不同蛋白源代乳料对肉用犊牛生长性能、营养物质消化率及血清生化指标的影响

杨 亮，张文举，孙新文，李 奎，曹 梦，罗远琴

(石河子大学 动物科技学院，新疆 石河子 832003)

蛋白质是动物必需的营养物质之一，尤其对于犊牛，蛋白质对其组织生长、机体免疫及瘤胃发育等方面起着重要作用。饲料的蛋白质来源直接影响着饲粮的品质和培育成本。由于犊牛消化系统处在发育的初期，主要依赖易于消化的液体饲料来提供营养，对饲料原料的挑剔性很高，乳源原料是最佳首选，但母乳因其较高营养价值而被人类作为一种优质的食品，乳源蛋白价格昂贵且短缺。寻找乳源蛋白的替代品已经成一个亟待解决的问题。大豆蛋白作为一种优质、廉价的蛋白原料，具有很大的替代乳源蛋白的潜能。然而，由于大豆中含有大量的抗营养因子[1]，Drackley[2]和Song等[3]研究表明代乳粉中添加大豆蛋白对犊牛产生肠道过敏反应,并降低生产性能，这限制了其作为代乳料蛋白源的使用。Hong[4]和Frias等[5]研究表明发酵处理豆粕，可以消除大量的抗营养因子，并能积累一些如小肽、蛋白酶等代谢产物，改善大豆蛋白的品质。据Eweedah[6]和高艳霞等[7]研究报道膨化处理可钝化大豆蛋白中的抗营养因子，提高犊牛的生长性能和消化率。目前关于不同大豆蛋白在肉用犊牛代乳料中的应用研究还很少。本试验以发酵豆粕、膨化大豆粉和大豆蛋白粉为主要蛋白源原料配制代乳料，研究不同蛋白源对肉用犊牛生产性能、表观消化率和血液生化指标的影响，以期为大豆蛋白在犊牛代乳料中的应用和优质、廉价代乳料的研发提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验原料发酵豆粕、膨化大豆粉、大豆蛋白粉由石河子市新天龙饲料有限责任公司提供；代乳料由石大畜牧科技有限公司配制生产；开食料由新疆西部牧业有限公司提供(净能6.78 MJ/kg、粗蛋白质15%、粗脂肪3.1%、粗灰分4.5%、钙0.8%、磷0.5%)。

1.2 试验动物

选取体重、日龄相近且生长发育正常的健康新生黑安格斯犊牛20头作为试验动物。

1.3 试验设计

采用随机试验设计，以代乳料中主要蛋白源原料种类为试验因子。将选出的20头犊牛随机分成4组(各组公母数相同)，每组5个重复，每个重复1头牛。试验组代乳料除主要蛋白源不同外其余营养水平基本一致，分别为A组(发酵豆粕组)、B组(膨化大豆粉组)、C组(大豆蛋白粉组)，CK组(对照组)则饲喂母乳。

1.4 试验日粮

代乳料组成及营养水平见表1。各组犊牛出生后2 h内饲喂初乳至5日龄，6～26日龄犊牛随母牛哺乳，15日龄时开始提供开食料和苜蓿干草并引导犊牛进行采食，27日龄开始将试验组犊牛与母牛分离，并逐步饲喂相应代乳料日粮，过渡至30日龄只喂代乳料，对照组一直跟随母牛至试验结束。试验期从30日龄开始至75日龄结束，共45 d。

表1 代乳料组成成分和营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutritive levels of milk replacer(DM basis)

1.5 饲养管理

饲养试验在新疆西部牧业波尔多肉牛场进行。每日分3次饲喂(09∶00、16∶00、21∶00)犊牛，饲用代乳料按代乳料∶热水(煮沸后冷却到50～60 ℃)=1∶5的比例冲泡，40 ℃左右时饲喂，及时对奶瓶进行清洗消毒。试验组代乳料日饲喂量为犊牛体重的1.45%(干物质基础)，每7 d进行一次调整，对照组犊牛随母牛哺乳。当犊牛的颗粒料采食量达到600 g/d时开始逐渐减少代乳料的饲喂量，颗粒料采食量达到800 g/d时，停喂代乳料，犊牛可自由采食颗粒开食料、苜蓿干草和饮水。犊牛分组分圈饲养，保证牛舍的卫生，及时清理犊牛粪便，每日上午饲喂结束后更换犊牛垫草，每周牛场消毒一次。

