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中国农科院饲料研究所/屠 焰 刁其玉
原载《新饲料》杂志2006年第7期
作者简介：
屠焰，中国农业科学院饲料研究所，副研究员。长期从事犊牛早期断奶的研究工作，参加了“犊牛代乳品的研制与应用”， “犊牛羔羊早期断奶关键技术研究”等国家和农业部专项研究课题，是犊牛代乳品国家发明专利的持有人之一。对幼畜的生理消化和营养代谢有多方面的研究成果。
刁其玉，留德回国博士，中国农业科学院二级杰出人才，饲料研究所研究员，家畜营养研究室主任，博士生导师。长期从事反刍动物生理营养研究，在幼畜早期断奶和代乳品的研制与应用研究方面尤为专注，所研制的犊牛代乳品的研究获得国家发明专利，主持科技部和农业部多项关于“幼畜早期断奶关键技术与代乳品的研制”的课题和其它攻关项目，出版书籍6部发表文章100余篇。
现代养牛业的工厂化和集约化生产要求犊牛早期断奶并生长发育良好，采用营养全面、易于消化吸收的代乳品既可以促进后备犊牛的瘤胃和肠道等消化器官的发育，为其发挥高产性能奠定基础；同时，又可以节约大量鲜奶，降低饲养成本，取得更大的经济效益，提高牛场的综合效益。
美国90%的犊牛实施早期断奶，其中10%的犊牛进食初乳或不能被居民利用的牛奶，80%的犊牛进食代乳品（刁其玉等，2004）。使用代乳品是犊牛早期断奶的最有效方法，达到预期目标主要取决于代乳品的内涵能否满足犊牛对营养物质、免疫物质和活性物质的需要。初生犊牛的消化系统和免疫系统尚没发育完善，体质较弱，抵抗力较差，故对营养元素和免疫因子的要求非常苛刻。犊牛瘤胃的发育关系到成年母牛消化系统的容量和消化力，因此及早训练犊牛采食是刺激瘤胃发育、提高进食量的重要措施。
1 代乳品的概念
代乳品应该是一种外形与用法和婴儿奶粉相似，含有易被幼畜消化的蛋白质、脂肪、乳糖，并强化各种维生素、微量元素、氨基酸及其它辅助剂，经特殊加工工艺（如红外膨化、喷雾干燥等）制成的粉状物质。代乳品细腻，营养物质分布均匀，溶解良好，经冲调后形成溶液或悬浮液饲喂给幼畜，有利于幼畜的生长发育，可替代母乳。
2 犊牛代乳品应具有的营养特点
代乳品要代替牛奶并达到较好的生产性能，就必须在营养成分和免疫组分上接近母乳，应具有犊牛可以接收的味感。幼畜食用后有效控制腹泻,增加犊牛的免疫力抵抗疾病，同时还能增加犊牛的生存能力和增重。犊牛对代乳品的需要即对其中营养物质和免疫物质的需求，自然奶成分的含量与比例是研制代乳品的重要依据（刁其玉等，2003）。
欧美等国已研制出多种代乳品，配方中的营养素主要有：脂肪、乳蛋白质、乳糖、纤维素、矿物质、维生素和抗生素等。前苏联提出的代乳品配方为，脱脂乳28%，脂肪26%，磷脂3%，微量元素、维生素和氨基酸3%。近年来我国也开展了相关的研究，主要强调营养元素和免疫因子两个部分。其特点是满足犊牛的氨基酸需要，用脂肪和变性淀粉满足能量需要，用活性免疫因子提高犊牛对疾病的抵抗能力。
刁其玉等(2004)经动物试验后认为，代乳品代替鲜奶必须具备营养素全价且易消化的特点，同时含有充足的免疫物质。代乳品中的粗蛋白质应在22%～28%，脂肪应在10%～18%之间，氨基酸的组成应接近鲜奶的氨基酸组成模式，矿物质和微量元素的供给应在保证需要的前提下，符合犊牛需要的合理比例。代乳品中维生素的含量应高于鲜奶中的含量，才能保证饲喂效果。
澳大利亚（J. Moran,2002）制订了用于3周龄以内犊牛的代乳品的质量标准，它包含有以下几方面内容:①脂肪含量15～20%，蛋白质含量至少24%；②加入抗氧化剂以减少贮存期间脂肪的氧化③脂肪均质化，使脂肪球直径低于4μm；④奶源经过巴氏杀菌并烘干，烘干温度应使奶中非酪蛋白蛋白质低于5mg/g；⑤粗纤维含量应低于0.1%，并标明淀粉含量；⑥标明奶蛋白占总蛋白的比例⑦应提供维生素A6000IU/kg,维生素D 600IU/kg,维生素E10mg/kg；⑧除提供给生产小牛肉产品的代乳品外，都应含有100mg/kg铁。
