■高青山 张旭光 姚雪瑞 宫 强 金远铭 严昌国
(延边大学肉牛科学产业技术协同创新中心,吉林延吉133000)
出生~6月龄时期的小牛即为犊牛期,在这期间小牛的生长性能最佳,且在牛的饲养过程中尤为重要,其饲养管理和后期饲养有着直接关系。这个阶段犊牛的生存环境变化巨大;一是犊牛从母体无菌环境到体外环境,二是吸收母体营养,到自身消化吸收营养物质[1]。一直以来,延边黄牛可繁母牛繁殖效率的低下给延边黄牛资源带来危机,使得延边黄牛养殖业发展不稳定,为了保障延边黄牛的繁殖性能,就必须解决犊牛成活率低及可繁母牛生产周期中存在的问题。相关研究显示,代乳料配合母乳对犊牛早期生长性能均有增强效果,还可以缩短哺乳期[2]。王中群研究结果表明,代乳粉可以代替质量差的母乳,还可以满足犊牛生长发育所需的营养[3]。周建民等[4-5]报道,代乳粉配合优质开食料,有利于犊牛的生长。高占峰[6]研究表明,60 d饲喂代乳粉试验表明,代乳粉对犊牛生长没有负面影响,节省大量鲜奶,还可以提高免疫力,并减少腹泻率。刁其玉等[7]报道,代乳粉可提高犊牛的日增重。母子分离技术,即产后母子分离不喝母乳,以代乳粉代替并且45 d断奶。本试验采用母子分离犊牛培育技术方式,采取代乳粉替代母乳饲养新生延边黄牛,探求其对延边黄牛犊牛生长性能、免疫相关指标和血液指标的影响,探索母子分离技术是否可以提高犊牛生长性能、免疫力和缓解犊牛的应激。
于延边大学延边黄牛科技创新示范园选取初生重相近、体况良好、健康无病的延边黄牛初生犊牛60头。平均初生重(24.91±1.65)kg,组内与组间差异不显著(P>0.05),所有犊牛根据初生重分为3组,每组20头。
①试验组Ⅰ(母牛产后不哺乳):采用完全母子分离培育技术。出生后直接与母牛隔离,2 h内摄入初乳粉(1剂量初乳粉富含60 g免疫球蛋白G1、26.7%免疫球蛋白G2,循环免疫球蛋白95%),出生12 h内再次摄入初乳粉。2日龄开始饲喂代乳粉,7日龄开始训练采食固体开食料。整个饲养试验过程中,自由采食优质干草,自由饮水。犊牛断奶之前每天7:00和16:00进行饲喂代乳粉,代乳粉的饲喂量为犊牛体重10%,代乳粉与水按1∶7的比例调制饲喂犊牛。45日龄开始断奶,犊牛的连续3 d日均采食1.5 kg开食料时即可彻底断奶。
②试验组Ⅱ(母牛产后定时哺乳):采用定时母子分离方式培育技术(犊牛7日龄开始日间人工哺乳,夜间随母哺乳)。犊牛断奶之前每天7:00进行饲喂代乳粉,15:00进行采食开食料的训练,17:00开始随母哺乳。犊牛的连续3 d日均采食1.5 kg开食料时即可彻底断奶。整个饲养试验过程中,自由采食优质干草,自由饮水。
③对照组(母牛产后全天哺乳):采用随母哺乳,按传统方式培育。整个饲养试验过程中,自由采食优质干草,自由饮水。
代乳粉主要原料:乳清粉、乳清浓缩蛋白、大豆浓缩蛋白、碳酸钙、磷酸氢钙、氧化胆碱、硫酸锰、硫酸锌、硫酸钴、亚硫酸钠、有机锌、有机锰、有机硒、维生素A、D3、E、B1、B6、B12、叶酸等。
表1 日粮营养水平(%)
1.4.1 犊牛体重和体尺的测定
试验犊牛1月龄、2月龄、3月龄、4月龄时,称重并测量体尺(体高、体斜长、胸宽、胸围、胸深、腰角髋、尻长);体重(kg)在清晨以空腹状态下称重。
1.4.2 采食量的测定
每天测一次采食量,并计算出日平均采食量。
1.4.3 犊牛不同阶段免疫相关指标测定
1.4.3.1 试验样品的采集与处理
在试验牛3周龄、6周龄、9周龄时,早晨空腹进行颈静脉采血,用真空血清采血管(内含促凝剂)采血样10 ml,用于分析免疫相关指标的变化。静置放置凝固后将其离心(3 500 r/min,离心15 min),得到的上清液为血清,将血清放置-20℃保存备用。
1.4.3.2 测定项目及方法
血清中的免疫球蛋白(IgG)采用免疫透射比浊法检测;碱性磷酸酶(ALP)、谷草转氨酶(ALT)、谷丙转氨酶(AST)等采用速率法检测;生长激素(GH)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、白细胞介素-1(IL-1)、皮质醇(COR)等采用化学发光法检测。
试验数据先经过Excel 2007初步处理后,再采用SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析(one way-ANOVA)和多重比较,结果以“平均值±标准差”表示。
表2 体重的变化(kg)
由表2可知,犊牛的3月龄重,试验组Ⅰ、Ⅱ显著高于对照组(P<0.05),试验组Ⅱ显著低于试验组Ⅰ(P<0.05);犊牛的4月龄重,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05)。
通过表3可知,2~3月龄之间增重,试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ、对照组(P<0.05),试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05);3~4月龄之间增重,试验组Ⅰ、Ⅱ显著高于对照组(P<0.05);出生~4月龄之间增重,试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ、对照组(P<0.05),试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05)。
