■李 媛 王 炳 刁其玉 屠 焰
(中國農業(yè)科學院飼料研究所農業(yè)部飼料生物技術重點實驗室,北京100081)
目前,隨著養(yǎng)羊業(yè)的工廠化、規(guī)?;⒓s化生產,客觀上要求母羊快速繁殖。而傳統(tǒng)的斷奶方式(即母乳喂至3月齡斷奶)已不適應現(xiàn)代養(yǎng)羊業(yè)實際生產的需要,這就要求羔羊必須實施早期斷奶。但斷奶后需尋求新的營養(yǎng)物質代替母乳對羔羊進行補飼,代乳品則應運而生[1]。代乳品是指羔羊在吃完初乳后用來替代母乳對羔羊實施早期斷奶的產品。其使用周期為羔羊斷母乳逐漸過渡到代乳品飼喂,直到2月齡左右由代乳品完全過渡到固體飼料。雖然代乳品飼喂周期不長,但代乳品高質量、安全、營養(yǎng)全面的特點,保證從生長性能、器官發(fā)育、消化代謝等多個方面促進羔羊的生長發(fā)育、緩解斷奶應激[2]。近年來,代乳品乳源蛋白的替代技術研究與應用方面進展迅速,這促進了代乳品中原料配制利用技術的發(fā)展。中國農業(yè)科學院飼料所反芻動物飼料創(chuàng)新團隊圍繞羔羊和犢牛培育,經過幾年的試驗和研究,在原有技術的基礎上,進行了改進和提升,研制了一種0~3月齡羔羊的代乳品,并獲得了很好的應用效果,獲得了中國專利優(yōu)秀獎。本文圍繞本實驗室在該方面的研究進行介紹,旨在為羔羊代乳品的使用和推廣提供理論依據。
母乳對于新生羔羊來說是最理想的食物,通常羔羊先吃夠初乳然后是常乳,母乳既能滿足新生羔羊的營養(yǎng)需要,又在味覺方面與羔羊喜好吻合。但現(xiàn)代羊肉的集約化生產客觀上要求母羊快速繁殖,基于實際生產的需要,這就要求羔羊必須實施早期斷奶。代乳品完全替代鮮奶飼喂羔羊,才能使羔羊早期斷奶盡早提上日程。在現(xiàn)代工廠化養(yǎng)殖過程中,羔羊早期斷奶技術結合同期發(fā)情、人工授精及胚胎移植等繁殖新技術,更有利于集約化生產的組織,從而在多胎的基礎上達到1年2產或2年3產[3]。因此生產羔羊代乳品,實現(xiàn)羔羊早期斷奶顯得更為重要。羔羊早期斷奶可使母羊體內營養(yǎng)物質消耗減少,體力得到迅速恢復,從而減少了母羊空懷時間,提高繁殖效率。而斷奶的基本標準是瘤胃發(fā)育基本完善,斷奶后,幼畜采食固體飼料的量應足夠滿足自身生長所需,營養(yǎng)物質在瘤胃中發(fā)酵并被有效利用[4]。中國農業(yè)科學院飼料所反芻動物飼料創(chuàng)新團隊部分研究表明,羔羊早期斷奶后可較早采食開食料,促進消化器官特別是瘤胃的發(fā)育,有利于提高羔羊在后期培育中的采食量和粗飼料利用率。
岳喜新[5]和柴建民等[6]研究表明,羔羊早期斷奶飼喂代乳品相較于隨母哺乳提升了羔羊日增重和顆粒料的采食量,且早期斷奶組瘤胃發(fā)育優(yōu)于隨母哺乳組。羔羊開食料采食量隨代乳品蛋白質水平的升高而下降,蛋白質水平29%組較蛋白質水平為21%組日增重下降了13 g[5]。柴建民等[6]研究表明,羔羊在出生后10日齡即可斷母乳,且斷奶羔羊后期生長速度、開食料采食量和營養(yǎng)物質消化率均高于隨母哺乳羔羊。另外,早期斷奶后飼喂代乳品可促進羔羊消化器官,尤其是瘤胃的發(fā)育,有利于瘤胃微生物種類和數量增加。飼喂初期,代乳品對早期斷奶羔羊的生長發(fā)育影響不顯著,甚至會使羔羊的生長速度變緩,這可能由于斷奶應激、飼料更換、腸道發(fā)育不完善等原因造成的。但隨著羔羊的日齡增加,代乳品組羔羊在體尺方面的優(yōu)勢會逐漸表現(xiàn)出來,而且25%蛋白質水平代乳品組的體尺指標優(yōu)于21%及29%兩個蛋白質水平[7]。
