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酸化乳饲喂哺乳犊牛的研究进展

2021-03-31郭宁宁张学炜田雨佳

中国乳业 2021年10期
关键词:巴氏牛乳酸化

郭宁宁,张学炜,周 娟,田雨佳

1 天津农学院动物科学与动物医学学院,天津 300384

2 天津嘉立荷牧业集团有限公司,天津 300402

0 引言

随着国民经济水平的不断提高,人们对于生活的要求开始由“数量”向“质量”转变,对于饮食也由温饱趋于对营养美味的追求。牛奶,被人们誉为“白色血液”,其均衡的营养以及易于被人体吸收的钙、磷成分,已使其逐渐成为餐桌上不可或缺的一部分。人的需求推动着经济的进步,近年来我国畜牧业,特别是奶牛养殖业发展迅速,人们对提高奶牛生产性能、改善动物福利、保障健康养殖,从而提高乳制品等动物源性食品健康安全的问题愈加重视。犊牛培育是奶牛养殖业的关键环节之一,培育好犊牛,就是为奶牛养殖业打好了根基,为提高牛群质量和生产水平夯实了基础。

犊牛出生后,其胃肠道系统发育并不完全,尤其是瘤胃和网胃。此时的犊牛消化系统与单胃动物类似,在其具备反刍功能之前,营养物质主要来源于液体饲料。

目前牧场中常用的液体饲料主要包括巴氏杀菌乳和酸化乳。巴氏杀菌乳是指以新鲜牛奶为原料,在72~80 ℃进行低温杀菌,在杀灭牛奶中有害菌群的同时完整地保存了牛奶营养物质,而酸化乳也并不是一个新概念,早在几百年前,成吉思汗草原帝国就已经会酿造酸牛奶。国外在20世纪七八十年代已有用酸化初乳或代乳粉饲喂犊牛的研究。在芬兰,农民们已经有多年饲喂酸化乳的经验,他们认为饲喂酸化乳可以减少劳动力,使用廉价的设备可以更有效的利用剩余初乳和废弃乳。

1 巴氏杀菌乳与酸化乳微生物数量的比较

牛乳营养成分丰富且全面,在为犊牛提供营养的同时也可以为微生物提供生长繁殖所需的条件,因此成为微生物的优良培养基,各种微生物在其中都能生存并快速繁殖。牛乳在机体中就可能有微生物的存在,且随着牛乳被挤出、贮存,甚至在加工杀菌后,微生物都有可能一直存活。在张中义等[1]的研究中发现,刚从贮奶罐中取出的原料乳细菌总数为5.6×104CFU/mL,pH为6.70,酸度为16.8oT;在4 ℃贮存12 h后,细菌总数增殖到7.1×104个/mL,pH下降到6.65;在10 ℃下贮存12 h后,细菌总数上升到4.17×105CFU/mL,pH下降到6.58,酸度上升到19.1oT。原料乳中的细菌总数虽未超过国家标准《GB/T6914-86 生鲜牛乳收购标准》规定的一级原料乳细菌指标和《NY5045-2001 无公害食品生鲜牛乳》规定的菌落总数指标(≤5.0×105CFU/mL),但酸度已接近20oT;原料乳在15 ℃下存放12 h后,细菌总数达到7.59×105CFU/mL,原料乳质量从1级下降为2级。在20 ℃下存放12 h后,原料乳质量下降为3级。原料乳在20 ℃以上存放12 h后,即不适宜再加工利用了。

酸化乳是先将生牛乳进行巴氏杀菌处理,再使用酸度调节剂将牛乳pH降低到4.0~4.5。在酸性条件下,牛乳中未经巴氏杀菌处理、杀灭的细菌则被进一步消灭。在高岩[2]的研究中发现,酸化乳较巴氏杀菌乳极显著降低了乳中总菌数(P<0.01),且显著降低了乳中大肠杆菌数(P<0.05),而在乳酸菌数上两处理组的差异不显著(P>0.05)。在辛小月[3]的研究中发现,与巴氏杀菌奶粉相比,酸化奶粉与新鲜制作的酸化乳中的总菌数极显著降低(P<0.01),且乳中大肠杆菌数极显著降低(P<0.01),在乳酸菌数上三组之间无显著差异(P>0.05)。大肠杆菌数可以反映牛奶被环境中细菌污染的程度,大肠杆菌数过多可导致犊牛机体出现致病症状,如严重的腹泻。而酸化处理可以显著降低乳中大肠杆菌的数量,但不影响乳酸菌的数量。其原因是低pH能够有效抑制细菌的生长繁殖,这对于犊牛胃肠道健康是十分有益的,有利于降低犊牛的腹泻率,保障犊牛的胃肠道健康,提升犊牛生长性能。

