管曉軒 高 民 趙 濛 宋利文 王 典 蘭儒冰 孫滿吉* 胡紅蓮*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,哈爾濱150000;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動物營養(yǎng)與飼料研究所,呼和浩特010031;3.內(nèi)蒙古優(yōu)然牧業(yè)有限責(zé)任公司,呼和浩特010080)
犢牛腹瀉頻發(fā)是目前奶牛產(chǎn)業(yè)中突出的一個現(xiàn)實問題,腹瀉導(dǎo)致犢牛死亡率不斷攀升,后備牛源不足,給奶牛產(chǎn)業(yè)帶來重創(chuàng),嚴(yán)重影響了整個畜牧產(chǎn)業(yè)的高效健康發(fā)展。以往大多數(shù)采用抗生素來治療犢牛腹瀉,然而大量使用抗生素嚴(yán)重威脅到了動物的健康和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),甚至對人類健康也存在著巨大的潛在危害[1]。隨著無抗時代的到來和“防重于治”理念的轉(zhuǎn)變,微生態(tài)制劑因其具有作用效果好、無毒副作用、無殘留、不污染環(huán)境等優(yōu)點已逐漸成為綠色飼用抗生素代替品的新選擇,具有廣闊的應(yīng)用前景和開發(fā)潛力[2]。近年來,在豬、雞、鴨、牛、羊上的眾多研究表明,微生態(tài)制劑在提高動物的生長、生產(chǎn)性能,改善機體抗氧化、免疫功能,提升畜產(chǎn)品品質(zhì),改善健康狀況等方面發(fā)揮著巨大作用,尤其在幼齡動物促生長和抗病力上起著正向作用。Kawakami等[3]研究表明,給犢牛飼喂含酵母和乳酸菌的代乳品,其平均日增重(average daily gain,ADG)和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高,腹瀉率顯著降低,生長發(fā)育明顯加快。Guo等[4]也發(fā)現(xiàn),添加以雙歧桿菌、干酪乳桿菌、糞鏈球菌和釀酒芽孢桿菌組成的復(fù)合微生態(tài)制劑,可以降低犢牛腹瀉率和糞便評分,腹瀉率由70%降至10%,具有替代抗生素的潛力。犢牛出生后4周齡以內(nèi)是其腹瀉高發(fā)期,犢牛腹瀉是目前生產(chǎn)中面臨的重大難題和技術(shù)瓶頸。因此,本試驗以新生至斷奶前犢牛為試驗動物,研究復(fù)合微生態(tài)制劑對犢牛生長性能、腹瀉率及血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)的影響,旨在為復(fù)合微生態(tài)制劑作為抗生素替代品在犢牛抗腹瀉中科學(xué)、合理的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
試驗選取犢泄克(Bimulac extra)和犢益康(Calf protector)2種復(fù)合微生態(tài)制劑,其中犢泄克主要有效成分及含量為:地衣芽孢桿菌≥5.7×1010CFU/kg,枯草芽孢桿菌≥5.7×1010CFU/kg,免疫球蛋白G(IgG)≥5%。犢益康主要有效成分及含量為:地衣芽孢桿菌≥3.7×1010CFU/kg,枯草芽孢桿菌≥3.7×1010CFU/kg,屎腸球菌≥6.0×1010CFU/kg,IgG≥5%,維生素A 8×105~12×105IU/kg,維生素C≥12 000 mg/kg。
試驗在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市杭錦后旗科豐牧場進行,試驗時間為2021年9月至2021年11月,試驗期為60 d。
選取健康狀況良好的新生荷斯坦?fàn)倥?0頭,采用單因素隨機分組設(shè)計,按體重[(42.67±1.07) kg]相近原則分為3組,每組10頭牛。對照組(C組)按照牧場飼養(yǎng)管理模式進行,于出生后4 h之內(nèi)飼喂初乳4 L。犢泄克組(B組)在C組飼喂模式基礎(chǔ)上,2~11日齡每天將10 g犢泄克添加到牛乳飼喂。犢泄克+犢益康組(BP組)在C組飼喂模式基礎(chǔ)上,犢牛攝入初乳后立刻灌服犢益康30 mL,2~11日齡每天將10 g犢泄克添加到牛乳飼喂。12~60日齡所有試驗犢牛每天飼喂牛乳和開食料。
