犢牛初乳的飼養(yǎng)與應用

犢牛初乳的飼養(yǎng)與應用

出生后，新頭牛腫瘤不完全發(fā)育。它的體積僅為整個胃的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,從嚴格意義上來說新生犢牛并不屬于反芻動物,而是單胃營養(yǎng)類型,其消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所就是皺胃和小腸。初乳在新生犢牛飼養(yǎng)管理中扮演著至關重要的角色,它是新生犢牛營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源。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營養(yǎng)物質(zhì)來源。最重要的是,初乳還含有多種對犢牛生長健康有重要作用的激素和生長因子。相對于常乳,初乳中含有較高濃度的IGF-Ⅰ(Insulin-likeGrowthFactor,即胰島素樣生長因子)、IGF-Ⅱ、胰島素、催乳素和胰高血糖素。初乳也是犢牛獲得被動免疫的唯一來源。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胞刷狀緣的吞噬大分子物質(zhì)的能力,來吸收初乳中的免疫球蛋白。通過這種方式,使新生犢牛獲得被動免疫,以抵抗有害病原體的侵襲。因此,初乳的品質(zhì)關系到被動免疫的成功與否,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)的哺乳動物在其胚胎時期就可以通過胎盤獲得母體免疫球蛋白。然而對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法獲得免疫球蛋白,并且自身的主動免疫尚未發(fā)育。為了獲得免疫球蛋白,犢牛只能依靠攝入初乳。這種通過攝入初乳讓犢牛獲得免疫球蛋白的過程叫做被動免疫轉(zhuǎn)移。初乳中含有大量具有抗體活性或化學結(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會隨乳脂進入犢牛腸道,不受胃酸和消化酶的破壞而黏附于黏膜上,通過黏膜吸收直接進入犢牛血液循環(huán),再經(jīng)由各系統(tǒng)黏膜上皮細胞的分泌分布于其他黏膜,從而防止相應部位感染。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)反應及自身免疫疾病有關。而IgE本身沒有抗菌、抗病毒活性,免疫作用主要為致敏作用。相關研究表明,被動免疫的失敗會增加犢牛的患病率和死亡率,降低犢牛的生長速度和效率,并且還會降低日后第一泌乳期和第二泌乳期的產(chǎn)奶量。2免疫擴散法測定igg含量雖然高品質(zhì)初乳看起來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,在實驗室中通過徑向免疫擴散的方法測定初乳中IgG含量的方法雖然準確,但是耗時長且成本較高,并不適用于農(nóng)場?，F(xiàn)階段比較適用于生產(chǎn)實踐的測量方法主要有初乳測定儀、“18磅原則”法和白利糖度折射儀。2.1初乳中igg含量的控制初乳測定儀是液體比重計的一種,由于γ-球蛋白的濃度和初乳比重之間在統(tǒng)計學上存在高度的相關性,因此初乳測定儀是通過測定初乳比重再轉(zhuǎn)化為乳中免疫球蛋白的濃度。應用初乳測定儀篩選出高品質(zhì)初乳并用這樣的初乳去飼喂犢牛使其獲得足夠的IgG,從而獲得成功的被動免疫。初乳中IgG的含量在50g/L或以上時可以用來飼喂新生犢牛,剩下的部分儲存起來用作以后飼喂。低品質(zhì)的初乳可以混合過渡乳飼喂給出生至少2d的犢牛。初乳測定儀上有3個不同顏色的區(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影響初乳的比重。因此,這種方法在正確估計免疫球蛋白濃度時,多少會有一些變異性。同時,初乳測定儀在很大程度上會受到溫度的影響,若測量溫度在5℃時,測量的結(jié)果就會比真實值偏高,但是測量溫度在30~40℃時,測量的結(jié)果就會比真實值偏低。因此,建議在適宜的溫度下使用初乳測定儀,即22℃(72塒)。2.2初始乳產(chǎn)量與抗體含量的相關性由于初乳測定儀在使用過程中會受到溫度的影響,因此在實際生產(chǎn)中往往結(jié)合“18磅原則”這一方法對初乳品質(zhì)進行快速測評。之前對919份初乳樣品及其相關特點(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相關的。隨后,一些學者在對初乳產(chǎn)量與抗體含量的研究中也發(fā)現(xiàn)這一負相關性。最后總結(jié)出一項規(guī)律:當奶牛分娩后初乳的產(chǎn)量大于8.5kg時(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,國際上也均采用此數(shù)據(jù)),則乳中用以提供足量的被動免疫的IgG1會從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會就會小于50%(圖1),這就是“18磅原則”。因此,當對分娩牛進行第一次擠乳時,要確保準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,將其儲存的高品質(zhì)初乳代替進行首次飼喂。2.3初乳中igg的含量應用折射儀測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測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。學者綜合了來自科羅拉多州和加拿大的研究數(shù)據(jù),分析得出運用實驗室分析技術即徑向免疫擴散法測定初乳中IgG的含量與白利糖度折射儀測定的結(jié)果之間的相關系數(shù)是0.63。然而,同樣的初乳樣本,將折射儀換做初乳測定儀,2種方法測量結(jié)果間的相關系數(shù)是0.36。