安格斯母牛初乳產量與質量測定及其新生犢牛被動免疫效果評價

楊朝輝，馬雪連,王 凡，易鵬飛，吳 靜，馮夢迪，陳玉珠，孫亞偉，吾買爾江·牙合甫，王 勝，許建標，鐘 旗，周振勇，姚 剛

(1.新疆農業大學動物醫學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆刀郎陽光農牧科技股份有限公司，麥蓋提 844600；3.新疆畜牧科學院獸醫研究所，烏魯木齊 830000；4.新疆畜牧科學院畜牧研究所，烏魯木齊 830011)

犢牛成活率是制約養牛業生產效益的關鍵基礎環節[1-2]。新生犢牛被動免疫轉移失敗(failure of passive transfer,FPT)或被動免疫不當(inadequate transfer of passive immunity,ITPI)會導致犢牛發病率和死亡率增加以及后期生產力的下降[3]。被動免疫在抵抗外來病原微生物入侵、促進免疫系統發育等方面發揮著重要作用[4-5]。由于牛胎盤是結締絨毛膜胎盤，免疫球蛋白和大分子物質不能通過胎盤進入胎兒血液循環系統，導致胎兒無法獲得抗體，新生犢牛需要采食初乳獲得被動免疫，抵抗外界病原[6]。初乳中含有免疫球蛋白、生長因子、細胞因子、非特異性抗菌因子和營養物質等[7]，不當的初乳管理可能會影響初乳中的免疫成分及營養物質等，進而影響新生犢牛的免疫狀態和生長發育情況[8-9]。FPT犢牛在出生后的前6個月內死亡的可能性是被動免疫成功犢牛的3～6倍[10-11]。Jaster[12]研究表明，攝取84 mg/mL免疫球蛋白G(IgG)初乳的犢牛比攝取31.2 mg/mL IgG初乳的犢牛有更高的IgG和血清總蛋白。攝入足量高質量的免疫球蛋白對建立被動免疫至關重要[13]。血清總蛋白含量可以反映機體蛋白質代謝能力和機體免疫狀態[14]。犢牛被動免疫評估，即新生犢牛采食初乳后，采集血清測定免疫球蛋白或總蛋白含量，評定被動免疫情況[15]，當血清中免疫球蛋白的含量低于10 g/L或總蛋白含量低于55 g/L時，就被認為是FPT[16]。新生犢牛出生后未能及時獲得充裕的富含高質量免疫球蛋白的初乳從而導致FPT，使發病率和死亡率增高，甚至影響6月齡至周歲牛[17]。FPT是新生犢牛患肺炎和腹瀉的重要危險因素[18-19]。因此，經初乳傳遞的被動免疫對新生犢牛有極其重要的作用，與奶犢牛相比，影響肉犢牛被動免疫及其相關因素的研究相對較少。近幾年新疆引進安格斯肉牛養殖日益增加，但新生安格斯犢牛被動免疫效果及導致FPT的原因鮮見報道，影響了安格斯犢牛的生產效率。本研究擬對新疆某安格斯母牛初乳產量、主要營養成分及免疫球蛋白濃度進行測定，并對其新生犢牛被動免疫情況進行評估，以期為指導生產實踐中新生犢牛初乳飼喂提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計及分組

試驗在新疆某安格斯肉牛繁育場進行。隨機選取健康的安格斯待產初產母牛(24月齡)和經產(3胎)母牛(36～48月齡)各15頭，以及其新生初產犢牛和經產犢牛各15頭，產犢后立即進行人工擠奶，測定初乳產量(產犢后初次擠乳量)，取約50 mL乳樣用于乳成分及免疫球蛋白濃度測定，隨后將剩余的初乳2 h內回喂給新生犢牛，其余時間犢牛自然吮乳；犢牛出生后立即測定初生重，并采集血樣用于血清總蛋白及生理生化指標測定。由于經產母牛護犢行為格外強烈，導致3頭母牛初乳及其新生犢牛血樣未采集到，故相應測定結果的樣本量為12頭。待產母牛均按牧場飼養管理方式管理，分別在09：00及18：00飼喂飼糧，自由飲水。