1.6 样品采集

1.6.1 饲料样品 在正试期，每天采集代乳料、颗粒料和粗饲料，以正试期犊牛对各种料的日采食比例进行混合后取样100 g，连采3 d，然后将3 d的样混合均匀冷冻保存备用。

1.6.2 消化试验粪样 试验采用外源指示剂法，在35～43日龄及65～73日龄进行两期消化试验，预试期5 d，正试期3 d。每天按饲喂代乳料量的0.3%加Cr2O3指示剂，随代乳料一起冲泡饲喂，正试期间每天定时采集3次粪样并称重收集的粪便，混匀后按总量的10%取样，每100 g鲜粪加入10 mL 10%稀硫酸进行固氮，连续采集3 d后将粪样混合冷冻保存备用。

1.6.3 血清样的采集 在30、45、60、75日龄清晨对犊牛进行空腹采血。用真空普通生化采血管颈静脉采血，采血后室温静置2 h,用2 500 r/min离心分离血清，血清贮存在-20 ℃的冰箱中待测。

1.7 测定指标与方法

1.7.1 生产指标测定与方法 分别在犊牛30,45,60,75日龄晨饲前称量犊牛体重并测量体斜长、体高、胸围、管围、髋宽。每天记录犊牛腹泻、发病情况。计算各日龄阶段的平均日增重(ADG)、体尺指数和腹泻率。腹泻率=100×[(腹泻头数×腹泻天数)/(试验头数×试验天数)]。

1.7.2 营养常规指标测定与方法 干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪、粗灰分(Ash)、钙(Ca)及磷(P)含量分别按照国标方法进行测定。

1.7.3 血清生化指标 测定指标为血清总蛋白、血清白蛋白、血糖、尿素氮、甘油三酯、血清钙、磷和β-羟基丁酸，各指标均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定。

1.8 数据处理与分析

试验数据采用Excel 2003进行初步处理后，再采用SPSS 13.0中ANOVA过程进行统计分析，结果用平均数±标准差表示，以P<0.05作为差异显著判断标准。

2 结果与分析

2.1 不同蛋白源代乳料对犊牛体重及日增重的影响

由表2可知，45日龄时试验A组，B组和C组犊牛体重显著小于对照组(P<0.05)；60日龄时试验A组犊牛体重显著小于试验B组和C组(P<0.05)并极显著小于对照组(P<0.01)，试验B组和C组犊牛体重与对照组相比差异均不显著(P>0.05)；75日龄时犊牛体重与60日龄时的显著情况相同。在日增重方面，30～45日龄试验A组犊牛日增重显著低于试验B组和C组(P<0.05)并极显著低于对照组(P<0.01)，试验B组和C组犊牛日增重显著低于对照组(P<0.05)；45～60日龄犊牛日增重与30～45日龄的显著情况相同；60～75日龄试验A组犊牛日增重显著低于试验B组、C组和对照组(P<0.05)，其余三组间差异均不显著(P>0.05)；从全期日增重效果分析，试验A组犊牛日增重极显著低于对照组(P<0.01)，显著低于试验B组和C组(P<0.05)；试验B组和C组犊牛日增重显著低于对照组(P<0.05)。

表2 不同蛋白源代乳料对犊牛日增重的影响Table 2 Effect of different protein sources on average daily gain of beef calves

2.2 不同蛋白源代乳料对犊牛体尺的影响

由表3可知，在45日龄时各组犊牛的体尺均无显著差异(P>0.05)，在60日龄时试验A组胸围显著小于其它三组(P<0.05)，其余体尺指标各组间差异均不显著(P>0.05)，在75日龄时试验A组体斜长和胸围均显著小于其他三组(P<0.05)，其余体尺指标各组间差异均不显著(P>0.05)。

