代乳粉營養(yǎng)水平對荷斯坦犢牛養(yǎng)分消化率和血清生化指標的影響

王美美，李秋鳳，高艷霞，李建國，曹玉鳳

(河北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，河北 保定 071001)

中國傳統(tǒng)犢牛培育方式多以牛奶飼喂犢牛，這種喂養(yǎng)方式增加了犢牛的培育成本，而飼喂犢牛代乳粉既能促進犢牛早期斷奶、又可降低培育成本[1]。代乳粉中含有可以促進犢牛消化器官特別是瘤胃發(fā)育的優(yōu)質(zhì)植物性蛋白、能量飼料以及纖維成分，對提高后備犢牛采食量及粗飼料利用率等均具有深遠影響。國內(nèi)對代乳粉的研究起步較晚，有關(guān)代乳粉營養(yǎng)水平的研究報道也較少。因此，研究代乳粉的適宜營養(yǎng)水平對犢牛的科學飼養(yǎng)及其早期斷奶的營養(yǎng)生理需要等方面均有一定的指導意義。

近年來，對犢牛代乳粉的研究主要集中在添加劑[2]、能量來源[3]、單一蛋白質(zhì)[4]或者脂肪水平[5]、植物蛋白比例[6]、飼喂水平[7-8]等方面。代乳粉的營養(yǎng)水平直接影響著犢牛對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，也關(guān)系到犢牛的培育質(zhì)量。由于國內(nèi)外代乳粉的原料來源及營養(yǎng)成分差別較大[9]，適宜代乳粉的營養(yǎng)水平需要進一步研究。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)，適宜代乳粉營養(yǎng)水平對犢牛開食料采食量無影響，但改善了犢牛的生長性能，降低了犢牛的腹瀉率[10]。本試驗將進一步研究代乳粉的營養(yǎng)水平對犢牛營養(yǎng)物質(zhì)消化率及血液生化指標的影響，為生產(chǎn)中代乳粉的應(yīng)用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及設(shè)計

本試驗在河北省石家莊天泉良種奶牛有限公司進行。選擇出生日期、體重相近的健康荷斯坦犢牛30頭，隨機分成3組，每組10頭，代乳粉營養(yǎng)水平分為低營養(yǎng)水平組(L)、中營養(yǎng)水平組(M)、高營養(yǎng)水平組(H)。代乳粉的營養(yǎng)成分見表1。

表1 代乳粉的營養(yǎng)成分(風干基礎(chǔ)) %

1.2 飼養(yǎng)管理

犢牛均單欄飼養(yǎng)。出生2 h內(nèi)灌服初乳4 kg，12 h再次灌服初乳2 kg，第2天按體重的10%飼喂，3 d后飼喂常乳。11日齡開始飼喂代乳粉，過渡至16日齡后完全飼喂代乳粉。每日定量飼喂0.75 kg代乳粉，分3次飼喂(06:30、12:30和18:30)。飼喂前，用50～60℃的水將代乳粉按1∶7的比例稀釋成乳液，當其冷卻至(39±1)℃時，飼喂犢牛。試驗期間，開食料自由采食，每天記錄剩料量，當犢牛開食料采食至1 kg以上時斷奶。

1.3 樣品采集

在犢牛25～30日齡和40～45日齡分別進行消化代謝試驗。試驗期間，每組隨機選取3頭犢牛，在試驗結(jié)束前3天收集犢牛糞便，每日收集10%，分成兩部分，一部分按每100 g鮮糞樣加入20 mL 10%硫酸用于固氮，另一部分不加酸，置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

犢牛30日齡和45日齡時，采用頸靜脈穿刺法早晨空腹采血20 mL，傾斜靜置30 min凝血后，采用離心機3 500 r/min離心15 min，取血清于1.5 mL離心管，冰箱-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 測定指標與方法

樣品分析：采用常規(guī)分析方法測定代乳粉及糞樣中的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、鈣(Ca)和總磷(P)含量，具體方法步驟參考張麗英[11]的方法進行測定。

養(yǎng)分消化率的測定：采用內(nèi)源指示劑法，即鹽酸不溶灰分法(依據(jù)國標GB /T 23742—2009《飼料中鹽酸不溶灰分的測定》測定酸不溶灰分含量)，計算某養(yǎng)分的表觀消化率。

各養(yǎng)分消化率的計算公式：某養(yǎng)分的表觀消化率(%)=[(a/c-b/d) /(a/c) ]×100。

公式中：a為飼料中某養(yǎng)分的含量(%)，b為糞中某養(yǎng)分的含量(%)，c為飼料中酸不溶灰分的含量(%)，d為糞中酸不溶灰分的含量(%)。

血清指標：采用威圖半自動生化分析儀(Microlab-300)測定以下指標：血糖(GLU)采用葡萄糖氧化酶法；血鈣(Ca)采用鄰甲酚酞絡(luò)合酮比色法；血磷(P)采用紫外終點法；尿素氮(BUN)采用酶偶聯(lián)速率法；堿性磷酸酶(AKP)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)采用速率法。

