低乳源蛋白代乳料对奶牛犊牛瘤胃及瘤胃乳头发育的影响

王鹏丽， 杨正德*， 赵 玥， 宋大书， 刘付祥

(1.贵州大学 动物科学学院， 贵州 贵阳 550025； 2.清镇市奶牛场， 贵州 清镇 551400)



低乳源蛋白代乳料对奶牛犊牛瘤胃及瘤胃乳头发育的影响

王鹏丽1， 杨正德1*， 赵 玥1， 宋大书2， 刘付祥2

(1.贵州大学 动物科学学院， 贵州 贵阳 550025； 2.清镇市奶牛场， 贵州 清镇 551400)

为中国荷斯坦奶牛犊牛的早期断奶人工培育和公犊的肉牛资源化利用提供参考，选择品种来源一致、出生时间不超过3 d的中国荷斯坦公犊30头，以改性植物蛋白、改性淀粉分别为蛋白质和能量的主要来源，采用40%、55%和70%的非乳源蛋白替换代乳料中乳源蛋白，研究对初生至4月龄中国荷斯坦奶牛犊牛瘤胃及瘤胃乳头发育的影响。结果表明：70%的非乳源性蛋白代乳料对犊牛瘤胃乳头及瘤胃胃体发育的影响与40%、55%的非乳源性蛋白代乳料相似，能有效刺激并加速初生至4月龄中国荷斯坦奶牛公犊瘤胃乳头的发育，乳头长度、宽度、厚度及每平方厘米乳头表面积随犊牛日龄的增加而增加，密度则降低；瘤胃胃体相对生长速度随犊牛日龄的增加而加快，并以前背盲囊、腹囊、背囊发育较快，呈由前向后、由上向下的发育规律。70%非乳源性蛋白代乳料可实现中国荷斯坦奶牛犊牛3周龄早期断奶的营养需求，从而降低饲料成本。

代乳料； 非乳源性蛋白； 犊牛； 瘤胃乳头； 奶牛

代乳料是哺乳期犊牛液体饲料阶段的主要日粮形式，是实现早期断奶的技术关键。无论乳用还是肉用犊牛饲喂代乳料均能减少用乳量实现早期断奶和降低培育成本，并可根据犊牛体况改进配方为其提供充足平衡的营养，使犊牛提早适应植物性饲料，促进瘤胃发育，提高犊牛的培育质量[1]。肉用犊牛采用代乳料实现早期断奶还可促进母牛提早发情配种，缩短产犊间隔，提高母牛的终身产犊成绩。由于20世纪80年代欧盟对牛奶生产实行配额制，脱脂乳蛋白供不应求，价格上涨，努力寻找廉价的非乳源性蛋白源和有效替代技术成为领域内关注的焦点。随着研究的深入，逐渐克服了非乳源性蛋白源所致的腹泻、消化利用率低、食物抗原应激等不良反应，代乳料中部分乳源性蛋白由非乳源性蛋白如改性大豆粉、大豆浓缩蛋白及大豆分离蛋白等替代[2]。但迄今为止，非乳源性蛋白替代比例一直徘徊在50%[3]。NRC建议，初生犊牛3周龄内应使用以乳源性蛋白为唯一蛋白来源的代乳料[4]。目前，对犊牛早期断奶的研究主要集中在生长发育与饲料利用上，而对犊牛消化系统发育具有标征的瘤胃及瘤胃乳头发育生物学研究鲜见报道。笔者于2013年10月至2014年1月以大豆浓缩蛋白为主要植物蛋白源，研究代乳料中非乳源性蛋白不同替代比例对乳用犊牛瘤胃及瘤胃乳头发育生物学的影响，以期为中国荷斯坦奶牛母犊的早期断奶人工培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 奶牛及日粮

选择品种来源一致、出生时间不超过3 d的中国荷斯坦奶牛公犊30头，屠宰3头作为本底值，其余27头按体重随机分为3组，每组1栏，每栏9头，散栏连槽饲养。

代乳料参照NRC营养水平[4]设计。乳源性蛋白以全脂奶粉为主，低蛋白乳清粉为辅；非乳源性蛋白以大豆浓缩蛋白为主，膨化大豆为辅；能量以糊化淀粉为主，植物油为辅。3组公犊饲料非乳源性蛋白占总蛋白的比例分别为40%、55%和70%(表1)。

表1 代乳料与过渡期犊牛料的营养成分

1.2 饲养管理

犊牛进行试验前保证哺喂1次初乳，以引入日为1日龄，引入后1～7日龄哺喂常乳，日喂3次，哺喂量按参试犊牛平均体重+预期日增重的16%。8日龄开始逐渐用代乳料取代常乳，至22日龄全部饲喂代乳料，投放少许干草和青贮任其自由采食。代乳料喂量以干物质计，为参试犊牛平均体重+预期日增重的2%，用温水按1∶7调制成乳状饮喂，日喂3次。29日龄开始逐渐用犊牛料取代代乳料，粗料自由采食。45日龄不再饲喂代乳料，全部饲喂犊牛料(表1)和粗饲料，并由日喂3次转为2次，粗料以青贮玉米为主、玉米酒糟为辅，犊牛料约50%拌于粗饲料中饲喂，约50%以粥料形式饮喂，先粗料后精料。于每次喂料前清扫圈舍，观察记录犊牛精神状态和健康情况，按牛场常规免疫程序免疫。试验期气温相对较低，除勤换干垫草外未做其他特别保温措施。

