Adrian Packington (罗氏(上海)维生素有限公司) 随着奶牛生产水平的提高和饲养的集约化,维生素在动物代谢和健康中的重要作用已变得越来越明显。研究表明奶牛日粮中某些维生素的最佳添加水平经常超出传统的添加剂量。因此为达到最佳的奶牛健康状况,最高的生产力,最优的动物福利水平以及获得最佳的经济效益,我们有必要重新评估高产奶牛中维生素的添加量。
1 营养和健康的关系
现代奶牛生产者饲养的是更高产的奶牛,但它们在从干乳期到泌乳期的过渡阶段和泌乳早期更易产生应激。为了维持这些高遗传性能奶牛的正常生理过程,营养在保持最佳健康状况和最佳生产力方面正起着越来越重要的作用。
奶牛的很多疾病是由多方面因素引起的,但人们逐步认识到营养性因素在其中起着重要作用。奶牛中一些主要生产疾病如跛行、乳房炎、代谢病以及产科病,在很大程度上受营养因素的影响。因此,要使畜群健康状况取得显著的改善及解决多数复杂疾病时的总体方案中必须包括营养因素。其中的一个解决策略是优选维生素营养(OVN)概念。对维生素的理解目前已从以前确立预防缺乏症的最低日粮需要量发展到认为大大超过最低需要量的添加水平可能对动物的生产力和健康状况具有重要经济效益的层次。大量发表的研究令人信服地证明动物对最佳维生素的反应,并为奶牛维生素添加新方式确定了基础。优选维生素(OVN)的目的是更准确地满足动物的需要,获得的动物健康状况和生产力能够提高奶牛饲养者的经济回报。
2 乳腺健康与临产免疫功能
对VE了解最多的功能是作为一种脂溶性细胞抗氧化剂。人们还对VE调节免疫系统从而有助于降低传染性疾病发生率方面有较好的认识,尤其是在奶牛中,维生素状况与乳房健康是正相关的。
乳房炎是一种非常普遍且造成很大损失的疾病,即使乳房炎处于隐性状态,乳腺感染对产奶量和乳成分也有很不利的作用。对于100头奶牛规模管理良好的群体,临床乳房炎的感染率平均下降一半,利润约增加3500欧元。隐性乳房炎的损失更难以定量确定,但是大多数专家认为损失甚至超出了临床乳房炎的程度。大多数新的乳腺内感染发生在产犊后的几周内,这与持续几周的免疫抑制反应阶段相一致,令人感兴趣的是在此期间奶牛VE的血浆浓度也是最低的(图1)。大量的研究发现添加VE可降低奶牛乳房炎的发病率,这在临产前尤为关键。众所周知VE具有改善免疫系统功能,进而提高乳房抵抗乳房炎相关病原体的能力。 图 1 270头奶牛干乳期和泌乳早期血浆VE浓度的变化(Weiss 等,1990)
Weiss等 (1997)在一组干乳期奶牛中添加100IU/d的VE,另外一组添加1000IU/d的VE,第三组在临产前2周饲喂4000IU/d的VE,之后添加1000IU/d。在干乳期至泌乳期过渡期间饲喂最高含量VE的奶牛没有出现通常的血浆VE水平下降。一般而言,血浆VE水平低的奶牛乳腺内感染风险更大。与低VE处理组相比,添加1000IU/d的VE处理组可使临床乳房炎降低30%,4000IU/d VE处理组降低80%。根据这些数据及其它乳腺健康状况的资料,新的NRC(2001)推荐量标准显著提高了奶牛和青年母牛的VE推荐量。
乳房炎的检测
(1)高体细胞计数奶牛 (泌乳期平均SCC >200,000 个细胞/mL);
(2)乳区感染天数 (乳区感染天数百分比);
(3)乳腺内感染持续时间 (除牛棒状杆菌外乳腺内感染持续时间);
(4)临床性乳房炎 (新病例降低);
(5)分娩时乳腺内感染 (分娩时存在乳腺内感染)。
数据摘自Smith等 (1985).
