0~3月龄羔羊的代乳品及其制备方法
2018-12-29刁其玉
■李 媛 王 炳 刁其玉 屠 焰
(中国农业科学院饲料研究所农业部饲料生物技术重点实验室,北京100081)
目前,随着养羊业的工厂化、规模化、集约化生产,客观上要求母羊快速繁殖。而传统的断奶方式(即母乳喂至3月龄断奶)已不适应现代养羊业实际生产的需要,这就要求羔羊必须实施早期断奶。但断奶后需寻求新的营养物质代替母乳对羔羊进行补饲,代乳品则应运而生[1]。代乳品是指羔羊在吃完初乳后用来替代母乳对羔羊实施早期断奶的产品。其使用周期为羔羊断母乳逐渐过渡到代乳品饲喂,直到2月龄左右由代乳品完全过渡到固体饲料。虽然代乳品饲喂周期不长,但代乳品高质量、安全、营养全面的特点,保证从生长性能、器官发育、消化代谢等多个方面促进羔羊的生长发育、缓解断奶应激[2]。近年来,代乳品乳源蛋白的替代技术研究与应用方面进展迅速,这促进了代乳品中原料配制利用技术的发展。中国农业科学院饲料所反刍动物饲料创新团队围绕羔羊和犊牛培育,经过几年的试验和研究,在原有技术的基础上,进行了改进和提升,研制了一种0~3月龄羔羊的代乳品,并获得了很好的应用效果,获得了中国专利优秀奖。本文围绕本实验室在该方面的研究进行介绍,旨在为羔羊代乳品的使用和推广提供理论依据。
1 早期断奶
母乳对于新生羔羊来说是最理想的食物,通常羔羊先吃够初乳然后是常乳,母乳既能满足新生羔羊的营养需要,又在味觉方面与羔羊喜好吻合。但现代羊肉的集约化生产客观上要求母羊快速繁殖,基于实际生产的需要,这就要求羔羊必须实施早期断奶。代乳品完全替代鲜奶饲喂羔羊,才能使羔羊早期断奶尽早提上日程。在现代工厂化养殖过程中,羔羊早期断奶技术结合同期发情、人工授精及胚胎移植等繁殖新技术,更有利于集约化生产的组织,从而在多胎的基础上达到1年2产或2年3产[3]。因此生产羔羊代乳品,实现羔羊早期断奶显得更为重要。羔羊早期断奶可使母羊体内营养物质消耗减少,体力得到迅速恢复,从而减少了母羊空怀时间,提高繁殖效率。而断奶的基本标准是瘤胃发育基本完善,断奶后,幼畜采食固体饲料的量应足够满足自身生长所需,营养物质在瘤胃中发酵并被有效利用[4]。中国农业科学院饲料所反刍动物饲料创新团队部分研究表明,羔羊早期断奶后可较早采食开食料,促进消化器官特别是瘤胃的发育,有利于提高羔羊在后期培育中的采食量和粗饲料利用率。
岳喜新[5]和柴建民等[6]研究表明,羔羊早期断奶饲喂代乳品相较于随母哺乳提升了羔羊日增重和颗粒料的采食量,且早期断奶组瘤胃发育优于随母哺乳组。羔羊开食料采食量随代乳品蛋白质水平的升高而下降,蛋白质水平29%组较蛋白质水平为21%组日增重下降了13 g[5]。柴建民等[6]研究表明,羔羊在出生后10日龄即可断母乳,且断奶羔羊后期生长速度、开食料采食量和营养物质消化率均高于随母哺乳羔羊。另外,早期断奶后饲喂代乳品可促进羔羊消化器官,尤其是瘤胃的发育,有利于瘤胃微生物种类和数量增加。饲喂初期,代乳品对早期断奶羔羊的生长发育影响不显著,甚至会使羔羊的生长速度变缓,这可能由于断奶应激、饲料更换、肠道发育不完善等原因造成的。但随着羔羊的日龄增加,代乳品组羔羊在体尺方面的优势会逐渐表现出来,而且25%蛋白质水平代乳品组的体尺指标优于21%及29%两个蛋白质水平[7]。
2 代乳品的营养成分
