犢牛初乳的飼養(yǎng)與應(yīng)用

出生后，新頭牛腫瘤不完全發(fā)育。它的體積僅為整個(gè)胃的1.3%左右，功能不完整。腫瘤胃粘膜的乳頭較短，微生物區(qū)域尚未建立，不足以在發(fā)酵酶中養(yǎng)分和養(yǎng)分的能力方面發(fā)揮充分作用。因此,從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)新生犢牛并不屬于反芻動(dòng)物,而是單胃營(yíng)養(yǎng)類型,其消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要場(chǎng)所就是皺胃和小腸。初乳在新生犢牛飼養(yǎng)管理中扮演著至關(guān)重要的角色,它是新生犢牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源。初乳中固形物含量較高,且蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、免疫球蛋白含量豐富,是犢牛獲得能量的全價(jià)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源。最重要的是,初乳還含有多種對(duì)犢牛生長(zhǎng)健康有重要作用的激素和生長(zhǎng)因子。相對(duì)于常乳,初乳中含有較高濃度的IGF-Ⅰ(Insulin-likeGrowthFactor,即胰島素樣生長(zhǎng)因子)、IGF-Ⅱ、胰島素、催乳素和胰高血糖素。初乳也是犢牛獲得被動(dòng)免疫的唯一來(lái)源。犢牛在胎兒期間不能獲得母體免疫球蛋白,只有依靠新生犢牛小腸黏膜吸收細(xì)胞刷狀緣的吞噬大分子物質(zhì)的能力,來(lái)吸收初乳中的免疫球蛋白。通過(guò)這種方式,使新生犢牛獲得被動(dòng)免疫,以抵抗有害病原體的侵襲。因此,初乳的品質(zhì)關(guān)系到被動(dòng)免疫的成功與否,直接影響到犢牛的成活率以及抵抗疾病的能力。1第一牛奶總結(jié)1.1初乳和常乳中蛋白質(zhì)、維生素的含量初乳一般指奶牛分娩后第一次分泌的乳汁,第二天和第三天的泌乳是過(guò)渡乳,此后逐漸轉(zhuǎn)化為常乳。初乳和常乳最大的區(qū)別就是初乳中含有高含量的免疫球蛋白。此外,初乳中固形物、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素的含量也比常乳高。但是,初乳中乳糖的含量比較低。分娩1d后,初乳中的干物質(zhì)和蛋白質(zhì)(尤其是免疫球蛋白)的含量迅速下降,到第四天基本已轉(zhuǎn)化為常乳(表1)。1.2免疫景觀轉(zhuǎn)移所有的新生哺乳動(dòng)物都需要獲得母體免疫球蛋白以抵抗疾病,并且大多數(shù)的哺乳動(dòng)物在其胚胎時(shí)期就可以通過(guò)胎盤獲得母體免疫球蛋白。然而對(duì)于新生犢牛卻恰恰相反,由于胎盤的血液屏障作用,新生犢牛在出生前無(wú)法獲得免疫球蛋白,并且自身的主動(dòng)免疫尚未發(fā)育。為了獲得免疫球蛋白,犢牛只能依靠攝入初乳。這種通過(guò)攝入初乳讓犢牛獲得免疫球蛋白的過(guò)程叫做被動(dòng)免疫轉(zhuǎn)移。初乳中含有大量具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白,這類球蛋白被稱之為免疫球蛋白(Ig),主要類型有免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白D(IgD)、免疫球蛋白E(IgE)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)。