我的养牛经验
营养饲喂
加拿大专家:犊牛营养新理念
2019-04-07 荷斯坦奶农俱乐部网  访问量:29     [ 字号: ]

Michael Steele 加拿大NSERC奶牛营养首席专家 
        Michael Steele
        加拿大亚伯达大学助理教授,加拿大自然科学和工程研究基金(NSERC)奶牛营养首席专家,加拿大动物科学协会(CSAS)主席。他在圭尔夫大学完成博士学位,并且在泰高加拿大农业研究中心作为研究科学家工作两年,现在专注于犊牛和肉牛的胃肠健康机制与发展。过去三年中,发表超过35篇期刊论文,受邀做过50多场学术和行业演讲。最近被授予CSAS青年科学家,嘉吉动物营养青年科学家和Lallemand奶牛营养研究卓越奖。
 
       2018年8月23-24日拜耳举办了第七届BCEP会议Michael Steele博士做了关于《犊牛营养新理念的报告以下是根据讲座的内容进行的整理
        今天我主要分享犊牛营养的理念及犊牛管理趋势,包括最近的一些研究,初乳饲喂使用奶管还是奶瓶、延迟饲喂、加热处理及额外初乳饲喂。另外,还有犊牛断奶前的饲喂计划和牛奶成分等方面的内容。
 
犊牛营养关键点
早期营养计划
        犊牛早期饲喂方案影响牛一生的生产力。早期护理做得不好,犊牛疾病多发,影响奶牛以后的生产力。如果早期做得好,犊牛一生生产力就比较高。
        研究发现断奶前1kg日增重=头胎1540kg产奶量,同时断奶重对第二和第三个泌乳期也会有非常大的影响。
表1关于早期营养对未来产奶量影响的相关研究
研究
产奶量,kg
Foldager and Krohn, 1991
1,405s
Bar-Peled et al.,1998
453t
Foldager et al., 1997
519t
Ballard et al., 2005 (@200 DIM)
700s
Shamay et al., 2005 (post-weaning protein)
981s
Davis-Rincker et al.,2011
416ns
Drackley et al., 2007
835s
Raith-Knight et al., 2009
718ns
Terre et al., 2009
624ns
Morrison et al., 2009 (no diff. calf growth)
0ns
Moallem et al., 2010 (post-weaning protein)
732s
Soberon et al., 2012
552s
表中S表示早期营养对未来产奶量影响显著,ns表示早期营养对未来产奶量没有显著影响。
        从上表我们可以发现,大部分研究都是有显著影响。
肠道健康和母犊
        NAHMS(2007)研究发现10%死亡和超过50%发病与犊牛腹泻有关。19%的犊牛IgG被动转运失败,24%的犊牛在第一个月有腹泻。所以,我们要提高犊牛的健康,尤其是肠道健康程度至关重要。我个人也非常关注犊牛肠道健康,大量研究发现第一个月患病对奶牛的生产性能有非常大的影响,同时第一个月也是控制犊牛死亡率的关键。
        目前,加拿大抗生素的过度使用和滥用存在很大问题。断奶前使用抗生素会降低奶牛一生的产奶量(Soberon et al., 2012)。因此,我们要避免断奶前滥用抗生素。
断奶前后
 
1
        犊牛在前四周会面临很大挑战,然后进入一个过渡期,最后才会进入反刍的阶段。从上图可以看到,反刍前瘤胃只占25%,皱胃占60%。经过过渡期,犊牛慢慢变成复胃的动物,这时瘤胃增长到80%,皱胃缩小到7%。
 
2
        同时,我们不仅要看瘤胃,还要看下消化道,包括大肠和小肠。人们通常会忽视下消化道,现在我们要认识到,对于犊牛生长来说,瘤胃和下消化道同样重要。
肠道上皮细胞
 
