犊牛初乳的饲养与应用

犊牛初乳的饲养与应用

出生后，新头牛肿瘤不完全发育。它的体积仅为整个胃的1.3%左右，功能不完整。肿瘤胃粘膜的乳头较短，微生物区域尚未建立，不足以在发酵酶中养分和养分的能力方面发挥充分作用。因此,从严格意义上来说新生犊牛并不属于反刍动物,而是单胃营养类型,其消化吸收营养物质的主要场所就是皱胃和小肠。初乳在新生犊牛饲养管理中扮演着至关重要的角色,它是新生犊牛营养物质的主要来源。初乳中固形物含量较高,且蛋白质、脂肪、维生素、矿物质、免疫球蛋白含量丰富,是犊牛获得能量的全价营养物质来源。最重要的是,初乳还含有多种对犊牛生长健康有重要作用的激素和生长因子。相对于常乳,初乳中含有较高浓度的IGF-Ⅰ(Insulin-likeGrowthFactor,即胰岛素样生长因子)、IGF-Ⅱ、胰岛素、催乳素和胰高血糖素。初乳也是犊牛获得被动免疫的唯一来源。犊牛在胎儿期间不能获得母体免疫球蛋白,只有依靠新生犊牛小肠黏膜吸收细胞刷状缘的吞噬大分子物质的能力,来吸收初乳中的免疫球蛋白。通过这种方式,使新生犊牛获得被动免疫,以抵抗有害病原体的侵袭。因此,初乳的品质关系到被动免疫的成功与否,直接影响到犊牛的成活率以及抵抗疾病的能力。1第一牛奶总结1.1初乳和常乳中蛋白质、维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过渡乳,此后逐渐转化为常乳。初乳和常乳最大的区别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、蛋白质、维生素的含量也比常乳高。但是,初乳中乳糖的含量比较低。分娩1d后,初乳中的干物质和蛋白质(尤其是免疫球蛋白)的含量迅速下降,到第四天基本已转化为常乳(表1)。1.2免疫景观转移所有的新生哺乳动物都需要获得母体免疫球蛋白以抵抗疾病,并且大多数的哺乳动物在其胚胎时期就可以通过胎盘获得母体免疫球蛋白。然而对于新生犊牛却恰恰相反,由于胎盘的血液屏障作用,新生犊牛在出生前无法获得免疫球蛋白,并且自身的主动免疫尚未发育。为了获得免疫球蛋白,犊牛只能依靠摄入初乳。这种通过摄入初乳让犊牛获得免疫球蛋白的过程叫做被动免疫转移。初乳中含有大量具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白,这类球蛋白被称之为免疫球蛋白(Ig),主要类型有免疫球蛋白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可以消灭血液中的病原微生物。IgA会随乳脂进入犊牛肠道,不受胃酸和消化酶的破坏而黏附于黏膜上,通过黏膜吸收直接进入犊牛血液循环,再经由各系统黏膜上皮细胞的分泌分布于其他黏膜,从而防止相应部位感染。黏附于胃肠道上皮的IgA也可直接起到抗体的作用,防止病原微生物入侵。IgD可能与某些变态反应及自身免疫疾病有关。而IgE本身没有抗菌、抗病毒活性,免疫作用主要为致敏作用。相关研究表明,被动免疫的失败会增加犊牛的患病率和死亡率,降低犊牛的生长速度和效率,并且还会降低日后第一泌乳期和第二泌乳期的产奶量。2免疫扩散法测定igg含量虽然高品质初乳看起来密度较大并且非常粘稠,但仅凭感官去判断初乳中IgG的含量的方法很不可靠。另一方面,在实验室中通过径向免疫扩散的方法测定初乳中IgG含量的方法虽然准确,但是耗时长且成本较高,并不适用于农场。现阶段比较适用于生产实践的测量方法主要有初乳测定仪、“18磅原则”法和白利糖度折射仪。2.1初乳中igg含量的控制初乳测定仪是液体比重计的一种,由于γ-球蛋白的浓度和初乳比重之间在统计学上存在高度的相关性,因此初乳测定仪是通过测定初乳比重再转化为乳中免疫球蛋白的浓度。应用初乳测定仪筛选出高品质初乳并用这样的初乳去饲喂犊牛使其获得足够的IgG,从而获得成功的被动免疫。初乳中IgG的含量在50g/L或以上时可以用来饲喂新生犊牛,剩下的部分储存起来用作以后饲喂。低品质的初乳可以混合过渡乳饲喂给出生至少2d的犊牛。初乳测定仪上有3个不同颜色的区域,从下到上依次为绿色、黄色、红色。