廢棄奶對犢牛生長發(fā)育影響的研究進展

張鑫玥，程傳騰，白海鑫，辛杭書

（東北農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，黑龍江省哈爾濱 150030）

在犢牛生產(chǎn)中，常規(guī)液體飼料包括原奶和代乳粉，雖然普遍認為原奶是犢牛最好的液體飼料，但其成本之高不言而喻。代乳粉應(yīng)運而生，它是一種根據(jù)犢牛營養(yǎng)需要，選用易消化、適口性好的優(yōu)質(zhì)原料配制而成的液體飼料。此外，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，牧場產(chǎn)生了大量的廢棄奶，目前也是犢牛液體飼料的來源之一，常見的廢棄奶包括過渡乳、體細胞數(shù)高的異常乳和抗生素治療后的牛奶。據(jù)統(tǒng)計，我國每年的廢棄奶產(chǎn)量約占牛奶總產(chǎn)量的2%～4%，即80 萬～160 萬t。由于廢棄奶中有抗生素殘留，主要包括青霉素、鏈霉素、四環(huán)素和頭孢噻呋鈉，被禁止銷售到市場，但將其直接廢棄，不僅是對生物資源的一種浪費，還會帶來巨大的經(jīng)濟損失，更會造成一定的環(huán)境污染。因此，在畜牧生產(chǎn)中，能否利用以及如何利用廢棄奶是值得思考的重要問題。

盡管國外大部分牧場已經(jīng)采取了將廢棄奶飼喂給犢牛的措施，但在有關(guān)廢棄奶的研究始終存在爭議。有學者認為，與飼喂廢棄奶的犢牛相比，代乳粉和全脂牛奶有更高的日增重，可促進犢牛胃腸道健康，降低了犢牛眼睛、耳朵和鼻部評分不佳的風險；相反，也有研究表明，廢棄奶對犢牛生長性能無影響，對瘤胃細菌的影響也有限，但會增加腸道細菌產(chǎn)生抗生素耐藥性的風險，并抑制胃腸道中相關(guān)微生物群落的建立。綜上，本文主要圍繞廢棄奶對犢牛生長性能、胃腸道發(fā)育、腹瀉狀況和血清免疫指標的影響進行總結(jié)分析，為廢棄奶在畜牧生產(chǎn)中合理利用提供理論依據(jù)。

1 廢棄奶的處理方式

在國內(nèi)外生產(chǎn)中，除了將廢棄奶直接飼喂給犢牛外，還可對其進行巴氏殺菌處理以及酸化處理。巴氏殺菌是指在63℃下加熱30 min（低溫，長時間；LTLT）或在72℃下加熱15 s（高溫，短時間；HTST）的滅菌技術(shù)。巴氏殺菌處理能夠殺死廢棄奶中97.3%～99.9%的生長型致病菌，如副結(jié)核分枝桿菌（導(dǎo)致約翰氏?。⑸抽T氏菌和支原體。酸化奶是指用酸化劑對廢棄奶進行處理，將酸化劑和水按照一定比例稀釋后加入到全自動攪拌冷藏罐中攪拌均勻，保證0～10℃的儲存環(huán)境。酸化處理可以抑制廢棄奶中大腸桿菌等有害菌的生長，同時促進有益菌的增殖。此外，廢棄奶的飼喂劑量同其他液體飼料一致，但牧場管理標準不同而有所差異，主要分為常規(guī)飼喂、強化飼喂和逐漸遞增、遞減飼喂。

2 廢棄奶對犢牛生長性能的影響

有研究表明，出生至5 周飼喂廢棄奶的犢牛增重顯著高于飼喂原奶的犢牛（15.4 kg vs 12.2 kg）；飼喂廢棄奶的犢牛在1～42 日齡的平均日增重（ADG）也顯著高于飼喂原奶的犢牛（0.62 kg/d vs 0.42 kg/d）。這可能是因為廢棄奶中的抗生素殘留在一定程度上增強了動物機體對疾病的抵抗力，而發(fā)病率的降低有利于動物增重。此外，飼喂廢棄奶的犢牛在第4、7、13 周的體重極顯著高于飼喂代乳粉的犢牛。除上述原因外，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因還可能是廢棄奶中含有一定數(shù)量的過渡乳，其乳蛋白含量高于代乳粉，而較高的乳蛋白含量與犢牛增重密切相關(guān)。

