付太銀

(臨清市畜牧獸醫(yī)局，山東臨清 202600)

綜 述

初乳營(yíng)養(yǎng)組成、質(zhì)量狀況及熱處理技術(shù)研究概述

付太銀

(臨清市畜牧獸醫(yī)局，山東臨清 202600)

初乳是犢牛獲取營(yíng)養(yǎng)、能量、抗體的重要來源。不同個(gè)體間初乳質(zhì)量有著明顯的差異，特別是免疫球蛋白含量和病原微生物數(shù)量。熱處理可以在保證免疫蛋白含量的同時(shí)，減少初乳中微生物總數(shù)，在牧場(chǎng)中可以成功應(yīng)用。

初乳；犢牛；質(zhì)量；熱處理

初乳是指產(chǎn)犢后24h內(nèi)乳腺分泌的乳汁[1]。對(duì)初生犢牛而言，初乳是重要的營(yíng)養(yǎng)和能量來源[2、3]。盡早給犢牛提供足夠數(shù)量(至少達(dá)到100g IgG)的優(yōu)質(zhì)初乳對(duì)犢牛存活和健康至關(guān)重要[2]。

本文中所指初乳，系指產(chǎn)犢后第一次收集的初乳。

1 基本營(yíng)養(yǎng)組成與變化

1.1 營(yíng)養(yǎng)組成

2012年，一項(xiàng)全美范圍的調(diào)查結(jié)果顯示(Morrill et al.)，初乳IgG濃度變化范圍為<1.8～200.2 mg/mL，平均值為68.8 mg/mL(SD = 32.9)。脂肪、蛋白、乳糖、其他固形物、總固形物含量平均值為分別5.6%(SD=3.2)、12.7%(SD=3.3)、2.9%(SD=0.5)、4.3%(SD=0.5)、22.6%(SD=4.7)[4]。

初乳中Ca、P、Mg、Na、Fe、Zn、Cu、Mn濃度分娩時(shí)最高，分別為209mg/dl、175 mg/dl、31 mg/dl、69 mg/dl、2 ppm、17.2 ppm、0.12 ppm、0.06 ppm[5]。

1.2 變化

母牛產(chǎn)犢后，每次擠乳IgG含量下降都很快，特別是前三次擠乳，每次IgG濃度下降率達(dá)50%以上；到第8次，已經(jīng)降到10mg/ml以下[6]。

礦物質(zhì)含量隨時(shí)間推移迅速下降，至產(chǎn)后24小時(shí)，初乳中Ca、P、Mg、Na、Fe、Zn、Cu、Mn濃度分別降至143 mg/dl、125 mg/dl、14.5 mg/dl、58 mg/dl、1.2 ppm、6.4 ppm、0.08 ppm、0.03 ppm。產(chǎn)后24小時(shí)內(nèi)初乳中K濃度基本不變，保持在148 mg/dl～158 mg/dl[5]。

1.3 影響因素

初乳產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)組成不受犢牛性別影響[5]。

初乳IgG含量隨胎次增加而升高(\%P\%≤0.05)，1、2、3及以上胎次濃度平均值分別為42.4 mg/mL、68.6 mg/mL、95.9 mg/mL[3][4][6][7]。

頭胎牛初乳脂肪含量最高(\%P≤0.05)，蛋白沒有這種表現(xiàn)，其他固形物和總固形物在2胎牛最低(P\%≤0.05)[4]。

初乳中Ca、P濃度隨胎次增長(zhǎng)而顯著降低，但3胎以后基本保持不變。Mg的變化與Ca、P相似。產(chǎn)后96h時(shí)，乳中礦物質(zhì)含量不受胎次影響[5]。

品種在一定程度上影響初乳質(zhì)量。埃爾郡奶牛、瑞士褐牛、根西奶牛、荷斯坦奶牛、娟?yáng)排５炔煌贩N相比，娟?yáng)排３跞橹蠭gG、IgA、gM含量最高，荷斯坦奶牛IgG含量最低，根西奶牛IgA、gM含量最低，差異顯著[8]。

不同個(gè)體初乳混合后，IgG、蛋白、總固形物均下降(\%P\%≤0.05)。脂肪、乳糖、其他固形物沒有差異[4]。

2 初乳質(zhì)量

目前判定初乳質(zhì)量的指標(biāo)主要有兩個(gè)，一個(gè)是IgG含量，一個(gè)是總細(xì)菌計(jì)數(shù)或總大腸桿菌計(jì)數(shù)，行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)分別為>50 mg /mL、<100,000 cfu/mL、<10,000 cfu/mL。

2.1 基本情況

Morrill的研究顯示，美國(guó)70.6%的初乳IgG濃度高于行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)(50 mg/mL)，54.8%樣本的總細(xì)菌計(jì)數(shù)<100,000 cfu/mL，但只有39.4%的初乳兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)合格。31.2%初乳IgG合格但總細(xì)菌計(jì)數(shù)超標(biāo)，15.4%初乳總細(xì)菌計(jì)數(shù)合格但I(xiàn)gG不足，兩個(gè)指標(biāo)都不合格的比例達(dá)14.0%。同時(shí)，初乳質(zhì)量還受到地域的影響[4]。