試驗期共60 d,每日于07:00和17:00飼喂牛乳,自由飲水。為了促進犢牛瘤胃盡早發(fā)育,于7日齡時引導(dǎo)所有試驗犢牛采食易消化、易吸收的顆粒型開食料,讓其自由采食,按照剩余料不超過飼喂量10%的原則調(diào)整飼喂量。整個試驗期間,犢牛按照牧場常規(guī)犢牛島飼養(yǎng)管理,每周對犢牛島進行1次消毒,每天保持牛舍干燥衛(wèi)生。開食料由內(nèi)蒙古牧泉元興飼料有限公司提供,其組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 開食料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.5.1 生長性能
試驗期間每天準(zhǔn)確記錄犢牛開食料的投料量和剩料量,計算犢牛平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)。分別于犢牛1、30、60日齡晨飼前稱量犢牛體重,計算犢牛ADG。根據(jù)ADFI和ADG計算飼料效率(feed efficiency,F(xiàn)E)。
1.5.2 腹瀉率
從犢牛出生1日齡開始每天拍照并記錄各組犢牛的糞便情況,據(jù)糞便評分標(biāo)準(zhǔn),評分大于3分的判斷為發(fā)生腹瀉,糞便評分標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。同時記錄犢牛腹瀉天數(shù)、腹瀉頭數(shù)和腹瀉持續(xù)時間,以首次觀察到犢牛腹瀉和隨后首次觀察到無腹瀉時間的間隔作為腹瀉持續(xù)時間,在腹瀉期間使用硫酸慶大霉素治療。腹瀉率計算公式如下:
腹瀉率(%)=[(腹瀉犢牛數(shù)量×腹瀉天數(shù))/
(試驗犢牛數(shù)量×試驗天數(shù))]×100。
表2 糞便評分標(biāo)準(zhǔn)
1.5.3 血液采集與測定
分別于犢牛1、30和60日齡時,從每組動物中隨機選取5頭,于晨飼前空腹頸靜脈采血20 mL,室溫靜置后3 000 r/min離心15 min,分離血清,將血清分裝于離心管中置于液氮中冷凍保存。
血清生化指標(biāo)包括總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、總膽固醇(TC)、肌酐(CRE)、尿素氮(UN)含量和堿性磷酸酶(ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性,血清抗氧化指標(biāo)包括總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化酶(CAT)活性,血清免疫指標(biāo)包括白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-4(IL-4)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、IgG含量,均采用上海優(yōu)選生物科技有限公司提供的試劑盒測定。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2019軟件初步處理,用SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(one-way ANOVA),若差異顯著,則用最小顯著性差異法(LSD)檢驗組間差異。結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示,P<0.05為差異顯著。
從表3可以看出,與C組相比,1~30日齡,B組和BP組的ADG分別提高了13.51%(P>0.05)和35.13%(P<0.05);1~60日齡,B組和BP組的ADG分別提高了7.94%(P>0.05)和17.46%(P<0.05)。各組之間ADFI和FE無顯著差異(P>0.05)。
表3 復(fù)合微生態(tài)制劑對斷奶前犢牛生長性能和腹瀉率的影響
續(xù)表3項目Items組別 GroupsC BBP SEMP值P-value腹瀉率 Diarrhea rate/%1~30日齡 1 to 30 days of age12.49.45.31~60日齡 1 to 60 days of age7.45.03.1腹瀉持續(xù)時間 Diarrhea duration time/d1.861.671.60
與C組相比,1~30日齡,B組和BP組的腹瀉率分別降低了24.2%和57.3%;1~60日齡,B組和BP組的腹瀉率分別降低了32.4%和58.1%;B組和BP組的腹瀉持續(xù)時間分別降低了10.2%和14.0%。
從表4可以看出,與C組相比,BP組的30日齡血清TG含量和60日齡血清UN含量顯著降低(P<0.05)。各組之間血清TP、ALB、GLB、GLU、HDL-C、LDL-C、TC、CRE含量及ALP、ALT、AST活性無顯著差異(P>0.05)。