關(guān)于廢棄奶的不同處理方式對犢牛生長性能影響的研究發(fā)現(xiàn)，飼喂巴氏殺菌和甲酸酸化處理的廢棄奶的犢牛，其ADG 與對照組（未處理廢棄奶）犢牛無差異；飼喂未處理廢棄奶、甲酸酸化廢棄奶和巴氏殺菌廢棄奶的犢牛有相似的ADG；而甲酸酸化廢棄奶液體飼料組犢牛的采食量在42 日齡前顯著低于巴氏殺菌廢棄奶組（7.05 L/d vs 7.49 L/d）。這可能是因為添加酸化劑降低了廢棄奶的適口性，導(dǎo)致犢牛的液體飼料采食量降低，這對犢牛的生長發(fā)育是否產(chǎn)生深遠影響還有待進一步觀察。

綜上，與原奶和代乳粉相比，飼喂廢棄奶可以在更大程度上提高犢牛的體重。雖然理論上對廢棄奶進行巴氏殺菌處理會減少沙門氏菌等病原體，酸化處理可以促進有益菌的增殖，抑制有害菌的繁殖，但巴氏殺菌或酸化處理的廢棄奶對犢牛生長性能是否具有積極作用仍需進一步探討。

3 廢棄奶對犢牛瘤胃發(fā)育的影響

瘤胃是反芻動物進行營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的主要器官，犢牛剛出生時，瘤胃未發(fā)育完全，飼料組成及營養(yǎng)水平可在不同程度上影響其形態(tài)和功能。此外，瘤胃內(nèi)環(huán)境對瘤胃乳頭的發(fā)育影響顯著，揮發(fā)性脂肪酸（VFA）能刺激瘤胃乳頭和上皮發(fā)育，被認為是影響瘤胃發(fā)育的最重要因素之一。由表1 可以看出，與原奶和代乳粉相比，飼喂巴氏殺菌廢棄奶的犢牛有相對較低的TVFA，這可能是因為廢棄奶中的抗生素殘留能夠抑制瘤胃微生物的生長，進而抑制瘤胃發(fā)酵，較低的TVFA 對瘤胃乳頭的刺激不足，進一步導(dǎo)致瘤胃乳頭長度小，寬度大。另外，關(guān)于飼喂巴氏殺菌廢棄奶與飼喂原奶對犢牛瘤胃壁厚度影響的研究結(jié)果不一，這可能與試驗中犢牛的開食料干物質(zhì)采食量（DMI）存在顯著差異有關(guān)（原奶2、巴氏殺菌廢棄奶、原奶1 的DMI分別為1.15、1.12、0.78 kg），隨著犢牛采食開食料增加，瘤胃壁運動和收縮幅度增大，進而使瘤胃肌更厚。

表1 液體飼料對犢牛瘤胃發(fā)育的影響

此外，丁酸為瘤胃上皮發(fā)育提供能量，是瘤胃乳頭生長發(fā)育最有效的激活劑。與未處理廢棄奶相比，巴氏殺菌廢棄奶降低了犢牛瘤胃的TVFA 濃度，提高了丁酸濃度，這也間接反映出對廢棄奶進行巴氏殺菌處理后可能會促進瘤胃發(fā)育。

總之，由于犢牛獨特的食管溝反射特征，導(dǎo)致其在采食時液體飼料不經(jīng)過瘤胃而直接進入真胃，因此有關(guān)液體飼料對瘤胃發(fā)育影響的研究十分有限，但液體飼料的攝入可能會通過影響犢牛固體飼料的采食，進而影響其瘤胃發(fā)育。

4 廢棄奶對犢牛腸道發(fā)育的影響

犢牛腸道不僅可以消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)，還能夠幫助機體抵抗有害病菌的侵害，其形態(tài)結(jié)構(gòu)的健全十分重要。有學者認為，飼喂原奶的犢?？漳c中有輕度的上皮細胞壞死和黏膜下層水腫，回腸中有輕度的上皮細胞壞死和黏膜充血，飼喂廢棄奶（包括未處理廢棄奶、巴氏殺菌廢棄奶和酸化廢棄奶）的犢牛在空腸和回腸中除上述特征外，還伴隨著炎細胞浸潤現(xiàn)象，即未處理廢棄奶組的犢?？漳c和回腸炎癥評分顯著高于原奶組，而原奶可能更有利于犢牛腸道發(fā)育。Yang 等研究也發(fā)現(xiàn)，從組織學評分來看，無論是未經(jīng)處理的廢棄奶還是酸化處理的廢棄奶都導(dǎo)致了空腸和回腸中炎癥的發(fā)生，而飼喂原奶的犢牛腸道相對健康。此外，鄧由飛等研究還發(fā)現(xiàn)，21 日齡時犢牛小腸和大腸重量在各廢棄奶組間無差異，42 日齡時巴氏殺菌廢棄奶組的犢牛大腸重量與酸化廢棄奶組相比雖無顯著差異，但在數(shù)值上比酸化廢棄奶組更高，這可能說明飼喂廢棄奶對犢牛腸道形態(tài)發(fā)育雖然在短期內(nèi)影響較小，但很有可能影響其成年后的機體健康，未來需要對此進行長期追蹤觀察。

