安格斯母牛初乳产量与质量测定及其新生犊牛被动免疫效果评价

杨朝辉，马雪连,王 凡，易鹏飞，吴 静，冯梦迪，陈玉珠，孙亚伟，吾买尔江·牙合甫，王 胜，许建标，钟 旗，周振勇，姚 刚

(1.新疆农业大学动物医学学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆刀郎阳光农牧科技股份有限公司，麦盖提 844600；3.新疆畜牧科学院兽医研究所，乌鲁木齐 830000；4.新疆畜牧科学院畜牧研究所，乌鲁木齐 830011)

犊牛成活率是制约养牛业生产效益的关键基础环节[1-2]。新生犊牛被动免疫转移失败(failure of passive transfer,FPT)或被动免疫不当(inadequate transfer of passive immunity,ITPI)会导致犊牛发病率和死亡率增加以及后期生产力的下降[3]。被动免疫在抵抗外来病原微生物入侵、促进免疫系统发育等方面发挥着重要作用[4-5]。由于牛胎盘是结缔绒毛膜胎盘，免疫球蛋白和大分子物质不能通过胎盘进入胎儿血液循环系统，导致胎儿无法获得抗体，新生犊牛需要采食初乳获得被动免疫，抵抗外界病原[6]。初乳中含有免疫球蛋白、生长因子、细胞因子、非特异性抗菌因子和营养物质等[7]，不当的初乳管理可能会影响初乳中的免疫成分及营养物质等，进而影响新生犊牛的免疫状态和生长发育情况[8-9]。FPT犊牛在出生后的前6个月内死亡的可能性是被动免疫成功犊牛的3～6倍[10-11]。Jaster[12]研究表明，摄取84 mg/mL免疫球蛋白G(IgG)初乳的犊牛比摄取31.2 mg/mL IgG初乳的犊牛有更高的IgG和血清总蛋白。摄入足量高质量的免疫球蛋白对建立被动免疫至关重要[13]。血清总蛋白含量可以反映机体蛋白质代谢能力和机体免疫状态[14]。犊牛被动免疫评估，即新生犊牛采食初乳后，采集血清测定免疫球蛋白或总蛋白含量，评定被动免疫情况[15]，当血清中免疫球蛋白的含量低于10 g/L或总蛋白含量低于55 g/L时，就被认为是FPT[16]。新生犊牛出生后未能及时获得充裕的富含高质量免疫球蛋白的初乳从而导致FPT，使发病率和死亡率增高，甚至影响6月龄至周岁牛[17]。FPT是新生犊牛患肺炎和腹泻的重要危险因素[18-19]。因此，经初乳传递的被动免疫对新生犊牛有极其重要的作用，与奶犊牛相比，影响肉犊牛被动免疫及其相关因素的研究相对较少。近几年新疆引进安格斯肉牛养殖日益增加，但新生安格斯犊牛被动免疫效果及导致FPT的原因鲜见报道，影响了安格斯犊牛的生产效率。本研究拟对新疆某安格斯母牛初乳产量、主要营养成分及免疫球蛋白浓度进行测定，并对其新生犊牛被动免疫情况进行评估，以期为指导生产实践中新生犊牛初乳饲喂提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计及分组

试验在新疆某安格斯肉牛繁育场进行。随机选取健康的安格斯待产初产母牛(24月龄)和经产(3胎)母牛(36～48月龄)各15头，以及其新生初产犊牛和经产犊牛各15头，产犊后立即进行人工挤奶，测定初乳产量(产犊后初次挤乳量)，取约50 mL乳样用于乳成分及免疫球蛋白浓度测定，随后将剩余的初乳2 h内回喂给新生犊牛，其余时间犊牛自然吮乳；犊牛出生后立即测定初生重，并采集血样用于血清总蛋白及生理生化指标测定。由于经产母牛护犊行为格外强烈，导致3头母牛初乳及其新生犊牛血样未采集到，故相应测定结果的样本量为12头。待产母牛均按牧场饲养管理方式管理，分别在09：00及18：00饲喂饲粮，自由饮水。