采用酶標儀(Power wave XS2)測定以下指標：免疫球蛋白G(IgG)、溶菌酶(LZM)、白細胞介素1(IL-1)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、牛胰島素樣生長因子-1(IGF-1)。以上指標所使用的試劑盒均購于中生北控生物科技股份有限公司，按照試劑盒說明書操作。

總抗氧化能力(T-AOC)、游離脂肪酸(NEFA)和一氧化氮(NO)采用紫外分光光度計依照試劑盒說明書操作，所用試劑盒購自南京建成科技有限公司。皮質(zhì)醇(CORT)和生長激素(GH)由北京臨床檢驗所測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS 17.0進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，以Duncan法進行多重比較，結(jié)果以平均值±標準差表示。P<0.05表明差異顯著，P<0.01表明差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝

由表2可以得出，11～30日齡階段，L、H組DM、CP和EE的表觀消化率極顯著低于M組(P<0.01)，L組DM和CP表觀消化率高于H組(P<0.05)；Ca、P的表觀消化率隨著營養(yǎng)水平的升高呈逐漸降低趨勢，其中L組Ca、P的消化率比M分別提高了3.16%(P>0.05)、2.07%(P<0.01)，比H組分別提高了8.15%、5.30%(P<0.01)。30～45日齡階段，M組CP、EE及DM的消化率最高，分別為74.32%、80.82%及68.15%，L組與H組CP的表觀消化率分別比M組降低了3.89%(P<0.01)和5.49%(P<0.01)，DM的表觀消化率分別比M組降低了1.74%(P<0.01)和4.55%(P<0.01)。L組Ca的表觀消化率比M、H組分別提高了4.23%(P<0.01)和13.16%(P<0.01)，P的表觀消化率分別提高了3.81%(P<0.01)和9.38%(P<0.01)。

表2 代乳粉營養(yǎng)水平對犢牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響 %

2.2 血清生化指標

由表3可知，30日齡和45日齡時，各處理組間的GLU、BUN及NEFA均未達到顯著差異，但M組犢牛的NEFA濃度均低于L、H營養(yǎng)水平組。

表3 代乳粉營養(yǎng)水平對犢牛血清生化指標的影響

30日齡時，AKP、T-AOC、NO各組間無顯著差異；LZM隨代乳粉營養(yǎng)水平的提高呈上升趨勢，但各組間未達到顯著差異；L組IgG濃度最低，與其相比，M、H組分別提高了11.53%(P<0.01)和11.24%(P<0.01)，而M、H組IgG濃度無顯著差異。發(fā)生腹瀉犢牛的血清中IgG濃度極顯著低于健康犢牛(P<0.01)；M、H組的IL-1濃度顯著高于L組(P<0.05)；TNF-α濃度分別比L組提高了11.32%(P<0.05)、9.66%(P<0.05)；IGF-1濃度隨著代乳粉營養(yǎng)水平的提高而升高，L、M組比H組分別降低了9.84%(P<0.01)和4.72%(P<0.01)，L組比M組降低了5.37%(P<0.05)。

45日齡時，L組AKP活力最低，M、H組分別比L組升高了38.09%(P<0.05)和42.83%(P<0.05)；T-AOC隨著代乳粉營養(yǎng)水平的升高而升高，M、H組比L組分別升高了11.72%(P>0.05)和18.33%(P<0.05)，而M、H組間差異不顯著；M、H組NO濃度比L組分別提高了11.69%(P<0.05)和7.80%(P<0.05)，而M、H組未達到顯著差異；M、H組的IgG濃度比L組分別提高了9.14%(P<0.01)和11.08%(P<0.01)。L組IL-1濃度比M組提高了3.70%(P<0.05)，與H組間無顯著差異；L組TNF-α濃度顯著低于H組(P<0.05)，而與M組差異不顯著；各試驗組間IGF-1濃度未達到顯著差異。

代乳粉營養(yǎng)水平對GH、CORT的濃度無影響。

3 討論

養(yǎng)分消化率可以綜合反映動物對飼料營養(yǎng)物質(zhì)的消化及利用效率，而影響犢牛消化代謝的關(guān)鍵因素即為營養(yǎng)物質(zhì)的來源與濃度[12]。本試驗M組，即EE16%、CP24%時，養(yǎng)分表觀消化率最高，其次為L組，H組犢牛的表觀消化率最低，可能是由于低營養(yǎng)水平下，機體為滿足自身需要會在一定程度上提高對DM、EE和CP等營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，而高營養(yǎng)水平下超出犢牛自身的需要量時，引起犢牛排泄量增加，降低營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，最終表現(xiàn)為犢牛生長性能降低[13]。這與李輝等[4]的研究結(jié)果一致，即飼糧CP為22%氮消化率高于飼糧CP為26%的消化率。也就是說，在蛋白質(zhì)水平滿足動物自身需求的情況下，繼續(xù)提高蛋白質(zhì)水平，反而會降低蛋白質(zhì)的消化利用率[14]。張蓉等[5]研究脂肪水平對犢牛生長性能的影響，也得到了相似的結(jié)果。另外，代乳粉的原料及其加工方式也會影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。

