紫外線對家畜的影響

　　紫外線具有較高的能量，照射機體后可產(chǎn)生一系列的光化學反應和光電效應，本文主要探討紫外線對家畜的影響。

　　《現(xiàn)代牧業(yè)》刊登教學科研人員在動物科學與技術(shù)、動物醫(yī)學、食品科學與技術(shù)、信息科學、經(jīng)濟貿(mào)易的基礎(chǔ)研究，綜合評述及應用研究方面的最新教學科研成果，以促進國內(nèi)外學術(shù)交流和科技向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，為畜牧業(yè)生產(chǎn)化服務(wù)。主要欄目：研究論文、文獻綜述、實用研究、經(jīng)驗交流、學術(shù)爭鳴、教育與教學研究。

　　不同的波長其生物學作用的強弱不同，一般將紫外線分為三段，即：A段，波長320—400nm，其生物學作用較弱，主要起色素沉著作用;B段，波長275—320nm，生物學作用很強，主要是抗構(gòu)樓病和紅斑作用;C段，波長200一275nm，來自太陽輻射的這段紫外線不能到達地面，以人工裝外線燈進行試驗，此段具有最大的殺傷力，對機體細胞也有強烈的刺激和破壞作用。紫外線的各種基本作用闡述如下：

　　1、紅斑作用 在紫外線的照射下，被照射部位皮膚會出現(xiàn)潮紅，這種皮膚對紫外線照 射和特異反應稱紅斑作用。在紫外線照射一定時間后，由于皮膚的反射作用，毛細血管擴張，這時出現(xiàn)的紅斑稱為原發(fā)性紅斑。而當照射時，因皮膚表皮細胞被紫外線所破壞，釋放出組織胺與類組織胺，這兩者達到一定濃度，又能刺激神經(jīng)末梢，通過反射使皮膚毛細血管擴張、通透性加強，導致皮膚發(fā)紅和水腫，這時發(fā)生的紅斑稱為繼發(fā)性紅斑。這一過程較慢，一般發(fā)生在照射后6—8h，甚至24h。紫外線的紅斑反應有兩個最敏感的波長區(qū)，即254nm和297nm，但兩者所致紅斑在性質(zhì)上有許多不同之處。如在紅斑深度、界限、溫度、潛伏期、消失時間、色澤和血管反應方面均有不同，前者的表現(xiàn)分別為紅斑深、界限明顯、溫度高、潛伏期長、消失慢、色澤為深紅色、血管擴張;而后者表現(xiàn)為紅斑深度淺、界限不明顯、溫度低、潛伏期短、消失俠、色澤為紫紅有紋、血管痙攣。引起紅斑作用的紫外線劑量以紅斑學位計。不同紫外線的紅斑劑量不同，現(xiàn)統(tǒng)一用功率入1w的297nm波長的紫外線燈的紅斑輻射強度作為一個紅斑劑量。由于產(chǎn)生紅斑作用的這—波段紫外線也具有抗佝僂病作用，兩者生物學作用的最佳效果光譜相近，故可用紅斑劑量宋代表紫外線的生物劑量G它不僅在紫外線治療上常以皮膚的紅斑反應強弱，作為紫外線治療的劑量標準，而且又具有重要的衛(wèi)生學意義。一般用紅斑劑量來表示機體每天所必需的紫外線照射劑量。

　　2.殺菌作用 細菌或病毒的蛋白質(zhì)、酶和核酸能強烈吸收相應波長的紫外線，使蛋白質(zhì)發(fā)生變性離解，曲活性降低或消失，在核酸中形成胸腺嘧啶二聚體，DNA結(jié)構(gòu)和功能受到破壞.從而導致細菌和病毒的死亡。紫外線的殺菌作用與波長有關(guān)。280一302nm的紫外線主要引起蛋白質(zhì)的離解;253—260nm的紫外線主要引起變性，而核酸對該波段的紫外線吸收量最為強烈。對260nm的紫外線的吸收強度比蛋白質(zhì)高30倍。波長295nm的紫外線殺菌效果要比395nm紫外線的殺菌效果大l 510倍.故波長越短，殺菌效果越好。因此，一般認為：波長在300nm以下的紫外線有明顯的殺菌作用，而殺菌作用最強的波段為253—260 nm。紫外線的殺菌作用可用