其中,IgG和IgM可以消滅血液中的病原微生物。IgA會(huì)隨乳脂進(jìn)入犢牛腸道,不受胃酸和消化酶的破壞而黏附于黏膜上,通過(guò)黏膜吸收直接進(jìn)入犢牛血液循環(huán),再經(jīng)由各系統(tǒng)黏膜上皮細(xì)胞的分泌分布于其他黏膜,從而防止相應(yīng)部位感染。黏附于胃腸道上皮的IgA也可直接起到抗體的作用,防止病原微生物入侵。IgD可能與某些變態(tài)反應(yīng)及自身免疫疾病有關(guān)。而IgE本身沒(méi)有抗菌、抗病毒活性,免疫作用主要為致敏作用。相關(guān)研究表明,被動(dòng)免疫的失敗會(huì)增加犢牛的患病率和死亡率,降低犢牛的生長(zhǎng)速度和效率,并且還會(huì)降低日后第一泌乳期和第二泌乳期的產(chǎn)奶量。2免疫擴(kuò)散法測(cè)定igg含量雖然高品質(zhì)初乳看起來(lái)密度較大并且非常粘稠,但僅憑感官去判斷初乳中IgG的含量的方法很不可靠。另一方面,在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)徑向免疫擴(kuò)散的方法測(cè)定初乳中IgG含量的方法雖然準(zhǔn)確,但是耗時(shí)長(zhǎng)且成本較高,并不適用于農(nóng)場(chǎng)。現(xiàn)階段比較適用于生產(chǎn)實(shí)踐的測(cè)量方法主要有初乳測(cè)定儀、“18磅原則”法和白利糖度折射儀。2.1初乳中igg含量的控制初乳測(cè)定儀是液體比重計(jì)的一種,由于γ-球蛋白的濃度和初乳比重之間在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在高度的相關(guān)性,因此初乳測(cè)定儀是通過(guò)測(cè)定初乳比重再轉(zhuǎn)化為乳中免疫球蛋白的濃度。應(yīng)用初乳測(cè)定儀篩選出高品質(zhì)初乳并用這樣的初乳去飼喂?fàn)倥Ｊ蛊浍@得足夠的IgG,從而獲得成功的被動(dòng)免疫。初乳中IgG的含量在50g/L或以上時(shí)可以用來(lái)飼喂新生犢牛,剩下的部分儲(chǔ)存起來(lái)用作以后飼喂。低品質(zhì)的初乳可以混合過(guò)渡乳飼喂給出生至少2d的犢牛。初乳測(cè)定儀上有3個(gè)不同顏色的區(qū)域,從下到上依次為綠色、黃色、紅色。若比重計(jì)的綠色區(qū)域懸浮在初乳中,則IgG的含量大于50g/L;若比重計(jì)的黃色區(qū)域懸浮在初乳中,則IgG的含量在20~50g/L之間;若比重計(jì)的紅色區(qū)域懸浮在初乳中,則IgG的含量小于20g/L。除了免疫球蛋白,初乳中的其他成分也會(huì)影響初乳的比重。因此,這種方法在正確估計(jì)免疫球蛋白濃度時(shí),多少會(huì)有一些變異性。同時(shí),初乳測(cè)定儀在很大程度上會(huì)受到溫度的影響,若測(cè)量溫度在5℃時(shí),測(cè)量的結(jié)果就會(huì)比真實(shí)值偏高,但是測(cè)量溫度在30~40℃時(shí),測(cè)量的結(jié)果就會(huì)比真實(shí)值偏低。因此,建議在適宜的溫度下使用初乳測(cè)定儀,即22℃(72塒)。2.2初始乳產(chǎn)量與抗體含量的相關(guān)性由于初乳測(cè)定儀在使用過(guò)程中會(huì)受到溫度的影響,因此在實(shí)際生產(chǎn)中往往結(jié)合“18磅原則”這一方法對(duì)初乳品質(zhì)進(jìn)行快速測(cè)評(píng)。之前對(duì)919份初乳樣品及其相關(guān)特點(diǎn)(包括IgG的濃度)的研究中發(fā)現(xiàn),奶牛分娩后初乳的產(chǎn)量與初乳中所含抗體的總量是呈負(fù)相關(guān)的。