目前国外大多以牛奶或乳制品为原料配制羔羊代乳品。基于我国的生产情况,我国的乳制品种类和数量非常少,使用乳制品生产代乳品不太现实。因此,我国要生产代乳品需要考虑使用植物蛋白。中国农业科学院饲料所反刍动物饲料创新团队,根据羔羊生理、营养需求及乳制品少等特点,经过大量试验,研制出适于我国养羊业的羔羊专用代乳品。优质代乳品所具有的营养特点包括:营养全面且均衡,蛋白质氨基酸平衡,脂肪含量高,微量元素、维生素以及体内活性物质合理,充分满足羔羊生长发育的营养需要。代乳品不仅要在营养成分和免疫组分上需接近母乳,而且还需保持其乳化性能,这样味感上才能被羔羊接受,减小应激反应,促使羔羊健康生长。
2.1 蛋白质
蛋白质是动物机体生长发育所需要的营养物质。代乳品配方中粗蛋白质的费用占成本的一半多,所以决定代乳品成本和饲喂效果的关键因素是蛋白质的来源和比例。代乳品蛋白质的主要来源是脱脂乳蛋白,但由于脱脂乳蛋白价格较高,选择价格低廉的植物性蛋白尤为重要,不但能保证羔羊的正常生产性能,又降低生产成本,提高经济效益。范志影等[8]使用蛋白质来源不同的代乳品饲喂断奶羔羊,发现植物源蛋白代乳品与母羊乳相比对羔羊生产性能产生相似的效果。目前代乳品中的蛋白质原料大多采用大豆蛋白,但大豆中存在抗营养因子,羔羊大量采食后会出现肠绒毛萎缩、隐窝增生等现象,影响羔羊的生长[9]。另外,大豆原料中蛋氨酸缺乏而赖氨酸丰富,大量使用大豆原料,而谷物类原料比例不足,日粮的氨基酸会缺乏,影响动物生长。鉴于大豆蛋白存在的缺陷及我国乳源蛋白资源缺乏的问题,国内羔羊代乳品的生产需要探索新型、可溶性的植物蛋白饲料资源,替代部分大豆制品。中国农业科学院饲料所反刍动物饲料创新团队经过探索和试验发现小麦蛋白粉和花生蛋白粉可部分替代大豆蛋白粉和乳清粉。
2.2 能量
0~3月龄是羔羊生长发育的主要阶段,需要维持体内能量代谢平衡,所以确定适宜的能量水平对羔羊的生长发育非常重要。羔羊新陈代谢变化非常剧烈,动物的表观消化率与日粮的能量水平关系很大。由于羔羊体内乳糖酶活性较高,乳糖进入羔羊体内能够快速地分解为单糖,是羔羊最易利用的营养物质,所以乳糖是代乳品最好的糖类来源。乳糖是牛奶中天然存在的碳水化合物,配方中常通过乳清粉来添加乳糖,不会引起羔羊的消化不良或是腹泻的发生。脂肪和乳糖是代乳品中能量物质主要来源,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体况,提高增重率并有利于减少羔羊腹泻。祁敏丽[10]研究了日粮能量和蛋白水平对羔羊生长性能和胃肠道发育的影响,结果表明,能量和蛋白水平对0~2月龄羔羊生长性能和胃肠道发育的影响比较明显,对3~4月龄的影响较低。日粮能量和蛋白质水平对羔羊生长发育同等重要,能量水平对羔羊的屠宰性能、胃肠道重量、瘤胃发酵参数和微生物多样性的影响更为显著。
2.3 饲料添加剂
微生态制剂、酶制剂、酸度调节剂、寡糖和多糖等饲料添加剂都被证明对犊牛的生长发育和机体免疫有积极作用[11]。益生菌对反刍动物的生长有促进作用,并且能增强免疫力、预防疾病,进而提高经济效益。芽孢杆菌的抗逆性强,易于保存,为了更好地为反刍动物生产服务,研究开发适合于反刍动物的益生菌尤为重要[12]。就目前报道的试验结果分析,用于断奶前后犊牛营养与饲料中的微生态制剂主要有酵母及酵母培养物、芽孢杆菌、乳酸菌等[13],但目前有关益生菌制剂的研究并不系统,特别是在羔羊上尚未见系统的研究报道,只能借鉴犊牛方面的研究资料。