2.3 不同蛋白源代乳料对犊牛腹泻率的影响

由表4可知，在30～45日龄期间犊牛腹泻率处于全期最高水平，各组犊牛腹泻率均偏高，其中C组犊牛腹泻率最高，高出对照组4%，在45～60日龄期间各组腹泻率有所下降，但仍然较高，直到60日龄后各组犊牛腹泻率大幅降低，其中对照组，试验A组和B组犊牛腹泻率降至为0；从整个试验期来看，各组犊牛腹泻率均偏低(低于5%)，试验组犊牛腹泻率高于对照组。

2.4 不同蛋白源代乳料对犊牛营养物质表观消化率的影响

由表5可知，在第一期消化试验中各组之间P的表观消化率差异均不显著(P>0.05)，试验A组DM的表观消化率显著低于试验B组和C组(P<0.05)，试验A组Ca的表观消化率显著高于试验B组和C组(P<0.05)，试验B组EE的表观消化率显著低于试验A组和C组(P<0.05),CP的表观消化率显著高于试验A组和C组(P<0.05)；在第二期消化试验中各试验组之间P、Ca和EE的表观消化率差异不显著(P>0.05)；试验A组DM的表观消化率显著低于试验B组和C组(P<0.05)，试验A组和C组CP的表观消化率显著低于试验B组(P<0.05)。

表3 不同蛋白源代乳料对犊牛体尺的影响Table 3 Effect of different protein sources on body size of beef calves cm

表4 不同蛋白源代乳料对犊牛腹泻率的影响Table 4 Effect of different protein sources on incidence of diarrhea of beef calves %

表5 不同蛋白源代乳料对犊牛营养物质表观消化率的影响Table 5 Effect of different protein sources on apparent digestibility of beef calves %

2.5 不同蛋白源代乳料对犊牛血清生化指标的影响

由表6可知，在45日龄时试验A组犊牛甘油三酯含量显著低于其它三组(P<0.05)，血清钙含量和总蛋白含量显著高于其它三组(P<0.05)，各试验组犊牛血清白蛋白含量显著高于CK组(P<0.05)，试验A组和C组犊牛血清尿素氮含量显著高于试验B组和CK组(P<0.05)；在60日龄时试验A组犊牛血清白蛋白含量显著高于其它三组(P<0.05)，试验A组和C组犊牛血清甘油三酯含量显著高于对照组和试验B组(P<0.05)；在75日龄时各组犊牛血清指标之间的差异均不显著(P>0.05)。

表6 不同蛋白源代乳料对犊牛血清生化指标的影响Table 6 Effects of different protein sources on biochemical indexes in serum of beef calves

3 讨 论

3.1 不同蛋白源代乳料对犊牛生长性能的影响

试验中，45、60和75日龄时试验各组犊牛的体重均显著低于对照组，日增重效果也明显差于对照组，高艳霞等[7]研究表明断奶前犊牛日粮中加入大豆蛋白在一定的程度上降低了犊牛的生长性能，这与本试验结果相一致。由表2可以看出，试验组犊牛在30～45日龄阶段的日增重处于整个试验期的最低水平，生长速度缓慢，这可能是因为犊牛在这一阶段消化道发育不完善，同时胃蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的分泌量较低，使得蛋白质利用率低，阻碍了犊牛的生长[8-9]；另一方面大豆蛋白中含有一定量的抗营养因子降低了代乳料的品质，再者断奶时的一系列操作可使犊牛产生应激，断奶应激可使犊牛胃肠道黏膜结构和微生物区系发生很大变化，影响犊牛的消化吸收，使犊牛机体的自身抵抗力下降，甚至导致腹泻，不利于其生长发育[8,10]。45～60日龄期间犊牛日增重效果开始好转，各组犊牛生长速度加快，60日龄以后，各组犊牛日增重进一步增大。膨化大豆粉组和大豆蛋白粉组日增重与对照组相比差异不显著。犊牛生长状况受到蛋白源种类的影响越来越小。研究表明，随着犊牛瘤胃迅速发育，早期反刍开始建立，对颗粒开食料和粗料的采食量增加，代乳料日饲喂量开始人为减少，犊牛的生长速度主要与开食料的采食量有关[11]。从整个试验期来看，膨化大豆粉组的生长状况最好，因为大豆粉经膨化处理后，可使抗营养因子失活，能提高饲料营养成分的利用率，并能减少动物的不良反应[5]。叶纪梅等[12]用加热大豆蛋白粉、脱脂大豆粉和膨化大豆粉作为主要蛋白源配制代乳料进行试验，结果表明膨化大豆组的生长性能最好，这与本试验的结果一致。试验中发酵豆粕组的饲喂效果最差，这可能与发酵豆粕的溶解度和酸度有关，但具体的原因还有待进一步研究。