1.2 主要仪器

乳成分分析仪(UL40BC)购自南京铭奥仪器设备有限公司；Brix折射仪(MC2-1)购自禹城田园信科光学仪器有限公司；血液细胞分析仪(XFA6030)购自南京普朗医用设备有限公司；血液生化仪(Catalyst one)购自北京益仁恒业科技有限公司。

1.3 样品采集

初乳采集：母牛产犊后1 h内人工挤奶，无菌管收集初乳样于―20 ℃保存，用于乳成分及免疫球蛋白浓度(2 h内)测定。

血样采集：犊牛出生后尚未吃初乳时(0 h)和摄食初乳后(24～36 h)颈静脉采集血样，抗凝血于4 ℃保存，用于血液生理指标检测；全血分离血清后于液氮保存，用于血清总蛋白检测。

1.4 检测指标及方法

1.4.1 初乳营养成分和理化指标 使用乳成分分析仪测定乳营养成分和乳理化性质：主要测定乳蛋白、乳脂、非脂乳固体、灰分、乳糖、电导率、pH、密度。具体方法为：预热乳成分分析仪，旋开蓄液筒帽，将清洗液和35～40 ℃蒸馏水加入蓄液筒，手动清洗乳成分分析仪直至洗净；将乳样置于室温融化，待乳样表面无结膜和凝结挂壁时，轻轻充分摇匀，避免产生气泡，置于分析仪上进行检测；检测后经进样管吐出的乳样弃之不用。每检测完1个样品，用35～40 ℃蒸馏水清洗仪器。取一杯蒸馏水放在进样管口，使用“自动清洗”功能，自动清洗2个循环。

1.4.2 初乳中免疫球蛋白浓度测定 使用Brix折射计进行测定，开机后选择免疫球蛋白浓度测定模式(S01)，在滴液口滴入0.2～0.3 mL样品后盖遮光盖测量。判定标准为Brix值>22%为合格[20]。

1.4.3 犊牛血清总蛋白测定 使用Brix折射计测定0、24～36 h犊牛血清总蛋白浓度，开机后选择血清总蛋白测定模式(S02)，在滴液口滴入0.2～0.3 mL样品后盖遮光盖测量。判定标准为TP值低于55 g/L为FPT。

1.4.4 生理生化指标测定 使用血液细胞分析仪测定24～36 h血样中白细胞数、淋巴细胞数、中间细胞数、中性粒细胞数、淋巴细胞比值、中间细胞比值、中性粒细胞比值、红细胞数、血红蛋白、红细胞压积、红细胞平均体积、平均红细胞血红蛋白、平均血红蛋白浓度、红细胞分布宽度、红细胞分布宽度变异系数、血小板数、血小板压积和血小板平均体积。使用血液生化仪测定24～36 h血样中血糖、肌酐、血尿素氮、磷离子、钙离子、白蛋白、球蛋白、丙氨酸转氨酶、碱性磷酸酶、总胆红素及胆固醇含量。

1.5 数据统计分析

采用统计学软件GraphPad Prism 8.0进行非配对Welch’ sttest差异显著性检验并作图。数据采用平均值±标准差表示。P<0.05表示差异显著；P<0.01表示差异极显著。

2 结 果

2.1 初产母牛与经产母牛的初乳产量

由图1可知，初产母牛初乳产量(637 mL)极显著低于经产母牛初乳产量(2 421 mL)(P<0.01)。

**，差异极显著(P<0.01)。图3同

2.2 初产母牛和经产母牛初乳的主要营养成分和理化特性

由表1可知，初产母牛初乳中乳蛋白、非脂乳固体、乳糖和灰分含量，以及密度和电导率均极显著高于经产母牛(P<0.01)，其余指标均无显著差异(P>0.05)。

表1 初产母牛和经产母牛初乳的营养成分和理化指标

2.3 初乳免疫球蛋白浓度及合格率

由表2可知，初产母牛和经产母牛初乳(产后1 h内)免疫球蛋白浓度分别为28.72%和26.24%，合格率分别为93.33%和91.67%，差异均不显著(P>0.05)。

