我的养牛经验
营养饲喂
新生犊牛饲粮中的丁酸盐
2018-01-02 荷斯坦奶农俱乐部网  访问量:23   Davwt Gorka 译者 王永康  [ 字号: ]

Davwt Gorka 译者 王永康

目前在犊牛商品性代乳粉和固体饲料中常见有丁酸盐的。然而它对犊牛的影响,则取决于所用饲粮丁酸的饲喂方法和来源。让我们查看为什么丁酸盐是一种有价值的饲料添加剂,如何补充,以及它在饲料中的使用会如何影响犊牛的生长性能。
胃肠道发育
出生时,犊牛的胃肠道(GI)尚未充分发育,这主要关系到瘤胃。初生时瘤胃的容积非常小,而瘤胃的乳头状突起几乎没有。这种状况将持续至出生后的最初2~3周,直至开始采食较多的固体饲料以后。
但在另一方面,皱胃即真胃和小肠立即开始快速的发育。这是因为胃肠道的这些部位,是液体饲料(奶和代乳品)消化的主要场所。由于液体饲料是犊牛对固体饲料采食以前的主要营养来源,而后者通常要在出生后的2~3周发生,因此在生命非常早期的阶段,皱胃和小肠的发育,对犊牛的生长和健康具有巨大的影响。
然而另一方面,瘤胃的发育逐渐发生,主要由固体饲料的采食量和瘤胃内产生的短链脂肪所驱动。
为什么是丁酸盐?
丁酸是胃肠道碳水化合物经微生物发酵的自然终端产品。它的数量或产量在瘤胃内尤高,特别在动物喂给高淀粉和单糖饲粮的时候。当喂给这些碳水化合物含量高的饲粮时,它在瘤胃内产生高产量的丁酸,并产生瘤胃上皮和瘤胃乳头状突起发育的实质性加速。
这进而导致在犊牛非常早的日龄,有高的固体饲料采食量和有效的固体饲料消化。丁酸也存在于全奶之中。在瘤胃发育之前,这一来源的丁酸具有对犊牛胃肠道发育的实质性作用,特别对皱胃,小肠和胰腺的发育。
对于初生后的最初2~3周,由于低的固体饲料采食量和尚未充分发育的瘤胃微生物菌群,犊牛瘤胃内的丁酸数量甚少。在该阶段,饲粮性丁酸的补充可能使胃肠道的发育有实质性的作用和加速。
还有,新生的犊牛经常喂给代乳粉或代乳品替代全奶。这在大多数的情况下,由于使用了其他的脂肪来源而缺乏丁酸。
饲粮性补充
丁酸在液体饲料(奶或代乳粉),固体饲料(开食混合料),或两者均可补充。由于液体饲料通过食道沟绕过瘤胃,直接进入皺胃,而固体饲料是直接进入瘤胃的,因而丁酸的补充方法,决定了胃肠道直接接触的部位而发挥作用。
当丁酸在液体饲料中补充,它主要影响皱胃和小肠。如果它添加于固体饲料,则作用于瘤胃(图1)。
 
图1  饲粮性丁酸对反刍动物胃肠道发育的影响液体饲料+丁酸皱胃和小肠发育固体饲料+丁酸前胃发育保护性丁酸盐犊牛的生长性能
 
然而丁酸添加于液体饲料有可能影响瘤胃发育,而丁酸补充于固体饲料,也可能影响皱胃和小肠的发育,特别在保护形式的丁酸用于固体饲料的时候。
例如,丁酸添加于代乳粉对皱胃和小肠的促进作用,可能导致较高的固体饲料采食量,这进而加速了瘤胃发育。
除了丁酸补充的不同方法,丁酸的各种来源均可以用于饲料中。丁酸可以以盐的形式(钠、钙),或者以丁酸与甘油酯的形式(例如单、双或三丁酸甘油酯),或这些的混合物予以补充。这些丁酸来源,在它们的理化性质和对犊牛胃肠道的影响,各有实质性的差异。
从以上提及的,丁酸钠是犊牛饲料中最常用的丁酸来源。丁酸钠易溶于水,在水溶液中快速离解。当这一来源的丁酸盐用于饲料时,丁酸的作用主要位于胃内(前胃和皱胃)。
但在另一方面,丁酸钙在水溶液中比丁酸钠更少溶解。因此,以这种形式饲喂的丁酸盐,至少有一部分可能预期过瘤胃而进入小肠。
在用单、双和三丁酸甘油酯饲喂时,在丁酸发挥对胃肠道的作用以前,必须由脂肪酶将丁酸从甘油酯中释放出来(图2,略)。这主要发生在小肠的中段部位。
 