1.2 主要儀器

乳成分分析儀(UL40BC)購自南京銘奧儀器設備有限公司；Brix折射儀(MC2-1)購自禹城田園信科光學儀器有限公司；血液細胞分析儀(XFA6030)購自南京普朗醫用設備有限公司；血液生化儀(Catalyst one)購自北京益仁恒業科技有限公司。

1.3 樣品采集

初乳采集：母牛產犢后1 h內人工擠奶，無菌管收集初乳樣于―20 ℃保存，用于乳成分及免疫球蛋白濃度(2 h內)測定。

血樣采集：犢牛出生后尚未吃初乳時(0 h)和攝食初乳后(24～36 h)頸靜脈采集血樣，抗凝血于4 ℃保存，用于血液生理指標檢測；全血分離血清后于液氮保存，用于血清總蛋白檢測。

1.4 檢測指標及方法

1.4.1 初乳營養成分和理化指標 使用乳成分分析儀測定乳營養成分和乳理化性質：主要測定乳蛋白、乳脂、非脂乳固體、灰分、乳糖、電導率、pH、密度。具體方法為：預熱乳成分分析儀，旋開蓄液筒帽，將清洗液和35～40 ℃蒸餾水加入蓄液筒，手動清洗乳成分分析儀直至洗凈；將乳樣置于室溫融化，待乳樣表面無結膜和凝結掛壁時，輕輕充分搖勻，避免產生氣泡，置于分析儀上進行檢測；檢測后經進樣管吐出的乳樣棄之不用。每檢測完1個樣品，用35～40 ℃蒸餾水清洗儀器。取一杯蒸餾水放在進樣管口，使用“自動清洗”功能，自動清洗2個循環。

1.4.2 初乳中免疫球蛋白濃度測定 使用Brix折射計進行測定，開機后選擇免疫球蛋白濃度測定模式(S01)，在滴液口滴入0.2～0.3 mL樣品后蓋遮光蓋測量。判定標準為Brix值>22%為合格[20]。

1.4.3 犢牛血清總蛋白測定 使用Brix折射計測定0、24～36 h犢牛血清總蛋白濃度，開機后選擇血清總蛋白測定模式(S02)，在滴液口滴入0.2～0.3 mL樣品后蓋遮光蓋測量。判定標準為TP值低于55 g/L為FPT。

1.4.4 生理生化指標測定 使用血液細胞分析儀測定24～36 h血樣中白細胞數、淋巴細胞數、中間細胞數、中性粒細胞數、淋巴細胞比值、中間細胞比值、中性粒細胞比值、紅細胞數、血紅蛋白、紅細胞壓積、紅細胞平均體積、平均紅細胞血紅蛋白、平均血紅蛋白濃度、紅細胞分布寬度、紅細胞分布寬度變異系數、血小板數、血小板壓積和血小板平均體積。使用血液生化儀測定24～36 h血樣中血糖、肌酐、血尿素氮、磷離子、鈣離子、白蛋白、球蛋白、丙氨酸轉氨酶、堿性磷酸酶、總膽紅素及膽固醇含量。

1.5 數據統計分析

采用統計學軟件GraphPad Prism 8.0進行非配對Welch’ sttest差異顯著性檢驗并作圖。數據采用平均值±標準差表示。P<0.05表示差異顯著；P<0.01表示差異極顯著。

2 結 果

2.1 初產母牛與經產母牛的初乳產量

由圖1可知，初產母牛初乳產量(637 mL)極顯著低于經產母牛初乳產量(2 421 mL)(P<0.01)。

**，差異極顯著(P<0.01)。圖3同

2.2 初產母牛和經產母牛初乳的主要營養成分和理化特性

由表1可知，初產母牛初乳中乳蛋白、非脂乳固體、乳糖和灰分含量，以及密度和電導率均極顯著高于經產母牛(P<0.01)，其余指標均無顯著差異(P>0.05)。

表1 初產母牛和經產母牛初乳的營養成分和理化指標

2.3 初乳免疫球蛋白濃度及合格率

由表2可知，初產母牛和經產母牛初乳(產后1 h內)免疫球蛋白濃度分別為28.72%和26.24%，合格率分別為93.33%和91.67%，差異均不顯著(P>0.05)。

