田 莉,宋 真,郭江鵬
(1.全國畜牧總站、中國飼料工業(yè)協(xié)會,北京 100125;2.北京市畜牧總站,北京 100107)
反芻動物出生時瘤網(wǎng)胃尚未發(fā)育,反芻功能沒有建立,消化食物的能力較弱,需要依賴皺胃消化提供營養(yǎng)。在食管和胃之間存在著食管溝,到犢?;蚋嵫蝻嬆虝r,食管溝閉合,使乳液直接從食管到達(dá)皺胃進(jìn)行消化,不需要通過瘤網(wǎng)胃,從而保證乳汁直接供給動物機體。將代乳粉(代乳品)沖泡成乳液,全部或部分替代牛奶、羊奶飼喂哺乳期犢牛、羔羊,可滿足這一階段幼齡反芻動物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求,促進(jìn)牛、羊健康生長。Urie 等(2018)調(diào)研報告顯示,在犢牛早期飼養(yǎng)過程中,飼喂全乳或廢棄乳的占40.1%,飼喂代乳粉的占34.8%,而剩下的25.1%則是兩種方式混合飼喂。
與美國、荷蘭、法國等相比,我國犢牛、羔羊代乳粉的研究起步較晚,從2000 年開始,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所開展了自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品研發(fā),創(chuàng)立了相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)體系,并在全國范圍推廣應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計,該團(tuán)隊發(fā)表的文獻(xiàn)約占國內(nèi)同類報道文獻(xiàn)的50%。過去的20 年里,我國在營養(yǎng)水平、原料搭配、原料配比和飼喂方式等牛、羊代乳粉研究與應(yīng)用領(lǐng)域,實現(xiàn)了“模仿—跟進(jìn)—引領(lǐng)”的逐步轉(zhuǎn)變,產(chǎn)品種類不僅逐漸涵蓋了犢牛(奶牛、肉牛、牦牛、水牛)、羔羊(綿羊、山羊、藏羊)及仔驢等畜種,而且飼喂效果逐步提高,體現(xiàn)出我國在該領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用能力已經(jīng)成功跨入了世界先進(jìn)的行列。
美國NRC 是世界范圍內(nèi)被廣泛接受的動物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一,但我國畜禽品種、飼養(yǎng)環(huán)境、管理方式、飼料原料等方面與之存在著較大的差異,特別是歐美國家犢牛代乳粉生產(chǎn)所用的主要成分是奶制品,而我國乳制品生產(chǎn)量不高,尚不能滿足動物飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)需求,因此NRC 標(biāo)準(zhǔn)并不完全適合我國犢牛生長的特點。我國對犢牛、羔羊代乳粉生產(chǎn)技術(shù)的研究需要立足于國情,以植物源性原料為基礎(chǔ)進(jìn)行,方可在原料供給、生產(chǎn)成本、推廣應(yīng)用上取得優(yōu)勢。
