饲料添加剂在犊牛日粮中的应用

2020-01-14曾浩南李政邓铭孙宝丽廖洪姚明杰郭勇庆

中国奶牛 2020年6期

曾浩南，李政，邓铭，孙宝丽，廖洪，姚明杰，郭勇庆

（1.华南农业大学动物科学学院，广州 510642；2.江苏恒丰强生物技术有限公司，海门 226100）

从初生到6月龄的犊牛生长强度相对较大，消化系统和免疫系统发育不完善，容易受到外界环境、细菌和病毒等不良因素的影响，其生长速度、消化道系统发育和健康状况直接关系着成年后的泌乳性能和经济效益。因此，应采取多种措施来促进犊牛的生长发育和保障犊牛健康。作为一类饲料中添加的微量物质，饲料添加剂对犊牛的瘤胃发育、免疫系统完善、预防腹泻等方面可以起到积极的调控作用，而添加剂种类和剂量均影响着其作用效果。因此，本文综述了常用非营养类饲料添加剂在犊牛日粮中的应用及原理，旨在为提高犊牛生长和健康水平而合理配制日粮提供参考。

1 微生物类饲料添加剂

微生物类饲料添加剂是一类利用自然界中分离出来的微生物菌群经发酵制成的活性生物制剂，可以平衡犊牛瘤胃微生物生态、促进瘤胃微生物优势菌群的定植和免疫机能的完善，还可用于有效预防和治疗腹泻。目前，应用于犊牛的微生物饲料添加剂的发酵菌种主要包括乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等。

1.1 乳酸菌

乳酸菌是一类革兰氏阳性菌，能够在厌氧条件下利用碳水化合物产生乳酸，有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌的生长。乳酸菌在养殖中应用广泛并取得良好的效果，常见种类包括：植物乳杆菌、丙酸菌、链球菌、片球菌等。作为犊牛胃肠道的主要菌株，乳酸菌到达幼龄反刍动物的瘤胃和肠道内能有序定植，并附在膜的表面或细胞间的生物膜样结构上形成优势菌群，通过生物夺氧和竞争性排斥进一步抑制过路菌、有害菌的生长繁殖[1]。因此，在饲料中添加乳酸菌可以促进犊牛瘤胃的发育。Signorini等[2]证实，在代乳粉中加入适量乳酸菌，可提高犊牛对颗粒料的采食量，进而刺激瘤胃的早期发育。

犊牛腹泻是常见的疾病，乳酸菌对犊牛机体的免疫系统建立和完善有促进作用，从而达到有效预防和治疗犊牛腹泻的效果。Qadis等[3]在10周龄荷斯坦犊牛饲喂的牛乳中添加由植物乳杆菌、粪肠球菌、丁酸梭菌组成的微生态制剂，结果试验组犊牛血液中CD3+、CD4+、CD8+等免疫细胞数均显著增加，且在第7天恢复肠道微生物菌群结构。姚国强等[4]的试验表明，按照30g/d饲喂乳酸菌制剂可有效防治3月龄犊牛腹泻，饲喂200g/d的乳酸菌制剂时腹泻治愈率达到85.19%。Agazzi等[5]研究发现，用含有乳酸菌的复合微生态制剂饲喂1月龄以内的犊牛，试验组腹泻率相比对照组下降了7.41%（P<0.05）。

1.2 酵母菌及其培养物

酵母菌是一种兼性厌氧型单细胞真菌，主要包括热带假丝酵母和啤酒酵母等，而酵母培养物是指酵母菌在培养基发酵后连同培养基一起加工制得的产品。酵母菌及其培养物能够加速犊牛瘤胃形态的发育。Xiao等[6]在1月龄内犊牛日粮中添加1g/d酿酒酵母菌培养物，结果显示，犊牛瘤胃的背侧和腹侧囊乳头长度、乳头宽度、乳头表面积均增加。Lesmeister等[7]给断奶犊牛补饲2%的酵母菌培养物，结果发现，瘤胃绒毛长度和宽度分别增加了19%和21%。酵母菌及其培养物还有利于促进并维持犊牛瘤胃微生态及内环境的稳定。Lascano[8]发现，在小母牛饲粮中补充酵母菌培养物能够使瘤胃内的细菌总数增加。杨春涛等[9]试验发现，在断奶前后犊牛饲粮中添加5×109CFU/g的热带假丝酵母菌有助于改善瘤胃液pH值和促进瘤胃微生物蛋白质的合成，维持瘤胃内环境的稳态平衡。酵母细胞壁中的糖类成分，如β-葡聚糖和甘露寡糖，能够促使酵母菌吸附病原菌，诱导刺激机体发生细胞免疫和体液免疫，进而可提高犊牛的免疫能力[10,11]。