表2 初產母牛和經產母牛初乳免疫球蛋白濃度及合格率

2.4 初產犢牛和經產犢牛被動免疫效果評估

由圖2可知，15頭初產犢牛被動免疫失敗5頭，失敗率為33.3%(5/15)；12頭經產犢牛被動免疫失敗3頭，失敗率為25.0%(3/12)。

A，0 h血清總蛋白含量；B，24～36 h血清總蛋白含量

2.5 初產犢牛和經產犢牛初生重

由圖3可知，初產犢牛和經產犢牛的平均初生重分別為31.15和37.74 kg，而被動免疫成功犢牛和被動免疫失敗犢牛的平均初生重分別為35.97和29.6 kg，均存在極顯著差異(P<0.01)。

A，初產犢牛和經產犢牛初生重；B，被動免疫成功和被動免疫失敗犢牛初生重

2.6 初產犢牛和經產犢牛血液生理生化指標

由表3、4可知，被動免疫失敗犢牛紅細胞分布寬度標準差顯著高于被動免疫成功犢牛(P<0.05)，被動免疫成功犢牛初乳中球蛋白含量極顯著高于被動免疫失敗犢牛(P<0.01)，其余指標無顯著差異(P>0.05)。

表3 初產犢牛和經產犢牛血液生理指標

表4 初產犢牛和經產犢牛血液生化指標

3 討 論

3.1 安格斯犢牛被動免疫效果評價

新生犢牛在出生后24 h內采食足量的初乳能顯著降低發病率和死亡率[21]。美國奶犢牛FPT的發生率為19%，斷奶前犢牛的死亡率在10%左右，且有超過40%的犢牛在出生后24～48 h內血清IgG濃度低于10 g/L，25%以上的犢牛血清IgG濃度低于6.2 g/L[22]。Altvater-Hughes等[23]研究發現，荷斯坦犢牛及雜交肉牛FPT均達到16%。本研究對安格斯犢牛的被動免疫情況進行評估，結果發現，FPT率為29.6%，初產犢牛和經產犢牛被動免疫失敗率分別為33.3%和25.0%，相比之下該牧場犢牛FPT率較高。提示該牧場FPT率及潛在風險較高，不同胎次FPT率不同，需改善犢牛初乳飼喂方式以及關注初產犢牛的初乳飼喂。

3.2 安格斯母牛初乳質量及產量測定

FPT與初乳的產量、質量及泌乳胎次等原因均有關聯[24-25]。本研究對不同胎次安格斯母牛產后首次初乳平均產量及免疫球蛋白濃度進行測定，結果顯示，初產母牛初乳產量極顯著低于經產母牛，免疫球蛋白濃度相近，低于王祥等[26]測定的荷斯坦牛產后首次初乳平均產量，與Meikle等[27]所測初產母牛產奶量低于經產母牛的結果相符，高于安濤[28]測定的中國荷斯坦牛初乳免疫球蛋白濃度。這可能與母牛品種及胎次不同有關，但提示其產量不足，應重點關注初產犢牛采食初乳量，必要時進行補飼，降低FPT發生的可能性。

研究表明，初乳免疫球蛋白濃度隨著胎次增加而增加。Weaver等[29]就多位學者針對奶牛產犢胎次對初乳品質影響的研究結果進行分析，認為第1和2胎次奶牛產犢后初乳中免疫球蛋白含量并沒有顯著差異，但3胎及更高胎次奶牛產犢后初乳中免疫球蛋白含量更高，與本試驗結果不同。Alves等[25]研究表明，經產母牛初乳中免疫球蛋白含量高于初產母牛，但差異不顯著，與本試驗結果相似。究其原因可能與品種及飼養管理環境不同有關，對于不同胎次安格斯肉牛初乳中免疫球蛋白含量的變化應展開進一步研究。

