犊牛代乳粉的研究进展

作者：王美美，曹玉凤，李秋凤，高艳霞，李建

摘要：代乳粉是根据犊牛的营养需要，选用易消化、适口性好的优质原料配制而成，含有犊牛生长发育所需的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素及各种免疫因子，改变了传统的用全乳饲喂犊牛的培育方式，节约了大量鲜奶，降低了饲养成本。在代乳粉配制过程中，最重要的是蛋白质和能量原料的选择。

文章主要从代乳粉的营养水平、代乳粉中蛋白质和能量原料的选择及功能性添加剂在犊牛代乳粉中的使用几个方面进行综述。

关键词：犊牛；代乳粉；研究进展

在传统饲养模式下，每头犊牛从初生到断奶需要消耗约400kg牛奶。随着社会的不断发展，人们对牛奶的需求量逐年增加，从而使牛奶的价格不断攀升，培育犊牛的成本也随之增加，这就使犊牛饲养方式发生根本性的改变。

随着对犊牛的消化代谢生理及营养需求了解的加深，世界各国展开了对犊牛代乳粉的广泛研究，用代乳粉饲喂犊牛已成现实。已有研究证明，用代乳粉饲喂犊牛可使犊牛获得与全乳相似的生长性能，同时可降低生产成本。

在肉牛业和奶业发达的美国，大多数饲养场都使用代用乳。代乳粉是根据犊牛的生长发育特点和犊牛营养标准，参考乳中营养成分含量，并结合相关研究，利用当地资源配制而成。本文主要从代乳粉的营养水平、代乳粉中蛋白质和能量原料的选择及功能性添加剂在犊牛代乳粉中的使用几个方面进行综述。

1 犊牛代乳粉的营养水平

代乳粉是模拟牛奶特性制作而成的，可以代替母乳饲喂犊牛。代乳粉要替代牛乳获得与牛乳相似的生产效果，必须在营养成分和免疫组分上接近牛乳，且适口性较好，可以增强犊牛的免疫力，有效降低犊牛的腹泻，同时还能改善犊牛的生长性能。

M. R. Sanz提出，如果代乳粉中的蛋白质来源全部为乳蛋白，则代乳粉中的蛋白质含量应在20%以上，如果由植物蛋白替代部分乳蛋白，则蛋白质含量应高于22%。这是因为一方面植物蛋白的氨基酸平衡性不如乳蛋白，另一方面犊牛的消化系统尚未发育健全，不能分泌足够的消化酶来消化这些植物性蛋白。

代乳粉的能量主要由是乳糖和脂肪提供。脂肪水平一般为10%～20%。人们通常在代乳粉中添加20%的脂肪，因为此时饲料转化率高，犊牛腹泻率少。但当脂肪含量高于15%时，多出的部分主要用于动物自身脂肪的沉积，并不能改善动物的生长速度。

同时，代乳粉中应含有一定的粗纤维，且其含量应在3%以下。这是因为纤维素可改善结肠的发酵，增加胃肠道容积和瘤网胃双歧杆菌和乳酸杆菌的菌群数量。据文献报道，代乳粉中添加3%的大豆壳可降低犊牛腹泻率。另外，由于犊牛的瘤胃发育不完善，瘤胃内微生物还不能合成所需的维生素，还需在代乳粉中添加一定量的维生素。

2 代乳粉主要原料的选择

2.1 蛋白质原料的选择

犊牛代乳粉中的蛋白成分是犊牛饲养成本和培育效果的决定因素，代乳粉配方中通常含20%～27%的粗蛋白，约占代乳粉成本的60%。过去，其成分主要是以奶制品为基础，但由于奶产品的价格较高，导致人们寻找价格低廉的植物性蛋白，如用大豆蛋白、小麦面筋蛋白等替代乳清粉，既能保证正常生产性能，又能降低生产成本，提高经济效益。

2.1.1 乳蛋白

对于3周龄内犊牛，建议使用仅含乳蛋白的代用乳，这是因为新生犊牛的消化系统发育不完全，限制了犊牛消化植物蛋白及其抗营养因子的能力。传统的含乳原料包括脱脂奶、乳蛋白浓缩物、乳清粉。但是由于近年来乳蛋白价格的上涨，人们开始用常用的植物蛋白替代部分或者全部乳蛋白。