1.3 组织样品采集

于0周龄、4周龄、8周龄和4月龄选取生长发育正常、体重中等的犊牛3头屠宰。宰后取下瘤胃，分别在前背盲囊、背囊、后背盲囊、前腹盲囊、腹囊和后腹盲囊取瘤胃壁组织样块，每个位点采3个样块，每个样块大小3cm×3cm，用10%(V/V)福尔马林固定。

1.4 测定指标

用光学显微镜测微器(目镜测微尺)分别测量初生至4月龄犊牛瘤胃各个代表区域乳头的长度、宽度、厚度，并用大体解剖方法测瘤胃各代表区域乳头密度和计算瘤胃乳头表面积。

瘤胃乳头表面积=乳头长度×(宽度+厚度)×2×乳头数量

根据动物发育生物学原理，瘤胃乳头总数在胚胎期即已形成，出生后随着犊牛年龄的增长乳头体积增大，随着瘤胃胃体的生长乳头密度降低。瘤胃各代表区域密度降低倍数的倒数即为该区域瘤胃胃体相对生长面积。

1.5 数据处理

试验数据用生物统计学方法和SPSS软件进行统计分析，以P<0.05为差异显著，以P<0.01 为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 瘤胃乳头发育

从表2看出：犊牛0周龄、4周龄、8周龄和4月龄瘤胃乳头的长度分别为0.30 mm、0.56 mm、1.20 mm和4.14 mm，宽度分别为0.15 mm、0.33 mm、0.55 mm 和1.79 mm，厚度分别为0.01 mm、0.03 mm、0.08 mm 和0.30 mm，密度分别为544个/cm2、314个/cm2、250个/cm2和85.1个/cm2；4周龄、8周龄和4月龄时分别是0周龄长度的1.88倍、4.00倍和13.80倍，宽度的2.24倍、3.72倍和12.20倍，厚度的2.00倍、5.14倍和20.37倍，密度的0.58倍、0.46倍和0.16倍，不同阶段间差异均极显著(P<0.01)。乳头表面积0周龄、4周龄、8周龄和4月龄分别为0.48 cm2、1.25 cm2、3.73 cm2和14.43 cm2，4周龄、8周龄和4月龄分别是0周龄的2.63倍、7.77倍和30.27倍(P<0.01)。

表 2 试验犊牛瘤胃乳头的发育情况

2.2 瘤胃胃体

从表3可知，犊牛瘤胃前背盲囊、背囊、后背盲囊、前腹盲囊、腹囊、后腹盲囊的相对面积4周龄时分别为1.73、1.19、1.73、2.17、2.20和1.79，此阶段瘤胃胃体相对生长速度以腹囊和前腹盲囊最快，后腹盲囊、前背盲囊和后背盲囊次之，背囊最慢；8周龄时分别为2.39、1.90、1.96、2.29、2.40和2.09，此阶段前背盲囊生长加快，赶上腹囊并超过前腹盲囊，仍以背囊生长最慢；4月龄时分别为7.38、7.12、5.28、6.79、7.27和5.24，此阶段背囊快速生长，后背盲囊和后腹盲囊最慢。

表3 试验犊牛瘤胃胃体的相对面积

注：以瘤胃各代表区域瘤胃体初生时单位面积(1cm2)为1。

Note: The area of newborn rumen body (1 cm2) is used as 1.

3 结论与讨论

3.1 非乳源性蛋白对瘤胃乳头发育的影响

瘤胃乳头的高度是衡量瘤胃组织发育的重要特征，其次是瘤胃乳头的宽度和瘤胃壁的厚度，瘤胃乳头表面积也是瘤胃黏膜代谢水平的重要体现[5-6]。Davis C L等[7]认为，犊牛进食全乳或全乳源性蛋白代乳料不利于犊牛前胃的早期发育，前胃早期的增长表现为胃壁变薄而使乳头的发育受到抑制。饲喂代乳料有利于刺激瘤胃乳头的生长，而提高植物蛋白的比例有助于提高胃的容积和组织发育[8-9]。试验结果表明，代乳料中40%、55%和70%非乳源性蛋白比例对初生至4月龄(相同周龄阶段)中国荷斯坦奶牛公犊瘤胃乳头发育的影响差异不显著(P>0.05)，瘤胃乳头长度、宽度、厚度及乳头表面积随犊牛日龄的增加而增加，而乳头密度则降低，与Zitnan R等[10]研究结果一致。