1.3 芽孢杆菌

芽孢杆菌的芽孢特性表现出较强的耐受性，包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌等。芽孢杆菌在一定程度上可以作为外源微生物调控犊牛瘤胃的微生态平衡。汪丽芬等[12]的试验证明，在90日龄犊牛饲料中添加适量蜡样芽孢杆菌剂，可显著改变犊牛肠道微生物区系的聚类性，表明蜡样芽孢杆菌可使犊牛肠道内微生物菌群发生变化。芽孢杆菌可提高犊牛免疫力，赵会利等[13]的试验显示，在31日龄犊牛饲料中添加0.1%纳豆芽孢杆菌，可显著提高犊牛血液中的IgG水平，这可能是由于纳豆芽孢杆菌能激活肠道相关淋巴组织和加快免疫器官的发育，从而提高了机体的免疫水平。

1.4 其他种类微生物添加剂

在日粮中添加双歧杆菌类、曲霉类及光合细菌等添加剂饲喂犊牛也可起到积极的效果。单一微生物制剂的饲喂效果很多时候不如复合益生菌制剂，并且已有研究证明了该观点。如樊庆山等[14]在试验中运用复合微生物酶制剂及代乳品饲喂0～6月龄犊牛，发现复合微生物制剂相比单一微生物制剂在减少腹泻和降低疾病发生率上作用显著。笔者曾在腹泻犊牛饲喂的牛乳中按4～6g/（头·d）添加由双歧杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌和酵母菌组成的复合微生态制剂，发现也能够起到快速止泻的作用（数据未发表）。

2 中草药及植物提取物类饲料添加剂

2.1 中草药

中草药类添加剂是一类以中草药为原料，运用传统中医药原理及中兽医理论，在饲料中添加的中草药制剂。常用于调理和治疗犊牛的中草药包括枸杞、茯岑、羊藿、甘草等。张春梅等[15]试验表明：秦皮、栀子、大黄、丹皮、生地等组合成的中药剂对治疗犊牛病毒性腹泻具有显著作用。在饲料中添加党参、白术、陈皮、白芍等对犊牛日后产奶量及乳脂率有较好的促进作用[16]。此外，中草药饲料添加剂也可以用于驱虫、健胃、促生长和改善畜产品质量等方面[17]。

2.2 植物提取物

植物提取物是一类以中草药为原料，通过一系列物理化学方法分离、提取、富集而成的一种或多种植物有效成分，可用来增强犊牛免疫功能、调节瘤胃功能、预防疾病和促生长等。根据结构不同，植物提取物分为生物碱、皂苷、植物挥发油、单宁及其他成分。有研究表明，丁香酚、肉桂醛、大蒜素和辣椒素等植物提取物可激活反刍动物神经元、肠道、胰腺、免疫细胞及其他组织的瞬时受体电位通道，引起相应细胞的活化，从而表现出各种生理功能，包括释放神经肽和激活离子通道等[18,19]。

2.2.1 单宁

单宁是一类存在于植物中的天然聚酚类物质，长期以来被看作是抗营养因子，但是近年来的研究发现，在饲料中添加适量的单宁对犊牛的生长可起到积极的作用。单宁可以通过络合酶和细菌外膜蛋白结合达到抑制细菌生长的目的[20]，进而表现出抑菌性，对治疗犊牛腹泻有一定的效果。Boneli等[21]给1～60日龄的腹泻犊牛饲喂适量栗子单宁，结果发现试验组的腹泻时间较对照组明显缩短。

此外，在日粮中添加适量的单宁不仅能够减少甲烷排放量，且不影响饲料消化率[22]。由于缩合单宁可沉淀瘤胃中饲草蛋白质泡沫，因而给犊牛饲喂含有缩合单宁的豆类饲草，可以有效降低瘤胃气体产量，从而避免瘤胃胀气的发生[23]。

2.2.2 生物碱

生物碱一般指存在于生物体内呈碱性的含氮化合物，常见的生物碱包括治疗奶牛乳房炎的苦参碱，治疗哮喘的麻黄碱及有解痉镇痛作用的莨菪碱等。在饲料中添加适量的生物碱，可以提高犊牛的生产性能。张卫兵[24]试验发现，相比对照组，在5日龄母犊牛饲粮中添加0.05mg/kg血根碱提高了犊牛的胸围和十字部高；在断奶后犊牛饲粮中添加适量血根碱可提高6月龄犊牛体重和体高。生物碱也具有抑菌的效果，He等[25]研究发现，白屈菜红碱可以短时间内提高金黄色葡萄球菌细胞壁的渗透性，从而导致细胞内容物外泄死亡。

