文│李墨林 付太銀 周磊 王紅(山東省臨清市畜牧獸醫(yī)局)
孟凡明(山東省臨清市大辛莊辦事處農(nóng)技站)
牛初乳質(zhì)量及犢牛飼喂初乳的管理技術(shù)
文│李墨林 付太銀 周磊 王紅(山東省臨清市畜牧獸醫(yī)局)
孟凡明(山東省臨清市大辛莊辦事處農(nóng)技站)
初乳的作用及其重要性眾所周知,新生仔畜出生后通過吸吮初乳可以獲得被動(dòng)免疫,但在許多牧場(chǎng)仍存在被動(dòng)免疫失敗的問題。被動(dòng)免疫失敗受諸多因素影響,主要?dú)w因于飼喂初乳的時(shí)間、數(shù)量和初乳質(zhì)量等。
1.初乳的生成。初乳是乳腺在發(fā)育過程中特定生理階段分泌的產(chǎn)物,具有特殊的營(yíng)養(yǎng)組成和功能。初乳和常乳的主要區(qū)別在于初乳含有高濃度的免疫球蛋白(Ig),特別是IgG1。乳腺分泌物中高濃度IgG1被認(rèn)為是初乳化學(xué)組成的特殊標(biāo)志。
早期研究已經(jīng)確認(rèn),初乳中的免疫球蛋白來(lái)源于母體循環(huán)。初乳生成或者說(shuō)免疫球蛋白從母體循環(huán)中轉(zhuǎn)移到乳腺分泌物中,是一個(gè)獨(dú)立的、有限的時(shí)間階段。對(duì)于反芻動(dòng)物,免疫球蛋白的轉(zhuǎn)移在分娩前數(shù)周(5周左右)便已經(jīng)開始,IgG濃度逐漸升高到一定水平后便保持相對(duì)穩(wěn)定,轉(zhuǎn)移過程在即將分娩或分娩開始時(shí)突然停止。
初乳形成期間,位于乳腺基部分泌細(xì)胞的細(xì)胞膜上的Fc受體與IgG1(不是IgG2)相結(jié)合,通過胞吞作用,穿過乳腺上皮細(xì)胞,將IgG1轉(zhuǎn)移并釋放到初乳中。通過這個(gè)過程,與血清相比,初乳中IgG1濃度可以提高5~10倍。在此期間,每周轉(zhuǎn)移到乳腺分泌物中的IgG甚至可以多達(dá)500克。
初乳生成的啟動(dòng)和調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜,既受到多種激素相互作用的影響,也受到乳腺局部組織機(jī)能的影響。試驗(yàn)研究表明,雌性激素單獨(dú)或與黃體酮一起,影響或觸發(fā)IgG1受體活動(dòng),開始IgG1的轉(zhuǎn)運(yùn)。糖皮質(zhì)激素和前列腺素F2α(PGF2α)會(huì)誘發(fā)與產(chǎn)犢相關(guān)的乳生成提前,導(dǎo)致初乳生成過程縮短或提前結(jié)束。在乳生成開始時(shí),催乳素能夠降低IgG1受體的表達(dá)。乳腺局部組織同樣影響到初乳的生成,在特定時(shí)間內(nèi),單獨(dú)或與已有的主要內(nèi)分泌信號(hào)一起發(fā)揮作用。
2.初乳的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)和功能。初乳中總固形物含量為20%~27%,而常乳只有12%~13%。初乳中含有高水平的免疫球蛋白,在犢牛建立被動(dòng)免疫過程中起著重要作用。奶牛初乳中含有3種主要的免疫球蛋白:IgG、IgM和IgA,所占比例分別為85%~90%、5%、7%。IgG又可以分為IgG1、IgG2兩種,其中IgG1占總IgG的80%~90%。這些免疫球蛋白共同作用,為犢牛提供被動(dòng)免疫,直至犢牛自身主動(dòng)免疫系統(tǒng)發(fā)育完善。初乳中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)是初生犢牛必要的能量來(lái)源。初乳還可以提供多種激素和生長(zhǎng)因子,刺激消化道和其他器官系統(tǒng)的生長(zhǎng)和發(fā)育。