2.2 潛在風(fēng)險(xiǎn)

2.2.1 免疫蛋白 Morrill的研究顯示，美國(guó)范圍內(nèi)，幾乎30%的初乳IgG含量<50 mg/mL[4]，另一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果估計(jì)，美國(guó)牧場(chǎng)40%以上的后備母牛初乳IgG<10 g/L(USDA:APHIS, 1993)[9]。在挪威，57.8%的初乳樣本IgG含量低于50g/L[3、7]。

2.2.2 病原微生物 盡管初乳有著眾多的益處，它還可能成為新生犢牛面臨病原微生物侵害的潛在渠道。微生物群可通過多種途徑出現(xiàn)在初乳中，包括乳腺直接分泌，在擠奶、存貯、飼喂過程中被污染，或在存貯過程中增殖[9、10、11]。被病原微生物污染的初乳可能導(dǎo)致急性或慢性疾病[10]。

幾乎43%的樣本總細(xì)菌計(jì)數(shù)>100,000 cfu/mL，16.9%的樣本>1 ,000,000 cfu/mL[4]。

兩個(gè)獨(dú)立的商業(yè)牧場(chǎng)觀察研究報(bào)道，指出82%、92%的初乳樣本中細(xì)菌含量超出最低界限，說明大量喂給犢牛的初乳沒有達(dá)到微生物控制標(biāo)準(zhǔn)[11]。

從初乳中可以分離出來的致病菌有：沙門氏菌、埃希氏菌、分支桿菌、副結(jié)核菌、李斯特菌、彎曲桿菌、鏈球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、支原體、白血病毒等[9、10、11]。

飼喂劣質(zhì)初乳導(dǎo)致被動(dòng)免疫失敗幾率增加，并在日增重、發(fā)病率、死亡率及日后生產(chǎn)性能等方面造成諸多負(fù)面影響。

3 熱處理

針對(duì)初乳中致病菌嚴(yán)重污染的潛在危險(xiǎn)，研究人員進(jìn)行了長(zhǎng)期的、不同處理方法的探索，主要有發(fā)酵、化學(xué)處理、熱處理、紫外線照射等。迄今為止，熱處理技術(shù)最為成熟，并且已有商用設(shè)備應(yīng)用，不論是在實(shí)驗(yàn)室還是在商業(yè)牧場(chǎng)，都取得理想效果[9、10、11]。

利用傳統(tǒng)的巴氏殺菌法(62.5℃～73℃)對(duì)初乳進(jìn)行處理，會(huì)產(chǎn)生不能接受的免疫蛋白變性和黏稠度的變化。目前熱處理的程序一般是在60℃溫度下持續(xù)60 min[9、10、11]。

Ragsdale and Brody (1923)報(bào)道，初乳可以安全的在60℃條件下加熱3 h，而不會(huì)使免疫蛋白變性或產(chǎn)生不希望看到的結(jié)果[11]。

在60℃下處理60min，可以顯著降低或消除病原體數(shù)量，包括支原體、李斯特菌、大腸桿菌、沙門氏菌和副結(jié)核菌等，顯著降低菌落總數(shù)和總大腸桿菌計(jì)數(shù)，不會(huì)影響初乳黏稠度，同時(shí)保持IgG濃度和營(yíng)養(yǎng)成分[9、10、11]。

熱處理前后，初乳總細(xì)菌計(jì)數(shù)分別為5.6 log10 cfu/mL、3.5 log10 cfu/mL，總大腸桿菌計(jì)數(shù)分別為4.7log10 cfu/mL、2.1log10 cfu/mL(\%P\%< 0.05)[10]。在另一試驗(yàn)中，熱處理前后初乳總細(xì)菌計(jì)數(shù)分別為5.4log10 cfu/mL、3.6 log10 cfu/mL，總大腸桿菌計(jì)數(shù)分別為4.4 log10 cfu/mL、2.3 log10 cfu/mL(\%P\%<0.0001)[11]。

IgG的吸收同初乳中總細(xì)菌計(jì)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。特別是總大腸桿菌計(jì)數(shù)與血清IgG和犢牛健康高度相關(guān)。與新鮮初乳相比，飼喂熱處理后的初乳，犢牛血清IgG濃度顯著升高(18.0 mg/mL vs 15.4 mg/ml)?；疾『桶l(fā)生腹瀉風(fēng)險(xiǎn)顯著降低(30.9% vs 36.5%；16.5% vs 20.7%)，并能顯著提高犢牛吸收IgG的效率[10]。

4 討論

初乳IgG含量大范圍的變異表明，實(shí)際生產(chǎn)中需要提高初乳質(zhì)量的控制、調(diào)整飼喂方案等后續(xù)工作，確保為新生犢牛提供有效免疫保護(hù)[7]。