表2 初产母牛和经产母牛初乳免疫球蛋白浓度及合格率

2.4 初产犊牛和经产犊牛被动免疫效果评估

由图2可知，15头初产犊牛被动免疫失败5头，失败率为33.3%(5/15)；12头经产犊牛被动免疫失败3头，失败率为25.0%(3/12)。

A，0 h血清总蛋白含量；B，24～36 h血清总蛋白含量

2.5 初产犊牛和经产犊牛初生重

由图3可知，初产犊牛和经产犊牛的平均初生重分别为31.15和37.74 kg，而被动免疫成功犊牛和被动免疫失败犊牛的平均初生重分别为35.97和29.6 kg，均存在极显著差异(P<0.01)。

A，初产犊牛和经产犊牛初生重；B，被动免疫成功和被动免疫失败犊牛初生重

2.6 初产犊牛和经产犊牛血液生理生化指标

由表3、4可知，被动免疫失败犊牛红细胞分布宽度标准差显著高于被动免疫成功犊牛(P<0.05)，被动免疫成功犊牛初乳中球蛋白含量极显著高于被动免疫失败犊牛(P<0.01)，其余指标无显著差异(P>0.05)。

表3 初产犊牛和经产犊牛血液生理指标

表4 初产犊牛和经产犊牛血液生化指标

3 讨 论

3.1 安格斯犊牛被动免疫效果评价

新生犊牛在出生后24 h内采食足量的初乳能显著降低发病率和死亡率[21]。美国奶犊牛FPT的发生率为19%，断奶前犊牛的死亡率在10%左右，且有超过40%的犊牛在出生后24～48 h内血清IgG浓度低于10 g/L，25%以上的犊牛血清IgG浓度低于6.2 g/L[22]。Altvater-Hughes等[23]研究发现，荷斯坦犊牛及杂交肉牛FPT均达到16%。本研究对安格斯犊牛的被动免疫情况进行评估，结果发现，FPT率为29.6%，初产犊牛和经产犊牛被动免疫失败率分别为33.3%和25.0%，相比之下该牧场犊牛FPT率较高。提示该牧场FPT率及潜在风险较高，不同胎次FPT率不同，需改善犊牛初乳饲喂方式以及关注初产犊牛的初乳饲喂。

3.2 安格斯母牛初乳质量及产量测定

FPT与初乳的产量、质量及泌乳胎次等原因均有关联[24-25]。本研究对不同胎次安格斯母牛产后首次初乳平均产量及免疫球蛋白浓度进行测定，结果显示，初产母牛初乳产量极显著低于经产母牛，免疫球蛋白浓度相近，低于王祥等[26]测定的荷斯坦牛产后首次初乳平均产量，与Meikle等[27]所测初产母牛产奶量低于经产母牛的结果相符，高于安涛[28]测定的中国荷斯坦牛初乳免疫球蛋白浓度。这可能与母牛品种及胎次不同有关，但提示其产量不足，应重点关注初产犊牛采食初乳量，必要时进行补饲，降低FPT发生的可能性。

研究表明，初乳免疫球蛋白浓度随着胎次增加而增加。Weaver等[29]就多位学者针对奶牛产犊胎次对初乳品质影响的研究结果进行分析，认为第1和2胎次奶牛产犊后初乳中免疫球蛋白含量并没有显著差异，但3胎及更高胎次奶牛产犊后初乳中免疫球蛋白含量更高，与本试验结果不同。Alves等[25]研究表明，经产母牛初乳中免疫球蛋白含量高于初产母牛，但差异不显著，与本试验结果相似。究其原因可能与品种及饲养管理环境不同有关，对于不同胎次安格斯肉牛初乳中免疫球蛋白含量的变化应展开进一步研究。