2.2.3 植物挥发油

植物挥发油，又称植物精油，是一类由多种化合物组成的具有香气和挥发性的油状液体的混合物。研究表明，牛至精油中的香芹酚通过独特的表面活性以及脂溶性，可透过细菌细胞膜进入细胞内改变H+和K+的渗透性，导致细菌内容物和水分流失达到杀菌的作用[26]。郭竟升[27]在新生犊牛精料中添加牛至精油，发现在显著提高了犊牛免疫球蛋白水平的同时也提高了营养物质消化率，降低了腹泻率。茴香油具有抗菌抗氧化的生物学功能，对犊牛生产性能提高及免疫系统的完善也有积极作用[28]。

3 寡糖类饲料添加剂

寡糖又称寡聚糖，是一类由2～10个相同或不同的单糖经脱水缩合并连接形成的低度聚合糖类的总称。饲料中常用的是具有特殊生理学功能的功能性寡糖，在哺乳动物胃肠道的上部不能被直接降解吸收，却能够调控机体内相关菌类的代谢增殖，间接起到促进健康的作用，如甘露寡糖和果寡糖等[29]。

在犊牛饲料中添加功能性寡糖，可以抑制病菌的生长繁殖。赵晓静[30]研究表明，在7日龄犊牛日粮中添加0.1%和0.2%的甘露寡糖均可以增加瘤胃乳酸杆菌的数量，减少大肠杆菌的数量。体外细胞实验证明，甘露寡糖能够对乳酸粪肠球菌和沙门菌细胞产生凝集作用[31]。在犊牛饲料中添加寡糖可以促进犊牛生长。金亚东等[32]研究表明，在哺乳期犊牛的牛奶或开食料中加入适量的甘露寡糖，试验组体长指数均较对照组高。Grand等[33]试验得出，在8～10日龄犊牛代乳料中添加3g/d和6g/d的果寡糖均可显著提高犊牛的生长性能。同时，寡糖还能增强犊牛机体的免疫功能和降低腹泻率。王喜明等[34]研究发现，在7日龄犊牛日粮中添加5g/d或10g/d的低聚木糖，可以降低血清白蛋白与球蛋白的比例，总蛋白较对照组有增加的趋势。康坤等[35]在5日龄荷斯坦杂交犊牛日粮中添加不同剂量的甘露寡糖，结果发现相比于对照组，试验组的粪便评分和粪中大肠杆菌数综合评定的腹泻率显著降低。

作为一种新型饲料添加剂，功能性寡糖具有广阔的应用前景，今后对寡糖的研究方向包括：①功能性寡糖对幼龄反刍动物机体免疫调节、胃肠道发育等方面的影响及作用机制；②功能性寡糖在犊牛不同生长阶段的最适添加量；③功能性寡糖和其他营养物质的协同作用机制。

4 抗生素类饲料添加剂

抗生素是一类从微生物或高等植物产生的，对某些病菌具有抑制作用的物质。在牛羊生产中，常用的抗生素有莫能菌素、金霉素、拉沙里菌素等，其中莫能菌素的研究与应用最为普遍。莫能菌素又称瘤胃素，是聚醚类离子载体抗生素，可以有效防治球虫病及革兰氏阳性菌引起的疾病。Fitzgerald等[36]试验表明，在10周龄犊牛饲料中添加0.25mg/kg、1.0mg/kg的莫能菌素，均可以有效预防和治疗球虫病，其中1.0mg/kg的效果略好于0.25mg/kg。莫能菌素还可以改善犊牛瘤胃菌群结构。Shen等[37]的研究结果表明，体外培养条件下，添加莫能菌素可以调节瘤胃液中细菌的生长比例，提高拟杆菌门相对丰度并使之成为优势菌群，这与柏妍等[38]结论一致。

此外，抗生素还可以提高犊牛的生产性能。白元生等[39]发现，添加莫能菌素能减缓瘤胃内蛋白质的降解速度，从而有效提高日粮蛋白质的利用效率。Hersom等[40]研究表明，日粮中添加350mg/d的金霉素比添加175mg/d的莫能菌素更能提高安格斯犊牛和布兰格斯菜牛的日增重。但是，随着抗生素在畜牧业中的广泛使用，其对动物健康及人类生存环境的危害引起了社会的广泛关注。因此，合理选用抗生素，减少抗生素应用[41]，以及寻找抗生素替代添加剂，是畜牧业可持续发展的必由之路。

5 诱食剂类饲料添加剂

诱食剂是一类通过化学合成的能够增进动物食欲的非营养性添加剂，包含香味剂、甜味剂、色素等。诱食剂在水产和猪养殖中研究和应用得较多，在牛羊生产中的研究与应用较少。有研究发现在犊牛日粮中添加诱食剂，可以引诱犊牛采食。如曹梦等[42]研究表明，绿色剂、香味剂和甜味剂对6月龄安格斯犊牛具有一定的诱食效果，可提高采食量和日增重。Davarmanesh等[43]在32头新生荷斯坦犊牛日粮中添加Oleobiotec香味剂，发现可以增加断奶犊牛对饲料的摄入量。