1.質(zhì)量現(xiàn)狀。IgG含量、總細(xì)菌數(shù)或總大腸桿菌數(shù),是評(píng)價(jià)初乳質(zhì)量的兩個(gè)主要指標(biāo)。初乳中免疫球蛋白的數(shù)量變異很大。多個(gè)調(diào)查研究結(jié)果顯示,初乳IgG最小含量為1~8.3毫克/毫升,最高可達(dá)128.6~235毫克/毫升,兩者相差較大,不合格初乳(IgG<50毫克/毫升)所占比例達(dá)29.1%~57.8%。除免疫蛋白數(shù)量低外,初乳還存在病原微生物嚴(yán)重超標(biāo)的問題,超標(biāo)比例達(dá)43%。
2.初乳供體的選擇。供體選擇通常視牧場(chǎng)情況而定,一般要考慮母牛的健康、圍產(chǎn)期管理、免疫狀態(tài)、干奶期長(zhǎng)短或季節(jié)。患有疾病、乳房炎、漏奶或產(chǎn)前擠奶的牛的初乳,應(yīng)該棄用。頭胎牛能夠生產(chǎn)足夠數(shù)量的免疫球蛋白,可以考慮作為合適供體。對(duì)于實(shí)行傳染性疾病控制程序的牧場(chǎng),供體牛在牛副結(jié)核、沙門氏菌、牛支原體乳房炎、金黃色葡萄球菌乳房炎、牛腹瀉病毒、牛白血病病毒等診斷性測(cè)試中需呈陰性。
初乳中Ig含量在分娩結(jié)束時(shí)最高,隨后開始下降。母牛分娩后6、10、14小時(shí)所分泌的乳汁中IgG含量分別下降17%、27%、33%,為了收集到最高質(zhì)量的初乳,盡可能在分娩后1~2小時(shí)內(nèi)進(jìn)行擠奶,最多不要超過6小時(shí)。
3.初乳的保存及管理。細(xì)菌污染嚴(yán)重的初乳影響被動(dòng)免疫獲得。細(xì)菌污染可能發(fā)生在擠奶、存儲(chǔ)、飼喂等各個(gè)環(huán)節(jié)。研究表明,初乳首次收獲過程是防止細(xì)菌污染的關(guān)鍵控制點(diǎn)。因此,為有效避免細(xì)菌污染,在收集初乳前,可對(duì)奶牛乳房進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,確保擠奶、存貯、飼喂等設(shè)備具有良好的使用狀況和衛(wèi)生狀況。所有相關(guān)設(shè)備如奶桶、擠奶設(shè)備、飼喂管等的清潔可參考以下步驟:分解設(shè)備;使用溫水沖掉可見污垢和奶漬;置于含有清潔劑的熱水中;用刷子擦洗所有內(nèi)外表面;使用含有消毒殺菌劑的熱水進(jìn)行沖洗;使用清水徹底沖洗干凈并風(fēng)干。
熱處理也是控制初乳細(xì)菌污染的有效手段,一般程序是在60℃持續(xù)60分鐘,即能保持IgG濃度和營(yíng)養(yǎng)成分,又能顯著減少細(xì)菌數(shù)量。初乳存儲(chǔ)在密封衛(wèi)生的容器里,至少可以保存8~10天。
乳腺內(nèi)的初乳細(xì)菌數(shù)量極少,正常情況下經(jīng)常檢測(cè)不到。室溫條件下,未處理的初乳在擠出的最初24小時(shí)內(nèi)細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)最快。初乳在擠出后2小時(shí)內(nèi)如果不飼喂?fàn)倥?,就?yīng)該進(jìn)行冷藏處理。短期內(nèi)最有效的儲(chǔ)存方法是冷藏的同時(shí)向初乳中添加適量的防腐劑(如0.5%山梨酸鉀),可以顯著減少細(xì)菌數(shù)量,并可穩(wěn)定保持6天。初乳用塑料容器在4℃下儲(chǔ)存,其中的細(xì)胞成分和免疫球蛋白1周內(nèi)仍可保持活性。室溫下,還可添加低水平的甲醛溶液(0.05%)進(jìn)行保存,免疫球蛋白也不會(huì)受到破壞。
不建議對(duì)不同來(lái)源的初乳進(jìn)行混合,以免影響初乳質(zhì)量或傳播疾病。對(duì)冷凍的初乳進(jìn)行解凍時(shí),避免反復(fù)進(jìn)行冷凍—解凍操作,避免溫度過高(>60℃)。