NRC2001年公布了代乳品中应当含有以下各种成分（表1）。
表1 代乳品中应当含的各种成分（干物质基础）
注：带*的推荐值为NRC(1987)推荐。
代乳品供应商Milk Speciaities公司的Trevor Tomkins提出典型代乳品配方见表2。
表2 现代奶牛犊典型代乳品配方及营养水平（木树斌，2000）
脱乳糖乳清粉，%
乳清粉，%
大豆分离蛋白，%
大豆浓缩蛋白，%
脂肪，%
矿物质、维生素、氨基酸预混料，%
营养水平
蛋白质，%
脂肪，%
粗纤维，%
取代乳蛋白比例，%
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犊牛代乳品生产中最早使用的蛋白源就是乳制品，上个世纪60到80年代所用的代乳品绝大多是脱脂乳蛋白，主要采用一种或几种原料进行简单的混合，如脱脂奶、乳蛋白浓缩物、脱脂乳糖和乳清粉等，其价格高昂而又不能保证效果。80年代以后，随着奶制品价格的上涨和饲料原料加工工艺、合成工艺的完善和发展，代乳品的配制发生了实质性的变化。目前代乳品是根据犊牛的营养需要和原料的特性而配制的配方代乳品，按其中的蛋白质来源一般可分为全乳蛋白代乳品和含替代蛋白的代乳品。全乳蛋白代乳品的蛋白源多采用含有乳清蛋白精的提取物、干乳清及无乳糖乳清粉等；含替代蛋白的代乳品是指部分乳蛋白被其它低成本的成分所替代（典型的替代50%），这些替代物包括大豆蛋白提取物、大豆分离蛋白、动物血浆蛋白或全血蛋白以及变性小麦面筋等。
3.1 代乳品的蛋白质原料
代乳品中蛋白质的氨基酸组成、加工处理的工艺以及犊牛对蛋白质消化的能力等，决定了蛋白源是否能为反刍前犊牛提供足够数量和比例适宜的氨基酸。干燥过程的高温会破坏蛋白质，降低其生物学价值。此外一些蛋白源中的抗营养因子也会降低氨基酸的利用效率（孟庆翔，2002）。
表3
代乳品中不同蛋白源的营养含量（木树斌，2000） | | | | | | 干物质（风干基础），%
蛋白质（风干基础），%
氨基酸含量(g/100g蛋白质)
赖氨酸，%
蛋氨酸，%
胱氨酸，%
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3.1.1 乳制品
代乳品用乳蛋白原料主要来源于脱脂乳、干燥脱脂乳粉(SSP)、乳清蛋白浓缩物(WPC)等。在60至70年代世界脱脂乳蛋白过剩，欧洲和美国政府给用脱脂乳蛋白生产代乳品的厂家补贴，代乳品大量使用脱脂乳蛋白。80年代中期以后，世界脱脂乳过剩情况缓解，价格逐步比WPC还高。WPC是液状乳清经超滤除去乳糖和其他可溶物而得到的产品，并用作代乳品的主要蛋白源（卢智文，1997），它具有营养物质含量丰富、氨基酸比例平衡、消化性能好等优点。
3.1.2非乳制品
动物性和植物性蛋白源差别很大，植物蛋白源包括大豆的分离蛋白、浓缩蛋白、大豆粉、改性大豆粉等，小麦的改性小麦蛋白，另外还有土豆、豌豆、菜豆；动物蛋白源有血液、血浆、肉、鱼等。植物性蛋白源的消化率比脱脂乳粉低。
3.1.2.1 大豆蛋白
为降低代乳品的生产成本，多以大豆制品代替奶源蛋白质。大豆制品主要有3种产品:大豆粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白。大豆粉是脱脂豆片经磨碎的产品,经过加热减少抗营养因子或经乙醇洗涤除去抗原蛋白即得改性大豆粉；大豆浓缩蛋白是由脱脂豆粕用乙醇水除去可溶性碳水化合物后而生产的；大豆分离蛋白是由脱脂豆粕通过碱提酸沉的方法将蛋白质沉淀出来,然后再用碱溶解而生产的（任慧波等，2003），蛋白质含量高达 85%～90%，但成本较高；将大豆粉中的可溶性碳水化合物除去后制成的大豆蛋白精，蛋白质含量和价格适中。
