽略地下水中的高钙、高钾、高磷和高镁因素,导致尿中超量的磷酸钾镁盐类产生,也容易引起尿结石。

3.4尿路感染

某些细菌能够产生脲酶,例如变形杆菌属、葡萄球菌属和克雷伯氏菌属等。此类细菌感染后,其产生的脲酶能够将尿液中的尿素分解成氨和二氧化碳,使尿液呈碱性,铵根离子可与尿中的镁离子和磷酸根离子结合,生成磷酸铵镁。当pH值上升到7.2以上或者尿液中的磷酸铵镁达到过饱和水平时,便会析出结晶,晶体慢慢积聚最终形成磷酸铵镁结石。目前普遍认为磷酸铵镁结石是由尿路细菌感染引起[19]。感染性结石的生长十分迅速,4~6周便可形成。所以金霉素等抗生素,可以通过抑制致病菌,降低尿液中脲酶活性,在一定程度上降低磷酸铵镁结石的发病风险[20]。

3.5限食饲养相比

自由采食,每天分次集中饲喂的限制饲喂方式会导致羊采食后,机体为保证消化用水,调控抗利尿激素的释放,暂时性减少排尿行为,导致高浓度尿液滞留,增加结石风险。

3.6早期阉割

公羊因其尿道细长,又有“S”形弯曲及尿道突,故易发生阻塞,尿结石更多的是在公羊中出现。早龄阉割措施,会导致有关性激素分泌量下降,影响阴茎和尿道的发育,导致成年阉割公羊的尿道相对狭窄,因而容易出现结石阻塞。

3.7治疗药物的使用

生产中,长期使用磺胺类等易形成结晶的药物,会促进结石形成[14]。

3.8运动不足

肉羊养殖过程中,由于运动场不足、修蹄不及时和肢体病发病率高等原因,会导致运动不足,微小结石不能及时排出,从而增加结石发病率。

4尿结石诊断

临床上,一般根据刺激和阻塞症状进行诊断,但是不能避免误诊。尿瘾闭是指组织变形或者病变,导致后天的尿道封闭和排尿困难等问题,在临床上容易被误诊为尿结石[21]。非完全阻塞性尿结石可能会与肾盂炎或膀胱炎相混淆。所以还需要通过对饲料构成成分的调查、直肠触诊等尿道探诊、病理解剖、结石外观的显微镜和电镜观察以及实验室结石成分分析等手段对发病程度和发病原因进行综合判断。

4.1病理解剖

肾肿大,断面多汁,肾盂内有不同数量和大小不等的结石(或无),膀胱中充满大量桔黄色尿液及大量砂样结石,也有的在膀胱底部形成很厚的一层结晶,尿道完全被黏稠的砂样物堵塞,也有的是局部堵塞[22]。

4.2结石外观

在放大镜和显微镜下观察,尿结石由细砂样和颗粒状结石混合而成,肾盂和尿道结石多为颗粒状。颗粒状结石呈白色、淡黄色或褐色,每颗结石的质量约为5~15mg,直径约为1.20~4.60mm,显微镜下呈龟裂田块状结构;细砂样结石多呈白色,疏松且易被碾成更细的粉末,其粒径为0.01~0.10mm,显微镜下呈细小颗粒和柱状晶体的混合体。

4.3结石结构及成分分析

实验室可以采用扫描电镜观察和应用化学定性分析、X-射线能谱分析、X-射线物相分析及红外光谱分析等方法,对尿结石样品的显微结构和成分进行分析。有研究表明,颗粒状结石具有明显的蜂窝状核心结构和片状堆积层状外周结构。能谱分析结果显示,结石主要元素为磷、镁和钾,外层主要元素为磷和镁;细砂状结构多为未形成外层包裹的蜂窝状核心结构,有的含有细针状晶体,其主要元素是钙,而柱状和斜方柱形晶体的主要元素是磷和镁[6]。

5尿结石治疗

5.1保守治疗

生产中,一般种公羊和育肥后期公羊容易发生尿结石。对于病情较轻、结石体积小且可通过下尿道的不完全阻塞病例,应采用以中西医药物排石、对症辅助治疗控制感染和防止阻塞为原则的保守治疗方式。

5.1.1中西医利尿排石

所有的利尿药物的使用,都应在保证大量清洁饮水的前提下给药。中医根据清热利湿、通淋排石、病久者肾虚并兼顾扶正的原则,多用排石汤(石苇汤)加减的方案。其中,排石中药包括海金沙、鸡内金、石苇、海浮石、滑石、瞿麦、扁蓄、车前子、泽泻和生白术等。生产中许多养殖场有自己的利尿排结石验方,西医常用速尿(呋喃苯氨酸和呋塞米)利尿,可采用口服和肌肉注射2种方式给药,按体质量2.5~5.0mg/kg,1~2次/天,连续口服2~3天为一疗程。按体质量肌注0.5~1.0mg/kg,1次/天,隔日用药,连用2~3次为一疗程。

5.1.2日粮添加防结石添加剂

肉羊生产中常添加3类添加剂用于预防尿结石,分别是类抗生素物质、尿液pH值控剂和脲酶抑制剂。类抗生素物质可减少尿路细菌感染,减少黏液和脱落上皮等凝结核产生,同时能够减少脲酶产生,利于氮素循环和控制尿液pH值。尿液酸化剂如三磷酸铵、硫酸铵和氯化铵等,其中以氯化铵效率最高,日粮建议添加量为0.5%。而对于胱氨酸盐结石,则投服碳酸氢钠,使尿液碱化,以达到阻止结石形成和促进结石溶解的目的。某些具有脲酶抑制作用的添加剂也可以通过提高氮素循环效率和降低尿液pH值等途径预防结石发生。在种公羊和育肥公羊群体中,合理使用安全有效的添加剂,可以溶石排石,同时减少结石发病率。

