發酵豆粕對低溫環境下斷奶犢牛生長性能和免疫反應的影響

王曉平，王 霞

（湘西民族職業技術學院，湖南吉首 416000）

在實際生產中，后備小母牛的飼養成本約占整個農場成本的20%，同時犢牛在生命早期的生長發育將對以后的產奶量產生重大影響。由于犢牛的免疫系統不完善，非常容易受環境和營養應激的影響（包括突然斷奶、環境變化（冷應激）和飼料中的抗營養物質），易使犢牛患病和生長受阻（趙曉靜等，2005）。犢牛突然斷奶會損害中性粒細胞的轉運和吞噬功能，削弱免疫系統，影響小牛隨后的健康和生長性能（時發億等，2019）。由于幼齡動物缺乏一個成熟的適應性系統，該系統通過減少促炎反應參與調節先天免疫。

豆粕是犢牛飼料中最常用的蛋白質來源，但它含有破壞幼畜正常生長的抗營養物質，因此，這些抗營養物質需要在喂養前去除或滅活。Feng等（2007）認為，發酵可以降低抗營養因子，提高養分消化率，增加蛋白質含量和小肽含量，提高豆粕的營養價值。因此，我們假設日糧用一定水平的發酵豆粕替代豆粕可以促進生長性能，降低寒冷環境下突然斷奶的促炎反應。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與飼養管理 試驗選擇平均體重為（39.5±3.3）kg的荷斯坦犢牛39頭，隨機分為3組，3種試驗日糧分別在基礎日糧中以0、8%和12%發酵豆粕替代豆粕。3種日糧原料組成及營養水平見表1。試驗原料發酵豆粕購自上海源耀生物股份有限公司。

試驗進行9周，所有的小牛在59 d突然斷奶，在試驗結束前被單獨關在籠子里。犢牛飼養環境溫度為（8.5±2.3）℃，豆粕與發酵豆粕的蛋白質組分分析參考Busquet等（2005）的研究方法。

1.2 生長性能和體況測定 從試驗第1～9周，記錄每頭牛每日的采食量，試驗第4天稱重1次，之后每7天稱重一次。試驗結束后計算平均日增重、平均日采食量和飼料效率。分別在每周對犢牛的糞便和體況進行評分（Lesmeister和Heinrichs等，2004），測定直腸溫度。在試驗第30和60天測定犢牛胸圍、體長、臀圍、體高和腰高。

表1 不同水平發酵豆粕日糧組成及營養水平

1.3 血液指標 參考Kim等（2011）的研究方法分別在試驗第57、60和62天頸靜脈采血，收集血漿用于測定中性粒細胞、淋巴細胞、白細胞比例、葡萄糖、胰島素、白蛋白、球蛋白、總蛋白濃度、總抗氧化力和淀粉樣蛋白。用ELISA試劑盒分析白細胞介素1β的含量。

1.4 數據分析 試驗數據用SAS軟件進行多因素方差分析，試驗主因素為發酵豆粕水平和犢牛的周齡或日齡，發酵豆粕對各指標的影響采用單因素方差分析模型，此外研究日糧處理與周齡或日糧對各指標影響的交互效應，組間均值的差異性用Turkey檢驗進行判定，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 豆粕與發酵豆粕化學分析 如表2所示，發酵豆粕的蛋白水平（48.2%）顯著高于豆粕（43.3%）（P＜0.05）。此外，發酵豆粕中小分子肽（2～3個氨基酸）顯著高于豆粕（P＜0.05），而大分子肽（3～10個氨基酸）顯著低于豆粕（P＜0.05）。此外，發酵豆粕較豆粕中非蛋白氮、慢速降解蛋白和未降解蛋白水平顯著提高（P＜0.05），而中速降解蛋白和慢速降解蛋白顯著降低（P＜0.05）。與豆粕相比，發酵豆粕中的瘤胃非降解蛋白和氨氮含量顯著升高（P＜0.05），而瘤胃降解蛋白顯著降低（P＜0.05）。

表2 豆粕和發酵豆粕蛋白組成

2.2 生長性能 由表3可知，各組對1～9 w犢牛平均日采食量無顯著影響（P＞0.05）。在9 w試驗期中，處理與周齡對犢牛日增重的影響有顯著趨勢（P=0.08），其中8和12%發酵豆粕組日增重大于對照組。處理與周齡對第8周（斷奶前）和第9周（斷奶后）日增重的影響具有顯著交互作用（P＜0.05）。第8周各處理對犢牛飼料效率無顯著影響（P＞0.05），但12%發酵豆粕組較對照組顯著提高第9周的飼料效率（P＜0.05）。