以大豆蛋白源制成的代乳品，含有胰蛋白酶抑制因子和过敏原，这两种因素都可导致营养成分消化率的降低和生产性能的削弱。胰蛋白酶抑制因子具有降低消化酶活性的特点，将大豆进行湿热处理可以破坏它的抑制作用。大豆蛋白质主要以大豆球蛋白和 β-结合球蛋白形式存在，它们对犊牛有致敏作用。
木树斌（2000）提供的资料中指出，大豆和大豆制品中含有新生犊牛不能消化的寡聚糖如木苏糖（stachyose）、棉子糖(raffinose）和蔗糖。它们原封不动到达大肠,导致肠胃胀气和腹泻。大豆中还有一类叫植物凝集素(lectins)的大豆蛋白化合物,可干扰小肠的营养消化吸收过程。大豆中的丹宁和其他多酚类化合物也可通过与消化酶结合,使犊牛的生产性能降低。
卢智文（1997）分别饲喂犊牛全乳蛋白与蛋白的50%来自大豆浓缩蛋白的代乳品，试验表明，犊牛性能以平均日增重表示时，在1～14天期间，喂全乳蛋白的为0.4磅（0.18kg）,在1～28天期间，相应的为0.82磅(0.37kg)和0.71磅(0.32kg)；而在1～142天期间分别为0.93(0.42kg)和0.87磅(0.39kg)（见表4），这表明，在头14天犊牛很可能要受到非乳蛋白的损害，犊牛生产性能下降，究竟是由于大豆抗营养因子的干扰，还是由于蛋白质或氨基酸消化率较低之故很难确定。
3.1.2.2 小麦蛋白
小麦蛋白不含任何已知的抗营养因子，是淀粉工业的副产品。80年代后期，欧洲的研究证明改性小麦蛋白的消化率达到95%，优于其它非乳蛋白源（卢智文，1997）。改性小麦蛋白是用酸或酶将小麦蛋白进行部分水解而得到的，可溶性高，可消化率高。用小麦蛋白代替脱脂乳蛋白，肉用犊牛的生长性能良好，当小麦蛋白用量到20%时，平均日增重及饲料效率比喂脱脂乳的仅低4%。
3.1.2.3 动物血浆蛋白
动物性蛋白质源如血浆蛋白质、喷雾干燥动物血浆、水解喷雾干燥红血球等。有报道说，动物血浆从营养上将不比乳蛋白差，但从犊牛腹泻发病率、用药治疗的次数和费用来看，并未进一步提高犊牛的健康状况（卢智文，1997）。
3.1.2.4 蛋粉
李辉等(2005）在综述中指出，2002年Quigley在研究犊牛代乳品中添加喷雾干燥全蛋粉及生物素的效果时发现，增加代乳品中喷雾干燥全蛋粉的量会引起犊牛体增重的直线降低，56d试验期内，采食分别含有0、10%、20%喷雾干燥全蛋粉的代乳品的犊牛，日增重分别为486、369、302g；饲料利用效率为每采食1kg干物质增重分别为446、318、231g。在犊牛29日龄开始采食饲料后， 体增重和饲料效率有所改善。而2003年Touchette等用鸡蛋作为犊牛代乳品的蛋白质源研究时认为，鸡蛋可以做为犊牛代乳品的一种替代蛋白源，适宜的添加量为10%。
在犊牛代乳品中应用不同蛋白源产生的添加效果存在差异，而造成这种差异的原因可能是不同形式的蛋白源在犊牛胃肠道中的消化吸收机理不同，也可能是研究人员对犊牛的饲养管理方式不同所造成的。
3.2 代乳品的脂肪来源
脂肪是代乳品的重要成分，脂肪的添加方式可直接影响到代乳品的使用效果，目前较为理想的方法有二，一是将脂肪和其它代乳品原料成分进行均质处理，将脂肪强化加入代乳品；二是将脂肪进行真空扩散或喷雾干燥加入代乳品。也有另一种方法，向代乳品中添加猪油，首先将猪油溶化，然后加入到代乳品中同时进行搅拌，添加猪油需要同步加入乳化剂，这样有利于代乳品的乳化和均质。结果表明，向代乳品中加猪油同样可以达到增加脂肪或能量的目的（刁其玉等，2003）。
3.3 代乳品的乳糖来源
刚出生后幼畜需要乳糖作为能量，乳糖主要来自乳清粉。乳清粉是奶酪生产中的一种副产物，由牛奶中的酪蛋白经凝结后产生,其乳糖含量在65%～80%上下。长期以来，乳清粉一直是幼畜日粮中优良的乳糖来源，但由于近年来乳清粉价格高昂，市场波动大，而且吸湿性强，易结块和堵塞环模，严重影响制粒效率和颗粒质量。
乳糖作为乳清粉的替代品，适口性及经济适用性均优于乳清粉，而且乳糖流动性好，不易吸湿结块。
配制代乳品常用乳制品原料营养成分见表5和表6。
表5 配制代乳品常用原料的营养成分—第1部分能，DE=消化能，ME=代谢能，NEM=维持净能，NEG=增重净能。