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        人们通常关注瘤胃发生了什么,而不关注下消化道。因为下消化道发生的一切特别复杂,包括柱状细胞、杯状细胞、潘氏细胞和神经内分泌细胞混合体;微生物的丰富性和多样性通过下端肠道增长;细胞连接蛋白通过不同方式表达(Malmuthuge et al., 2012)。所以,我们要看三个地方才能确定犊牛是不是健康,而不是只看下消化道一个地方。
 
初乳与犊牛的营养
 
图4
        我的研究关注初乳营养水平(牛奶摄入情况)、抗生素对犊牛的影响及母畜情况等方面。今天主要介绍初乳相关内容及犊牛营养水平。
初乳饲喂方式
 
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        上图5是初乳不同的饲喂方式左边是用奶瓶饲喂牛奶直接进入了皱胃。右边是使用奶管饲喂,牛奶进入瘤胃,不知道有多少流入皱胃和小肠,也许吸收并不是很好或者吸收慢一些。所以,对于奶瓶饲喂和奶管饲喂两种方式,我在加拿大的一个牧场,进行了相关研究,见下图。
 
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        从上图6可以看到不管瓶饲还是管饲犊牛体内IgG含量并没有大的区别。两种饲喂方式对乙酰氨基酚浓度也差不多主要是看皱胃排空情况。所以,不管牛奶进入皱胃,还是先进入瘤胃再进入皱胃和小肠,吸收的时间并没有太大差异。
        因此,你愿意使用瓶饲没有问题,我也建议你继续使用瓶饲。但是如果在犊牛出生几小时内没有时间饲喂初乳也可以考虑使用管饲。
延迟初乳饲喂
 
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        上图7试验是犊牛出生0h、6h和12h饲喂初乳对免疫球蛋白含量的影响。试验发现晚饲喂初乳影响犊牛IgG被动转移。犊牛出生前3小时饲喂初乳效果更好,临界点是10个小时,出生后10小时IgG的吸收能力急剧下降。从刚出生到12-18小时差异还是很大的,而24小时之后差异不大,25小时前IgG达到峰值的水平。
 
8
        上图8是不同处理对肠道微生物菌群的影响。我们希望饲喂犊牛时肠道形成健康的微生物菌群环境。我们有微生物菌群的标志物,从而量化到底有多少微生物菌群。我们研究了结肠粘膜,可以看到0h到12h差别还是很大的,不仅表现在双歧杆菌方面,也表现在乳酸杆菌方面。所以,正常饲喂初乳可以让犊牛小肠第一周就形成健康的肠道环境,比如双歧杆菌、乳酸杆菌,延迟初乳饲喂会影响肠道益生菌的定殖
初乳加热
 
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        现在北美对初乳进行巴氏杀菌非常流行,也就是60℃加热60min。上图分成了三组,一组不喂初乳,一组饲喂新鲜初乳,一组饲喂加热初乳,然后再分成出生后6h和12h饲喂。如果不喂初乳,肠道中微生物菌群无法建立。我们可以看到,新鲜初乳和加热初乳,6h饲喂双歧杆菌相差很多,但是12小时就没有相差那么多,也就是说出生后6h饲喂新鲜初乳对双歧杆菌定殖有很大影响。另外,加热处理的初乳提高双歧杆菌含量,降低小肠中大肠杆菌定殖(Malmuthuge et al., 2015 )
 
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        上图研究了新鲜初乳和加热初乳中的寡糖含量,对初乳进行巴杀处理可以增加寡糖的含量。这也就是说加热处理可以从初乳蛋白和脂类中分解出益生元低聚糖(Fischer et al., 2018)。这样我们就不会浪费初乳了。如果初乳中寡糖浓度较高,小肠菌群将非常健康,大肠也是如此。我建议对初乳进行加热,它有利于控制初乳中的微生物和病原体,改善初乳的生物和化学特性,所以给犊牛饲喂巴氏初乳是一个很好的做法。
寡糖-过渡期
 