1.1 奶牛犢牛代乳粉的營養(yǎng)水平 對于中國荷斯坦?fàn)倥?,李輝等(2008a、2008b)率先就代乳粉中粗蛋白質(zhì)水平開展了研究,與飼喂18%、26%粗蛋白質(zhì)(CP)水平的代乳粉相比,飼喂22%CP 代乳粉的犢牛獲得了較好的生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化率。隨后 Zhang 等(2010)證實,能量水平為 18.51、19.66 MJ/kg 和 20.80 MJ/kg (粗脂肪含量為9%、13%及17%)的3 種代乳品中,中等能量水平代乳品有利于犢??偰埽℅E)表觀消化率及氮(N)消化代謝率的提高,低能量代乳品則有利于犢牛對鈣、磷等礦物質(zhì)的代謝利用。而王美美等(2013)對三種粗脂肪(EE)和 CP 水平的代乳粉(EE 13%、CP 22%,EE 16%、CP 24%,EE 19%、CP 26%)進(jìn)行了飼養(yǎng)效果對比,結(jié)果表明,犢牛的日增重隨著代乳粉營養(yǎng)水平的升高逐漸提高,高營養(yǎng)水平代乳粉具有降低犢牛腹瀉的趨勢,并提出犢牛適宜的營養(yǎng)水平為EE 16%、CP 24%。
優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)應(yīng)由適合犢牛生長且適宜比例的氨基酸組成。王建紅等(2011)證實,犢牛飼喂氨基酸相對平衡的飼糧可取得更好的生長性能、 消化代謝性能,同時通過氨基酸部分扣除法確認(rèn)了2~3 周齡、5~6 周齡中國荷斯坦?fàn)倥4槠分? 種氨基酸的限制性順序,依次為賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸,其適宜比例見表1。
表1 中國荷斯坦?fàn)倥4槠钒被徇m宜比例模式
1.2 肉牛犢牛代乳粉的營養(yǎng)水平 對于肉用牛犢牛,郭峰等(2015a、2015b)研究了夏南牛與德國黃牛雜交肉犢牛21~90 日齡代乳品適宜能量和蛋白質(zhì)水平。在消化能 14、16 MJ/kg 和粗蛋白質(zhì)22%、25%雙因素試驗中,代乳品能量和蛋白質(zhì)水平對犢牛日增重有顯著影響(P <0.05),消化能為16 MJ/kg 的代乳品有助于肉用犢牛瘤胃發(fā)酵和粗蛋白質(zhì)消化吸收,對其生長性能的發(fā)揮具有較好的促進(jìn)作用;CP 25%代乳品有利于對粗脂肪和鈣的利用;而消化能14 MJ/kg、CP 22%的代乳品對犢牛營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收及生長發(fā)育的效果較差。
1.3 羔羊代乳粉的營養(yǎng)水平 針對羔羊代乳粉的研制,岳喜新(2011)以陶賽特(♂)×小尾寒羊(♀)雜交F1 羔羊為研究對象發(fā)現(xiàn),與母羊乳哺乳相比,飼喂代乳粉可促進(jìn)羔羊盡早采食開食料,而與CP 為21%、29%的代乳粉相比,CP 25%的代乳粉更有利于羔羊的生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝率提升。代乳粉CP 含量從25%降低到19%,湖羊羔羊在采食量不變的條件下體增重、宰前活重、空體重、胴體重下降,90 日齡時羔羊生長性能、屠宰性能、內(nèi)臟器官的發(fā)育速度減緩,肉品質(zhì)受到影響,且隨后即使飼喂正常蛋白質(zhì)水平的開食料也無法得到補償(王波等,2015)。祁敏麗等(2016)采用雙因素試驗 (EE 含量為 11%DM、21%/DM,CP含量為19%DM、24%/DM) 證實,降低代乳粉CP含量會導(dǎo)致羔羊生長性能顯著下降(P <0.05),腸道絨毛高度與隱窩深度的比例降低;降低EE 水平則顯著降低了羔羊瘤胃、腸道、肝臟重量(P <0.05),影響消化系統(tǒng)發(fā)育,因此提出以干物質(zhì)基礎(chǔ)計時,羔羊代乳粉的營養(yǎng)水平以CP 24%、EE 19%為宜。李文娟等(2018)比較了EE 含量 15%和27%兩種代乳粉飼喂湖羊公羔的效果,發(fā)現(xiàn)27%EE 可以提高公羔斷奶前后的生長性能,降低斷奶前腹瀉率。江喜春等(2015)也認(rèn)為代乳粉能量水平對羔羊增重及干物質(zhì)(DM)、GE、CP、EE、鈣的表觀代謝率有影響,總能水平以19.0 MJ/kg 為宜。