表6 配制代乳品常用原料的营养成分—第2部分
注：资料来源于孟庆翔（2002）。表中CP=粗蛋白，EE=粗脂肪，Ca=钙，P=总磷，Ash=粗灰分。
4 犊牛代乳品在生产中的应用
张扬等（1995）利用人工乳进行犊牛60天早期断奶试验，结果曾表明使用人工乳和母乳的两组犊牛生长发育各项指标差异不显著，同期饲养管理成本降低20.2%。断奶后进行60-180天饲养培育，补饲混合精料，曾使用人工乳的犊牛体重、体高、胸围、管围4项指标增加幅度略高于母乳组。说明是用人工代乳品对犊牛后期生长发育有很大的促进和补偿作用。
周建民（1999）进行过6次试验，其所使用的代乳品蛋白质总量中的43%～48%用植物性蛋白质代替,使蛋白质组成在必需氨基酸与非必需氨基酸之比为1:0.84,与理想蛋白质1:1的比例十分接近。且其中限制性氨基酸(赖、蛋和胱氨酸)与理想蛋白质结构中完全一致,必需氨基酸含量还高于非必需氨基酸含量18%。根据试验结果分析, 这种氨基酸模式用于饲养犊牛的效果十分理想,且饲料转化率呈现稍好于牛奶蛋白质的趋势。犊牛早期平均日增重717g,优于当时北京市奶牛场奶犊牛平均日增重692g的水平,断奶后的补偿生长期日增重可达800～1000g。因此可以认为，用配制营养完善的犊牛代乳品可替代乳用母犊饲养方案中的全乳,母犊生长发育正常。且每头犊牛可节省饲养成本200余元，节约饲养费用20%。
齐胜利(2001)通过犊牛代乳品饲喂试验,结果证明,犊牛代乳品具有较高的营养价值,可完全代替母乳。同时可以提高犊牛的精粗料采食量，试验组犊牛比对照组平均日增重高 17g（见表7）。按市场鲜牛奶销售价2元/kg，M868售价12元/kg计算，每头犊牛可节约饲养成本 224元。
表7 犊牛代乳品M868试验效果一览表
高占峰等（2003）使用10头7～10日龄中国荷斯坦母犊进行了60天的代乳品饲喂试验。试验证明，饲喂代乳品可以提高犊牛的免疫力，减少腹泻率；对生长发育无不良影响；可节省大量鲜奶，降低生产成本50元/头以上。
刁其玉等（2004）使用我国自主知识产权的代乳品产品，在上海光明乳业第10牧场选择荷斯坦犊牛24头，按照出生日期和初生体重相近的原则随机分组配对，分为鲜奶组和代乳品组，每组各12头。全部参试犊牛均出生后2小时内吃到初乳，初乳连续饲喂5天。试验组犊牛自出生第6日起开始训练采食代乳品，6～11日为过渡期，自12日龄起试验组犊牛完全饲喂代乳品。代乳品的饲喂量与对照组犊牛鲜奶的用量相对应，即用200g代乳品代替1kg鲜奶。试验结果见表8。试验证明，两组犊牛的初生体重相同，11日龄时试验组平均体重比对照组高0.86kg,但差异不显著，这表明在6天的过渡期，进食代乳品的犊牛没有受到来自饲料的干扰；30日龄试验组和对照组犊牛的平均体重分别为57.27kg和54.57kg,试验组明显大于对照组；60日龄时两组的平均体重分别达到88.05kg和82.22kg，试验组比对照组高5.83kg，差异均显著(p<0.05)，这显示出代乳品对犊牛生长发育的明显优势。同时，在本试验条件下，使用代乳品饲喂犊牛每kg增重可以降低饲料成本2.14元，节省成本101.75元，经济效益非常显著。
表8 代乳品对犊牛体重的影响
注：表中同一列数据肩标字母不同者差异显著(P<0.05)。
张乃锋等（2005）选用出生后吃完初乳的荷斯坦母犊24头，分为试验组和对照组。对照组饲喂鲜牛奶6kg/d/头，试验组饲喂代乳品800g/d/头。结果表明，经过60天的饲喂试验，试验组比对照组多增重5.31kg，试验组犊牛日增重比对照组提高了88.5g，试验组犊牛的体高和胸围的增长速度均高于对照组。从经济效益来看，进食代乳品组犊牛比对照组节省成本263.42元/头（鲜奶价格按2元/kg计算）。
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