表4 復(fù)合微生態(tài)制劑對斷奶前犢牛血清生化指標(biāo)的影響
續(xù)表4項目Items日齡Days of age組別 GroupsCBBPSEMP值P-value堿性磷酸酶ALP/(U/L)10.340.310.350.030.216300.220.220.250.010.070600.260.270.320.010.058谷丙轉(zhuǎn)氨酶ALT/(U/L)12.972.612.910.150.642302.753.253.240.240.702602.282.492.650.080.180谷草轉(zhuǎn)氨酶AST/(U/L)136.6834.7235.210.850.6813032.1034.2333.771.050.7426035.5836.0936.490.650.881肌酐CRE/(nmol/L)131.2931.5729.800.400.1493027.3427.1026.270.310.3586023.7323.4123.810.510.951尿素氮UN/(mg/mL)10.180.170.200.020.889300.250.230.220.020.869600.28a0.23ab0.21b0.040.032
從表5可以看出,與C組相比,BP組的30和60日齡血清T-AOC、SOD和GSH-Px含量顯著提高(P<0.05)。各組之間血清MDA含量和CAT活性無顯著差異(P>0.05)。
表5 復(fù)合微生態(tài)制劑對斷奶前犢牛血清抗氧化指標(biāo)的影響
如表6可以看出,與C組相比,BP組的30、60日齡血清IgA含量分別提高了16.5%(P<0.05)和9.7%(P<0.05),B組的30和60日齡血清IgA含量分別提高了9.2%(P<0.05)和2.9%(P>0.05)。BP組的30日齡血清IgG含量顯著高于C組和B組(P<0.05)。
表6 復(fù)合微生態(tài)制劑對斷奶前犢牛血清免疫指標(biāo)的影響
與C組相比,B組和BP組的30日齡血清IL-4含量分別提高了14.3%(P>0.05)和21.8%(P<0.05),60日齡血清TNF-α含量分別降低了9.6%(P>0.05)和11.5%(P<0.05)。各組之間血清IL-2和IL-1β含量差異不顯著(P>0.05)。
ADG、ADFI和FE最能夠體現(xiàn)犢牛生長性能情況,犢牛時期是奶牛一生中的關(guān)鍵階段,這個時期的生長性能對其成年后產(chǎn)奶潛力的發(fā)揮至關(guān)重要。然而犢牛出生后由母體子宮環(huán)境到體外自然環(huán)境,由依賴母乳生存到采食植物性為主的飼料生存,由不反芻到反芻發(fā)生了巨大變化,而其身體生理機能發(fā)育卻尚未完善,極易引發(fā)多種疾病,腹瀉是其常發(fā)病之一。以往研究表明,微生態(tài)制劑可以明顯提高動物的生長性能,降低腹瀉率。例如含有枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌和釀酒酵母的復(fù)合菌發(fā)酵稻草可以提高安格斯牛的ADG和ADFI,降低料重比[5];復(fù)合益生菌可以顯著降低犢牛的腹瀉率[6];含有雙歧桿菌、芽孢桿菌、乳酸菌的復(fù)合微生態(tài)制劑可以顯著提高斷奶犢牛的ADG和ADFI,降低料重比,改善其生長性能[7]。與前人研究結(jié)果相似,本試驗中,BP組犢牛的ADG顯著提高,F(xiàn)E較C組和B組提高,并且B組和BP組腹瀉率較對照組1~30日齡分別降低了24.2%和57.3%,1~60日齡分別降低了32.4%和58.1%,這可能是因為復(fù)合微生態(tài)制劑中大量含有枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌、免疫球蛋白等活性物質(zhì),這些營養(yǎng)活性物質(zhì)不僅能夠提高犢牛免疫力,還可以提高飼料在胃腸道中的消化率,有助于降低其腹瀉率;本試驗中,復(fù)合微生態(tài)制劑增加胃腸道有益菌的定植,免疫球蛋白和維生素作為營養(yǎng)物質(zhì),促進有益菌生長,同時抑制致病菌的繁殖,維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。同時這些營養(yǎng)活性物質(zhì)在消化代謝過程中可能會產(chǎn)生酶類物質(zhì)和一些促生長化合物,可以促進犢牛生長。本試驗中,BP組的抗腹瀉效果要優(yōu)于B組,這可能是由于犢益康中還含有豐富的維生素A和維生素C等,這些活性物質(zhì)對犢牛健康生長發(fā)揮著重要作用,同時犢泄克與犢益康中的活性成分可能產(chǎn)生了協(xié)同疊加作用,共同作用提高了犢牛降腹瀉能力。