本試驗中DM、EE、CP等表觀消化率均低于Parrish等[15]用牛奶飼喂犢牛的數(shù)據(jù)(除CP外，其余營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率基本在90%～99%)。原因是本試驗所用代乳粉含一定比例的大豆蛋白，其會促進胃排空，降低蛋白質(zhì)的利用率。另外，大豆蛋白中含有抗營養(yǎng)因子、酶抑制劑等物質(zhì)，易引發(fā)機體過敏反應(yīng)，刺激腸黏膜[16]，引起腸道絨毛萎縮及隱窩增生，從而降低犢牛的消化機能，且大豆蛋白是一種低磷酸化蛋白，不能從鈣磷沉積物中吸收鈣，這就增加了腸道中鈣磷沉積物的滯留，從而阻礙了膽汁酸的分泌，降低了參與消化脂肪的膽汁酸量，最終降低了脂肪的消化率[17-18]。Ca、P的消化率隨代乳粉營養(yǎng)水平的升高呈降低趨勢，原因可能是高蛋白質(zhì)水平會抑制犢牛對代乳粉中Ca、P的消化[4]，高脂肪水平會引起犢牛胃腸道NEFA濃度升高，生成部分不溶性皂酯，最終降低了Ca的利用率[12]。另外，添加大豆蛋白后，小腸食糜中鈣磷沉積物增加，也會降低犢牛對礦物質(zhì)的吸收利用率[19]。

血液生化指標反映了動物機體組織細胞的通透性和新陳代謝機能[20]。血液中的GLU是反映機體內(nèi)能量平衡的指標；BUN是蛋白質(zhì)代謝后的產(chǎn)物，可以直接反映機體蛋白質(zhì)代謝和日糧中氨基酸的平衡狀況[21]；NEFA是血液中的能量代謝物，反映了機體的能量代謝狀況。本試驗中，代乳粉的營養(yǎng)水平對血液中的GLU、BUN及NEFA的影響不大，這與李輝等[4]、Blome等[22]、Daniels等[23]所得到的研究結(jié)果基本一致。

AKP廣泛分布在肝、腎、骨骼等器官中，由肝臟向膽外排出，其活性高低可以直接反映動物的生長速度和生長性能，與動物的日增重呈正相關(guān)[24-26]。本試驗中，隨著代乳粉營養(yǎng)水平的提高，AKP活性隨之升高，并與日增重的變化趨勢一致。T-AOC在機體氧化和抗氧化平衡間起重要作用，適宜的蛋白質(zhì)和脂肪水平可以提高機體的總抗氧化能力[27-28]。本試驗中，隨著代乳粉營養(yǎng)水平的升高，T-AOC呈升高趨勢，與張佰帥等[29]、張乃峰[30]的研究結(jié)果一致。

NO的生成主要依賴于機體的一氧化氮合成酶，可調(diào)節(jié)機體的免疫反應(yīng)。中等營水平下，犢牛可獲得充足的蛋白質(zhì)和能量，從而使得T細胞和NK細胞產(chǎn)生IFN-γ，后者可激活單核巨噬細胞釋放NO，NO生成的增多又可以減輕白細胞、血小板的聚集及黏附程度，從而減輕內(nèi)皮細胞損傷，最終表現(xiàn)為組織損傷減輕。IgG反映了犢牛的免疫機能，患病牛IgG濃度明顯低于健康犢牛[31]。本試驗中L組犢牛的腹瀉率最高，與血液中IgG最低相吻合。

GH可促進生長發(fā)育，抑制糖分解。CORT是糖皮質(zhì)激素的重要組成成分，低水平的CORT是動物生長所必須的。本試驗中，代乳粉的營養(yǎng)水平對GH和CORT影響不大。

IL-1和TNF-α均為巨噬細胞分泌的細胞因子，兩者均可反映巨噬細胞的活性，對啟動和調(diào)節(jié)犢牛的免疫系統(tǒng)有重要作用。本試驗中，隨代乳粉營養(yǎng)水平的提高，血清中的IL-1升高，說明適當提高代乳粉的營養(yǎng)水平有助于提高犢牛的非特異性免疫反應(yīng)[30]。TNF-α參與機體的炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)機體的免疫性能。Quigley等[32]研究表明，營養(yǎng)水平對血清中TNF-α濃度影響不大，其濃度主要與犢牛應(yīng)對環(huán)境中病原體的能力有關(guān)。IGF-1是直接促進生長的激素，可增加機體對氨基酸的攝取和利用，促進蛋白質(zhì)和RNA的合成，促進肌肉生長。有研究指出，粗蛋白質(zhì)水平可能是決定血液IGF-1濃度的主要因素[33]，這與本試驗中得到的IGF-1隨代乳粉營養(yǎng)水平的升高而升高的趨勢一致。

4 結(jié)論

代乳粉在適宜營養(yǎng)水平下可提高DM、EE和CP的表觀消化率，也可提高機體的抵抗力和免疫力。本試驗條件下，犢牛代乳粉的適宜營養(yǎng)水平為EE16%、CP24%。