酪蛋白在初乳蛋白質中約占80%，在一定條件下酪蛋白可沉淀為乳清蛋白[30]，乳清蛋白中含有大量的免疫因子、生長因子和酶等成分[31]。有研究報道，乳清蛋白可以刺激機體免疫系統，提供大量必需氨基酸，增強機體抵抗力[30]。乳脂肪為機體提供能量，可維持機體的葡萄糖動態平衡，在胃腸道中消化產生的游離脂肪酸也能抵抗外界病原[32]。乳糖是初乳中主要的碳水化合物，可為機體提供熱能，促進新陳代謝及微量元素的吸收，還可抑制腸內致病菌的繁殖[33]。本研究對初乳中主要成分及理化特性進行檢測，結果顯示，初產母牛初乳中乳蛋白、非脂乳固體、乳糖、灰分含量及密度、電導率均極顯著高于經產母牛。本試驗所測結果與Kovács等[34]所測安格斯牛初乳成分相比，乳糖及pH較高，乳脂含量略低。乳糖和pH增高可能會增加新生犢牛腹瀉率，且適口性不好不利于犢牛自然采食初乳[35]，乳脂低可能會導致能量攝入不足不利于后期生長發育[36]。初產犢牛被動免疫成功率低于經產犢牛的原因可能是：雖然初產母牛的初乳質量較高，但產量過低，犢牛無法獲得足量初乳而導致FPT。Jaster等[12]研究也表明，初乳攝入不足的犢牛FPT的可能性會更高。

3.3 安格斯犢牛初生重及血液生理生化指標測定

初生重和活力程度是新生犢牛的關鍵生存特征，初乳的采食量及對初乳的吸收率也會受其影響，無論是自然采食初乳還是人工飼喂初乳，新生幼畜必須具有足夠的活力，能夠盡快找到乳頭并采食初乳[37-38]。據報道，體重較高的羔羊比體重較輕的羔羊站立和找到乳房的時間更短，而體重較高的仔豬出生后采食初乳的時間更早[39]；較高體重的犢牛能攝入更多初乳以保證被動免疫成功[38]；初生重較大的仔豬在采食初乳時占據優勢，能采食到更多初乳[40]。本研究對犢牛初生重進行記錄分析，初產犢牛體重顯著低于經產犢牛，被動免疫成功犢牛體重顯著高于被動免疫失敗犢牛。提示體重不足的弱犢?？赡軙驗闊o法獲得足量初乳或對初乳吸收能力差而導致FPT。

紅細胞分布寬度(RDW)反映了紅細胞體積大小的變異系數[41]，有研究報道，RDW上升與機體缺鐵有關[42-43]。本研究中，被動免疫失敗犢牛RDW標準差顯著高于被動免疫成功犢牛，被動免疫成功犢牛球蛋白含量極顯著高于被動免疫失敗犢牛，而初乳中含有大量乳鐵蛋白及球蛋白，提示FPT犢牛的初乳攝入不足。在英國動物福利法中，為確保犢牛能夠采食足量初乳，犢牛出生后1 d內應被存留于母牛身邊采食初乳。盡管如此，還是有相當比例的犢牛被動免疫失敗，據估計30%～40%的犢牛即使在出生后的12～26 h內被留在圈舍中也會發生FPT[7]。McGee等[44]研究發現，給新生犢牛飼喂出生體重5%的初乳，6～8 h后再補飼一定量初乳能確保其獲得充足的被動免疫。建議該牧場在犢牛出生后派專人看管，觀察犢牛自然采食初乳情況，確保在一些環境因素影響下及弱犢牛也能及時足量采食初乳。

4 結 論

新疆安格斯犢牛FPT可能與母牛初乳產量低導致新生犢牛初乳攝入不足密切相關。初生重較低的犢牛FPT的風險性較高。因此，應加強圍產期母牛飼養管理與營養，提高初乳產量和質量。