2.1.2 大豆

蛋白目前，大豆蛋白是应用最广的植物蛋白，其制品主要有大豆粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白。大豆蛋白在犊牛代乳粉中主要受3个因素的限制：一是大豆蛋白在皱胃的凝集状况不如酪蛋白，缩短了其在皱胃的停留时间，减少了胃蛋白酶的作用时间，在胃和小肠的排空速度快，导致蛋白质消化不完全而引起腹泻；二是大豆蛋白中氨基酸平衡性不如乳蛋白好，影响蛋白质的吸收、利用；三是大豆蛋白中存在许多抗营养因子，能破坏小肠黏膜，引起胃肠道过敏，胰酶分泌量减少。

由于大豆蛋白的这些限制因素，对大豆蛋白采取合理的加工工艺成为决定大豆蛋白在生产实际中应用效果的关键因素。酸化加热、高温膨化、发酵—高温处理等方式均可削弱大豆蛋白中抗营养因子的不良反应，水解难消化的蛋白，提高大豆蛋白在犊牛代乳粉中的应用效果。

李辉等研究发现：将乳蛋白源和改性大豆粉的比例由80∶20变为50∶50饲喂2～8周龄犊牛，含50%改性大豆粉的试验组仅比含20%改性大豆粉组的犊牛总增重降低1.2kg；且2个试验组间各常规营养素消化率无显著差异，这表明利用植物蛋白代乳粉饲喂早期断奶犊牛不会对其增重产生不利影响，犊牛从3周龄起可有效利用代乳粉中的植物蛋白。

邓代君等研究发现，8～25日龄犊牛对自然发酵—高温处理大豆粉代乳粉的有机物和粗蛋白的消化率达到59%和51%，用处理过的大豆粉替代40%牛乳，犊牛对有机物、粗蛋白、粗脂肪、糖、钙、磷的消化率分别为天然乳的86.19%、81.84%、87.32%、95.47%、87.05%、85.96%。这说明自然发酵—高温处理的大豆粉代乳粉替代40%牛乳饲喂13～25日龄的犊牛是可行的。

另外，犊牛对蛋白质的利用主要取决于对氨基酸的消化、吸收速率。一般认为，大豆蛋白的第一限制性氨基酸是蛋氨酸。除了蛋氨酸，大豆蛋白的限制性氨基酸还有赖氨酸。也有报道称，大豆蛋白中苏氨酸的数量和在回肠的消化率均低于乳蛋白。因此，正确添加这些限制性氨基酸可有效改善大豆蛋白的质量。

周建民用大豆变性蛋白代替犊牛代乳粉中蛋白质总量的43%～48%，经氨基酸平衡使必需氨基酸与非必需氨基酸的比例为1∶0.84，接近理想蛋白质1∶1的比例，且其中限制性氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸和胱氨酸）与理想蛋白质结构完全一致，饲喂效果十分显著。

J. Kanjanapruthipong在含大豆蛋白的犊牛代乳粉中添加苏氨酸和蛋氨酸，犊牛的平均日增重提高了164.2g，氮沉积增加了2.4g/d，干物质回肠消化率由原来的80.9%提高至82.2%，氮的消化率提高了1.7%。

2.1.3 小麦面筋蛋白

小麦面筋蛋白是经过小麦或小麦粉湿热加工或者磨碎而来。将小麦粉与水混合，水解后只剩下具有黏性的2种成分的混合物，即分子质量较大的面筋和具有延展性的麦胶蛋白。它由80%蛋白质、8%脂质及12%碳水化合物组成。含较高比例的粗蛋白，其主要成分是甘氨酸（大约占粗蛋白的12.5%），但是赖氨酸、苏氨酸和色氨酸含量相对较低。

在美国普遍使用的是大豆蛋白，但是对如小麦面筋蛋白等能降低饲料生产成本的一些副产品的研究较少。与代乳粉中常使用的大豆蛋白不同，水解后的小麦面筋蛋白似乎不含抗营养因子。然而另据报道，代乳粉中未水解的小麦面筋蛋白可引起空肠绒毛萎缩及黏膜病变，犊牛严重腹泻。关于小麦面筋蛋白在犊牛上的应用效果，报道却并不一致。

T. M. Hill等报道，当代乳粉中粗蛋白、脂肪及赖氨酸和蛋氨酸等其他营养成分相同时，用水解小麦面筋蛋白替代15%～38%的乳蛋白时，小于2月龄的犊牛体增重会降低12%～21%。而I. Ortigues－Marty等研究发现，当用50%小麦面筋蛋白代替代乳粉中的乳蛋白时，29～83日龄的犊牛所获得的日增重、胴体产量、肉色和体型均无明显差异，但是对肉质的影响还需要进一步研究，并且未出现代谢紊乱状况。