隨后,一些學(xué)者在對(duì)初乳產(chǎn)量與抗體含量的研究中也發(fā)現(xiàn)這一負(fù)相關(guān)性。最后總結(jié)出一項(xiàng)規(guī)律:當(dāng)奶牛分娩后初乳的產(chǎn)量大于8.5kg時(shí)(大約18磅,1磅=0.4536kg,所以18磅就是8.1648kg,但為了方便記憶這里約為8.5kg,國(guó)際上也均采用此數(shù)據(jù)),則乳中用以提供足量的被動(dòng)免疫的IgG1會(huì)從77%下降至64%。研究者還規(guī)定這種初乳中“足量IgG1”最低程度要達(dá)到35g/L。如果初乳的產(chǎn)量較高(>17kg),那么獲得免疫球蛋白含量高的初乳的機(jī)會(huì)就會(huì)小于50%(圖1),這就是“18磅原則”。因此,當(dāng)對(duì)分娩牛進(jìn)行第一次擠乳時(shí),要確保準(zhǔn)確記錄奶牛的初乳產(chǎn)量。如果首次擠乳產(chǎn)量高于18磅(約8.5kg),就要考慮用作后期飼喂,將其儲(chǔ)存的高品質(zhì)初乳代替進(jìn)行首次飼喂。2.3初乳中igg的含量應(yīng)用折射儀測(cè)量初乳中抗體的含量也是比較常用的方法。白利糖度折射儀是用來(lái)測(cè)定溶液中蔗糖的含量,但是白利糖度值與初乳中IgG的濃度成正相關(guān)。學(xué)者綜合了來(lái)自科羅拉多州和加拿大的研究數(shù)據(jù),分析得出運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)即徑向免疫擴(kuò)散法測(cè)定初乳中IgG的含量與白利糖度折射儀測(cè)定的結(jié)果之間的相關(guān)系數(shù)是0.63。然而,同樣的初乳樣本,將折射儀換做初乳測(cè)定儀,2種方法測(cè)量結(jié)果間的相關(guān)系數(shù)是0.36。另外,在3個(gè)不同的溫度下用折射儀對(duì)初乳進(jìn)行測(cè)量,或者將樣本冷凍后再進(jìn)行解凍,然后再用折射儀進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果差異不顯著。因此可以推斷,白利糖度折射儀在使用時(shí)基本不受溫度的影響。當(dāng)白利糖度值為22%時(shí),就相當(dāng)于IgG的含量為50g/L,這就意味著初乳的白利糖度值大于22%時(shí)就可以被認(rèn)為是高品質(zhì)初乳。測(cè)定時(shí),向棱鏡上滴幾滴待測(cè)初乳使樣品封面下降,然后讓折射儀容納一束光源,這時(shí)儀器應(yīng)垂直于光源,白利糖度值的讀數(shù)就是介于明區(qū)和暗區(qū)之間的那條讀數(shù)線。在使用折射儀時(shí)要注意保持每次測(cè)量后棱鏡和樣品封面的潔凈,以避免樣品殘留導(dǎo)致下次測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。3影響初乳質(zhì)量的因素3.1抗炎與免疫治療飼養(yǎng)管理因素主要包括:年齡、病史、生產(chǎn)季節(jié)、干奶期營(yíng)養(yǎng)水平、干奶期是否注射過(guò)疫苗等。初乳中抗體的種類取決于母牛所接觸過(guò)的病原體,無(wú)論是由于患病還是免疫的原因。注射疫苗,尤其是免疫接種,可以促進(jìn)特異性抗原IgG的生成和循環(huán)。因此,在干奶期向母牛注射疫苗可以提高產(chǎn)后初乳中的抗體含量。另外,在同一個(gè)牛場(chǎng)長(zhǎng)大的母牛,它分娩后所產(chǎn)的初乳中將會(huì)有這個(gè)牛場(chǎng)所特有的病原體的抗體。