腸道微生物不僅能從日糧中攝取營養(yǎng)和能量，還是抵御腸道病原體的有效屏障，保證腸道組織及其免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育。研究表明，與代乳粉相比，飼喂廢棄奶的犢牛腸道中耐藥性大腸桿菌含量增加。Aust等也發(fā)現(xiàn)，與原奶相比，采食廢棄奶的犢牛糞便中具有更高的耐藥性大腸桿菌含量，這說明廢棄奶的使用可能會提高犢牛感染大腸桿菌的風險。但也有報道稱，飼喂廢棄奶和代乳粉的犢牛糞便中耐藥性大腸桿菌的百分比差異不大，導(dǎo)致這種差異可能與不同試驗中廢棄奶的抗生素種類和殘留量有關(guān)。Langford 等發(fā)現(xiàn)，犢牛后腸道細菌群的耐藥性與其飲用的牛奶中青霉素G 的濃度顯著正相關(guān)。

廢棄奶中殘留的抗生素不僅會增加腸道微生物菌群的耐藥性，還會對犢牛腸道微生物菌群的定植產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)，相比于原奶，飼喂廢棄奶的犢牛盲腸黏膜細菌的操作分類單元（OTUs）有上升趨勢。也有研究表明，飼喂廢棄奶或原奶的犢牛腸道微生物的相對豐度在門、綱、目及科水平上沒有差異，由此推測廢棄奶對犢牛腸道微生物區(qū)系的影響可能發(fā)生在比菌屬更低的分類群（如菌種或菌株），但此試驗檢測的最低水平是菌屬，因而需要更進一步的精準分析來探索廢棄奶對宿主腸道微生物區(qū)系的影響。此外，巴氏殺菌處理后的廢棄奶比未處理的廢棄奶中鳥分枝桿菌副結(jié)核亞種（，MAP）的含量更高，但廢棄奶的不同處理方式對犢牛腸道發(fā)育影響的報道比較有限，未來需要更多的研究。

5 廢棄奶與犢牛腹瀉

降低犢牛的發(fā)病率和死亡率是牧場管理的重要內(nèi)容。犢牛所有疾病中，腹瀉最為常見。在實際生產(chǎn)中，常用糞便評分來判定犢牛腹瀉情況。研究發(fā)現(xiàn)，飼喂原奶和廢棄奶的兩組犢牛在22 日齡前的糞便評分無顯著差異，但22～42 日齡原奶組犢牛的糞便評分顯著低于廢棄奶組（2.50 vs 2.81），說明廢棄奶可能對犢牛的長遠健康狀態(tài)存在影響。此外，犢牛的糞便評分與鄧由飛等的試驗中液體飼料采食量趨勢相同，可能存在某種關(guān)聯(lián)，值得進一步探究。Kargar 等發(fā)現(xiàn)，飼喂廢棄奶（添加10%苜蓿干草）的犢牛在49 日齡前糞便評分為1.23；另一項給犢牛飼喂原奶的試驗中，添加8%苜蓿干草的犢牛糞便評分高于1.23，添加16%苜蓿干草的犢牛糞便評分低于1.23，雖然給犢牛飼喂原奶和廢棄奶均未表現(xiàn)出腹瀉，但也間接說明了粗飼料的添加比例可能也是影響犢牛糞便評分的重要因素，需綜合考慮。此外，Godden 等發(fā)現(xiàn)，飼喂巴氏殺菌廢棄奶的犢牛，腹瀉發(fā)病率（3.1 % vs 17.2 %）及死亡率（2.2 % vs 11.6 %）均極顯著低于飼喂代乳粉的犢牛，原因可能是巴氏殺菌廢棄奶中的過渡乳含有較高濃度的保護性免疫球蛋白和非特異性免疫因子，可以促進犢牛腸道的局部免疫，降低犢牛對病原體的易感性，進而提高犢牛的免疫功能。