4.初乳質(zhì)量評(píng)定。初乳中IgG含量占總Ig的比例超過85%,因此初乳中IgG含量被看作是評(píng)價(jià)初乳質(zhì)量的標(biāo)志,優(yōu)質(zhì)初乳中IgG含量≥50毫克/毫升。目前,可用于評(píng)估初乳質(zhì)量的方法很多,但并不是所有的技術(shù)都適用于牧場(chǎng)。一個(gè)有效的適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法應(yīng)具備廉價(jià)、快速、易用、準(zhǔn)確這四個(gè)特點(diǎn)。
放射免疫擴(kuò)散試驗(yàn)(RID)被認(rèn)為是檢測(cè)初乳IgG含量的金標(biāo)準(zhǔn),但是需要較長(zhǎng)的時(shí)間(18~24小時(shí))來(lái)確認(rèn)結(jié)果,只能作為一種實(shí)驗(yàn)室評(píng)估手段,而不適用于牧場(chǎng)應(yīng)用。
初乳計(jì)是較早在牧場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用的一種小型儀器,通過測(cè)定初乳的比重,來(lái)間接推算其免疫球蛋白含量,只需花費(fèi)數(shù)分鐘的時(shí)間。2007年,美國(guó)國(guó)家動(dòng)物健康監(jiān)測(cè)體系奶牛研究所公布的數(shù)據(jù)顯示,大約13%的牧場(chǎng)執(zhí)行初乳質(zhì)量評(píng)估程序,其中初乳計(jì)的應(yīng)用最為普遍,所占比例高達(dá)43.7%。但初乳計(jì)儀器本身容易破碎,讀數(shù)受初乳溫度、脂肪和其他固形物影響,以50毫克/毫升為臨界標(biāo)準(zhǔn)時(shí),存在誤差較大、靈敏度低(32%)等缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是速度快、價(jià)格低、不需要經(jīng)驗(yàn),判定標(biāo)準(zhǔn)是比重>1.050(即IgG>50毫克/毫升)。
Brix屈光光度計(jì)(折射計(jì))是近年來(lái)研發(fā)成功的一種設(shè)備,通過測(cè)定初乳總固形物含量來(lái)間接測(cè)得IgG濃度,有著廣闊的市場(chǎng)前景。在對(duì)初乳IgG含量檢測(cè)上,與金標(biāo)準(zhǔn)RID實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果相比,Brix折射計(jì)的靈敏度和特異性都更好,能夠很好區(qū)分初乳的優(yōu)劣。
折射計(jì)檢測(cè)結(jié)果不受初乳溫度影響,5~38℃范圍內(nèi)Brix值沒有顯著差異;對(duì)初乳進(jìn)行多次冷凍—解凍操作,也不影響折射計(jì)的評(píng)價(jià)結(jié)果。不同奶牛品種,優(yōu)質(zhì)初乳(IgG>50毫克/毫升)判定標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。對(duì)于荷斯坦奶牛,合適的臨界值等于22%,即當(dāng)Brix值≥22%時(shí),就可判定初乳是優(yōu)質(zhì)的(IgG濃度≥50毫克/毫升);對(duì)于更賽奶牛,合適的臨界值則為18%。
研究結(jié)果表明,在奶牛場(chǎng)運(yùn)營(yíng)上,Brix折射計(jì)是一個(gè)有效的管理工具,可用于初乳質(zhì)量監(jiān)測(cè),提高犢牛健康水平。
1.隔離犢牛。將犢牛與母牛進(jìn)行隔離,可以降低母牛傳染疾病(如副結(jié)核?。┙o犢牛的幾率。犢牛通過直接吸吮母牛獲得初乳,存在許多不可控因素,容易導(dǎo)致被動(dòng)免疫失敗,如不能判斷是否攝入了足量的初乳,不能精確測(cè)量初乳攝入量,因而不能準(zhǔn)確判定抗體攝入量。同時(shí),犢牛在分娩舍,直接接觸糞便,增加了糞—口途徑感染疾病風(fēng)險(xiǎn),因此應(yīng)盡快把犢牛帶離分娩區(qū),建議出生后1~2小時(shí)內(nèi)實(shí)施隔離,30分鐘內(nèi)更好。