在分娩前,如果母牛的乳汁有滲漏也會(huì)降低產(chǎn)后初乳中抗體的含量,從而影響初乳品質(zhì)。一般情況下,頭胎牛的初乳品質(zhì)要比經(jīng)產(chǎn)牛的初乳品質(zhì)低,有研究表明,第一泌乳期和第二泌乳期之間初乳中IgG的濃度差異不顯著,但卻顯著低于第三、第四泌乳期。原因之一就是與經(jīng)產(chǎn)牛相比,頭胎牛沒(méi)有接觸過(guò)過(guò)多的病原體以及進(jìn)行過(guò)多的免疫接種。3.2脫乳和分娩后,血清中igg的變化初乳產(chǎn)量大的母牛與初乳產(chǎn)量小的母牛相比,初乳中IgG的濃度要低。母牛分娩后24h內(nèi)應(yīng)盡快擠乳,隨著分娩后時(shí)間的延長(zhǎng),初乳中IgG的濃度會(huì)不斷下降。研究表明,母牛分娩后若不盡快擠乳,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),初乳中IgG的濃度會(huì)以每小時(shí)3.7%的速度下降。該研究還顯示,母牛產(chǎn)后乳腺分泌物每增加1L,初乳中IgG的濃度也會(huì)以3.7%的速度下降。因?yàn)?母牛分娩后若不盡快擠乳,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)乳腺會(huì)不斷進(jìn)行分泌活動(dòng),分泌物的增多會(huì)稀釋乳中IgG的濃度,這同樣也解釋了為什么分娩后初乳中IgG的濃度會(huì)與初乳產(chǎn)量以及產(chǎn)犢擠乳間隔成負(fù)相關(guān)。3.3初乳處理方法對(duì)初乳品質(zhì)的影響初乳的處理方式包括對(duì)初乳的儲(chǔ)存及對(duì)初乳的消毒2個(gè)方面。3.3.1冷凍和解凍過(guò)程中的注意事項(xiàng)初乳的儲(chǔ)存方法分為短期儲(chǔ)存和長(zhǎng)期儲(chǔ)存。短期儲(chǔ)存即為冷藏,用約2L的容器盛放初乳,將其放在4℃左右的冰箱中,冷藏時(shí)間不應(yīng)超過(guò)24h。研究表明,將初乳放在冰箱中儲(chǔ)存不超過(guò)24h會(huì)減緩細(xì)菌的增殖。在冷藏期間,若冰箱不能正常工作,或者盛放初乳的容器過(guò)大都會(huì)造成初乳中細(xì)菌的增殖從而影響初乳品質(zhì)。長(zhǎng)期儲(chǔ)存即為冷凍,將初乳置于-20℃冰箱中,儲(chǔ)存時(shí)間一般都是超過(guò)24h。有的初乳冷凍年限甚至可以達(dá)到10年以上,這是由于冷凍保存不會(huì)造成初乳中抗體的大量損失。在冷凍過(guò)程中要注意不要選擇無(wú)霜冰箱,因?yàn)檫@類冰箱的工作原理是基于循環(huán)進(jìn)行“冷凍—解凍”的過(guò)程,這樣就會(huì)造成冷凍后的初乳多次被解凍,從而影響初乳的儲(chǔ)存時(shí)間。也不要將不同母牛所產(chǎn)的初乳集中儲(chǔ)存在一起,這樣同樣會(huì)降低初乳品質(zhì)。由于母牛分娩后所產(chǎn)的初乳會(huì)因個(gè)體差異而產(chǎn)生品質(zhì)的差異,如果將不同母牛所產(chǎn)的初乳混合儲(chǔ)存,恰好這批初乳中有的品質(zhì)高、有的品質(zhì)低,這樣高品質(zhì)初乳中的抗體在混合后就會(huì)在一定程度上被稀釋,從而使混合后的初乳整體的抗體水平下降,同時(shí)混合不同母牛所產(chǎn)的初乳也會(huì)使初乳中細(xì)菌交叉?zhèn)鞑ァ２磺‘?dāng)?shù)膬?chǔ)存方法不僅會(huì)增加初乳中細(xì)菌的繁殖而且還會(huì)縮短初乳的儲(chǔ)存時(shí)間,因此在實(shí)際生產(chǎn)中為了確保犢牛被動(dòng)免疫的成功,應(yīng)從方方面面考慮影響初乳品質(zhì)的因素,采取規(guī)范的儲(chǔ)存措施。