酪蛋白在初乳蛋白质中约占80%，在一定条件下酪蛋白可沉淀为乳清蛋白[30]，乳清蛋白中含有大量的免疫因子、生长因子和酶等成分[31]。有研究报道，乳清蛋白可以刺激机体免疫系统，提供大量必需氨基酸，增强机体抵抗力[30]。乳脂肪为机体提供能量，可维持机体的葡萄糖动态平衡，在胃肠道中消化产生的游离脂肪酸也能抵抗外界病原[32]。乳糖是初乳中主要的碳水化合物，可为机体提供热能，促进新陈代谢及微量元素的吸收，还可抑制肠内致病菌的繁殖[33]。本研究对初乳中主要成分及理化特性进行检测，结果显示，初产母牛初乳中乳蛋白、非脂乳固体、乳糖、灰分含量及密度、电导率均极显著高于经产母牛。本试验所测结果与Kovács等[34]所测安格斯牛初乳成分相比，乳糖及pH较高，乳脂含量略低。乳糖和pH增高可能会增加新生犊牛腹泻率，且适口性不好不利于犊牛自然采食初乳[35]，乳脂低可能会导致能量摄入不足不利于后期生长发育[36]。初产犊牛被动免疫成功率低于经产犊牛的原因可能是：虽然初产母牛的初乳质量较高，但产量过低，犊牛无法获得足量初乳而导致FPT。Jaster等[12]研究也表明，初乳摄入不足的犊牛FPT的可能性会更高。

3.3 安格斯犊牛初生重及血液生理生化指标测定

初生重和活力程度是新生犊牛的关键生存特征，初乳的采食量及对初乳的吸收率也会受其影响，无论是自然采食初乳还是人工饲喂初乳，新生幼畜必须具有足够的活力，能够尽快找到乳头并采食初乳[37-38]。据报道，体重较高的羔羊比体重较轻的羔羊站立和找到乳房的时间更短，而体重较高的仔猪出生后采食初乳的时间更早[39]；较高体重的犊牛能摄入更多初乳以保证被动免疫成功[38]；初生重较大的仔猪在采食初乳时占据优势，能采食到更多初乳[40]。本研究对犊牛初生重进行记录分析，初产犊牛体重显著低于经产犊牛，被动免疫成功犊牛体重显著高于被动免疫失败犊牛。提示体重不足的弱犊牛可能会因为无法获得足量初乳或对初乳吸收能力差而导致FPT。

红细胞分布宽度(RDW)反映了红细胞体积大小的变异系数[41]，有研究报道，RDW上升与机体缺铁有关[42-43]。本研究中，被动免疫失败犊牛RDW标准差显著高于被动免疫成功犊牛，被动免疫成功犊牛球蛋白含量极显著高于被动免疫失败犊牛，而初乳中含有大量乳铁蛋白及球蛋白，提示FPT犊牛的初乳摄入不足。在英国动物福利法中，为确保犊牛能够采食足量初乳，犊牛出生后1 d内应被存留于母牛身边采食初乳。尽管如此，还是有相当比例的犊牛被动免疫失败，据估计30%～40%的犊牛即使在出生后的12～26 h内被留在圈舍中也会发生FPT[7]。McGee等[44]研究发现，给新生犊牛饲喂出生体重5%的初乳，6～8 h后再补饲一定量初乳能确保其获得充足的被动免疫。建议该牧场在犊牛出生后派专人看管，观察犊牛自然采食初乳情况，确保在一些环境因素影响下及弱犊牛也能及时足量采食初乳。

4 结 论

新疆安格斯犊牛FPT可能与母牛初乳产量低导致新生犊牛初乳摄入不足密切相关。初生重较低的犊牛FPT的风险性较高。因此，应加强围产期母牛饲养管理与营养，提高初乳产量和质量。