若比重计的绿色区域悬浮在初乳中,则IgG的含量大于50g/L;若比重计的黄色区域悬浮在初乳中,则IgG的含量在20~50g/L之间;若比重计的红色区域悬浮在初乳中,则IgG的含量小于20g/L。除了免疫球蛋白,初乳中的其他成分也会影响初乳的比重。因此,这种方法在正确估计免疫球蛋白浓度时,多少会有一些变异性。同时,初乳测定仪在很大程度上会受到温度的影响,若测量温度在5℃时,测量的结果就会比真实值偏高,但是测量温度在30~40℃时,测量的结果就会比真实值偏低。因此,建议在适宜的温度下使用初乳测定仪,即22℃(72埘)。2.2初始乳产量与抗体含量的相关性由于初乳测定仪在使用过程中会受到温度的影响,因此在实际生产中往往结合“18磅原则”这一方法对初乳品质进行快速测评。之前对919份初乳样品及其相关特点(包括IgG的浓度)的研究中发现,奶牛分娩后初乳的产量与初乳中所含抗体的总量是呈负相关的。随后,一些学者在对初乳产量与抗体含量的研究中也发现这一负相关性。最后总结出一项规律:当奶牛分娩后初乳的产量大于8.5kg时(大约18磅,1磅=0.4536kg,所以18磅就是8.1648kg,但为了方便记忆这里约为8.5kg,国际上也均采用此数据),则乳中用以提供足量的被动免疫的IgG1会从77%下降至64%。研究者还规定这种初乳中“足量IgG1”最低程度要达到35g/L。如果初乳的产量较高(>17kg),那么获得免疫球蛋白含量高的初乳的机会就会小于50%(图1),这就是“18磅原则”。因此,当对分娩牛进行第一次挤乳时,要确保准确记录奶牛的初乳产量。如果首次挤乳产量高于18磅(约8.5kg),就要考虑用作后期饲喂,将其储存的高品质初乳代替进行首次饲喂。2.3初乳中igg的含量应用折射仪测量初乳中抗体的含量也是比较常用的方法。白利糖度折射仪是用来测定溶液中蔗糖的含量,但是白利糖度值与初乳中IgG的浓度成正相关。学者综合了来自科罗拉多州和加拿大的研究数据,分析得出运用实验室分析技术即径向免疫扩散法测定初乳中IgG的含量与白利糖度折射仪测定的结果之间的相关系数是0.63。然而,同样的初乳样本,将折射仪换做初乳测定仪,2种方法测量结果间的相关系数是0.36。另外,在3个不同的温度下用折射仪对初乳进行测量,或者将样本冷冻后再进行解冻,然后再用折射仪进行测量,结果差异不显著。因此可以推断,白利糖度折射仪在使用时基本不受温度的影响。当白利糖度值为22%时,就相当于IgG的含量为50g/L,这就意味着初乳的白利糖度值大于22%时就可以被认为是高品质初乳。测定时,向棱镜上滴几滴待测初乳使样品封面下降,然后让折射仪容纳一束光源,这时仪器应垂直于光源,白利糖度值的读数就是介于明区和暗区之间的那条读数线。在使用折射仪时要注意保持每次测量后棱镜和样品封面的洁净,以避免样品残留导致下次测量结果不准。3影响初乳质量的因素3.1抗炎与免疫治疗饲养管理因素主要包括:年龄、病史、生产季节、干奶期营养水平、干奶期是否注射过疫苗等。初乳中抗体的种类取决于母牛所接触过的病原体,无论是由于患病还是免疫的原因。注射疫苗,尤其是免疫接种,可以促进特异性抗原IgG的生成和循环。因此,在干奶期向母牛注射疫苗可以提高产后初乳中的抗体含量。另外,在同一个牛场长大的母牛,它分娩后所产的初乳中将会有这个牛场所特有的病原体的抗体。在分娩前,如果母牛的乳汁有渗漏也会降低产后初乳中抗体的含量,从而影响初乳品质。一般情况下,头胎牛的初乳品质要比经产牛的初乳品质低,有研究表明,第一泌乳期和第二泌乳期之间初乳中IgG的浓度差异不显著,但却显著低于第三、第四泌乳期。原因之一就是与经产牛相比,头胎牛没有接触过过多的病原体以及进行过多的免疫接种。3.2脱乳和分娩后,血清中igg的变化初乳产量大的母牛与初乳产量小的母牛相比,初乳中IgG的浓度要低。母牛分娩后24h内应尽快挤乳,随着分娩后时间的延长,初乳中IgG的浓度会不断下降。研究表明,母牛分娩后若不尽快挤乳,随着时间的延长,初乳中IgG的浓度会以每小时3.7%的速度下降。该研究还显示,母牛产后乳腺分泌物每增加1L,初乳中IgG的浓度也会以3.7%的速度下降。