近年來,我國學(xué)者分別制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《犢牛代乳粉》(GB/T 20715-2006) 和農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《羔羊代乳料》(NY/T 2999-2016),提出的技術(shù)指標(biāo)見表2。
表2 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中犢牛、羔羊代乳粉的技術(shù)指標(biāo) %
但很明顯,代乳粉原料組成與調(diào)制、配方技術(shù)等都會對其飼養(yǎng)效果產(chǎn)生直接的影響。以陶賽特×小尾寒羊F1 代羔羊為研究對象時,閻宏等(2007)提出代乳粉適宜的CP 含量為32%(干物質(zhì)基礎(chǔ)),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于岳喜新(2011)提出的25%(干物質(zhì)含量95.6%)。對于 7~45 日齡的湖羊羔羊,王利紅等(2017)在CP 含量約25%的代乳粉中添加了豬油,使得其EE 含量從14.1%提高到28.9%,發(fā)現(xiàn)后者促進(jìn)了羔羊的增重和體尺增長。值得高度關(guān)注的是,我國相關(guān)法規(guī)規(guī)定在反芻動物飼料中不允許使用除乳制品外的其他動物源性原料。
我國乳制品產(chǎn)量不足限制了乳源性代乳粉的生產(chǎn),擴(kuò)大原料種類、充分發(fā)揮幼齡反芻動物的生產(chǎn)潛能、 降低配方成本成為近年來行業(yè)研究的熱點。大量研究證實,以植物蛋白源(主要為大豆蛋白)生產(chǎn)的代乳粉,可以達(dá)到全乳源型代乳粉、牛奶的飼喂效果,且斷奶后生產(chǎn)性能優(yōu)勢明顯,但也有斷奶前后腹瀉增多的報道(劉云祥,2011),這可能與植物蛋白的來源、組成、比例、預(yù)調(diào)制等因素有關(guān)。由此可見,以植物蛋白源替代乳源蛋白生產(chǎn)代乳粉,除關(guān)注以上因素外,還應(yīng)加強胃腸道調(diào)控技術(shù)、飼料原料預(yù)調(diào)制技術(shù)等的應(yīng)用,決不能簡單粗暴地替代。
2.1 以植物原料替代乳制品生產(chǎn)代乳粉 在植物源蛋白替代乳源蛋白方面,大量研究集中于大豆制品的使用。涉及胃腸道發(fā)育指標(biāo)的研究出現(xiàn)在2008 年,李輝等(2009a)證實,在犢牛代乳粉中大豆源蛋白占代乳粉總蛋白的50%條件下飼喂效果可達(dá)到乳源蛋白代乳粉的效果,利用大豆蛋白質(zhì)代乳品飼喂早期斷奶犢牛未對其增重產(chǎn)生不利影響,初生2~3 周齡后的犢??梢杂行Ю么槠分械拇蠖沟鞍踪|(zhì)。犢牛代乳品中大豆蛋白含量影響犢牛腹瀉與血液相關(guān)指標(biāo),適宜的大豆蛋白質(zhì)含量(≤50%總蛋白質(zhì)含量)有利于犢牛健康及6~11 日齡由母乳到代乳品的平穩(wěn)過渡(張乃峰等,2011),且利用大豆蛋白代乳品飼喂?fàn)倥?梢砸欢ǔ潭壬洗碳ち鑫冈缙诎l(fā)育,不會對腸道絨毛造成嚴(yán)重影響(李輝等,2009b),加熱全脂大豆蛋白粉和膨化大豆蛋白粉能夠作為蛋白質(zhì)來源在代乳粉中添加(高艷霞等,2011)。