2.3 生理特征 在整個9 w試驗中（表4），糞便和健康評分及直腸溫度均不受日糧發酵豆粕的影響（P ＞ 0.05）。

由表5可知，試驗第30天，12%豆粕組較對照組顯著提高犢牛體高和腰高（P＜0.05），同時也顯著提高60 d犢牛的體長、體高和腰高（P＜0.05）。日糧處理和日齡對各體況指標的影響均無顯著交互效應（P＞0.05）。

表3 發酵豆粕替代豆粕對1～9周犢牛生長性能的影響

表4 發酵豆粕替代豆粕對犢牛生理特征的影響

表5 發酵豆粕替代豆粕對犢牛身體結構的影響

2.4 血液指標 由表6可知，日糧處理和日齡對血液白細胞計數的影響具有顯著交互效應（P＜0.05），其中12%發酵豆粕組較對照組顯著提高斷奶后1 d白細胞計數（P＜0.05）。日糧處理與日糧對血液中性粒細胞、淋巴細胞及其比值的影響均無顯著交互效應（P＞0.05）。整個試驗期間，各處理對胰島素和葡萄糖水平具有顯著影響，其中12%發酵豆粕組最低（P＜0.05）。

由表7可以看出，日糧處理對斷奶前2 d和斷奶后3 d血液白蛋白和球蛋白無顯著影響（P＞0.05），而日糧處理和日齡對球蛋白的影響具有顯著交互效應（P＜0.05），但對淀粉樣蛋白和白細胞介素水平無顯著交互效應（P＞0.05）。12%發酵豆粕組較氣體組顯著降低斷奶前2 d和斷奶后3 d血液淀粉樣蛋白和白細胞介素（P＜ 0.05）。

3 討論

斷奶是一個充滿應激的過程，包括從以母乳為基礎的液體日糧過渡到各種固體飼料，這可能導致初期采食量、日增重降低、免疫系統發育受阻。在本研究中，我們用一定水平的發酵豆粕替代豆粕研究其對寒冷天氣下突然斷奶的荷斯坦犢牛生長性能和促炎反應的潛在優勢。本研究平均環境溫度為（8.5±2.3）℃。由于發酵豆粕蛋白含量高于豆粕，所以12%、8%和對照組日糧粗蛋白質水平依次升高，這與Feng等（2007）的研究結果一致，蛋白質含量增加的原因可能是由于發酵過程中碳水化合物的減少和微生物蛋白的產生有關。日糧添加發酵豆粕可以增加犢牛采食量，尤其是在斷奶前的第8周和斷奶后的第9周之間。此外，飼喂發酵豆粕的犢牛與豆粕組相比具有更高的日增重，這可能與發酵提高了豆粕的生物活性肽含量、粗蛋白質水平和質量。由于犢牛突然斷奶導致初期采食量減少，隨后體重減輕，而發酵豆粕可以改善飼料適口性，提高采食量，從而降低突然斷奶對日增重的負面影響。

有報道稱，寒冷天氣等慢性應激會導致胰島素水平降低，進而使血液胰島素水平升高（Yan等，2016）。在斷奶應激下，皮質醇被釋放，增加葡萄糖和胰島素的濃度，以滿足細胞更高的能量需求。因此，與飼喂豆粕的犢牛相比，12%發酵豆粕組胰島素和葡萄糖水平較低，可能與其減輕斷奶應激有關。此外，我們發現，發酵豆粕組中性粒細胞比例較低，而淋巴細胞比例較高，這與Kim等（2012）的研究結果一致。Liu等（2007）研究報道，與飼喂豆粕的犢牛或豬相比，感染細菌或脂多糖誘導后，發酵豆粕組血液免疫球蛋白較低。促炎介質是消除感染所必需的，但過量會導致組織損傷，甚至感染性休克，同時促炎細胞因子的過度分泌可能導致應激反應，包括代謝變化、減少營養分配（Chaudhry等，2013）。因此，過度激活的促炎癥反應對宿主身體有害。在本試驗中，發酵豆粕組降低了白細胞介素-1β、淀粉樣蛋白A抗炎因子水平，說明飼喂發酵豆粕的犢牛能很好地適應寒冷時期的斷奶應激。

表6 發酵豆粕替代豆粕對犢牛斷奶前后血液指標的影響

表7 發酵豆粕替代豆粕對犢牛斷奶前后血液生化指標的影響

4 結論

綜上所述，在寒冷天氣下用發酵豆粕飼喂犢牛可以提高生長性能，同時降低突然斷奶引起的促炎反應。