目前國外大多以牛奶或乳制品為原料配制羔羊代乳品?;谖覈纳a情況,我國的乳制品種類和數量非常少,使用乳制品生產代乳品不太現(xiàn)實。因此,我國要生產代乳品需要考慮使用植物蛋白。中國農業(yè)科學院飼料所反芻動物飼料創(chuàng)新團隊,根據羔羊生理、營養(yǎng)需求及乳制品少等特點,經過大量試驗,研制出適于我國養(yǎng)羊業(yè)的羔羊專用代乳品。優(yōu)質代乳品所具有的營養(yǎng)特點包括:營養(yǎng)全面且均衡,蛋白質氨基酸平衡,脂肪含量高,微量元素、維生素以及體內活性物質合理,充分滿足羔羊生長發(fā)育的營養(yǎng)需要。代乳品不僅要在營養(yǎng)成分和免疫組分上需接近母乳,而且還需保持其乳化性能,這樣味感上才能被羔羊接受,減小應激反應,促使羔羊健康生長。
蛋白質是動物機體生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質。代乳品配方中粗蛋白質的費用占成本的一半多,所以決定代乳品成本和飼喂效果的關鍵因素是蛋白質的來源和比例。代乳品蛋白質的主要來源是脫脂乳蛋白,但由于脫脂乳蛋白價格較高,選擇價格低廉的植物性蛋白尤為重要,不但能保證羔羊的正常生產性能,又降低生產成本,提高經濟效益。范志影等[8]使用蛋白質來源不同的代乳品飼喂斷奶羔羊,發(fā)現(xiàn)植物源蛋白代乳品與母羊乳相比對羔羊生產性能產生相似的效果。目前代乳品中的蛋白質原料大多采用大豆蛋白,但大豆中存在抗營養(yǎng)因子,羔羊大量采食后會出現(xiàn)腸絨毛萎縮、隱窩增生等現(xiàn)象,影響羔羊的生長[9]。另外,大豆原料中蛋氨酸缺乏而賴氨酸豐富,大量使用大豆原料,而谷物類原料比例不足,日糧的氨基酸會缺乏,影響動物生長。鑒于大豆蛋白存在的缺陷及我國乳源蛋白資源缺乏的問題,國內羔羊代乳品的生產需要探索新型、可溶性的植物蛋白飼料資源,替代部分大豆制品。中國農業(yè)科學院飼料所反芻動物飼料創(chuàng)新團隊經過探索和試驗發(fā)現(xiàn)小麥蛋白粉和花生蛋白粉可部分替代大豆蛋白粉和乳清粉。
0~3月齡是羔羊生長發(fā)育的主要階段,需要維持體內能量代謝平衡,所以確定適宜的能量水平對羔羊的生長發(fā)育非常重要。羔羊新陳代謝變化非常劇烈,動物的表觀消化率與日糧的能量水平關系很大。由于羔羊體內乳糖酶活性較高,乳糖進入羔羊體內能夠快速地分解為單糖,是羔羊最易利用的營養(yǎng)物質,所以乳糖是代乳品最好的糖類來源。乳糖是牛奶中天然存在的碳水化合物,配方中常通過乳清粉來添加乳糖,不會引起羔羊的消化不良或是腹瀉的發(fā)生。脂肪和乳糖是代乳品中能量物質主要來源,脂肪含量的增加可提高羔羊代乳品的能量水平,高脂肪含量可改善羔羊體況,提高增重率并有利于減少羔羊腹瀉。祁敏麗[10]研究了日糧能量和蛋白水平對羔羊生長性能和胃腸道發(fā)育的影響,結果表明,能量和蛋白水平對0~2月齡羔羊生長性能和胃腸道發(fā)育的影響比較明顯,對3~4月齡的影響較低。日糧能量和蛋白質水平對羔羊生長發(fā)育同等重要,能量水平對羔羊的屠宰性能、胃腸道重量、瘤胃發(fā)酵參數和微生物多樣性的影響更為顯著。
微生態(tài)制劑、酶制劑、酸度調節(jié)劑、寡糖和多糖等飼料添加劑都被證明對犢牛的生長發(fā)育和機體免疫有積極作用[11]。益生菌對反芻動物的生長有促進作用,并且能增強免疫力、預防疾病,進而提高經濟效益。芽孢桿菌的抗逆性強,易于保存,為了更好地為反芻動物生產服務,研究開發(fā)適合于反芻動物的益生菌尤為重要[12]。就目前報道的試驗結果分析,用于斷奶前后犢牛營養(yǎng)與飼料中的微生態(tài)制劑主要有酵母及酵母培養(yǎng)物、芽孢桿菌、乳酸菌等[13],但目前有關益生菌制劑的研究并不系統(tǒng),特別是在羔羊上尚未見系統(tǒng)的研究報道,只能借鑒犢牛方面的研究資料。