符运勤等[14]研究了地衣芽孢杆菌以及其与枯草芽孢杆菌和植物乳酸菌复合菌的作用,结果表明,益生菌改善了犊牛的日增重和体尺指数,其中,地衣芽孢杆菌及3种复合菌(地衣芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌∶乳酸菌=1∶1∶1)的作用效果更好。其机制可能是由于益生菌提高了犊牛对饲料的利用率,而犊牛正处于快速生长阶段,使得营养物质更多用于骨骼发育。在犊牛饲喂代乳品和开食料时搭配使用,可提高犊牛增重和瘤胃细菌多样性。
2.4 复合酶制剂
许多研究发现,添加木聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶和果胶酶等外源酶可以提高动物日粮碳水化合物和非淀粉多糖等的降解,可为瘤胃微生物的生长提供易发酵的能源。国春艳等[15]研究表明,在反刍动物玉米-豆粕-青干草型日粮的最佳复合酶配方中,纤维素酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、果胶酶和稻壳粉(载体)所占比例分别为20%、5%、5%、2%、2%和66%。
3 代乳品饲喂水平
不同于随母哺乳,代乳品的饲喂要定时定量。创新团队开展了一系列研究,旨在确定羔羊代乳品的最佳饲喂量,为实现精准饲喂保证羔羊健康生长提供理论依据。岳喜新[5]选用27只羔羊,分为3组(代乳品饲喂水平分别为羔羊体重的1.0%、1.5%、2%),进行为期3个月的试验,结果表明,代乳品的饲喂水平显著影响羔羊的体增重和体躯发育,羔羊的生长性能随饲喂水平的增加而增加,但代乳品饲喂水平不影响开食料的采食量。综合生长性能及经济成本最终确定羔羊在20~50日龄、50~70日龄和70~90日龄时代乳品适宜饲喂水平分别为体重的2.0%、1.5%和1.0%。
4 一种0~3月龄羔羊的代乳品
4.1 产品特点及制备方法
创新团队基于以上研究成果经过多年的研究与实践,研制出了新的一种0~3月龄羔羊的代乳品,此研究的代乳品属于配方产品。与常规代乳品一样,主要依据羊奶中的营养物质的含量配制,使代乳品中多种维生素、微量元素和氨基酸的含量均高于母羊奶中的含量,并且比例适宜,这样可以充分满足羔羊对核心营养素的需求。代乳品选用经浓缩处理的优质植物蛋白质粉和动物蛋白质,经雾化和乳化等现代加工工艺制成,含有羔羊生长发育所需要的蛋白质、脂肪、乳糖、钙、磷、必需氨基酸、脂溶性维生素、水溶维生素、多种微量元素等营养物质和活性成分及免疫因子。代乳品可以在羔羊吃完初乳后,代替母羊奶喂养羔羊,在生产中已经产生巨大经济效益。本代乳品的特点:
①合理使用饲料原料和添加剂:以小麦蛋白粉、花生蛋白粉替代羔羊代乳品中约50%的大豆蛋白,减少羔羊应激,提高营养物质消化率,降低腹泻率。
②添加微生物制剂,改善了羔羊消化道微生物组成,提高健康情况。
③添加纤维降解复合酶,提高羔羊对植物性饲料的消化率,减少营养性腹泻发生。
④补充氨基酸,调整饲料氨基酸平衡,促进生长,改善肉质,适当降低粗蛋白含量,降低饲料成本。
此外,根据羔羊体弱易感染疾病的特点,代乳品中的免疫球蛋白、低聚糖、微生态制剂和复合酶为添加物,从而保证了羔羊的免疫体系的建立和对病原菌的抑制。采用原有技术饲喂0~3月龄羔羊,可完全替代母乳,达到近似增重效果,但如果采食量过大,羔羊易出现消化不良,腹泻涨肚等现象;而采用本发明提供的代乳品饲喂0~3月龄羔羊,可提高羔羊的生长性能,促进瘤胃增长,改善羔羊健康状况[16]。可见本发明提供的0~3月龄羔羊的代乳品效果优于原有技术。此羔羊专用代乳品,首先满足了羔羊对各类营养素和免疫因子的需要,此外也具备乳用特征以保持代乳品的乳化性能。