5.1.3水冲洗

对导尿管消毒,涂擦润滑剂,缓慢插入尿道或膀胱,注入消毒液体,反复冲洗。适用于粉末状或沙粒状尿石。

5.1.4尿道肌肉松弛剂

当肉羊尿结石严重时,可每只羊肌肉注射2~4mL的2.5%氯丙嗪溶液。

5.2手术治疗尿石阻塞

在膀胱或尿道时,可实施手术切开,将尿石取出。对于普通羊而言,结石病用手术治疗的意义不大,主要是用于贵重种羊。早发现,早疏通,手术简单易学,可以为养殖户减少损失,其治愈率高于80%[14]。

6尿结石预防

6.1合理调配日粮

应查清动物的饲料、饮水和尿石成分,找出尿石形成的原因,合理调配饲料,使饲料中的营养水平科学合理(详见3.2),控制饲料霉变程度,生产中棉籽饼应脱毒后饲喂(可用1%硫酸亚铁溶液浸泡,种公羊禁喂)[1]。

6.2保证饮水量和饮水品质

新鲜和干净的水会增加羊的饮水量,或者平时应适当增喂多汁饲料,以稀释尿液,减少对泌尿器官的刺激,并保持尿中胶体与晶体的平衡。保证充足的饮水槽,增加盐的喂量,夏季和冬季适宜的供水温度能增加饮水量,从而达到稀释尿液的作用。另外,水磁化是让水通过一定强度的磁场,通常用于污水处理、生活用水除垢和人类结石的保健中。羊舍饮水通过磁化后,加快溶液内部的微结晶作用,从而使盐类在受热面上的直接结晶和坚硬沉积大大减少,在代谢过程中,不仅能防止大晶体的结晶,起到预防结石作用,而且能使尿石疏松破碎而排出[23-24]。使用过程中,磁化装置的磁感应强度与水流速要匹配,保证磁化效果。磁化后放入水槽中,1h后,让病畜自由饮水或者每天投放2次。

6.3器官炎症控制

对家畜泌尿器官炎症性疾病应及时治疗,以免出现尿潴留。

6.4保证运动量

舍饲期的种公羊每天不得少于4h的户外运动[1]。

6.5添加剂预防

在日粮中加入碳酸氢钠对尿结石有一定的预防作用,同样,在饲料中补充氯化铵对预防磷酸盐结石会出现令人满意的效果。不能用糖蜜来促使山羊饮水或者掩盖氯化铵气味,因为糖蜜中钾含量高,会降低氯化铵的效果,但添加葡萄糖和蔗糖是可以的。另外,长期饲喂氯化铵会导致母羊骨骼中的矿物质含量降低。

6.6监测羊群的尿液

根据情况,定期抽样监测羊群尿液的pH值,抽样10%,当50%个体尿液的pH值大于8时,饮水或者日粮中应适当添加氯化铵或硫酸铵。对于异地育肥场,在进羊时,特别是抓羔体质量偏大时,建议进行尿液抽样检测。对结石风险高的羊群,强化预防措施,预防原场饲养管理不合理,导致进羊不久集中爆发结石的现象发生。

6.7尿石舔砖的合理使用

尿石舔砖,主要成分为氯化铵、磷酸钙、硫酸钴、碳酸锰、碘酸钙、氧化铁、氧化锌和食盐等。有研究显示,合理补充防尿结石舔砖,不仅可以预防结石,而且羊只毛色较对照组有光泽、精神好且啃咬围栏现象减少[25]。

6.8保证食盐添加量

当食盐供自由采食时,山羊可能摄取超量而无不良影响,但供应不足可能会引起山羊食欲不振、啃土壤或石屑。食盐的推荐量为总干物质摄取量的0.5%,生产中一般建议以0.5%~1.0%的日粮干物质比重添加。

7小结与展望

随着中国特色肉羊养殖模式的发展,舍饲化、集约化和规模化育肥逐渐成为大势所趋,因肉羊代谢病特别是尿结石为养殖户带来的损失也日益被凸显。适宜规模化舍饲的肉羊营养标准也将不断更新,分群饲养管理、全混合日粮自由采食技术及结石预防措施等也会日益成熟。

参考文献

[1]邓立新,齐长明,贺丛.波尔公羊尿道结石的B超定位与手术治疗[J].北方牧业,2006(4):22.

[2]叶章群,邓耀良,董诚.泌尿系结石:第二版[M].北京:北京人民卫生出版社,2010:10.

[3]潘晓亮.棉粕和棉籽壳诱发雄性新疆细毛羊尿石症的研究[D].杭州:浙江大学,2011.

[4]杨文凯,刘兴伟.辽宁绒山羊公羊尿结石的成因[J].黑龙江动物繁殖,2009(6):42.

[6]孙卫东,王金勇,王小龙.波尔山羊尿结石的显微结构和化学组成分析[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2006(12):29-33.

作者:王芬;王茂荣;王宏 单位:北京英惠尔生物技术有限公司生物技术研究院

我国肉羊养殖中尿结石问题研究责任编辑:张雨    阅读:人次