血清生化指標(biāo)是評價動物機體代謝情況及健康狀況的重要指標(biāo)。在本試驗中,與C組相比,B組和BP組犢牛血清TP、ALB、GLB、GLU、HDL-C、LDL-C、TC、CRE含量及ALP、ALT、AST活性無顯著差異,說明添加復(fù)合微生態(tài)制劑對犢牛肝臟、腎臟等臟器功能及血糖、血脂等營養(yǎng)物質(zhì)代謝沒有產(chǎn)生不良影響。TG可以反映機體的脂代謝情況,TG值越高,表示機體脂肪利用率越低[8]。本試驗發(fā)現(xiàn)添加復(fù)合微生態(tài)制劑降低了犢牛血清TG含量,30和60日齡時B組和BP組血清TG含量均低于C組,且30日齡時,BP組的TG含量顯著低于C組,說明補飼復(fù)合微生態(tài)制劑能夠促進犢牛對脂肪的吸收。血清UN含量可反映機體對飼糧蛋白質(zhì)的利用率,血清UN含量下降,說明動物對飼糧中的蛋白質(zhì)利用率提高。本試驗中,B組和BP組的血清UN含量在30日齡和60日齡時均低于C組,并且60日齡時BP組的血清UN含量顯著低于C組,說明添加復(fù)合微生態(tài)制劑可以改善犢牛對蛋白質(zhì)的利用率,有利于促進蛋白質(zhì)的吸收,提升犢牛的生長性能。
動物體內(nèi)可以持續(xù)分泌大量的抗氧化物質(zhì),以清除體內(nèi)過剩的自由基,從而維持機體的動態(tài)平衡,保持健康,防止氧化損傷。提高動物的抗氧化能力也是提高動物生長、生產(chǎn)性能的一個重要途徑。血清T-AOC、SOD、MAD、GSH-Px等指標(biāo)能夠反映機體的抗氧化能力。前人在牛、馬羊、豬、雞研究表明,微生態(tài)制劑可顯著提高血清T-AOC和SOD、GSH-Px活性,降低MDA含量,具有改善機體抗氧化系統(tǒng),減輕氧化應(yīng)激造成損害的能力[9-13]。另外,白雪等[14]研究也再次證實,復(fù)合微生態(tài)制劑聯(lián)合寡聚糖可提高斷奶犢牛血清中SOD和CAT活性,并顯著降低血清MDA含量。本試驗中,與C組相比,B組犢牛血清T-AOC和SOD、GSH-Px活性提高;BP組犢牛血清T-AOC和SOD、GSH-Px活性提高,且血清MDA含量降低,結(jié)果與上述研究相一致,表明復(fù)合微生態(tài)制劑具有提高犢牛血清抗氧化能力的作用,且犢泄克+犢益康2種微生態(tài)制劑聯(lián)合添加其抗氧化能力更強,更有利于促進犢牛的生長性能。
犢牛血清免疫指標(biāo)主要是免疫球蛋白和細胞因子。免疫球蛋白是評價動物體液免疫的重要指標(biāo),是機體免疫功能的直接體現(xiàn)。細胞因子是由免疫細胞合成和分泌的小分子多肽,具有調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、參與炎癥反應(yīng)等多種功能。微生態(tài)制劑對動物機體免疫功能的影響在豬、雞、牛上已有許多報道,結(jié)果大體一致但也有略微差異,例如添加復(fù)合微生態(tài)制劑可顯著提高仔豬血清IgM、IgG、IL-2、干擾素-γ(IFN-γ)含量[15-16],顯著提高肉雞血清IgA、IgG含量[17],顯著提高肉牛血清IgA、IgM、IgG含量[18],顯著提高奶牛血清IgA、IgG、IL-2、IFN-γ含量。也有研究表明,添加復(fù)合微生態(tài)制劑可降低斷奶羔羊血清TNF-α、IL-4含量[19]。本試驗中,添加復(fù)合微生態(tài)制劑可提高犢牛血清IgA、IgG、IL-4含量,降低血清TNF-α含量,尤其BP組可顯著提高犢牛血清IgA含量(30、60日齡)、IgG含量(30日齡)、IL-4含量(30日齡),并顯著降低血清TNF-α含量(60日齡),表明復(fù)合微生態(tài)制劑可提高免疫球蛋白和炎性細胞因子含量,調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答反應(yīng),增強犢牛機體免疫力和抗病力。同時在本試驗條件下,犢泄克+犢益康2種微生態(tài)制劑聯(lián)合添加對提高犢牛免疫力有更好的促進作用,究其原因,可能是因為2種復(fù)合微生態(tài)制劑均可以促進犢牛免疫球蛋白和細胞因子的分泌合成,提高機體免疫功能,而且犢益康中含有大量IgG,提高了犢牛自身的防御能力。
① 犢泄克和犢益康聯(lián)合使用可以提高斷奶前犢牛的生長性能,降低腹瀉率。
② 犢泄克和犢益康聯(lián)合使用可以提高斷奶前犢牛的抗氧化能力和免疫功能。