H. Terui等研究发现，当粗蛋白水平为18%时，用33%小麦面筋蛋白替代乳蛋白，与不含小麦面筋蛋白的代乳粉相比，犊牛可获得更高的日增重，并可提高开食料的日采食量。

应用小麦面筋蛋白时存在的问题是，改性小麦蛋白加工成本较高，大量推广使用还存在一定的困难，但随着小麦蛋白改性技术的发展，将其作为一种犊牛代用乳蛋白来源具有较大的发展前景。

2.2 能量原料的选择

犊牛新陈代谢变化是剧烈的，其能量主要由乳糖和脂肪提供。在美国犊牛的代乳粉中，脂肪多为动物脂肪，如猪油、牛油和白油等。但我国明确规定，禁止使用动物脂肪，这就需要寻找植物脂肪替代动物脂肪，既能保证动物健康，又可使动物获得最佳生产性能。近期有研究发现，一些植物油，如椰子油、菜籽油和棕榈油等与犊牛的健康及生长有关。

犊牛脂肪酸的消化率随着脂肪酸链长度的降低而升高，而椰子油等植物油中含有较多的中链脂肪酸，有利于增加犊牛的消化率，降低犊牛腹泻。犊牛能很好地消化椰子油，椰子油能增加犊牛冷应激条件下脂质和胴体的沉积，改善犊牛肌肉的线粒体氧化活性，具有抗细菌和抗病毒活性，促进小牛的生长。

很多研究已证明，在代乳粉中可以用椰子油、棕榈油和菜籽油替代动物脂肪。T. M. Hill等等研究发现，当用40%的椰子油和菜籽油替代猪油时，0～56日龄犊牛的日增重比对照组高104g，犊牛开食料采食量比对照组高58g，0～28日龄犊牛粪便不正常天数由6.3d降低到3.7d。A. Huuskonen等研究发现，当用棕榈油和椰子油完全替代代乳粉中的猪油时，对断奶后犊牛的日增重无影响，并可以降低犊牛腹泻天数。

3 代乳粉中功能性添加剂的使用

新生犊牛由于胃肠道消化机能及免疫屏障尚未发育健全，极易受病原微生物的侵害而引起犊牛的腹泻，导致犊牛发病率和死亡率升高。传统上，往往在犊牛代乳粉中添加抗生素预防犊牛的腹泻，但近年来，由于大量使用抗生素会出现肠道菌群失调的负效应，各国对抗生素的使用管理也越来越严格。

因此，在代乳粉中添加功能性添加剂——益生素，逐步成为研究和引用的热点问题之一。在代乳粉中添加益生素，可以通过调整犊牛消化道的微生物菌群，促进有益菌生长，抑制有害菌繁殖，刺激机体免疫系统，从而提高犊牛的抗病力。

已有研究发现，在代乳粉中添加益生素对于降低犊牛腹泻和提高生长性能具有与抗生素相似的效果。有学者报道，在牛奶中添加纳豆枯草杆菌能改善犊牛的日增重和饲料效率及缩短犊牛断奶日龄，增加血清中IgG的含量，改善犊牛的免疫机能。

周怿等研究发现，在犊牛代乳粉中添加酵母β－葡聚糖，当用大肠杆菌攻毒后，平均日增重比对照组提高了30.38%，犊牛瘤胃长度和宽度也显著增加，直肠中大肠杆菌的数量也显著降低，这说明在代乳粉中添加75mg/kg酵母β－葡聚糖能缓解由大肠杆菌攻毒所导致的生长性能下降、小肠组织形态损伤，从而保证犊牛健康生长，并能在一定程度上替代或减少抗生素的使用。

H. M. Timmerman等报道，在犊牛代乳粉中添加益生素，1周龄左右犊牛在第8周时，体重及饲料转化率得到改善，显著降低了腹泻发生率和缩短了腹泻天数。

4 展望

犊牛代乳粉的使用具有广泛的开发和应用前景，然而代乳粉的研制和推广受许多条件的影响和制约。目前，我国对代乳粉的研究已取得了一定进展，但对于代乳粉中选择什么样的植物性原料及其对原料实行怎样的加工工艺，在代乳粉中添加什么样的抗生素替代物才能有效降低犊牛腹泻，保证犊牛的健康水平及生长性能，成为我国畜牧业生产研究者中的热点问题。

责任编辑：小镖