　　于空氣、物體表面的消毒及表面感染的治療。

　　紫外線的殺菌作用還與紫外線的輻射強度、細菌對紫外線照射的抵抗力等有關(guān)。

　　不同類型的細菌對紫外線的抵抗力不同，如結(jié)核桿菌對紫外線的抵抗力比葡萄球菌強2—3倍;金色葡萄球菌、綠膿桿菌對波長265nm的紫外線員敏感，而大腸桿菌則對234nm的紫外線最敏感.在空氣中，白色葡萄球菌對紫外線最敏感，黃色八疊球菌耐受力最強.紫外線必須達到一定的輻射強度才具有有效的殺菌作用，研究顯示，大約3W/m2的強度才可抑制細菌的生長。

　　紫外線不僅能殺死細菌，還能破壞某些細菌的毒素(如白喉和破傷風毒素)。真菌對紫外線則具有較強的耐受力。另據(jù)報道，因紫外線的能量能夠破壞球蟲的A鏈，因而，紫外線可用于生產(chǎn)中對兔球蟲卵囊的消毒。

　　在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，常用紫外線光源對畜舍進行滅菌。目前在雞、鴨、豬等畜禽舍使用的低壓汞燈，輻射出254nm紫外線，具有較好的滅菌效果.據(jù)生產(chǎn)實踐證明，用20w的低壓汞燈懸于畜舍2.5m的高空，每20m2懸掛1盞，即l W/m2，每日照射3次，每次50min左右，這樣可降低家畜的染病率和死亡率，生產(chǎn)力明顯提高。

　　短波紫外線(c段)對人眼損害很大，但對動物的眼睛影響并不大。因此，在布置低壓汞燈滅菌時，可以直接向下方照射，而對剛出生的家畜，因其被毛稀疏，不能過多照射;奶牛、奶羊的乳部因皮藏在照射時應注意劑量。另外，紫外線也可用于飼料、飼養(yǎng)工具的殺菌。

　　3.抗佝僂病作用 佝僂病是由于缺乏維生親D而發(fā)生的鈣、磷代謝紊亂疾病。維生素D的主要作用是促進腸道對鈣、磷的吸收，并與體內(nèi)調(diào)節(jié)鈣、磷的其他因子協(xié)調(diào)作用，使鈣、磷在體內(nèi)保持正常水平，促進骨基質(zhì)鈣化。畜體在維生素D缺乏時，腸道對鈣、磷的吸收減少，血中鈣、磷濃度下降，為維持血內(nèi)鈣、磷含量的穩(wěn)定，鈣、磷從骨中分解出來進入血液。因此，骨組織含鈣的減少，成骨作用受到影響，成年家畜特別是妊娠及哺乳期母畜.則引起骨質(zhì)軟化癥。

　　由于波長270一320 nm的紫外線，將麥角固醇和7—脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素口的能力最強，而這部分紫外線在太陽高度角小于35度時，一般不能到達地面，所以緯度較大的地區(qū)，在冬季一般都缺乏這部分紫外線。因此，在高緯度地區(qū)，冬季可對放牧家畜進行人工紫外線照射或通過飼料補加維生素D.在現(xiàn)代化的封閉式畜臺中，由于家畜使用補充維生意D3的全價日糧，盡管常年見不到陽光，也不易發(fā)生維生素D缺乏癥。