對(duì)初乳進(jìn)行解凍時(shí)要考慮融化冰的同時(shí)不破壞乳中的抗體。解凍時(shí)溫度過(guò)高或者驟然升溫都會(huì)造成乳中免疫球蛋白變性,使得乳中抗體降解,從而影響初乳品質(zhì)。最好是用溫水(50℃左右)進(jìn)行解凍。研究表明,用微波爐在低功率下對(duì)初乳進(jìn)行解凍是一種非常有效的方法。在解凍過(guò)程中定時(shí)流出解凍液,降低解凍溫度,避免解凍時(shí)的“熱點(diǎn)效應(yīng)”,并且微波爐中的轉(zhuǎn)盤可使初乳均勻受熱,減少加熱過(guò)程中對(duì)免疫球蛋白的破壞。3.3.2巴氏消毒對(duì)乳中igg含量的影響初乳的主要消毒方法為巴氏消毒法。巴氏消毒法是將液體暴露在高溫條件下一段時(shí)間以消滅細(xì)菌減少產(chǎn)品被細(xì)菌污染的一種方法。巴氏消毒法主要有2種,即間歇式巴氏消毒法和高溫短時(shí)間消毒法。間歇式巴氏消毒法是將牛奶加熱到63℃持續(xù)30min后消毒完畢,等待牛奶涼后就可以進(jìn)行加工或者飼喂?fàn)倥！６邷囟虝r(shí)間消毒法即將牛奶加熱到72℃持續(xù)15s。由于高溫短時(shí)間消毒法不僅會(huì)降低乳中25%~30%的免疫球蛋白,還會(huì)增加初乳的粘度,所以現(xiàn)階段這種消毒方法已經(jīng)基本被廢棄。巴氏消毒雖然可以殺滅病菌降低乳中細(xì)菌濃度,但值得注意的是經(jīng)過(guò)巴氏消毒的初乳只是細(xì)菌數(shù)量減少了,而細(xì)菌種類并未減少即沒(méi)有做到徹底殺菌。最重要的是,在巴氏消毒的過(guò)程中,很多功能性蛋白質(zhì)都遭到破壞,特別是免疫球蛋白。另外,常規(guī)巴氏消毒法的消毒時(shí)間和溫度標(biāo)準(zhǔn)并不適合于初乳的消毒,對(duì)于大多數(shù)牛場(chǎng)使用的巴氏滅菌器對(duì)于初乳的消毒而言并不具有實(shí)用價(jià)值。研究表明,經(jīng)過(guò)間歇式巴氏消毒處理的初乳與未經(jīng)過(guò)消毒處理的初乳相比,乳中IgG的含量平均下降26.2%。消毒時(shí)每批次容量的大小也會(huì)對(duì)乳中IgG的含量產(chǎn)生影響。大批量(如95L)消毒與小批量(如57L)消毒相比,同樣會(huì)造成IgG含量較大程度的降低。在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行巴氏消毒對(duì)初乳品質(zhì)的影響研究表明,經(jīng)過(guò)巴氏消毒處理的初乳與沒(méi)經(jīng)過(guò)消毒處理的初乳相比,乳中IgG的含量降低12%以上。除了IgG分子以外,初乳中其他的蛋白質(zhì)暴露在高溫中也會(huì)遭到破壞。雖然將初乳加熱到55℃持續(xù)30min對(duì)IgG或IgM均無(wú)影響,然而加熱到60℃持續(xù)10min后IgM就會(huì)明顯下降。研究表明,巴氏消毒可使人初乳中的IgA下降33%,并且具有活性的免疫細(xì)胞下降幅度超過(guò)50%。因此,是否應(yīng)該對(duì)初乳進(jìn)行巴氏消毒,以及消毒器具、時(shí)間和溫度標(biāo)準(zhǔn)仍然是有待商榷的問(wèn)題。但唯一確定的是,若想對(duì)初乳進(jìn)行巴氏消毒,那前提條件是待消毒初乳必須是優(yōu)質(zhì)初乳,即乳中IgG濃度應(yīng)超過(guò)60g/L,否則會(huì)很大程度上降低初乳品質(zhì)