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        大量关于初乳的文献都涉及到寡糖,初乳饲喂不仅仅是免疫球蛋白,还有脂肪酸和寡糖。产犊后初乳寡糖浓度立即升高。寡糖与IgG不同,IgG在第三次饲喂时就不可检出,而寡糖的浓度在第三次饲喂后仍然很高,当然对于初产牛和经产牛趋势是不一样的。
从初乳到牛奶的过渡
 
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        以前我们非常关注免疫球蛋白的被动转移,所以我们饲喂1-2次初乳后,大概在出生后12-24h很快转成牛奶饲喂或代乳粉饲喂。现在从初乳到牛奶应该有一个过渡过程。过去可能只关注免疫球蛋白,忽视了其它方面,比如在营造健康的肠道方面我们能做什么。
表2 饲喂5次初乳对干物质、脂肪、蛋白等指标的影响
 
        上表2是我一个德国同事的研究。他研究了饲喂1次、2次、3次、4次、5次初乳对干物质、脂肪、蛋白质等方面的影响。其中蛋白质方面从第一次的13.3%下降到4.8%,差别很大。乳铁蛋白和微生物环境在不同饲喂次数之间也是不一样的。所以,第6次、第7次要仍然使用过渡乳。犊牛饲喂过渡乳能提高健康水平(Conneely et al., 2014)
 
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        上图13是我们最近的一个研究,我们把所有犊牛饲喂一次初乳后,再饲喂:牛奶、50%牛奶/50%初乳(过渡期)、初乳三种方案。我们发现,三组牛中小肠绒毛发育最好的是50%牛奶/50%初乳组,这种方案对犊牛是相对健康的。如果从初乳突然转换成牛奶或代乳粉,会抑制小肠的发育。犊牛出生后第一周肠道发育没有那么快,之后会快起来,所以过渡乳饲喂非常有必要。
 
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        上图14研究了不同饲喂方案IgG的影响。从图中可以看出,首次饲喂时被动免疫是一样的,第二次饲喂时才有差别。很多文献说首次饲喂12h后才能实现免疫球蛋白的被动转移,但是我们可以看到初乳饲喂对被动免疫还是有促进作用的,即使是50%/50%的初乳组也是有作用的。
正常断奶前牛奶摄入
 
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        我希望从初乳到全奶要有一个过渡期。上图15是我们在英属哥伦比亚大学做的研究,他们允许犊牛在第4天不限量采食,断奶前增加牛奶的饲喂量,通常牛奶摄入量是4-5L,但有的高达12L。所以我们的饲喂量远远低于犊牛的需求量。
        上图右边是传统的饲喂和自由采食的对比。传统的饲喂是4L左右,有的牛可摄入10L,有的达到12-14L,可以看出我们的饲喂量和犊牛摄入量还有很大差别。所以让犊牛自由采食,他们的摄入量可能高达10-12L。
大饲喂量
        犊牛在第一周通常每天吃奶6-12(Jensen, 2004)。如果采取大饲喂量,频率减少,则增加以下风险:皱胃炎症和损伤;牛奶流到瘤胃;瘤胃酸中毒,降低流通率和消化。
 
图16 皱胃容量  (Ellingsen et al., 2016)
        图16是挪威最近发布的研究。犊牛每次饲喂2L牛奶,自由采食加有硫酸钡的牛奶。上图是21天皱胃情况。研究发现大多数犊牛喝超过5L牛奶,没有明显症状或瘤胃溢流。这说明大多数犊牛摄入量高于2.5L,现在《乳业科学》杂志也发布了很多新的研究成果。
大饲喂量和胰岛素敏感度
        如果犊牛每天只饲喂2.5L牛奶可能会影响胰岛素的敏感性。我们研究比较了犊牛每天牛奶高饲喂量(8L/d)和低饲喂量(4L/d)影响,没有证据显示高饲喂量后会出现高血糖及血胰岛素增多,葡萄糖耐受也没有区别。
 
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        研究发现每天饲喂4L牛奶比饲喂2L,断奶前阶段皱胃排空率更慢(降低41%P= 0.02 (MacPherson et al., 2016)。所以,即使喝多了奶,犊牛也可以通过皱胃排空时间来控制,不会溢流到瘤胃。
 