3.2 不同蛋白源代乳料对犊牛体尺和腹泻率的影响

动物的体型外貌是机体生长情况最直接的体现，能反映机体某一部位和整体的大小，而且能反映各部位及整体的发育情况。犊牛的体尺在一定程度上受到基因的影响[13]，但营养水平和饲喂制度可以促进或阻碍其遗传潜力的发挥[14]。本试验中各组犊牛的体高、管围和髋宽相差不大，各组间差异均不显著，表明不同蛋白源对犊牛体高、管围和髋宽的影响很小。试验A组犊牛在60日龄时的胸围和75日龄时的体斜长和胸围均显著小于其它三组，这与犊牛体重在60日龄和75日龄时的表现趋势高度一致，研究表明牛体重和胸围和体长之间具有高度的相关性[15]，这与本研究的结果相一致。犊牛腹泻是犊牛常见疾病，饲养管理和日粮等因素均关系到腹泻的发生。本试验中各试验组腹泻率均高于对照组，研究显示幼龄仔畜饲喂大豆蛋白产品会增加腹泻的发生[16]。大豆蛋白抗营养因子对小肠上皮细胞有损伤，导致细胞对毒素的敏感性增强，毒素进入肠细胞的机会增加，从而导致腹泻增加[17]；而且大豆蛋白中含有的抗原蛋白能刺激肠道的排空，加速内容物排出速率，干扰肠道自律性运动，诱发其运动发生紊乱，从而导致犊牛腹泻[18]。随着犊牛日龄的增加，犊牛腹泻率开始降低，这表明在后期犊牛已经能够很好的利用大豆蛋白，不同蛋白源对其影响逐渐减小。

3.3 不同蛋白源代乳料对犊牛营养物质表观消化率的影响

关于犊牛对日粮中植物性蛋白的利用，以前的研究通常认为和乳蛋白相比，利用大豆蛋白作为犊牛代乳料的蛋白源会降低犊牛营养物质的消化率。但蛋白原料的加工方式不同会影响消化率的降低程度[19]。研究表明大豆蛋白原料所含的抗营养因子、大豆蛋白抗原活性、氨基酸比例和凝集特性等因素均可影响犊牛的消化能力。在两期消化试验中，B组CP的表观消化率均显著高于其它两组，原因在于膨化大豆采用瞬时高温、干法挤压的加工方法，不但可以有效的去除抗营养因子，对大豆的养分结构产生有利影响，而且膨化能够改善大豆中纤维结构，增强消化性，促进了犊牛对大豆粉营养物质的吸收。A组DM的表观消化率均显著低于试验B组和C组，这与犊牛的生长性能的变化趋势相同，从另一方面验证了本试验结果的正确性。在第一期消化试验中，A组Ca的表观消化率显著高于其余两组，吴妍妍等[20]研究表明，发酵过程中产生的有机酸会降低肠道pH，使Ca等矿质元素以离子形式存在，从而提高了消化率。B组EE消化率显著低于试验A组和B组，可能是因为热处理对大豆粉脂肪酸的组成产生不良影响，过度加热会导致必需脂肪酸的损失。叶纪梅等[12]研究了不同处理大豆蛋白对犊牛消化率的影响，发现膨化大豆组脂肪的表观消化率最低，与本试验结果相一致。在第二期消化试验中，各组犊牛除DM和CP外，其余营养物质表观消化率组间差异均不显著，犊牛对大豆粉的消化性随着犊牛日龄的增加也逐渐增加，说明犊牛对大豆蛋白的消化能力具有渐进性。