除了大豆蛋白,研究人員還就來源于小麥、花生、 大米等的植物源性蛋白質(zhì)替代乳源蛋白的效果進(jìn)行了探索。黃開武等(2015)采用植物源蛋白質(zhì)和乳源蛋白質(zhì)(CP 含量比為 70∶30),植物源蛋白質(zhì)分別為大豆?jié)饪s蛋白、改性小麥蛋白、花生濃縮蛋白、 大米分離蛋白構(gòu)成的四種代乳粉飼喂肉牛犢牛,以晶體氨基酸補充達(dá)到等量的賴、蛋、蘇、色氨酸水平發(fā)現(xiàn),植物源蛋白質(zhì)可以促進(jìn)犢牛瘤胃盡早發(fā)育,從營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝情況分析,與乳源蛋白接近的順序依次為大豆蛋白>大米蛋白>小麥蛋白>花生蛋白,而從對犢牛免疫機能的影響上分析,乳源、大豆和大米蛋白對犢牛造成的應(yīng)激要小于小麥、花生蛋白(黃開武等,2016)。劉云龍等(2019)則在相近的試驗條件下,以乳源蛋白、大豆分離蛋白、小麥水解蛋白和大米分離蛋白分別為30%、70%、0% 、0% ,30% 、40% 、10% 、20% ,30% 、10% 、40% 、20%,30%、10%、20%、40%組成四種代乳粉發(fā)現(xiàn),30%、40%、10%、20%組合對哺乳期犢牛的生長性能和能氮代謝效果較好,這為代乳粉蛋白組成研究開辟了以蛋白組分為依據(jù)新的思路。
除了蛋白質(zhì)外,脂肪也是代乳粉產(chǎn)品的一項重要指標(biāo)。胡鳳明等(2018)發(fā)現(xiàn),代乳粉中可以使用椰子油或棕櫚油替代乳脂,改變脂肪酸組分,椰子油可增加中鏈脂肪酸比例并降低多不飽和脂肪酸比例,而棕櫚油降低了中鏈脂肪酸比例并增加了單不飽和脂肪酸的比例。椰子油和棕櫚油50%、100%替代乳脂對哺乳期犢牛生長性能、血清生化指標(biāo)、 能量利用率和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率均無顯著影響(P>0.05),但棕櫚油的替代效果不及椰子油。
2.2 生物活性物質(zhì)調(diào)節(jié)胃腸道功能提高植物源性代乳粉的飼養(yǎng)效果 相對于全乳代乳品,含有植物源性原料代乳粉如果不經(jīng)加工處理和營養(yǎng)強化,在犢牛和羔羊飼養(yǎng)上的效果稍差。為了提高其消化率,降低對動物腸道的負(fù)面作用,除了使用經(jīng)預(yù)處理的原料降低抗?fàn)I養(yǎng)因子外,在益生菌、植物提取物、酸度調(diào)節(jié)劑等方面也有大量研究。
在植物源性代乳粉中添加益生菌有益于犢牛、羔羊的生長發(fā)育。添加 2×1010cfu/(頭·d)地衣芽孢桿菌可促進(jìn)犢牛增重和體長生長(符運勤等,2012),而添加0.2%枯草芽孢桿菌 (有效活菌數(shù)2×1010cfu/g)雖對 7~28 日齡湖羊羔羊胃腸道發(fā)育無顯著影響(P>0.05),但可提高小腸屏障功能并減少上皮細(xì)胞凋亡,有利于保持小腸結(jié)構(gòu)和功能完整(鄭琛等,2019)。飼喂含 5×109cfu/d 熱帶假絲酵母的代乳粉,犢牛自身產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物刺激瘤胃微生物大量生長和繁殖,瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量得到了提高,飼料能量與氮的利用率得到了改善(楊春濤等,2016)。