表3 犊牛各月龄间增重(kg)
通过表4可知,4月龄体斜长,试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ、对照组(P<0.05),且试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05);4月龄体高,试验组Ⅰ和试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05);3月龄胸围,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著大于对照组(P<0.05);4月龄胸围试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著大于对照组(P<0.05);4月龄管围,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著大于对照组(P<0.05)。
表4 犊牛体尺的变化(cm)
通过表5可知,犊牛4月龄重,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05),试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ(P<0.05);全期增重,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05),试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ(P<0.05);平均日增重,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ高于对照组,差异显著(P<0.05)。
表5 日增重、全期增重及采食量变化(kg)
通过表6可知,日均采食开食料指标7~30日龄间试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ(P<0.05);31~60日龄间试验组Ⅰ日均采食开食料量显著高于试验组Ⅱ(P<0.05);试验组Ⅰ犊牛31~60日龄间采食开食料的量达到早期断奶的标准水平并完成断奶。61~90日龄时试验组Ⅱ日均采食开食料量急速上升,达到0.97 kg,并完成断奶。
表6 试验组Ⅰ、试验组Ⅱ日均采食开食料情况(kg)
表7 不同犊牛培育技术对犊牛血清免疫球蛋白含量的影响(ng/ml)
从表7看出,对照组3~9周龄期间犊牛血清免疫球蛋白IgG含量有着逐渐下降的趋势,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ的IgG含量3~6周龄有所下降,但6~9周龄期间逐渐上升,总体趋势先下降后上升,从表7中数值可看出,试验组Ⅰ、Ⅱ略优于对照组,但各组之间差异不显著(P>0.05)。
通过表8可知,犊牛3周龄时血清IL-1对照组与试验组Ⅱ显著高于试验组Ⅰ(P<0.05);犊牛6周龄时血清IL-1对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ(P<0.05);犊牛9周龄时血清IL-1试验组Ⅱ显著高于试验组Ⅰ、对照组(P<0.05);犊牛3周龄到9周龄期间血清IL-1平均值试验组Ⅱ显著高于对照组和试验组Ⅰ(P<0.05)。3周龄血清TNF-α对照组与试验组Ⅰ、试验组Ⅱ差异不显著,但对照组和试验组Ⅱ高于试验组Ⅰ;6周龄到9周龄时血清TNF-α对照组显著高于试验组Ⅰ、试验组Ⅱ(P<0.05),TNF-α平均值试验组Ⅰ显著低于试验组Ⅱ和对照组。
表8 不同犊牛培育技术对IL-1和TNF-α的影响(pg/ml)
通过表9可知,Cort含量变化趋势试验组与对照组基本一致。IGF-1含量3周龄时试验组Ⅰ显著低于试验组Ⅱ和对照组(P<0.05),6、9周龄对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ(P<0.05),其3~9周龄平均值对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ。
表9 不同犊牛培育技术对免疫相关激素水平的影响(ng/ml)
通过表10可知,3周龄犊牛血清ALP活性,对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ(P<0.05);6周龄犊牛血清ALP,对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ(P<0.05);9周龄犊牛血清ALP,对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ(P<0.05),试验组Ⅰ显著高于试验组Ⅱ(P<0.05);犊牛3周龄到9周龄期间血清ALP平均值,对照组显著低于试验组Ⅰ、Ⅱ(P<0.05)。
表10 不同犊牛培育技术对碱性磷酸酶活性的影响(U/l)