2 酸化乳饲喂对犊牛生长性能的影响

从出生到6月龄之间的牛被称之为犊牛,而犊牛会在2月龄(60天,部分牧场在3月龄)左右进行断奶。犊牛刚出生时的消化道系统以及微生物区系尚未发育完全,尤其是瘤胃和网胃。哺乳犊牛在吮吸乳汁时,会触发食管沟反射,使乳汁绕过瘤胃和网胃,直接经食道进入皱胃进行消化。Woodford等[4]饲喂犊牛以乳制品为主的代乳品,获得了犊牛皱胃pH数据,结果表明犊牛在饲喂前皱胃内容物的pH为1.5~2.0,采食后会升到6.0,随后又会逐渐恢复到原来的水平,6 h后pH会恢复至饲喂前水平。屠焰[5]以新生犊牛为研究对象,对其饲喂不同pH(分别为6.2、5.5、5.0、4.5)水平的代乳品,结果表明当代乳品的pH降低时,犊牛对营养物质的消化率获得了提高,腹泻率得到了降低,从而提高了哺乳期犊牛的生长性能。犊牛的胃内环境处于酸性,不仅可以激活胃蛋白酶直接消化蛋白质,还可以对饲料中的蛋白质产生膨胀、变性等化学作用,有利于蛋白质的消化、吸收。pH较低的酸性环境更有利于刺激胃肠道腺体分泌消化酶(如胰腺分泌胰酶),增加酶的活性和胃滞留时间,饲料在胃内停留时间延长,蛋白质分解更完善,抑制和杀死了有害菌,降低了犊牛腹泻率,进而提高了营养物质的消化率。在谭世新等[6]的研究中发现,公犊饲喂酸化乳时日增重较常乳组偏高,但差异不显著(P>0.05),但饲喂母犊时,酸化乳组日增重极显著高于常乳组(P<0.01);而在体尺方面,酸化乳组与常乳组各指标差异均不显著(P>0.05)。在韩永胜等[7]的研究中也得出了一致的结果。而在高岩[2]的研究中发现,饲喂酸化乳相对于饲喂巴氏杀菌乳,犊牛在31~40 日龄和41~50 日龄时采食量极显著提高(P<0.01);在断奶后酸化乳组犊牛固体饲料采食量极显著高于巴氏杀菌乳组(P<0.01);在7和30 日龄时,两组犊牛间体重差异均不显著(P>0.05);在犊牛60 日龄和180 日龄时,酸化乳组犊牛体重极显著高于常乳组(P<0.01);在犊牛90 日龄时,酸化乳组犊牛体重显著高于常乳组(P<0.05),说明酸化乳较巴氏杀菌乳更能有效提高犊牛的采食量和体重。李珺[8]在酸化乳中加入了不同剂量的丁酸,相对于单一饲喂酸化乳,丁酸组日增重显著高于酸化乳组,腹泻率也显著低于酸化乳组,表明酸化乳还可以通过继续添加部分调节剂来增强其对犊牛生长发育的效果。