3.2 非乳源性蛋白对瘤胃胃体发育的影响

瘤胃内容物在正常运动和反刍的情况下呈相对稳定的分层现象，摄入的精料因密度较大而大部分沉于瘤胃底部，粗料较轻则主要分布在瘤胃背部，瘤胃不同部位内容物的干物质含量差异明显，背囊约为12.7%，腹囊4.5%[11]。一般认为，瘤胃运动为双向运动，一是从瘤胃前庭开始，向上并沿背囊向后向下至腹囊，再经腹囊向前并向上回到前庭，食物随运动方向移动并混合；二是开始于后腹盲囊，向上经后背盲囊、前背盲囊，最后到达腹囊。Evans E W等[12]认为，漂浮于瘤胃内的大颗粒饲料对瘤胃背囊上皮细胞发育刺激的影响大于对瘤胃中部和腹部的影响。试验结果表明，70%非乳源性蛋白的代乳料对初生至4月龄犊牛瘤胃各代表区域发育的影响与40%、55%非乳源性蛋白的代乳料相似。初生至4周龄以腹囊和前腹盲囊最快，4～8周龄前背盲囊生长明显加快，8周龄至4月龄背囊快速生长，赶上腹囊和前背盲囊，这可能是2周龄前犊牛以母乳为主，3～4周龄虽然逐渐取代为代乳料，但仍为液态饲料，食物主要经瘤胃腹侧食管沟直接进入皱胃，对背侧各代表区域缺乏有效刺激；4～8周龄不仅液态代乳料逐渐被固态饲料所取代，且犊牛的粗饲料采食能力逐渐提升，瘤胃内容物中固态饲料的比例增加并伴随瘤胃微生物区系的逐渐形成，瘤胃运动使食物对背侧各代表区域的刺激增强；8周龄以后，犊牛采食粗饲料及瘤胃发酵能力进一步增强，瘤胃有规律的运动使瘤胃各代表区域得到全面发育，表明初生至4月龄犊牛瘤胃各代表区域的发育有明显年龄特征，总体以前背盲囊、腹囊、背囊发育为快，前腹盲囊次之，后背盲囊和后腹盲囊发育相对较慢。发育强度呈由前向后、由上向下的趋势。

[1] 李 辉，刁其玉，张乃锋，等.不同蛋白水平对犊牛消化代谢及血清生化指标的影响[J].中国农业科学，2008，41(4):1219-1226.

[2] 周响艳.犊牛代乳料粉研究进展[J].当代畜禽养殖业，2002(2):41-42.

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[11] 陈 杰.家畜生理学[M].4版.北京:中国农业出版社，2005：65-67.

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(责任编辑： 冯 卫)

Effects of Milk Replacer with Low Milk Protein on Development of Rumen and Rumen Papilla in Daily Calves

WANG Pengli1, YANG Zhengde1*, ZHAO Yue1, SONG Dashu2, LIU Fuxiang2

(1.CollegeofAnimalSciences，GuizhouUniversity，Guiyang,Guizhou550025; 2.QingzhenDairyFarm，Guiyang,Guizhou551400，China)

30 China Hostein male calves with 3 d old were respectively fed with 40%, 55% and 70% non-milk protein replacers of modified plant protein and modified starch as main protein and energy source to study the effect on development of rumen and rumen papilla of China Hostein calves with newborn to four-month old and to provide a reference for artificial feeding of early weaning China Hostein calves and beef resources utilization of male calves. Results:The effect of 70% non-milk protein replacers on development of rumen and rumen papilla of China Hostein male calves is similar to that of 40% and 55% non-milk protein replacer. Non-milk protein replacer can effectively stimulate and accelerate development of rumen papilla of China Hostein male calves with newborn to four-month old. The length, width, thickness and surface area of rumen papilla increases with increase of calf age but the density of papilla reduces with increase of calf age. The relative growth rate of rumen gastric body increases with increase of calf age. There is the top-down development trend because the development of dorsal caecus，ventral caecus and back caecus is faster than other parts. 70% non-milk protein replacer can meet the nutritional demand of early weaning China Hostein calves with 3-week old, which can reduce feed cost.

milk replacer; non-milk protein; calf; rumen papilla; daily cow

2015-01-10； 2015-06-02修回

贵州省科技计划项目“利用奶公犊资源生产优质牛肉及加工关键技术研究与示范”[黔科合NZ字(2012)3010]；贵阳市科技计划项目“乳用犊牛4周龄超早期断奶培育技术研究”[筑科合同(2012102)3-36]；贵州大学研究生创新基金项目“乳用犊牛4周龄早期前胃发育生物学研究”(校研农2013019)

王鹏丽(1986-)，女，在读硕士，研究方向：动物营养与饲料科学。E-mail:mrswpl@126.com

*通迅作者：杨正德(1955-)，男，教授，硕士生导师，从事动物营养与饲料科学研究。E-mail:franklin.y@126.com

1001-3601(2015)07-0375-0114-04

S823.91

A

畜牧·兽医·水产

Animal Husbandry·Veterinary·Fishery