符運勤等[14]研究了地衣芽孢桿菌以及其與枯草芽孢桿菌和植物乳酸菌復合菌的作用,結果表明,益生菌改善了犢牛的日增重和體尺指數,其中,地衣芽孢桿菌及3種復合菌(地衣芽孢桿菌∶枯草芽孢桿菌∶乳酸菌=1∶1∶1)的作用效果更好。其機制可能是由于益生菌提高了犢牛對飼料的利用率,而犢牛正處于快速生長階段,使得營養(yǎng)物質更多用于骨骼發(fā)育。在犢牛飼喂代乳品和開食料時搭配使用,可提高犢牛增重和瘤胃細菌多樣性。
許多研究發(fā)現(xiàn),添加木聚糖酶、葡聚糖酶、纖維素酶和果膠酶等外源酶可以提高動物日糧碳水化合物和非淀粉多糖等的降解,可為瘤胃微生物的生長提供易發(fā)酵的能源。國春艷等[15]研究表明,在反芻動物玉米-豆粕-青干草型日糧的最佳復合酶配方中,纖維素酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、果膠酶和稻殼粉(載體)所占比例分別為20%、5%、5%、2%、2%和66%。
不同于隨母哺乳,代乳品的飼喂要定時定量。創(chuàng)新團隊開展了一系列研究,旨在確定羔羊代乳品的最佳飼喂量,為實現(xiàn)精準飼喂保證羔羊健康生長提供理論依據。岳喜新[5]選用27只羔羊,分為3組(代乳品飼喂水平分別為羔羊體重的1.0%、1.5%、2%),進行為期3個月的試驗,結果表明,代乳品的飼喂水平顯著影響羔羊的體增重和體軀發(fā)育,羔羊的生長性能隨飼喂水平的增加而增加,但代乳品飼喂水平不影響開食料的采食量。綜合生長性能及經濟成本最終確定羔羊在20~50日齡、50~70日齡和70~90日齡時代乳品適宜飼喂水平分別為體重的2.0%、1.5%和1.0%。
創(chuàng)新團隊基于以上研究成果經過多年的研究與實踐,研制出了新的一種0~3月齡羔羊的代乳品,此研究的代乳品屬于配方產品。與常規(guī)代乳品一樣,主要依據羊奶中的營養(yǎng)物質的含量配制,使代乳品中多種維生素、微量元素和氨基酸的含量均高于母羊奶中的含量,并且比例適宜,這樣可以充分滿足羔羊對核心營養(yǎng)素的需求。代乳品選用經濃縮處理的優(yōu)質植物蛋白質粉和動物蛋白質,經霧化和乳化等現(xiàn)代加工工藝制成,含有羔羊生長發(fā)育所需要的蛋白質、脂肪、乳糖、鈣、磷、必需氨基酸、脂溶性維生素、水溶維生素、多種微量元素等營養(yǎng)物質和活性成分及免疫因子。代乳品可以在羔羊吃完初乳后,代替母羊奶喂養(yǎng)羔羊,在生產中已經產生巨大經濟效益。本代乳品的特點:
①合理使用飼料原料和添加劑:以小麥蛋白粉、花生蛋白粉替代羔羊代乳品中約50%的大豆蛋白,減少羔羊應激,提高營養(yǎng)物質消化率,降低腹瀉率。
②添加微生物制劑,改善了羔羊消化道微生物組成,提高健康情況。
③添加纖維降解復合酶,提高羔羊對植物性飼料的消化率,減少營養(yǎng)性腹瀉發(fā)生。
④補充氨基酸,調整飼料氨基酸平衡,促進生長,改善肉質,適當降低粗蛋白含量,降低飼料成本。
此外,根據羔羊體弱易感染疾病的特點,代乳品中的免疫球蛋白、低聚糖、微生態(tài)制劑和復合酶為添加物,從而保證了羔羊的免疫體系的建立和對病原菌的抑制。采用原有技術飼喂0~3月齡羔羊,可完全替代母乳,達到近似增重效果,但如果采食量過大,羔羊易出現(xiàn)消化不良,腹瀉漲肚等現(xiàn)象;而采用本發(fā)明提供的代乳品飼喂0~3月齡羔羊,可提高羔羊的生長性能,促進瘤胃增長,改善羔羊健康狀況[16]??梢姳景l(fā)明提供的0~3月齡羔羊的代乳品效果優(yōu)于原有技術。此羔羊專用代乳品,首先滿足了羔羊對各類營養(yǎng)素和免疫因子的需要,此外也具備乳用特征以保持代乳品的乳化性能。
