■樊慶山 王 炳 刁其玉 畢研亮 屠 焰

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所奶牛營養(yǎng)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081）

我國奶牛養(yǎng)殖數(shù)量已超過1 300萬頭，年?duì)倥３錾?00萬頭以上。母犢牛是泌乳奶牛的后備力量，其培育質(zhì)量至關(guān)重要。成年泌乳奶牛和肉用飼養(yǎng)計(jì)劃必須從犢牛開始，生長發(fā)育良好、免疫機(jī)能建立、瘤胃正常發(fā)育等共同構(gòu)建優(yōu)秀成年乳用和肉用牛的體質(zhì)基礎(chǔ)。因此，研究犢牛階段營養(yǎng)調(diào)控原理和培育新技術(shù)，培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奶牛和肉牛是現(xiàn)代奶牛養(yǎng)殖業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)室前期采用由地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌、植物乳桿菌制成復(fù)合微生物，由纖維素酶和木聚糖酶制成復(fù)合酶添加到犢牛日糧中，旨在提高犢牛的免疫力和胃腸道發(fā)育，同時(shí)增加動(dòng)物對(duì)植物原料的消化能力，促進(jìn)犢牛生長發(fā)育；以較易消化的大豆、小麥、花生蛋白作為主要蛋白質(zhì)來源，選擇最適配比并結(jié)合適宜的加工工藝，制備新型犢牛代乳品。本文將總結(jié)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院反芻動(dòng)物生理與營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室多年來在復(fù)合微生物酶制劑及含其代乳品對(duì)犢牛生長發(fā)育影響的研究結(jié)果。

1 益生菌在飼料中的應(yīng)用

隨著動(dòng)物微生態(tài)學(xué)研究的不斷深入，益生菌制劑作為一類新型無公害、無殘留、無污染飼料資源已被眾多學(xué)者和飼料行業(yè)所關(guān)注，目前該類添加劑在單胃動(dòng)物飼料中的研究與應(yīng)用較多。研究證明益生菌具有促進(jìn)動(dòng)物生長、保障動(dòng)物腸道菌群平衡等作用。我國農(nóng)業(yè)部2045號(hào)公告《飼料添加劑品種目錄（2013）》中已明確規(guī)定可以用于動(dòng)物生產(chǎn)的飼料級(jí)微生物添加菌種有：地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、德式乳桿菌乳酸亞種、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌、羅伊氏乳桿菌、動(dòng)物雙歧桿菌、黑曲霉、米曲霉、遲緩芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、纖維二糖乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種、產(chǎn)丙酸丙酸桿菌、布氏乳桿菌、副干酪乳桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、側(cè)孢短芽孢桿菌[1]。目前市場上用于飼用益生菌種類主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母和糞亮球菌屬等。

閆曉剛[2]利用酵母培養(yǎng)物和顆粒精料研究其對(duì)荷斯坦?fàn)倥５纳L發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)酵母培養(yǎng)物可以改善犢牛胃腸內(nèi)環(huán)境，促進(jìn)消化，提高平均日增重和改善體尺指標(biāo)；酵母培養(yǎng)物可影響瘤胃內(nèi)消化途徑，提高對(duì)粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的全消化道消化率。Chaucheyras Durand F等[3]報(bào)道，活性干酵母對(duì)幼齡反芻動(dòng)物瘤胃微生物的活性有積極作用，可以維持瘤胃pH值穩(wěn)定和防止瘤胃酸中毒，同時(shí)可以提高生長性能和瘤胃纖維分解菌的活性。芽孢桿菌制劑是益生菌產(chǎn)品中的一種，不但具有其它益生菌的一般益生特性而且具有很強(qiáng)的抗逆特性，能夠耐受高溫以及動(dòng)物胃腸道環(huán)境，并且更易于保存，所以其在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用更適用于實(shí)際生產(chǎn)。符運(yùn)勤[4]研究表明，日糧中添加地衣芽孢桿菌可提高0～8周齡犢牛的平均日增重和體軀指數(shù)，添加地衣芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌的復(fù)合菌提高犢牛8周齡的體軀指數(shù)，提高了瘤胃內(nèi)纖維分解菌的數(shù)量。日糧中添加地衣芽孢桿菌及其復(fù)合菌可以提高后備牛日增重，促進(jìn)后備牛的生長。在日糧中添加參試益生菌，尤其是地衣芽孢桿菌增加了瘤胃液中優(yōu)勢菌群的種類和瘤胃細(xì)菌區(qū)系的穩(wěn)定性，提高了瘤胃纖維分解菌的數(shù)量。

2 酶制劑在飼料中的應(yīng)用

飼料工業(yè)中可添加的商品酶制劑的微生物來源主要是細(xì)菌和真菌。目前，在反芻動(dòng)物日糧中研究應(yīng)用較多的酶主要為纖維素酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶。但不同種屬的微生物、在不同培養(yǎng)條件下發(fā)酵，分泌產(chǎn)生的酶的酶學(xué)性質(zhì)有很大的差異。淀粉酶、蛋白酶和糖化酶主要集中在斷奶羔羊和犢牛上的應(yīng)用。纖維素酶和木聚糖酶主要集中在泌乳奶牛中的應(yīng)用。