图2 丁酸盐对胃肠道影响的进一步调节,还可以在瘤胃中免于降解的保护而取得。
 
图3  微囊包被的丁酸盐脂肪基质丁酸盐
微囊包被的丁酸仅有部分是在胃内释放的,而大部分的活性物质是沿着小肠逐渐释放的。微囊包被的丁酸盐的剩留部分,由于微生物脂肪酶的作用也可以在大肠内释放。
研究的结果
代乳粉中的丁酸盐
在代乳粉中,从不同来源的丁酸盐至未保护丁酸钠的补充,均可重复显示出促进犊牛胃肠道的发育。而值得注意的是,这种作用甚至在非常低的补充水平(代乳粉干物质的0.3%)也可以观察到。
当我们在代乳粉中投饲时,未保护的丁酸钠在皱胃内大部分可能快速离解,并在皱胃水平上被完全吸收和代谢。然而这种补充丁酸的方法,也显示促进小肠和胰腺发育和功能,以及瘤胃乳头状突起的发育。
代乳粉中补充丁酸钠,提高了胃刷边界(brush border)酶的活性和胰腺的分泌,随之提高了营养消化的效率,并正面影响了犊牛的生长性能。
然而仅有少量的报道证实用于代乳粉中的未保护丁酸钙和保护形式的丁酸盐,对犊牛生长性能和胃肠道发育的影响。而加入于代乳粉中的未保护三丁酸甘油酯,显示对犊牛生长性能的负面影响。还有,在全奶中补充丁酸盐对犊牛胃肠道发育和性能的作用尚未研究。
固体饲料中的丁酸盐
在使用固体饲料时,保护和未保护的丁酸盐都显示对新生反刍动物胃肠道发育和生长性能的正面影响。用在精饲料中的未保护丁酸钠增加了精饲料的采食量和瘤胃乳头状突起的长度。
然而这种作用,似乎是剂量和日龄依赖的。特别是,这些研究结果认为,在犊牛开食混合料中未保护丁酸钠的补充,按非常低的水平,相等于干物质的0.3%,也能够促进断奶前期间瘤胃上皮的发育和固体饲料的采食量。
但要在断奶以后再持续这种功效,可能需要更高水平的补充,甚至高至干物质的1%。不过,添加水平相等于精饲料的3%时,与较低水平的补充相比较,显示犊牛对精饲料采食量的减少。还有,在固体饲料中未保护丁酸钠补充的最适水平,可能取决于饲粮中饲草的有无,以及饲粮中的饲草比例。
然而未保护形式的丁酸,仅在断奶前时期显示对犊牛生长性能和胃肠道发育的正面影响。曾报道过一种非常低水平的补充(每千克干物质0.3%的微囊包被产品),增强了犊牛胃肠道的发育和出生后最初几周的开食混合料的采食量。然而这种作用在断奶以后,不再显现。
还有,在制粒的开食混合料中高于0.3%的补充水平,产生一种下位反应(inferior response)。这共同认为,微囊包被的丁酸盐主要在断奶前期间,具有增强犊牛胃肠道发育和生长性能的潜力。断奶以后,可能需要较高水平的补充,但这样的定论还需要进一步的研究。
迄今为止,还没有关于未保护丁酸钙以及未保护和保护的三丁酸甘油酯,应用于犊牛开食混合料中的报道。
在液体和固体饲料中的丁酸盐
到目前为止,仅有一个研究比较了在新生犊牛饲粮中丁酸盐补充的不同方法。在该研究中,在代乳粉中添加未保护丁酸钠提高了犊牛的生长性能,而在开食混合料中补充保护的丁酸钠增加了固体饲料的采食量。两种补充的方法均促进了胃肠道的发育。
然而在该研究中,在代乳粉中和开食混合料中同时补充丁酸盐,没有显示对犊牛胃肠道发育和生长性能的加性效应。但该研究还是认为,当犊牛喂给代乳粉时,它可能延缓了胃肠道发育,因而推荐在液体和固体饲料中均添加丁酸盐。
译自 Progressive Dairyman 2017年第5期第62-63页。原英文题:Butyrate in diet for newborn calves。
 
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