2.首次飼喂初乳。影響犢牛攝入Ig數(shù)量的主要因素包括所食初乳的質(zhì)量和數(shù)量。影響犢牛吸收Ig分子的主要因素是首次飼喂初乳時(shí)間。
首次飼喂初乳,以43千克體重計(jì)算,IgG的攝入量至少要達(dá)到100克。如果IgG含量為50毫克/毫升,那么就應(yīng)該至少飼喂2升初乳。如果不能確定初乳中IgG含量,那么首次飼喂初乳時(shí),建議按體重10%~12%的比例飼喂。這樣,即便是優(yōu)質(zhì)初乳,4升的飼喂量仍比2升效果更好。
犢牛出生4小時(shí)內(nèi),Ig穿透腸道上皮的效率最高,6小時(shí)后,其效率逐步下降。因此,盡量保證所有犢牛在出生1~2小時(shí)內(nèi)吃上初乳,最多不要超過6小時(shí)。
使用奶壺和飼喂管,對(duì)犢牛的被動(dòng)免疫效果沒有顯著影響,各牧場(chǎng)可根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇,不過牧場(chǎng)主應(yīng)該學(xué)會(huì)正確使用和清潔飼喂管,以便幫助那些不會(huì)主動(dòng)攝食或攝食量不足的犢牛。商業(yè)初乳代乳品在提供足夠被動(dòng)免疫的能力上差別很大,在母源初乳不足時(shí),應(yīng)慎重選擇使用。
3.飼喂效果評(píng)估。犢牛出生后24~48小時(shí),判定被動(dòng)免疫成功與否的最低標(biāo)準(zhǔn)是血清IgG濃度≥10毫克/毫升(或血清蛋白水平≥52~55毫克/毫升),等于或高于該水平就可認(rèn)定為被動(dòng)免疫成功,低于此值則是被動(dòng)免疫失?。‵PT)。作為管理目標(biāo)而言,血清IgG水平在10~14.99毫克/毫升,就可認(rèn)為犢牛已經(jīng)獲得足夠的被動(dòng)免疫,如果達(dá)到15毫克/毫升甚至更高,表明結(jié)果更佳。
放射免疫擴(kuò)散試驗(yàn)(RID)亦是檢測(cè)血清IgG水平的金標(biāo)準(zhǔn),但需要專業(yè)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員開展檢測(cè)工作,成本高,耗時(shí)長(zhǎng),不適于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。通過研究,Brix折射計(jì)同樣可以用于預(yù)測(cè)被動(dòng)免疫成敗,制得血清后15秒即可得到結(jié)果,判斷標(biāo)準(zhǔn)為Brix值≥8.4%。
群體飼喂效果的評(píng)價(jià),可以選擇飼喂初乳后6小時(shí)~7天的犢牛,最少12頭,以20%為預(yù)警線。失敗率超過20%,則表明群體被動(dòng)免疫效果存在問題,如果在預(yù)警線附近,則需增加測(cè)試頭數(shù)。
為提高犢牛獲得足夠水平抗體幾率,在初乳質(zhì)量和飼喂管理方面,建議遵循如下四條原則:
1.質(zhì)量。初乳IgG含量不得低于50毫克/毫升。
2.數(shù)量。犢牛最少需要獲得100克的IgG,理想值為150克。考慮到初乳質(zhì)量的差異性,建議最少飼喂3.8升初乳。
3.速度。犢牛出生后,要盡可能在最短時(shí)間內(nèi)飼喂初乳,以1~2小時(shí)內(nèi)為宜。
4.衛(wèi)生。初乳收集、處理時(shí)要采取適當(dāng)?shù)男l(wèi)生措施,減少可能引發(fā)犢牛疾病的細(xì)菌污染。同時(shí),如果初乳在收集后1~2小時(shí)內(nèi)不進(jìn)行飼喂,需要進(jìn)行冷藏或冷凍處理。