本试验测定结果显示试验组Ⅰ、试验组Ⅱ采用的母子分离技术都显著地提高了犊牛的生长发育。全期增重,分别提高了55.60%(P<0.05)和42.98%(P<0.05);平均日增重试验组Ⅰ、试验组Ⅱ显著高于对照组(P<0.05),分别高出55.81%(P<0.05)和44.18%(P<0.05)。韩国相关研究表明,科学饲养条件下韩牛的4月龄体重能达到110 kg[8],这一结果与本试验相一致,在采用完全母子分离技术与定时母子分离技术的两组犊牛的生长发育性能及体重都与韩国韩牛指标趋势相一致,这表明本试验采取母子分离技术有助于犊牛的生长发育。
根据试验结果来看,试验组Ⅱ的犊牛出生~2月龄期间增重速度较快,2~3月龄期间增重速度较慢,分析可能由于开始断奶代乳粉的饲喂量减少,固体开食料的饲喂量增加,犊牛不能完全消化吸收固体开食料中的营养物质,因此犊牛增重速度降低。3~4月龄期间由于犊牛消化系统发育基本完善,可完全消化吸收固体开食料中的营养物质,因此犊牛的生长速度迅速上升;这一结果表明,在2月龄前采用母子分离技术使用代乳粉配合一定量的母乳代替母乳在前期可以满足犊牛的营养需求。这一结果与王中群[3]报道的代乳粉可以代替质量差的母乳,还可以满足犊牛生长发育所需的营养结论一致。周建民等[4-5]报道,代乳粉配合优质开食料,有利于犊牛的生长。与刁其玉等[7]报道的代乳粉可提高犊牛的日增重的作用相一致。
免疫球蛋白G(IgG)主要分布在动物血清中,是抗细菌、抗毒素、抗病毒抗体的重要组成部分,其含量可以间接表示血液用免疫球蛋白的含量,也是机体感染免疫过程中的重要物质基础,是机体免疫水平的重要指标。犊牛血清IgG含量的提高可保证犊牛的健康[9]。Baumrucker等[10]报道,患腹泻的犊牛血清IgG含量低于健康犊牛。研究表明,由于母牛胎盘结构上的特异性,胎儿期的犊牛不能从母体获得免疫因子,免疫球蛋白的传递被阻止[11]。本试验研究结果表明,试验组Ⅰ、Ⅱ和对照组相比无明显差异,试验组Ⅰ、Ⅱ其IgG含量随着周龄增长而呈上升的趋势,而对照组与之相反,说明母子分离技术可以提高犊牛的免疫水平,这是由于代乳料可以通过调节犊牛的胃肠道生态平衡,促进乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌的生长和繁殖,抑制有害菌如沙门氏菌、大肠杆菌等在肠壁的黏附和定植,维持犊牛肠道正常的消化道环境,提高犊牛机体的免疫,提高了延边黄牛犊牛的免疫力。
白细胞介素-1(IL-1)又名淋巴细胞刺激因子,主要有活化的单核-巨噬细胞产生。促进B细胞生长和分化,可刺激多种不同的间质细胞释放蛋白分解酶并产生一些效应;肿瘤坏死因子(TNF-α)主要由活化的巨噬细胞、NK细胞及T淋巴细胞产生,促进T细胞及其他杀伤细胞对肿瘤细胞的杀伤,对机体免疫功能的调剂作用。Mosmann等[12]报道,IL-1和TNF-α作为先天免疫反应的主要指标,在血清中含量的高低反应肝损害的水平。王根生等[13]报道,IL-1的大量分泌可能会刺激各种免疫,导致TNF-α,IL-6,IL-8等炎性细胞的产生。
本试验研究结果表明,3~9周龄对照组和试验组ⅠIL-1含量随周龄的增长而降低,试验组Ⅱ血清IL-1在犊牛3~6周龄间有所下降,6周龄后逐渐上升。血清TNF-α对照组、试验组Ⅱ随周龄的增长而上升,试验组Ⅰ血清TNF-α在犊牛6周龄后有所下降,试验结果表明母子分离技术对犊牛没有造成影响。
Matsuo指出,机体受到应激刺激时血液中的皮质醇含量会上升[14],血液中皮质醇(Cort)含量是衡量机体应激反应的重要指标,血液中Cort值过高可以抑制生长激素和胰岛素的分泌。本试验结果表明,采用母子分离技术两组血液中Cort含量与对照组相比无显著性差异,但试验组有高于对照组的趋势,可能是在饲喂过程和采血过程中发生的轻微应激,总的来说,采用母子分离技术对犊牛基本没有应激作用。
IGF-1(胰岛素样生长因子-1)是动物生长的直接调节物,胰岛素样生长因子-1调控细胞增殖分化,而且对蛋白质的合成和结缔组织及骨髓的产生有重要影响[15-16]。血液中IGF-1的变化可作为外援蛋白质和能量摄入量的一项指标[17]。Adkins等[18]研究表明,保持低水平蛋白质营养时,血液中IGF-1含量偏低。本试验结果表明,母子分离犊牛培育技术和定时母子分离犊牛培育技术对犊牛蛋白质营养水平没有引起负面影响。
碱性磷酸酶(ALP)广泛分布于动物体内肝脏、骨骼、肠、肾等组织经肝脏向胆外排出的一种酶[19]。ALP是成骨细胞的一种外酶,ALP的表达活性是细胞分化的一个明显特征[20]。ALP在幼畜体内中的主要生理功能是在成骨的同时水解焦磷酸盐,解除其对骨盐形成的拟制作用,有利于成骨作用[21-23]。Oeztuerk等[24]报道,碱性磷酸酶活性越强动物的生长性能越高,碱性磷酸酶活性越弱动物的发育速度越慢。从本试验检测结果表明,犊牛3~9周龄期间血清ALP活力平均值,试验组Ⅰ和试验组Ⅱ均高于对照组,分别高出60.42%和55.57%。说明母子分离犊牛培育技术和定时母子分离犊牛培育技术可以提高ALP的活力,有利于延边黄牛犊牛骨骼的发育。
采用母子分离技术可以提高犊牛日增重,母子分离技术可以满足犊牛早期生长发育所需营养,可以提高犊牛免疫力,促进犊牛生长,缓解犊牛的应激。