部分植物提取物在調(diào)節(jié)幼齡反芻動物胃腸道功能方面也具有積極作用。早期的研究發(fā)現(xiàn),在代乳粉中添加25 g/d 蜂花粉或其多糖5 g/d,可提高犢牛增重和對干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)的表觀消化率,改善飼料轉(zhuǎn)化率(張國鋒等,2010)。代乳粉中按每千克體重添加0.05 mg 血根堿或4 mg 白藜蘆醇,可在一定程度上促進(jìn)0~2 月齡犢牛的采食量,但未發(fā)現(xiàn)對日糧養(yǎng)分消化率產(chǎn)生作用 (張衛(wèi)兵等,2018)。桑葉黃酮則通過調(diào)節(jié)犢牛代謝關(guān)鍵酶的活性和表達(dá),促進(jìn)自身消化酶分泌,提高對飼料能量與氮的消化利用率(楊春濤等,2016)。羔羊代乳粉中添加30 g/kg 女貞子粉可降低血清促炎癥因子,提高IgG 水平,降低可的松和前列腺素水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)和降低丙二醛(MDA)含量,從而改善羔羊主動免疫功能、抗氧化狀態(tài),緩解應(yīng)激,降低腹瀉發(fā)生率30 個百分點,促進(jìn)羔羊增重(喬國華等,2019)。含0.2%單寧酸的代乳粉可提高28 日齡羔羊十二指腸肌層厚度、上調(diào)空腸ZO-1 蛋白和Occludin 蛋白mRNA 表達(dá)量,降低空腸隱窩深度和空腸、回腸上皮細(xì)胞凋亡率,改善羔羊腸屏障功能(鄭琛,2019)。
在代乳粉酸度上的研究較多,但對于大豆產(chǎn)品作為部分蛋白質(zhì)來源的代乳粉,乳液的酸度適宜范圍為 5.0~5.5,過低的酸度(pH 4.5)會對犢牛小腸上皮組織生長造成負(fù)面影響(Zhang,2016)。在代乳粉中添加以甲酸為主的復(fù)合酸度調(diào)節(jié)劑后,可改善28 d 前犢牛的日增重,降低腹瀉率,有利于犢牛的健康(屠焰,2010)。
此外,復(fù)合使用益生菌、植物提取物、酸度調(diào)節(jié)劑等,預(yù)期將會有較好的效果。有研究證實,將熱帶假絲酵母和桑葉黃酮混合使用,其效果要優(yōu)于單一使用(楊春濤等,2016)。
在代乳粉的推廣應(yīng)用過程中,不可忽視的是其配套飼養(yǎng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,包括適宜的斷母乳時間、斷奶時間,不同動物的適宜飼喂量等。規(guī)模化奶牛養(yǎng)殖場使用犢牛代乳粉飼喂?fàn)倥R逊浅F毡?,一般犢牛初生即與母牛分離飼養(yǎng),飼喂初乳后(3~7 日齡)轉(zhuǎn)為飼養(yǎng)代乳粉,飼喂量一般以體重的 10%~12%(以乳液量計),并在 30~42 日齡后隨著開食料采食量的增加而逐漸降低代乳粉的飼喂量,在60 日齡前后,當(dāng)犢牛體重達(dá)到初生重的2 倍且開食料采食量連續(xù)3 天達(dá)到1.0~1.5 kg 后實施斷奶。但對于肉牛、綿羊、山羊養(yǎng)殖場(戶)來說,這項技術(shù)尚處于探索階段,普及程度不高,配套飼養(yǎng)技術(shù)中的關(guān)鍵參數(shù)需要進(jìn)一步探索。近年來,國內(nèi)在此方面已開展了大量工作。
3.1 斷母乳日齡 郭峰等(2015)在南方地區(qū)對紅安格斯雜交犢牛斷母乳日齡進(jìn)行了探索,在犢牛 28、42、56、70 日齡實施斷母乳并飼喂代乳粉,直至90 日齡完全斷代乳粉,對照組犢牛則隨母牛哺乳至150 日齡;期間所有犢牛從29 日齡起自由采食開食料和粗飼料直至150 日齡。試驗證實,28日齡斷母乳可能由于開食料采食量不足而影響犢牛生長性能,在犢牛42 日齡實施斷母乳,并提供優(yōu)質(zhì)的代乳粉和開食料對犢牛的生長性能無顯著影響(P>0.05)。