4.2 效果验证
试验选用45只新生羔羊,随机分成5组,饲喂5种羔羊代乳品(对照组1、2、3、4及试验组,见表1),每组9只,单圈饲养,15日龄内随母哺乳,20日龄后完全饲喂代乳品。整个试验期,饲喂本文所述羔羊代乳品的试验组,总增重和平均日增重比对照组1高18.61%和18.66%(见表1);与对照2组、对照3组和对照4组相比,试验组羔羊的平均日增重分别提高了12.28%、4.58%和8.14%。另外,与对照1组、对照2组相比,试验组羔羊的瘤胃鲜重高出25.92%、17.67%,且差异显著,复胃总重高出13.25%、8.37%。结果表明:试验组的代乳品饲喂效果优于对照组的饲喂效果,而且添加微生物和酶菌复合制剂的效果优于只添加一种的效果。一种0~3月龄羔羊代乳品相较于对照组1代乳品提升了羔羊日增重和颗粒料采食量,并且促进了瘤胃发育。
4.3 经济效益
我国传统方式下羔羊随母哺乳易造成羔羊营养缺乏,发病率高,羔羊成活率受到威胁,生产损失大。本专利之前,早期断奶羔羊主要进食其他动物代乳品和固体开食料,造成消化不良,发育受阻,死亡率居高不下。本代乳品实现了羔羊1~2周龄断母乳,断奶羔羊进食代乳品健康生长,消化系统发育良好,日增重200 g以上,5~6个月龄即达到出栏体重,高于母乳饲喂的羔羊,特别是在北方牧区冬春季枯草期饲料和营养供给不足的情况下,增重、提高成活率的效果更加显著。本专利技术被中国农业科学院列为“百项重点推广成果”,被农业部列为“羊产业主推技术”,产品已在全国的31个省区示范应用,效果显著,深受农牧民的喜爱。对传统养羊业的技术产生了变革,对现代养羊业科技发展有巨大的推动作用。
表1 不同代乳品对羔羊日增重和复胃发育的影响
通过多年的推广应用,提高了农牧民使用科学技术的意识,增加了经济收入,在专利实施地区逐步形成了母羊2年3产或1年2产的科学饲养技术规范,母羊群和羔羊群健康、活泼,这极大促进了农牧民养殖方法的更新和饲养技术的进步、降低了饲料成本并提高经济效益。同时,羔羊早期断奶还可以使母羊产后及时恢复体况,充分发挥母羊的繁殖潜力,为规模化和工厂化养羊提供充足的羊源,提高羊肉市场供给量,丰富人民餐桌,改善膳食结构,特别是保障了特殊饮食习俗的民族和地域的肉羊供给量,提高了人民生活幸福指数。另外,本专利技术的实施,在一定程度上减少了基础母羊群的必需保有量,降低了母羊放牧对草场的载畜量压力;此项技术可以使牧区羔羊在6个月达到出栏体重,减少放牧6个月以上,客观上减轻了放牧对草场的压力,保护了草原生态。在农区推行舍饲半舍饲饲养技术模式,保障了规模化养殖条件下羔羊健康水平,加快时代周转,提高了养殖效益,保护了生态环境。
5 小结
我国养羊业正由传统向现代化、集约化方向转变,肉羊行业逐渐向提供优质羊肉靠拢。而工厂化生产优质羊肉客观上要求母羊多胎、多产,快速繁殖,羔羊成活率高,生长快,发育整齐。羔羊早期断奶,饲喂代乳品是现代养羊业发展的有效措施。营养全面、易于消化吸收的优质代乳品,有效解决了实际生产中因母羊体质弱或因多胎等情况造成的乳汁不足羊无奶可吃的难题,为羔羊早期断奶、快速生长提供了保障。羔羊代乳品的研究与应用保障了羔羊断奶时从母乳向固体饲料的平稳过渡,缓解了断奶应激。同时,“一种0~3月龄羔羊代乳品(CN 102894218 B)”中新型原料替代技术的研究及生物添加剂的应用将有助于控制养殖成本和保障羔羊健康。