試驗選用45只新生羔羊,隨機分成5組,飼喂5種羔羊代乳品(對照組1、2、3、4及試驗組,見表1),每組9只,單圈飼養(yǎng),15日齡內隨母哺乳,20日齡后完全飼喂代乳品。整個試驗期,飼喂本文所述羔羊代乳品的試驗組,總增重和平均日增重比對照組1高18.61%和18.66%(見表1);與對照2組、對照3組和對照4組相比,試驗組羔羊的平均日增重分別提高了12.28%、4.58%和8.14%。另外,與對照1組、對照2組相比,試驗組羔羊的瘤胃鮮重高出25.92%、17.67%,且差異顯著,復胃總重高出13.25%、8.37%。結果表明:試驗組的代乳品飼喂效果優(yōu)于對照組的飼喂效果,而且添加微生物和酶菌復合制劑的效果優(yōu)于只添加一種的效果。一種0~3月齡羔羊代乳品相較于對照組1代乳品提升了羔羊日增重和顆粒料采食量,并且促進了瘤胃發(fā)育。
我國傳統(tǒng)方式下羔羊隨母哺乳易造成羔羊營養(yǎng)缺乏,發(fā)病率高,羔羊成活率受到威脅,生產損失大。本專利之前,早期斷奶羔羊主要進食其他動物代乳品和固體開食料,造成消化不良,發(fā)育受阻,死亡率居高不下。本代乳品實現(xiàn)了羔羊1~2周齡斷母乳,斷奶羔羊進食代乳品健康生長,消化系統(tǒng)發(fā)育良好,日增重200 g以上,5~6個月齡即達到出欄體重,高于母乳飼喂的羔羊,特別是在北方牧區(qū)冬春季枯草期飼料和營養(yǎng)供給不足的情況下,增重、提高成活率的效果更加顯著。本專利技術被中國農業(yè)科學院列為“百項重點推廣成果”,被農業(yè)部列為“羊產業(yè)主推技術”,產品已在全國的31個省區(qū)示范應用,效果顯著,深受農牧民的喜愛。對傳統(tǒng)養(yǎng)羊業(yè)的技術產生了變革,對現(xiàn)代養(yǎng)羊業(yè)科技發(fā)展有巨大的推動作用。
表1 不同代乳品對羔羊日增重和復胃發(fā)育的影響
通過多年的推廣應用,提高了農牧民使用科學技術的意識,增加了經濟收入,在專利實施地區(qū)逐步形成了母羊2年3產或1年2產的科學飼養(yǎng)技術規(guī)范,母羊群和羔羊群健康、活潑,這極大促進了農牧民養(yǎng)殖方法的更新和飼養(yǎng)技術的進步、降低了飼料成本并提高經濟效益。同時,羔羊早期斷奶還可以使母羊產后及時恢復體況,充分發(fā)揮母羊的繁殖潛力,為規(guī)模化和工廠化養(yǎng)羊提供充足的羊源,提高羊肉市場供給量,豐富人民餐桌,改善膳食結構,特別是保障了特殊飲食習俗的民族和地域的肉羊供給量,提高了人民生活幸福指數。另外,本專利技術的實施,在一定程度上減少了基礎母羊群的必需保有量,降低了母羊放牧對草場的載畜量壓力;此項技術可以使牧區(qū)羔羊在6個月達到出欄體重,減少放牧6個月以上,客觀上減輕了放牧對草場的壓力,保護了草原生態(tài)。在農區(qū)推行舍飼半舍飼飼養(yǎng)技術模式,保障了規(guī)?;B(yǎng)殖條件下羔羊健康水平,加快時代周轉,提高了養(yǎng)殖效益,保護了生態(tài)環(huán)境。
我國養(yǎng)羊業(yè)正由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化、集約化方向轉變,肉羊行業(yè)逐漸向提供優(yōu)質羊肉靠攏。而工廠化生產優(yōu)質羊肉客觀上要求母羊多胎、多產,快速繁殖,羔羊成活率高,生長快,發(fā)育整齊。羔羊早期斷奶,飼喂代乳品是現(xiàn)代養(yǎng)羊業(yè)發(fā)展的有效措施。營養(yǎng)全面、易于消化吸收的優(yōu)質代乳品,有效解決了實際生產中因母羊體質弱或因多胎等情況造成的乳汁不足羊無奶可吃的難題,為羔羊早期斷奶、快速生長提供了保障。羔羊代乳品的研究與應用保障了羔羊斷奶時從母乳向固體飼料的平穩(wěn)過渡,緩解了斷奶應激。同時,“一種0~3月齡羔羊代乳品(CN 102894218 B)”中新型原料替代技術的研究及生物添加劑的應用將有助于控制養(yǎng)殖成本和保障羔羊健康。