3.4 不同蛋白源代乳料对犊牛血清生化指标的影响

通常较低的尿素氮含量表明氨基酸平衡较好，机体蛋白质合成率较高，血清尿素氮过高，则会使氮通过尿液排出体外，降低饲料中氮的利用效率[21]。本试验中犊牛在45日龄时发酵豆粕组和大豆蛋白粉组血清尿素氮含量显著高于对照组和膨化大豆组，这表明犊牛对母乳和膨化大豆中的蛋白利用率高，这与上述消化率试验的结果相一致。血清总蛋白是机体蛋白质的来源之一，是多种蛋白质的复合物，主要用于组织修补和能量供给，其含量的高低可作为机体蛋白质代谢强弱的标志[22]。本试验结果表明在45日龄时，发酵豆粕组显著低于其它三组，这可能与该时间段犊牛对发酵豆粕中蛋白的低利用率有关。血清Alb含量的高低可以反映机体的免疫水平，血清白蛋白和球蛋白之和等于总蛋白，本试验中，在45日龄时试验组犊牛血清Alb含量显著高于对照组，间接地表明血清中球蛋白含量偏低，免疫水平低，在60日龄时只有发酵豆粕组犊牛血清Alb含量偏低，到70日龄时各组无显著差异，费水英等[23]研究表明代乳料中添加植物蛋白会一定程度的抑制犊牛的免疫水平，但这种影响会随着犊牛的日龄增加逐渐减弱。血清中葡萄糖是机体内各组织器官的能量来源，机体需要将血清中葡萄糖浓度维持在一定水平，以满足各组织器官的能量需要。本试验中不同蛋白源对各组犊牛血清葡萄糖含量无显著影响，这与黄开武等[24]的研究结果相一致。血清中甘油三酯和β-羟基丁酸含量可反映脂肪的代谢情况，本试验中45日龄时发酵豆粕组犊牛血清中甘油三酯和β-羟基丁酸均低于其它三组，这可能是因为发酵豆粕犊牛在此时间段对脂肪的消化率低有关。Ca、P是动物体内含量最高的2种矿物质元素，血清中Ca、P含量因动物的营养状况的不同稍有变化。本试验中45日龄时试验A组犊牛血清中Ca的含量低于其它三组，这与犊牛在同一时期对Ca的消化情况相一致。而血清中P含量各组间差异均不显著，表明不同蛋白源对犊牛血清中P含量的影响不大。

4 结 论

用不同大豆蛋白作为主要蛋白源配制代乳料饲喂犊牛，会降低犊牛的生长性能，但这种降低会随着犊牛日龄的增加逐渐减弱。其中，膨化大豆粉的饲喂效果最佳，适合部分替代乳源蛋白配制代乳料。

参考文献：

[1] 周天骄,谯仕彦,马曦,等.大豆饲料产品中主要抗营养因子含量的检测与分析[J].动物营养学报,2015,27(1):221-229.

[2] DRACKLEY J K,BLOME R M,BARTLETT K S, et al. Supplementation of 1% l -Glutamine to Milk Replacer Does Not Overcome the Growth Depression in Calves Caused by Soy Protein Concentrate 1[J].Journal of Dairy Science,2006,89(5):1 688-1 693.

[3] SONG Y S,PÉREZ V G,Pettigrew J E,et al. Fermentation of soybean meal and its inclusion in diets for newly weaned pigs reduced diarrhea and measures of immunoreactivity in the plasma[J].Animal Feed Science & Technology,2010,159(1):41-49.

[4] HONG K J,LEE C H,KIM S W. Aspergillus oryzae GB-107 fermentation improves nutritional quality of food soybeans and feed soybean meals[J].Journal of Medicinal Food,2004,7(4):430-435.