　　需要強調(diào)的是，為防止佝僂病和軟骨癥的發(fā)生，在對家畜進行紫外線照射時，必須選用波長283—295nm的紫外線，不可用一般的紫外線燈代替。

　　4.色素沉著作用 紫外線可使皮膚中的黑色素原通過氧化菌的作用，轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏兀蛊つw發(fā)生色素沉著。黑色素對光線的吸收能力，較機體其他部位的組織大數(shù)倍，特別是對短波輻射的吸收量更大。色素沉著是機體對光線刺激的一種防御反應。由于色素在皮膚的沉著，增強了皮膚局部的保護功能，使皮膚不會過熱。校色素吸收的光能則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽偈购挂悍置冢蚨鰪娏司植康纳嶙饔?同時能防止太陽的短波輻射穿透組織，使深部組織不受損害。據(jù)觀察，白豬和黑豬同時在夏季陽光照射下放牧(氣溫高于28度：)，結(jié)果白豬全部發(fā)生皮膚損傷，黑豬發(fā)生皮膚損傷的只有1/16。紫外線產(chǎn)生色素沉著作用的波長為320一400nm。但在紅外線和可見光作用下也能發(fā)生。最強最持久的色素沉著發(fā)生在紫外線、紅外線和可見光幾種光譜同時作用之時。

　　5.提高機體的免疫力和抗病力 動物長期缺乏紫外線的照射，可導致機體免疫功能下降，對各種病原體的抵抗力減弱，易引起各種感染和傳染病。因此，為保證機體正常的免疫功能，接受適量的紫外線是必不可少的。在紫外線的作用下，機體的組織細胞分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，抗原性發(fā)生變化，激發(fā)機體產(chǎn)生免疫反應。同時紫外線照射可提高免疫細胞的吞噬活性，增加補體和凝集寒，增強細胞免疫和體液免疫功能。補體是畜禽新鮮血清中的一組球蛋白，它能協(xié)同抗體系滅

　　病毒或溶解細菌.促進吞噬細胞吞噬和消化病原體。凝集素也是一種能和細菌的表面抗原發(fā)生反應并使之凝集的抗體.其增加也是機體防御免疫功能加強的表現(xiàn)之一。紫外線照射增強機體免疫力的效果，還決定于照射劑量、照射時間以及機體的機能狀態(tài)。在畜牧生產(chǎn)中，為增強畜禽體質(zhì)，提高其對環(huán)境變化的適應能力和對某些疾病的抵抗力，可采用小劑量紫外線進行多次照射。

　　6.增強氣體代謝作用 紫外線照射能興奮呼吸中樞，使呼吸變慢變深，促進氧的吸收和一氧化碳、水汽的排出。同時能增加血液、紅細胞和血紅素的含量，提高血液攜帶氧和二氧化碳的能力，加速組織代謝過程。在紫外線局部照射時，還有改善局部血液循環(huán)、讓痛、炎和促進傷口愈合的作用。

　　7.光敏性皮炎 當動物體內(nèi)含有某些異常物質(zhì)時，如采食養(yǎng)麥和三葉草等植物，或機體本身產(chǎn)生異常代謝物，或感染病灶吸收的病毒等，在紫外線作用下，這些光敏物質(zhì)對機體發(fā)少明顯的作用.能引起皮膚過敏、皮膚炎癥或壞死現(xiàn)象，這就是光敏性皮炎或“光敏反應”。其機制有人認為是由于紫外線使機體對光敏物質(zhì)的感受性增加所致;有人則認為是光敏物質(zhì)在光化學反應(因光引起機體被照射部位的化學反應)中起接觸劑的作用，導致機體發(fā)生一些本來不致發(fā)生的化學反應。光敏性皮炎專發(fā)于白色皮膚，特別是在動物無毛或少毛的部位，畜牧生產(chǎn)中多見于豬和羊。

　　8.光照性眼炎與癌 紫外線過度照射動物眼睛時，可引起結(jié)膜和角膜發(fā)炎，稱為光照性眼炎。其臨床表現(xiàn)為角膜損傷、眼紅、灼痛、流淚、怕光，經(jīng)數(shù)天后消失。最易引起光照性眼炎的波長為295—360nm。長期接觸小劑量的紫外線，可發(fā)生慢性結(jié)膜炎.此外，紫外線尚有致癌作用。

　　紫外線照射對動物有利、有弊，在畜牧生產(chǎn)中盡可能地利用其有利的一面，避免過度照射造成有害的影響。近年來，由于人類的社會活動，使臭氧層受到破壞，而臭氧層能夠吸收所有的C段紫外線和90%的B段紫外線，所以加劇了紫外線對地球上的動、植物和人類的危害。