犢牛出生時(shí)，消化系統(tǒng)酶發(fā)育不健全，蛋白酶系尚未建立完全，淀粉酶活性較低。同時(shí)哺乳期犢牛缺少瘤胃微生物的幫助，僅靠自身產(chǎn)生的消化酶分解和消化營養(yǎng)物質(zhì)。因而極易產(chǎn)生消化不良、生長發(fā)育受阻等現(xiàn)象。在日糧中添加外源酶制劑是提高犢牛飼料利用率的有效途徑之一。國春艷等[5]研究表明添加纖維素酶和木聚糖酶為主的復(fù)合酶可以改變瘤胃發(fā)酵模式，各組復(fù)合酶處理的產(chǎn)氣量、氨態(tài)氮濃度、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度有所增加，飼料消化率提高[6]。也有研究表明，在犢牛TMR日糧中添加外源酶制劑可提高3～7周齡犢牛的干物質(zhì)采食量，提高對(duì)飼料中ADF、NDF、總能的表觀消化率，促進(jìn)瘤胃發(fā)育，改善瘤胃發(fā)酵參數(shù)，促進(jìn)瘤胃微生物區(qū)系優(yōu)勢菌群的建立，從而提高犢牛日增重。

3 新型飼料添加劑在飼料中的應(yīng)用

酵母β-葡聚糖在犢牛營養(yǎng)生理中具有積極作用。周懌等[7]發(fā)現(xiàn)，在犢牛代乳粉中添加75 mg/kg的酵母β-葡聚糖可顯著提高犢牛日增重、飼料轉(zhuǎn)化比和犢牛免疫能力；可提高早期斷奶犢牛的小腸絨毛高度，增加小腸絨毛高度與隱窩深度比[8]，優(yōu)化腸道微生物結(jié)構(gòu)，從而減少疾病發(fā)生，促進(jìn)犢牛健康生長，并能在一定程度上替代或減少抗生素的使用[9]。

張國鋒等[10-11]研究蜜蜂花粉及其多糖對(duì)14～70日齡犢牛生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率和血清生化指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，代乳粉中添加蜜蜂花粉及其多糖可提高犢牛生長性能及對(duì)干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率，改善飼料轉(zhuǎn)化比和減低血清甘油三酯水平，并有提高血清總蛋白和白蛋白含量的趨勢。蜜蜂花粉添加量為25 g/d或蜜蜂花粉多糖添加量為5 g/d水平時(shí)，犢牛生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化率有明顯的改善。

4 復(fù)合微生物酶制劑及含其代乳品

鑒于犢牛消化、免疫特點(diǎn)、營養(yǎng)素要求，以及本團(tuán)隊(duì)在益生菌、酶制劑等飼料添加劑方面的研究進(jìn)展，將地衣芽孢桿菌活菌、枯草芽孢桿菌活菌、酵母菌、植物乳桿菌組成的復(fù)合微生物和由纖維素酶、木聚糖酶組成的復(fù)合酶合用于犢牛代乳品。結(jié)合有效的復(fù)合微生物酶制劑，配制出更適合飼喂0～6月齡犢牛的新型代乳品。該新型代乳品，可使?fàn)倥５脑鲋睾惋暳限D(zhuǎn)化率都達(dá)到與其他代乳品同等的飼養(yǎng)效果，并能顯著降低犢牛腹瀉頻率，提高屠宰凈肉率，提高犢牛肉的嫩度和部分營養(yǎng)成分的含量。在改善健康狀況，提高肉產(chǎn)量和肉品質(zhì)的效果突出，可用于犢牛肉生產(chǎn)。

4.1 新型代乳品對(duì)0～6月齡犢牛生長性能的影響

與飼喂以大豆粉為植物蛋白原料的原代乳品相比，飼喂新型代乳品，犢牛的腹瀉率顯著降低；新型代乳品使用復(fù)合微生物酶制劑后效果比使用符運(yùn)勤[4]和國春艷[6]研究報(bào)道的生物制劑或復(fù)合酶制劑有所改善。6月齡犢牛的日增重、飼料轉(zhuǎn)化比皆可達(dá)到同樣的水平，但減少了犢牛腹瀉率，提高了犢牛的健康狀況。

4.2 新型代乳品對(duì)0～6月齡犢牛屠宰性能的影響

與飼喂以大豆粉為植物蛋白原料的原代乳品相比，飼喂新型代乳品，6月齡犢牛的產(chǎn)肉量有所增長，凈肉率上分別高于符運(yùn)勤[4]和國春艷[6]文獻(xiàn)中報(bào)道的微生物制劑和復(fù)合酶制劑的單一作用。

