发酵豆粕对低温环境下断奶犊牛生长性能和免疫反应的影响

王晓平，王 霞

（湘西民族职业技术学院，湖南吉首 416000）

在实际生产中，后备小母牛的饲养成本约占整个农场成本的20%，同时犊牛在生命早期的生长发育将对以后的产奶量产生重大影响。由于犊牛的免疫系统不完善，非常容易受环境和营养应激的影响（包括突然断奶、环境变化（冷应激）和饲料中的抗营养物质），易使犊牛患病和生长受阻（赵晓静等，2005）。犊牛突然断奶会损害中性粒细胞的转运和吞噬功能，削弱免疫系统，影响小牛随后的健康和生长性能（时发亿等，2019）。由于幼龄动物缺乏一个成熟的适应性系统，该系统通过减少促炎反应参与调节先天免疫。

豆粕是犊牛饲料中最常用的蛋白质来源，但它含有破坏幼畜正常生长的抗营养物质，因此，这些抗营养物质需要在喂养前去除或灭活。Feng等（2007）认为，发酵可以降低抗营养因子，提高养分消化率，增加蛋白质含量和小肽含量，提高豆粕的营养价值。因此，我们假设日粮用一定水平的发酵豆粕替代豆粕可以促进生长性能，降低寒冷环境下突然断奶的促炎反应。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理 试验选择平均体重为（39.5±3.3）kg的荷斯坦犊牛39头，随机分为3组，3种试验日粮分别在基础日粮中以0、8%和12%发酵豆粕替代豆粕。3种日粮原料组成及营养水平见表1。试验原料发酵豆粕购自上海源耀生物股份有限公司。

试验进行9周，所有的小牛在59 d突然断奶，在试验结束前被单独关在笼子里。犊牛饲养环境温度为（8.5±2.3）℃，豆粕与发酵豆粕的蛋白质组分分析参考Busquet等（2005）的研究方法。

1.2 生长性能和体况测定 从试验第1～9周，记录每头牛每日的采食量，试验第4天称重1次，之后每7天称重一次。试验结束后计算平均日增重、平均日采食量和饲料效率。分别在每周对犊牛的粪便和体况进行评分（Lesmeister和Heinrichs等，2004），测定直肠温度。在试验第30和60天测定犊牛胸围、体长、臀围、体高和腰高。

表1 不同水平发酵豆粕日粮组成及营养水平

1.3 血液指标 参考Kim等（2011）的研究方法分别在试验第57、60和62天颈静脉采血，收集血浆用于测定中性粒细胞、淋巴细胞、白细胞比例、葡萄糖、胰岛素、白蛋白、球蛋白、总蛋白浓度、总抗氧化力和淀粉样蛋白。用ELISA试剂盒分析白细胞介素1β的含量。

1.4 数据分析 试验数据用SAS软件进行多因素方差分析，试验主因素为发酵豆粕水平和犊牛的周龄或日龄，发酵豆粕对各指标的影响采用单因素方差分析模型，此外研究日粮处理与周龄或日粮对各指标影响的交互效应，组间均值的差异性用Turkey检验进行判定，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 豆粕与发酵豆粕化学分析 如表2所示，发酵豆粕的蛋白水平（48.2%）显著高于豆粕（43.3%）（P＜0.05）。此外，发酵豆粕中小分子肽（2～3个氨基酸）显著高于豆粕（P＜0.05），而大分子肽（3～10个氨基酸）显著低于豆粕（P＜0.05）。此外，发酵豆粕较豆粕中非蛋白氮、慢速降解蛋白和未降解蛋白水平显著提高（P＜0.05），而中速降解蛋白和慢速降解蛋白显著降低（P＜0.05）。与豆粕相比，发酵豆粕中的瘤胃非降解蛋白和氨氮含量显著升高（P＜0.05），而瘤胃降解蛋白显著降低（P＜0.05）。

表2 豆粕和发酵豆粕蛋白组成

2.2 生长性能 由表3可知，各组对1～9 w犊牛平均日采食量无显著影响（P＞0.05）。在9 w试验期中，处理与周龄对犊牛日增重的影响有显著趋势（P=0.08），其中8和12%发酵豆粕组日增重大于对照组。处理与周龄对第8周（断奶前）和第9周（断奶后）日增重的影响具有显著交互作用（P＜0.05）。第8周各处理对犊牛饲料效率无显著影响（P＞0.05），但12%发酵豆粕组较对照组显著提高第9周的饲料效率（P＜0.05）。