在60℃時(shí)保持60 min熱處理方案，總體上不改變初乳IgG濃度，然而，更進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，在熱處理過程中，高質(zhì)量的初乳比中低質(zhì)量初乳要損失更多的IgG。70～79.9 mg/mL濃度的初乳，熱處理后要損失6.7 mg/mL或8.8%的IgG，初始濃度≥80 mg/mL時(shí)要損失9.8 mg/mL或9.8%的IgG，而初始濃度在50～59.9 mg/mL時(shí)，只損失1.0 mg/mL或1.9%[9、11]。這個(gè)損失固然可以接受，但在更精確溫度和時(shí)間控制下進(jìn)行深入研究，仍有必要。

成功的熱處理需要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定程序，避免IgG過多的損失或黏稠度嚴(yán)重變化。決定因素包括精確的溫度控制，防止溫度波動(dòng)過大(≥1℃)，60℃熱處理時(shí)前后的快速加熱和冷卻、處理全程的持續(xù)攪拌[11]。

盡管總大腸桿菌計(jì)數(shù)<10,000 cfu/mL被眾多牧場(chǎng)視為一個(gè)合理的判定標(biāo)準(zhǔn)，但有數(shù)據(jù)顯示，總大腸桿菌計(jì)數(shù)和血清IgG濃度之間呈線性負(fù)相關(guān)，而不是曲線相關(guān)，對(duì)總大腸桿菌計(jì)數(shù)來說，沒有最佳閾值，只能是越低越好。同時(shí)，盡管總細(xì)菌計(jì)數(shù)和總大腸桿菌計(jì)數(shù)高度相關(guān)，但總大腸桿菌計(jì)數(shù)與血清IgG的相關(guān)度更高[10]。因此，對(duì)犢牛血清IgG濃度和患病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)來說，總大腸桿菌計(jì)數(shù)這一指標(biāo)具有更高價(jià)值，對(duì)總大腸桿菌計(jì)數(shù)這一行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值和意義還需要進(jìn)一步評(píng)估和研究。

[1] Jaster, E. H. 2005. Evaluation of quality, quantity, and timing of colostrum feeding on immunoglobulin G1 absorption in Jersey calves[J]. Dairy Sci. 88:296-302.

[2] 《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要》(2001年)[M]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, P321.

[3] Blum, J.W, and H. Hammon. 2000. Colostrum effects on the gastrointestinal tract, and on nutritional, endocrine and metabolic parameters in neonatal calves.Livest. Prod[J]. Sci. 66:151-159.

[4] K. M. Morrill , E. Conrad , A. Lago, et al. Tyler Nationwide evaluation of quality and composition of colostrum on dairy farms in the United States[J]. Dairy Sci. 95 :3997-4005.

[5] SHIN.ICHI KUME and SHINOBU TANABE Effect of Parity on Colostral Mineral Concentrations of Holstein Cows and Value of Colostrum as a Mineral Source for Newborn Calves[J]. Dairy Sci.76：1654-1660 J Dairy Sci 64:1727-1730.

[6] 李忠秋，牛初乳IgG含量測(cè)定及免疫膠體金半定量法的建立與應(yīng)用[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[7] S. M. Gulliksen, K. I. Lie, L. Slver et al. Factors Associated with Colostrum Quality in Norwegian Dairy CowsJ [J]. Dairy Sci. 91:704-712.

[8] L. D. Muller, D. K. Ellinger Colostral Immunoglobulin Concentrations Among Breeds of Dairy Cattle[J].Journal of Dairy Scionce V64.1727-1729.

[9] J. A. Elizondo-Salazar , B. M. Jayarao , and A. J. Heinrichs Effect of Heat Treatment of Bovine Colostrum on Bacterial Counts, Viscosity, and Lmmunoglobulin G ConcentrationJ. Dairy Sci. 93 :961-967.

[10] S. M. Godden , D. J. Smolenski , M. Donahue, et al. Fetrow Heat-treated colostrum and reduced morbidity in preweaned dairy calves: Results of a randomized trial and examination of mechanisms of effectiveness J. Dairy Sci. 95 :4029-4040.

[11] M. Donahue , S. M. Godden , R. Bey , S. Wells, et al. Fetrow Heat treatment of colostrum on commercial dairy farms decreases colostrum microbial counts while maintaining colostrum immunoglobulin G concentrations J. Dairy Sci. 95 :2697-2702

Study on composition,quality,and heat treatment of colostrum

FU Tai-yin
(LinqingDepartmentofAnimalhusbandryandVeterinaryServices,LingqingShandong252600)

Colostrum is an important source of nutritional,energical,and antimicrobial factors for a newborn calf.Colostrum quality varies distinctly among individual cows.Mainly in IgG concentra-tions and bacteria pathegon counts.Heat treatment can be successfully conducted on commercial dairy farms by farm staff to decrease colostrum microbial counts while maintaining colostrum IgG concentrations.

colostrum,calf,quality,heat treatment

2014-12-19 修改日期:2015-01-12

付太銀( ),男,漢族,主要從事工作：基層畜牧技術(shù)推廣。

S8-1

A

1001-9111(2015)02-0060-03