廢棄奶經(jīng)過酸化處理后飼喂給犢牛，其在1～22 日齡的糞便評分顯著低于飼喂未處理廢棄奶和巴氏殺菌廢棄奶的犢牛（2.72 vs 2.94 vs 2.94）。另一項研究中也得出相似結(jié)論，飼喂酸化廢棄奶、未處理廢棄奶和巴氏殺菌廢棄奶的犢牛在1～42 日齡的糞便評分分別為2.52、2.92、2.82。高巖等也得出相似試驗結(jié)果，酸化處理組和巴氏殺菌處理組4～60 日齡犢牛的糞便評分分別為1.78 和2.06。這可能是因為采食酸化廢棄奶后，犢牛腸道的pH 降低，酸性環(huán)境促進了乳酸桿菌等有益菌的增殖，而這些有益菌的生長和繁殖會抑制大腸桿菌等致病菌在腸壁的黏附和定植，從而降低了犢牛的腹瀉發(fā)病率。

6 廢棄奶對犢牛血清免疫指標的影響

犢牛出生后，首先依靠初乳獲得被動免疫，其次是液體飼料作為犢牛的主要營養(yǎng)來源，對完善犢牛免疫系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)，飼喂廢棄奶的犢牛在60 日齡時，其血清IgG（472.69 μg/mL vs 412.68 μg/mL）和IgA（52.54 μg/mL vs 45.39 μg/mL）含量顯著高于飼喂原奶的犢牛，而IgM 含量無顯著差異。Yang 等也發(fā)現(xiàn)，22 日齡的犢牛血清中IgM 含量在原奶組和廢棄奶組無差異，但廢棄奶組犢牛血清中IgA 含量顯著高于原奶組（0.82 g/L vs 0.66 g/L），這可能是因為廢棄奶中殘留的抗生素能夠提高血液中粒細胞的吞噬活性，也可能是因為廢棄奶中含有的過渡奶存在較高數(shù)量的免疫球蛋白供犢牛消化吸收。此外，由于血液中腫瘤壞死因子（TNF-）參與細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，在抵抗和防御細胞內(nèi)病毒和支原體方面發(fā)揮重要功能，而白細胞介素（IL）是一類免疫因子，在調(diào)節(jié)感染和損傷引發(fā)的炎癥和免疫反應(yīng)中同樣發(fā)揮重要作用。韓云勝等發(fā)現(xiàn)，飼喂原奶和廢棄奶的犢牛在7、15、30、60 日齡時，血清中IL-1和IL-6 含量均無顯著差異，而廢棄奶組犢牛血清中IL-2 和TNF-含量在15 日齡和30 日齡時顯著高于原奶組。這一結(jié)果與Yang 等的研究結(jié)果一致，說明可能飼喂廢棄奶的犢牛較飼喂原奶的犢牛更易發(fā)生炎癥反應(yīng)，但隨著日齡的增長，犢牛自身免疫系統(tǒng)逐漸增強，可能會減緩炎癥的發(fā)生。

有研究表明，犢牛采食經(jīng)巴氏殺菌或酸化處理后的廢棄奶，其血清中IgA 含量顯著低于未處理廢棄奶組（0.71 g/L vs 0.69 g/L vs 0.82 g/L），酸化廢棄奶組IgM含量顯著低于未處理廢棄奶組（2.17 g/L vs 2.89 g/L），而巴氏殺菌廢棄奶組和酸化廢棄奶組的犢牛血清中免疫球蛋白含量無顯著差異。這說明對廢棄奶進行巴氏殺菌和酸化處理影響了犢牛的血清免疫指標，未處理廢棄奶對提高犢牛免疫力可能有更好的潛力，但具體作用機制還有待進一步研究。殷術(shù)鑫等研究結(jié)果顯示，飼喂酸化廢棄奶的犢牛相比于飼喂巴氏殺菌廢棄奶的犢牛血清中有更高的IgA 含量（138.78 ng/mL vs 107.85 ng/mL）和更低的TNF-（141.38 ng/L vs 247.55 ng/L）與IL-1（44.19 ng/L vs 126.87 ng/L）含量。Yang 等研究也表明，飼喂酸化廢棄奶的犢牛血清中TNF-（273 ng/L vs 301 ng/L） 和IL-1（61.7 ng/L vs 72.3 ng/L）含量顯著低于飼喂巴氏殺菌廢棄奶的犢牛，可能是因為酸化后的廢棄奶對抵抗外界病毒入侵有較好的效果，抑菌效果更好。

7 小 結(jié)

綜上，國內(nèi)外廢棄奶的處理方式以及廢棄奶中抗生素含量和營養(yǎng)成分不盡相同，飼喂廢棄奶對犢牛的生長發(fā)育的影響具有多面性，且可能存在長期作用。此外，對廢棄奶的合理利用，除保證犢牛正常生長發(fā)育外，還需綜合考慮生物資源浪費、牧場經(jīng)濟損失和環(huán)境污染等問題。同時，有關(guān)廢棄奶對犢牛生長發(fā)育影響的機制性試驗還比較有限，未來需要進一步研究探索。