4.3 新型代乳品對(duì)0～6月齡犢牛肉品質(zhì)的影響

與飼喂以大豆粉為植物蛋白原料的原代乳品相比，飼喂新型代乳品，所生產(chǎn)的犢牛肉的肌肉嫩度較好，肉中蛋白質(zhì)含量有所提高。

5 復(fù)合微生物酶制劑及含其代乳品的優(yōu)點(diǎn)

新型代乳品復(fù)合微生物酶制劑采用由地衣芽孢桿菌活菌、枯草芽孢桿菌活菌、酵母菌、植物乳桿菌組成的復(fù)合微生物與由纖維素酶和木聚糖酶組成的復(fù)合酶配比而成?，F(xiàn)有技術(shù)中有符運(yùn)勤[4]公開采用地衣芽孢桿菌活菌、枯草芽孢桿菌活菌、酵母菌、植物乳桿菌組成的復(fù)合微生物，國春艷[6]采用纖維素酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、果膠酶配比的復(fù)合酶。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用的復(fù)合微生物采用四種益生菌，特別增加了酵母菌，更加快速消耗氧氣，并產(chǎn)酸而有利于營養(yǎng)物質(zhì)的消化，降低腹瀉發(fā)生，改善犢牛日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。最終本發(fā)明提供的復(fù)合微生物，其總活性為1010CFU/g，并且確定其適宜比例，改善犢牛消化道微生物組成，提高健康狀況；復(fù)合酶采用了兩種，其優(yōu)勢是專用于液體飼喂方式的犢牛代乳品，同時(shí)本發(fā)明提供的代乳品中蛋白質(zhì)主要來源于小麥蛋白粉和花生蛋白粉，其蛋白質(zhì)消化率較高，犢牛應(yīng)激反應(yīng)較低，可減少蛋白酶的添加。同時(shí)針對(duì)產(chǎn)品中植物源性飼料比例較高，特別是小麥制品用量較高的特點(diǎn)，添加了纖維降解復(fù)合酶，提高犢牛對(duì)植物性飼料的消化率，減少營養(yǎng)性腹瀉發(fā)生。

實(shí)施新型代乳品，犢?？稍?0日齡斷奶飼喂代乳品，生長良好，節(jié)省鮮奶350 kg以上，扣除購買代乳粉支出，以牛奶近3年平均價(jià)格計(jì)算每頭犢?？晒?jié)省632.7元。新產(chǎn)犢牛斷奶后生長發(fā)育優(yōu)良，13個(gè)月齡體重達(dá)到420 kg，體高1.3 m，初配月齡平均提前1.5個(gè)月，按每天30元計(jì)算節(jié)省飼養(yǎng)成本1 350元/頭。另外，我國飼料工業(yè)中大豆制品的用量一直居高不下，造成進(jìn)口量劇增。新型代乳品是以小麥和花生蛋白替代部分大豆蛋白，減少大豆制品在飼料生產(chǎn)中的用量。新型代乳品的研發(fā)為整個(gè)飼料工業(yè)高檔飼料原料開辟了一個(gè)新的途徑，符合飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，提高了科學(xué)技術(shù)貢獻(xiàn)度。目前，代乳品生產(chǎn)已成為一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)，隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展，其需要量將在今后幾年快速增長甚至翻倍，尤其是優(yōu)質(zhì)高效的產(chǎn)品將繼續(xù)供不應(yīng)求，代乳品產(chǎn)業(yè)將得到長足發(fā)展，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)代乳品相關(guān)原料產(chǎn)品加工技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大飼料資源，降低生產(chǎn)成本，提升整個(gè)飼料工業(yè)的國際競爭力。

6 小結(jié)

本團(tuán)隊(duì)基于“犢牛營養(yǎng)調(diào)控及培育關(guān)鍵技術(shù)”的理論研究的犢牛系列代乳產(chǎn)品，完成了規(guī)范的科學(xué)試驗(yàn)和生產(chǎn)示范，經(jīng)過不斷技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用完善，成為我國第一代犢牛代乳品。試驗(yàn)證明，復(fù)合益生菌的作用效果要比單一菌種的益生菌效果明顯。不同種益生菌之間具有協(xié)同作用，消化酶有利于動(dòng)物消化，益生菌可以促進(jìn)動(dòng)物產(chǎn)生消化酶，益生菌與酶組成的復(fù)合制劑對(duì)動(dòng)物生長有更大作用。因此，新型代乳品改變了犢牛隨母哺乳的傳統(tǒng)方式；突破了發(fā)達(dá)國家犢牛代乳品由乳制品組成的原料瓶頸；將經(jīng)典的動(dòng)物營養(yǎng)理論與現(xiàn)代的生物技術(shù)相結(jié)合，建立了犢牛培育新技術(shù)。使用新型代乳品對(duì)于犢牛早期斷奶，培育健康的后備畜，以及提高成年畜的生產(chǎn)性能具有重要意義。