對于綿羊羔羊,可采用在14~20 日齡實施斷母乳并飼喂羔羊代乳粉、補飼開食料。有成功的經(jīng)驗顯示,蒙古羊(♂)×小尾寒羊(♀)的羔羊可在14 日齡斷母乳進(jìn)入直線育肥階段,全期平均日增重達(dá)到227.5 g/d,比隨母哺乳羔羊日增重提高19.59%(王韻斐等,2016)。無角陶賽特(♂)×小尾寒羊(♀)雜交一代羔羊在7、17、27 日齡斷母乳以羔羊代乳粉飼喂,與隨母哺乳羔羊相比,體重和體尺并未產(chǎn)生顯著差異(P>0.05),其中以17 日齡斷母乳最好(王桂秋等,2007)。對于近年來養(yǎng)殖數(shù)量劇增的湖羊,在10、20、30 日齡斷母乳皆有一定的應(yīng)激反應(yīng),但瘤胃發(fā)育均有所提高,其中以20日齡斷母乳飼喂代乳粉的方式應(yīng)激較小、 效果較佳(柴建民等,2015)。
隨著代乳粉應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,近年來在山羊應(yīng)用方面也有了成功的經(jīng)驗。李永洙等(2018)從10 日齡開始將代乳粉飼喂給沂蒙黑山羊羔羊,與隨母哺乳的羔羊相比,前者空腸、回腸有益菌定植改善,且該方式通過調(diào)控葡萄糖轉(zhuǎn)運載體基因表達(dá)而引起葡萄糖吸收轉(zhuǎn)運的改變,進(jìn)而對羔羊后期腸道組織及機體的生長發(fā)育產(chǎn)生了影響。
3.2 飼喂方式 用奶桶和奶瓶飼喂代乳粉乳液的方式對犢牛增重沒有顯著影響(P>0.05),但影響犢牛的采食行為(許先查等,2011),用奶瓶飼喂代乳粉乳液能減少犢牛的異常行為 (非營養(yǎng)性吸吮行為),尤以4 周齡內(nèi)更為明顯。
代乳粉的飼喂量,不同動物也有較大差異。荷斯坦?fàn)倥R泽w重的1.375%為宜(許先查等,2011)(代乳粉干粉計,與1.188%、1.563%相比),如果以干物質(zhì)12.5%的乳液計,則以犢牛體重的11%為宜(許先查等,2011)(與 9.5%、12.5%相比)。綿羊羔羊 20~50、50~70、70~90 日齡可分別按體重 2.0%、1.5%和 1.0%飼喂 (岳喜新等,2011)(代乳粉干粉計)。
斷代乳粉時間的選擇需要考慮到犢牛、 羔羊的開食料采食量和體況,與荷斯坦?fàn)倥=频?,有研究建議湖羊羔羊飼喂開食料干物質(zhì)采食量連續(xù)3 天達(dá)到300 g 或400 g 時,可以斷代乳粉,羔羊可達(dá)到較好的生長性能、 屠宰性能和胃腸道發(fā)育(柴建民等,2018)。
二十年來,我國犢牛、羔羊代乳粉產(chǎn)品取得了一系列的研究和應(yīng)用成果,尤其是根據(jù)我國的原料特點,在因地制宜充分使用植物性原料上走在了世界的前列,為牛、羊養(yǎng)殖生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)支撐,取得了顯著的效果。未來需要繼續(xù)緊密結(jié)合我國國情,拓寬植物原料的應(yīng)用和加工、調(diào)制技術(shù)的研究與應(yīng)用,加大以植物提取物、酶制劑、微生物制劑等生物活性物質(zhì)調(diào)控消化道微生態(tài)發(fā)育的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,為不同品種、不同生產(chǎn)目的的牛、羊等草食動物養(yǎng)殖提供有力的物質(zhì)和技術(shù)保障。