另外,在3個不同的溫度下用折射儀對初乳進行測量,或者將樣本冷凍后再進行解凍,然后再用折射儀進行測量,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基本不受溫度的影響。當白利糖度值為22%時,就相當于IgG的含量為50g/L,這就意味著初乳的白利糖度值大于22%時就可以被認為是高品質(zhì)初乳。測定時,向棱鏡上滴幾滴待測初乳使樣品封面下降,然后讓折射儀容納一束光源,這時儀器應垂直于光源,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。在使用折射儀時要注意保持每次測量后棱鏡和樣品封面的潔凈,以避免樣品殘留導致下次測量結(jié)果不準。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)、干奶期營養(yǎng)水平、干奶期是否注射過疫苗等。初乳中抗體的種類取決于母牛所接觸過的病原體,無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,在同一個牛場長大的母牛,它分娩后所產(chǎn)的初乳中將會有這個牛場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,頭胎牛沒有接觸過過多的病原體以及進行過多的免疫接種。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)應盡快擠乳,隨著分娩后時間的延長,初乳中IgG的濃度會不斷下降。研究表明,母牛分娩后若不盡快擠乳,隨著時間的延長,初乳中IgG的濃度會以每小時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的濃度也會以3.7%的速度下降。因為,母牛分娩后若不盡快擠乳,隨著時間的延長乳腺會不斷進行分泌活動,分泌物的增多會稀釋乳中IgG的濃度,這同樣也解釋了為什么分娩后初乳中IgG的濃度會與初乳產(chǎn)量以及產(chǎn)犢擠乳間隔成負相關。3.3初乳處理方法對初乳品質(zhì)的影響初乳的處理方式包括對初乳的儲存及對初乳的消毒2個方面。3.3.1冷凍和解凍過程中的注意事項初乳的儲存方法分為短期儲存和長期儲存。短期儲存即為冷藏,用約2L的容器盛放初乳,將其放在4℃左右的冰箱中,冷藏時間不應超過24h。研究表明,將初乳放在冰箱中儲存不超過24h會減緩細菌的增殖。在冷藏期間,若冰箱不能正常工作,或者盛放初乳的容器過大都會造成初乳中細菌的增殖從而影響初乳品質(zhì)。長期儲存即為冷凍,將初乳置于-20℃冰箱中,儲存時間一般都是超過24h。有的初乳冷凍年限甚至可以達到10年以上,這是由于冷凍保存不會造成初乳中抗體的大量損失。在冷凍過程中要注意不要選擇無霜冰箱,因為這類冰箱的工作原理是基于循環(huán)進行“冷凍—解凍”的過程,這樣就會造成冷凍后的初乳多次被解凍,從而影響初乳的儲存時間。也不要將不同母牛所產(chǎn)的初乳集中儲存在一起,這樣同樣會降低初乳品質(zhì)。由于母牛分娩后所產(chǎn)的初乳會因個體差異而產(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,同時混合不同母牛所產(chǎn)的初乳也會使初乳中細菌交叉?zhèn)鞑?。不恰當?shù)膬Υ娣椒ú粌H會增加初乳中細菌的繁殖而且還會縮短初乳的儲存時間,因此在實際生產(chǎn)中為了確保犢牛被動免疫的成功,應從方方面面考慮影響初乳品質(zhì)的因素,采取規(guī)范的儲存措施。對初乳進行解凍時要考慮融化冰的同時不破壞乳中的抗體。解凍時溫度過高或者驟然升溫都會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)進行解凍。研究表明,用微波爐在低功率下對初乳進行解凍是一種非常有效的方法。在解凍過程中定時流出解凍液,降低解凍溫度,避免解凍時的“熱點效應”,并且微波爐中的轉(zhuǎn)盤可使初乳均勻受熱,減少加熱過程中對免疫球蛋白的破壞。3.3.2巴氏消毒對乳中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間以消滅細菌減少產(chǎn)品被細菌污染的一種方法。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行加工或者飼喂犢牛。而高溫短時間消毒法即將牛奶加熱到72℃持續(xù)15s。由于高溫短時間消毒法不僅會降低乳中25%~30%的免疫球蛋白,還會增加初乳的粘度,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菌濃度,但值得注意的是經(jīng)過巴氏消毒的初乳只是細菌數(shù)量減少了,而細菌種類并未減少即沒有做到徹底殺菌。最重要的是,在巴氏消毒的過程中,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間和溫度標準并不適合于初乳的消毒,對于大多數(shù)牛場使用的巴氏滅菌器對于初乳的消毒而言并不具有實用價值。研究表明,經(jīng)過間歇式巴氏消毒處理的初乳與未經(jīng)過消毒處理的初乳相比,乳中IgG的含量平均下降26.2%。消毒時每批次容量的大小也會對乳中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,同樣會造成IgG含量較大程度的降低。在實驗室條件下進行巴氏消毒對初乳品質(zhì)的影響研究表明,經(jīng)過巴氏消毒處理的初乳與沒經(jīng)過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)暴露在高溫中也會遭到破壞。雖然將初乳加熱到55℃持續(xù)30min對IgG或IgM均無影響,然而加熱到60℃持續(xù)10min后IgM就會明顯下降。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胞下降幅度超過50%。因此,是否應該對初乳進行巴氏消毒,以及消毒器具、時間和溫度標準仍然是有待商榷的問題。但唯一確定的是,若想對初乳進行巴氏消毒,那前提條件是待消毒初乳必須是優(yōu)質(zhì)初乳,即乳中IgG濃度應超過60g/L,否則會很大程度上降低初乳品質(zhì)