18胃排空和葡萄糖-胰岛素变化
        从上图18我们可以看到,葡萄糖和胰岛素都会达到峰值然后下降。胃排空率影响血液中葡萄糖,胰腺反应也依赖于皱胃排空(Stahel et al., 2016)
代乳粉与全乳比较
 
图19
        大多数代乳粉的乳糖渗透性比全乳高,脂肪比全乳低。
皱胃排空结论
 
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        肠促胰酶肽的大量释放和感官刺激可能是造成皱胃排空速度减小的潜在原因(Welboren et al., 2018)
断奶挑战
        我们做了一些研究来应对断奶挑战,比如断奶时间。断奶时要保证从单胃到复胃的平稳过渡,降低发病率和死亡率,提高增重 (Khan et al., 2012)。同时要求瘤胃有足够的体积和好的功能 (Baldwin, 2004)
瘤胃发育
        瘤胃消化固体饲料,产生更多挥发性脂肪酸,然后促进细胞生长、影响血流量。当然,犊牛日龄也会影响瘤胃发育。比如6周可能是转折点,6周前可能表达的不明显,6周之后表达的更明显。
不正常肠道发育
        断奶期间普遍有瘤胃异常角化(Bush, 1965),已证明会发生瘤胃酸中毒,但至今没有研究表明其对肠道健康有影响 (Laarman et al., 2012)。瘤胃酸中毒对犊牛是有益还是有害,目前并不明确。
 
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22 断奶期间瘤胃PH值的变化
 
23 断奶两周后pH5.8维持时间较长,断奶6周后渐渐适应
 
早期和突然断奶
 
图24
        奶牛和肉牛还是有差别的。肉牛断奶比较晚,然后有一个过渡期。奶牛断奶比较早,而且一般都是突然断奶。所以,我们非常关注断奶日龄,尤其关注断奶前后的营养状况。
断奶日龄
 
图25
        图25中一天喂两次奶,一次4L。一组6周断奶,一组8周断奶,都是逐渐断奶。
 
断奶日龄-体重
 
图26
        我们可以看到,6周断奶时发育也比较好,70日龄体重达到100kg。8周龄断奶时,70日龄体重比6周龄断奶高10%。所以,早断奶和晚断奶体重还是有显著差异的。我建议不要8周前断奶,那时瘤胃还没发育好。
断奶日龄-代谢能摄入
 
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        2种处理中,断奶都引起了瘤胃中短链脂肪酸、血液中羟基丁酸和粪中淀粉含量增加。然而,6周断奶的犊牛断奶前后的差异更大。
饮水量
 
图28
        断奶后饮水量大幅度增加,从2L增加到10L。另外还要保证饮水干净、清洁。天气炎热时加大饮水量。这样可以避免犊牛的断奶应激。
饮水和开食料摄入
 
图29
逐步断奶
 
图30
        犊牛断奶时要实行逐步断奶而不是突然断奶。逐步断奶是先降低50%牛奶摄入量持续1-2周(可以两次都减少50%或者一次足量,一次减少50%牛奶摄入),然后再断奶。另外一组是突然断奶。
逐步断奶-体重
 
图31
        逐步断奶阶段犊牛生长没有那么好,日增重100g,断奶后日增重达到600g,所以断奶时可能抑制增重,但是断奶后生长趋势较好。突然断奶后两周生长基本停滞,后面体重会慢慢赶上来。所以,突然断奶会影响犊牛的发育和干物质采食量。
代谢能摄入
 
图32
        逐步断奶对代谢能摄入会有一定影响,所以我们需要采用更加自动化的饲喂方式,比如每天减少1L,让过渡更加顺畅。另外,加拿大一些牧场在逐步断奶过程中会添加一些酸化奶。
解剖学结果
表3 逐步断奶和突然断奶解剖结果
 
        逐步断奶对肠道生理没有太大影响,瓣胃、皱胃、小肠、盲肠和大肠的解剖学结果没有区别(Steele et al., 2015)
 