[5] FRIAS J,SONG Y S,MARTNEZVILLALUENGA C,et al. Immunoreactivity and amino acid content of fermented soybean products[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2008,56(1):99-105.

[6] EWEEDAH N,GUNDEL J,MTRAI T. Protein degradability,amino acid composition,trypsin inhibitor and urease activity of raw and heat-treated fullfat soybean[J].Archives of Animal Nutrition,1997,50(4):361-367.

[7] 高艳霞.代乳粉中添加大豆蛋白对犊牛生长发育的影响[D].北京:中国农业科学院,2006.

[8] 赵会利.缓解犊牛断奶应激的营养调控研究[D].河北保定:河北农业大学,2013.

[9] ZABIELSKI R, MORISSET J, PODGURNIAK P, et al. Bovine pancreatic secretion in the first week of life: Potential involvement of intestinal CCK receptors[J].Regulatory Peptides,2002,103(2-3)：93-104.

[10] BACOU E，HAUROGNÉ K， MIGNOT G，et al. Acute social stress-induced immunomodulation in pigs high and low responders to ACTH[J].Physiology & Behavior,2016,169(17):1-8.

[11] KERTZ A F,REUTZEL L F,BARTON B A,et al. Body weight, body condition score, and wither height of prepartum Holstein cows and birth weight and sex of calves by parity: a database and summary[J].Journal of Dairy Science,1997,80(3):525-529.

[12] 叶纪梅,高艳霞,张 祥,等.不同处理大豆粉在犊牛代乳粉中的应用效果比较[J].中国畜牧兽医,2006,33(11):3-6.

[13] RD N R,NOTTER D R,BEAL W E.Body measurements of newborn calves and relationship of calf shape to sire breeding values for birth weight and calving ease[J].Journal of Animal Science,1991,69(6):2 413-2 421.

[14] OWENS F N,DUBESKI P,HANSON C F.Factors that alter the growth and development of ruminants[J].Journal of Animal Science,1993,71(11):3 138-3 150.

[15] HEINRICHS A J,ROGERS G W,COOPER J B.Predicting body weight and wither height in holstein heifers using body measurements[J].Journal of Dairy Science,1992,75(12):3 576-3 581.

[16] 孙泽威, 秦贵信, 高云航. 大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白对反刍前犊牛致敏作用的研究[J].中国畜牧杂志,2006, 42(15):38-41.

[17] 李玉. 不同植物蛋白含量代乳粉对早期断奶犊牛胃肠组织形态的影响[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2009.

[18] KHORASANI G R,SAUER W C,Maenhout F,et al. Substitution of milk protein with soyflour or meat-solubles in calf milk replacers[J].Canadian Veterinary Journal La Revue Veterinaire Canadienne,1989,69(2):373-382.

[19] 高艳霞, 王加启, 叶纪梅,等.不同处理大豆蛋白粉对犊牛消化酶活性及小肠发育的影响[J].中国畜牧兽医,2011,38(12):5-8.

[20] 吴妍妍,张文举,聂存喜,等.发酵棉粕对肉鸡生长性能、血液理化和免疫指标的影响[J]饲料研究,2013,(8):8-12.

[21] MOHRI M,SHARIFI K,EIDI S. Hematology and serum biochemistry of Holstein dairy calves:age related changes and comparison with blood composition in adults[J].Research in Veterinary Science,2007,83(1):30-39.

[22] 梁海威,朱海洋,张琳,等.植物乳杆菌对肉鸡生长性能和血清生化指标的影响[J].中国畜牧兽医,2015,42(3):589-596．

[23] 费水英,李玉,李军田,等.不同比例植物蛋白代乳粉对早期断奶犊牛免疫指标的影响[J].西北农业学报,2009,18(6):77-81.

[24] 黄开武,屠 焰,司丙文,等.代乳品中不同来源蛋白质对哺乳期犊牛能氮代谢和免疫状况的影响[J].畜牧兽医学报,2016,47(9):1 868-1 878.