2.3 生理特征 在整个9 w试验中（表4），粪便和健康评分及直肠温度均不受日粮发酵豆粕的影响（P ＞ 0.05）。

由表5可知，试验第30天，12%豆粕组较对照组显著提高犊牛体高和腰高（P＜0.05），同时也显著提高60 d犊牛的体长、体高和腰高（P＜0.05）。日粮处理和日龄对各体况指标的影响均无显著交互效应（P＞0.05）。

表3 发酵豆粕替代豆粕对1～9周犊牛生长性能的影响

表4 发酵豆粕替代豆粕对犊牛生理特征的影响

表5 发酵豆粕替代豆粕对犊牛身体结构的影响

2.4 血液指标 由表6可知，日粮处理和日龄对血液白细胞计数的影响具有显著交互效应（P＜0.05），其中12%发酵豆粕组较对照组显著提高断奶后1 d白细胞计数（P＜0.05）。日粮处理与日粮对血液中性粒细胞、淋巴细胞及其比值的影响均无显著交互效应（P＞0.05）。整个试验期间，各处理对胰岛素和葡萄糖水平具有显著影响，其中12%发酵豆粕组最低（P＜0.05）。

由表7可以看出，日粮处理对断奶前2 d和断奶后3 d血液白蛋白和球蛋白无显著影响（P＞0.05），而日粮处理和日龄对球蛋白的影响具有显著交互效应（P＜0.05），但对淀粉样蛋白和白细胞介素水平无显著交互效应（P＞0.05）。12%发酵豆粕组较气体组显著降低断奶前2 d和断奶后3 d血液淀粉样蛋白和白细胞介素（P＜ 0.05）。

3 讨论

断奶是一个充满应激的过程，包括从以母乳为基础的液体日粮过渡到各种固体饲料，这可能导致初期采食量、日增重降低、免疫系统发育受阻。在本研究中，我们用一定水平的发酵豆粕替代豆粕研究其对寒冷天气下突然断奶的荷斯坦犊牛生长性能和促炎反应的潜在优势。本研究平均环境温度为（8.5±2.3）℃。由于发酵豆粕蛋白含量高于豆粕，所以12%、8%和对照组日粮粗蛋白质水平依次升高，这与Feng等（2007）的研究结果一致，蛋白质含量增加的原因可能是由于发酵过程中碳水化合物的减少和微生物蛋白的产生有关。日粮添加发酵豆粕可以增加犊牛采食量，尤其是在断奶前的第8周和断奶后的第9周之间。此外，饲喂发酵豆粕的犊牛与豆粕组相比具有更高的日增重，这可能与发酵提高了豆粕的生物活性肽含量、粗蛋白质水平和质量。由于犊牛突然断奶导致初期采食量减少，随后体重减轻，而发酵豆粕可以改善饲料适口性，提高采食量，从而降低突然断奶对日增重的负面影响。

有报道称，寒冷天气等慢性应激会导致胰岛素水平降低，进而使血液胰岛素水平升高（Yan等，2016）。在断奶应激下，皮质醇被释放，增加葡萄糖和胰岛素的浓度，以满足细胞更高的能量需求。因此，与饲喂豆粕的犊牛相比，12%发酵豆粕组胰岛素和葡萄糖水平较低，可能与其减轻断奶应激有关。此外，我们发现，发酵豆粕组中性粒细胞比例较低，而淋巴细胞比例较高，这与Kim等（2012）的研究结果一致。Liu等（2007）研究报道，与饲喂豆粕的犊牛或猪相比，感染细菌或脂多糖诱导后，发酵豆粕组血液免疫球蛋白较低。促炎介质是消除感染所必需的，但过量会导致组织损伤，甚至感染性休克，同时促炎细胞因子的过度分泌可能导致应激反应，包括代谢变化、减少营养分配（Chaudhry等，2013）。因此，过度激活的促炎症反应对宿主身体有害。在本试验中，发酵豆粕组降低了白细胞介素-1β、淀粉样蛋白A抗炎因子水平，说明饲喂发酵豆粕的犊牛能很好地适应寒冷时期的断奶应激。

表6 发酵豆粕替代豆粕对犊牛断奶前后血液指标的影响

表7 发酵豆粕替代豆粕对犊牛断奶前后血液生化指标的影响

4 结论

综上所述，在寒冷天气下用发酵豆粕饲喂犊牛可以提高生长性能，同时降低突然断奶引起的促炎反应。