3 酸化乳饲喂对于犊牛胃肠道微生物的影响

新生犊牛的消化道是处于无菌状态的,随着日龄的增加以及饲料采食和饲养环境的影响,微生物开始在胃肠道中定植与生长。然而新生犊牛的瘤胃、网胃尚未发育完全,故肠道微生物的定植与生长对于犊牛的消化道健康以及生长发育至关重要。犊牛消化道内酸度对胃肠道菌群的生长尤为重要,pH低于4.0时,更适于乳酸杆菌等有益菌的生长,而沙门氏菌和大肠杆菌等有害菌的繁殖在pH高于4.0,尤其在6.0~8.0时更为快速,导致病原体经过皱胃至肠道内。肠道内pH的高低对动物机体抵御疾病起到了关键性的作用。有机酸具有较强的杀菌作用,浓度为0.2%~0.4%的延胡索酸可杀灭葡萄球菌、链球菌,0.4%时可杀灭大肠杆菌,但对乳酸菌无抑制作用[8,9]。在高岩[2]的研究中,饲喂巴氏杀菌乳的犊牛粪便中梭杆菌门丰度显著高于酸化乳组(P<0.05),这可能是导致犊牛腹泻率较酸化乳组高的原因,而酸化乳组乳杆菌丰度高于巴氏杀菌乳组,这可能对犊牛肠道菌群的平衡和代谢产生一定的调节作用。而在辛小月[3]的研究中发现,饲喂酸化奶粉相对于饲喂常乳和酸化乳的厚壁菌门和拟杆菌门的比值要更高,发挥出显著作用的微生物菌落也更多。

4 酸化乳饲喂对于犊牛免疫功能的影响

犊牛刚出生时体内没有抗体,也缺乏脂溶性维生素(维生素A、维生素D、维生素E)。犊牛若要获得这些物质则必须从初乳中获取,但通过饲喂初乳犊牛得到的是被动免疫,维持时间短,随后需要靠犊牛自身或接种疫苗建立属于自己的免疫功能。在韩静等[10]的研究中,酸化奶处理组与常乳对照组的免疫球蛋白IgG水平在处理组间和时间上均无显著差异(P>0.05)。高岩[2]在不同时期对犊牛的免疫球蛋白中的IgG、IgM和IgA含量进行了测定,第7天时,两组免疫球蛋白含量差异均不显著(P>0.05),两组TNF-α、IL-1β、IL-2和IL-6含量差异不显著(P>0.05);在30天时,酸化乳组在IgG和IgA方面有所提高,但差异仍然不显著(P>0.05),常乳组TNF-α和IL-1β含量均极显著高于酸化乳组(P<0.01),IL-6含量显著高于酸化乳组(P<0.05);在60天时,在IgA方面,酸化乳组极显著高于常乳组(P<0.01),常乳组IL-1β含量极显著高于酸化乳组(P<0.01),IL-6含量显著高于酸化乳组(P<0.05);在90天时,酸化乳组在IgG含量上极显著高于对照组(P<0.01),IgM差异显著(P<0.05),常乳组IL-1β含量显著高于酸化乳组(P<0.05);在180天时,酸化乳组IgM含量显著高于对照组(P<0.05),而TNF-α和IL-1β、IL-2、IL-6含量差异均不显著(P>0.05)。免疫球蛋白因其具有结合抗原、激活补体和调节机体免疫等生物学功能,而炎性因子指标的升高代表了体内炎症反应的发生,高岩[2]的研究表明,饲喂酸化乳对于犊牛后天免疫功能的形成具有积极影响。

5 小结与展望

目前,养殖场大多采用犊牛岛饲喂鲜牛奶或代乳粉来培育犊牛。该模式存在人工成本较高,犊牛单次采食牛奶或代乳液较多而总量受限的缺点,在饲喂过程中易导致犊牛产生腹胀和腹泻,在断奶时体重也较低,不适应现代高效健康养殖的发展需要。而酸化乳制作简单,易于贮存,在饲喂模式上采用小群饲养的模式,节省了人工成本,在pH上与犊牛消化道酸度接近。由于酸化可以使牛奶中蛋白预消化,因此可以提高犊牛对营养物质的吸收,改善犊牛的生长性能,对犊牛免疫功能的建立也有一定的帮助,从而可以保证牛群后代的稳定性,产生更好的经济价值。

酸化乳制作简单,饲喂容易,可提高犊牛的采食量,降低腹泻发病率,促进其生长发育。但酸化过程对耐酸有害菌可能无效,此外酸化过程无法消除有抗奶中的抗生素,是否会对机体造成抗生素残留,影响犊牛后续的生长发育还有待进一步研究。

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