突然断奶-延迟断奶对肠后段的影响
 
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        在泌乳牛中,我们通常把粪便淀粉作为其营养指标之一。断奶后粪便中微生物呈多样性(Meale et al., 2015)我们可以看到突然断奶犊牛粪便中淀粉大幅增加,而犊牛粪便淀粉不显著增加更有利于肠道发育。所以我们要逐步断奶。
断奶时的屏障作用
 
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        试验研究肠道的渗透性,我们使用了铬作为标记物。研究发现犊牛2周龄时肠道渗透性非常高,所以尿中可以检测出很多铬。断奶后尿中铬含量低很多,这是因为肠道有很多炎症反应。
粪便评分多样性
 
图35
        我们收集了5000份粪便,研究了它们的干物质和pH。我们发现粪便呈现多样性,早晨时粪便泡沫比较多,晚上粪便干物质比较多。另外,断奶对犊牛粪便也有影响。
断奶时的屏障作用
 
 图36
        研究发现断奶和未断奶对瘤胃发育并未有显著影响,断奶会引起肠道上皮细胞变化(Pletts et al., 2016)。所以,我们不仅要关注瘤胃,也要看大肠和小肠。
断奶及以后
 
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         我们的理念不仅关注初乳和被动转移,还关注肠道健康。但是我们更多关注2月龄和6月龄以内犊牛,而更大月龄犊牛研究仍是一个“黑匣子”,我们需要把断奶前后的营养计划与犊牛终生表现结合起来。
后备牛饲养投入
 
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        从上图可以看到,犊牛前两个月饲料成本非常高,而饲料转化效率也非常高。从出生到700天时,投入2500美元,大概占到总成本的25%,在这过程中如果能保证后备牛营养状况和良好体况,会影响奶牛的一生,将来也会有很大红利。同时,犊牛65日龄以后效率也很高,因为这时饲料成本大幅下降。
 
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TMR-干物质摄入
 
图40
        如果将精料降低到70%对干物质采食量有很大影响,这与管理有关。当然,断奶后第一个月秸秆量增加到30%,干物质摄入量是不够的。如果增加精饲料,干物质摄入量更高。如果增加更多纤维,会抑制干物质摄入量。
TMR-平均日增重
 
图41
        从图中我们可以看到,85%精料干物质摄入是1.69 kg/d,70%精料干物质摄入是1.28kg/d。
总结
        (1)早期营养影响牛一生的表现,所以我们要非常关注犊牛管理和饲喂方式。
        (2)当饲喂大量初乳(>3L)时,不论是瓶饲还是管饲,被动免疫和胃排空没有明显差别。
        (3)初乳饲喂延迟仅6个小时,就会影响被动免疫和肠道菌群。
        (4)初乳的加热处理与犊牛肠道中的益生菌数量相关。
        (5)初乳的加热处理改变初乳的生物活性,这主要与寡糖明显相关。初乳加热会增加寡糖也有利于益生菌定殖
        (6)突然从饲喂初乳改为牛奶会降低犊牛胃肠道的生长发育,因此推荐采用平缓地过渡,使用过渡乳或补充初乳。
        (7)早期可以加大营养水平,如果人工饲喂可以采用2倍饲喂方案。
        (8)代乳粉中高乳糖含量可能影响犊牛肠道健康和胰岛素敏感度。
        (9)犊牛的断奶是自然状态下肠道最大的转变。
        (10)牛奶饲喂水平对断奶应激有很大影响。
        (11)断奶日龄和突然断奶会影响犊牛的营养水平。如果有两周以上过渡期更好。
        (12)断奶期间普遍有瘤胃异常角化,所以我们要关注肠道健康问题。
        (13)断奶后营养是另一个未被研究的领域。断奶后的饲料转化率是最高的,我们要充分利用这一特点,让肠道健康发育。
        (本文根据专家在“第七届(2018)拜耳持续教育项目国际论坛”讲课录音整理)
 
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