因为,母牛分娩后若不尽快挤乳,随着时间的延长乳腺会不断进行分泌活动,分泌物的增多会稀释乳中IgG的浓度,这同样也解释了为什么分娩后初乳中IgG的浓度会与初乳产量以及产犊挤乳间隔成负相关。3.3初乳处理方法对初乳品质的影响初乳的处理方式包括对初乳的储存及对初乳的消毒2个方面。3.3.1冷冻和解冻过程中的注意事项初乳的储存方法分为短期储存和长期储存。短期储存即为冷藏,用约2L的容器盛放初乳,将其放在4℃左右的冰箱中,冷藏时间不应超过24h。研究表明,将初乳放在冰箱中储存不超过24h会减缓细菌的增殖。在冷藏期间,若冰箱不能正常工作,或者盛放初乳的容器过大都会造成初乳中细菌的增殖从而影响初乳品质。长期储存即为冷冻,将初乳置于-20℃冰箱中,储存时间一般都是超过24h。有的初乳冷冻年限甚至可以达到10年以上,这是由于冷冻保存不会造成初乳中抗体的大量损失。在冷冻过程中要注意不要选择无霜冰箱,因为这类冰箱的工作原理是基于循环进行“冷冻—解冻”的过程,这样就会造成冷冻后的初乳多次被解冻,从而影响初乳的储存时间。也不要将不同母牛所产的初乳集中储存在一起,这样同样会降低初乳品质。由于母牛分娩后所产的初乳会因个体差异而产生品质的差异,如果将不同母牛所产的初乳混合储存,恰好这批初乳中有的品质高、有的品质低,这样高品质初乳中的抗体在混合后就会在一定程度上被稀释,从而使混合后的初乳整体的抗体水平下降,同时混合不同母牛所产的初乳也会使初乳中细菌交叉传播。不恰当的储存方法不仅会增加初乳中细菌的繁殖而且还会缩短初乳的储存时间,因此在实际生产中为了确保犊牛被动免疫的成功,应从方方面面考虑影响初乳品质的因素,采取规范的储存措施。对初乳进行解冻时要考虑融化冰的同时不破坏乳中的抗体。解冻时温度过高或者骤然升温都会造成乳中免疫球蛋白变性,使得乳中抗体降解,从而影响初乳品质。最好是用温水(50℃左右)进行解冻。研究表明,用微波炉在低功率下对初乳进行解冻是一种非常有效的方法。在解冻过程中定时流出解冻液,降低解冻温度,避免解冻时的“热点效应”,并且微波炉中的转盘可使初乳均匀受热,减少加热过程中对免疫球蛋白的破坏。3.3.2巴氏消毒对乳中igg含量的影响初乳的主要消毒方法为巴氏消毒法。巴氏消毒法是将液体暴露在高温条件下一段时间以消灭细菌减少产品被细菌污染的一种方法。巴氏消毒法主要有2种,即间歇式巴氏消毒法和高温短时间消毒法。间歇式巴氏消毒法是将牛奶加热到63℃持续30min后消毒完毕,等待牛奶凉后就可以进行加工或者饲喂犊牛。而高温短时间消毒法即将牛奶加热到72℃持续15s。由于高温短时间消毒法不仅会降低乳中25%~30%的免疫球蛋白,还会增加初乳的粘度,所以现阶段这种消毒方法已经基本被废弃。巴氏消毒虽然可以杀灭病菌降低乳中细菌浓度,但值得注意的是经过巴氏消毒的初乳只是细菌数量减少了,而细菌种类并未减少即没有做到彻底杀菌。最重要的是,在巴氏消毒的过程中,很多功能性蛋白质都遭到破坏,特别是免疫球蛋白。另外,常规巴氏消毒法的消毒时间和温度标准并不适合于初乳的消毒,对于大多数牛场使用的巴氏灭菌器对于初乳的消毒而言并不具有实用价值。研究表明,经过间歇式巴氏消毒处理的初乳与未经过消毒处理的初乳相比,乳中IgG的含量平均下降26.2%。消毒时每批次容量的大小也会对乳中IgG的含量产生影响。大批量(如95L)消毒与小批量(如57L)消毒相比,同样会造成IgG含量较大程度的降低。在实验室条件下进行巴氏消毒对初乳品质的影响研究表明,经过巴氏消毒处理的初乳与没经过消毒处理的初乳相比,乳中IgG的含量降低12%以上。除了IgG分子以外,初乳中其他的蛋白质暴露在高温中也会遭到破坏。虽然将初乳加热到55℃持续30min对IgG或IgM均无影响,然而加热到60℃持续10min后IgM就会明显下降。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细胞下降幅度超过50%。因此,是否应该对初乳进行巴氏消毒,以及消毒器具、时间和温度标准仍然是有待商榷的问题。但唯一确定的是,若想对初乳进行巴氏消毒,那前提条件是待消毒初乳必须是优质初乳,即乳中IgG浓度应超过60g/L,否则会很大程度上降低初乳品质