图 2 乳房炎随日粮VE和硒添加剂的变化
添加VE和硒除了降低临床乳房炎产生的经济损失外,还可以通过改善牛奶品质增加牛奶的价值。牛奶中SCC降低牛奶的保质期并会影响到奶酪和酸奶的加工,VE和硒可显著降低牛奶中的体细胞数 (SCC)。干乳期奶牛中VE的建议添加量应为1000~3000IU/d,建议在临产前3周-产后4周添加更高的量,泌乳期间添加量为500~1000IU/d,同时添加适量的硒。VA缺乏通常会导致传染病发病率的提高。β-胡萝卜素(BC)除了其VA原的功能外,它还是一种抗氧化剂,可增强嗜中性粒细胞的杀菌力。在部分但并非在所有的实验中,添加15万~25万IU/d的VA或饲喂300~600mg/d的β-胡萝卜素可降低乳腺内感染的发生率。NRC(2001)在提高奶牛VA推荐量时引用的一个理由就是VA可潜在改善乳腺健康状况。干乳期奶牛的VA推荐量为7.5万~10万IU/d,泌乳期奶牛为10万~15万IU/d。如果奶牛长期饲喂胡萝卜素含量低的草料,添加β-胡萝卜素可提高经济效益。
3 繁殖
最早发现在繁殖方面起作用的是VE。大量试验研究了添加或注射VE和硒对奶牛繁殖性能的影响,胎衣不下通常对生殖健康具有严重的影响。Miller等 (1997)搜集了640头奶牛在干乳期后42d日粮中添加0或1000IU/d VE添加剂的数据,结果表明添加VE的奶牛胎衣不下发生率显著降低(12.6%对27.4%),这与其它研究相一致(在其它的研究中添加VE和硒,胎衣不下发生率下降、初次发情和初次受精的日龄降低及受胎配种次数减少)。最近的研究表明免疫抑制反应增加了胎衣不下的风险,这或许可以解释VE和硒降低胎衣不下的反应,因为VE和硒均与免疫力密切相关。在干乳期添加1000IU/d的VE可使奶牛获得最佳的繁殖性能,在干乳期至泌乳期的过渡时期增加至2000IU/d,同时添加适量的硒。泌乳早期应该添加500~1000IU/d的VE。
牛和其它畜种中的饲喂试验以及体外试验结果表明β-胡萝卜素(BC)在家畜的繁殖功能中具有特殊的重要性。对此最合理的解释是β-胡萝卜素部分作为类VA前体的功能。玉米青贮日粮、一般品质的干草和青贮料、高纤维含量的草料或副产品最有可能导致乳牛血浆β-胡萝卜素水平降低。在有关β-胡萝卜素影响繁殖性能的研究中,发现其通常可改善发情行为,增加受胎率,减少发情配种次数,降低空怀天数,降低卵巢囊肿的发病率。如果血浆β-胡萝卜素水平较低 (<2.5 μg/mL)或日粮中含有大量的促甲状腺肿素,那么长期饲喂低日粮胡萝卜素的奶牛应该添加200~3000 mg/头/d的β-胡萝卜素。
4 钙的自平衡和肝代谢
VD在预防产乳热和其它钙代谢异常中有直接的作用。确保在干乳期和泌乳期奶牛中添加适量的VD是很重要的。在冬季北方纬度较高地区和舍饲分娩情况下不能合成VD。因此需要考虑添加VD。这对于干乳期阴离子奶牛日粮是很合适的,因为干乳期日粮酸化的作用之一就是提高血液中VD活性成分(1,25-(OH)2-D3)的浓度。肝脏退化或肝功能不全的奶牛肝脏脂类过氧化增加,血清VE浓度下降,这表明VE对分娩期间肝功能受损的奶牛具有保护作用。干乳期奶牛推荐添加2.5万~3.5万IU/d的VD,泌乳期添加3万~5万IU/d。VE的推荐量应该满足乳房健康和繁殖的需要。
研究表明在有临床酮病的奶牛中添加双倍剂量的烟酸或烟酰胺具有抗脂肪分解作用,可降低血浆中游离脂肪酸和酮体的浓度,增加血浆葡萄糖和胰岛素浓度。体况评分高的奶牛更倾向于利用更大量的体脂,因而体况好的奶牛添加烟酸可能比体况较差的奶牛效益要高。另外,研究表明烟酸可提高瘤胃微生物数量,瘤胃微生物是反刍动物中胆碱的主要来源,而胆碱被认为是预防脂肪肝中的促脂肪代谢物质。从临产前3周开始添加6g/d的烟酸,直至泌乳高峰。生物素可降低肉鸡脂肪肝肾综合症的发生率,它直接与瘤胃中短链脂肪酸的生成及其在肝中转换为葡萄糖有关。因此,生物素在减少和预防奶牛代谢性疾病中具有潜在作用。根据肢蹄健康情况和泌乳量,生物素的推荐量为20mg/d。
5 肢蹄健康
有报道称有几种维生素是保持表皮组织完整性所必需的,尤其是B族维生素之一的生物素,它在皮肤和角的结构蛋白 - 角蛋白的合成中起重要的作用,在角质化、角蛋白合成和脂肪生成过程中生物素是两个主要途径所必需的。大多数临床肢蹄损伤是由于肢蹄质量较差所致,或与之有关。组织病理学研究表明生物素可显著改善肢蹄品质。大量对照研究表明几种常见肢蹄损伤的发病率在添加生物素后显著下降(图3)。研究报道指出生物素对肉用乳牛的趾间皮肤炎、趾底出血、蹄裂和冠状带损伤、白线分离和损伤、蹄底溃疡的恢复等有效。近期的研究表明, 奶牛中添加生物素可显著降低白线损伤造成的临床跛行发病率。跛行是在许多奶牛生产中广泛存在的一种疾病,它不仅会造成显著的经济损失,同时也是一种严重的动物福利问题。据估计,如果平均的正常奶牛跛行发病率降低一半,正常水平的牧场总经济效益可增加3000欧元/(100 头奶牛·年)。此外,其它研究也表明添加生物素可降低体细胞数(SCC),增加产奶量。为获得最佳的肢蹄健康状态,在泌乳和干乳期奶牛中应该连续添加20mg/d的生物素。
图 3 已报道的添加或不添加生物素的牛月跛行发病率 (Fitzgerald等 2000)
6 产奶量
在一些涉及生物素和肢蹄健康的试验中,记录了泌乳量的添加反应情况。头胎小母牛添加20 mg/d 生物素在305d产奶记录期内多产奶1 kg/d。Bergsten等(1999)报道了全胎次的奶牛多产了2.9 kg/d 的牛奶,明显的添加反应使得作者推测部分反应是代谢性的,并非仅仅与肢蹄健康状况改善有关。Zimmerley和Weiss (2001)从临产前2周起添加0、10和20mg/d的生物素,直至泌乳100天,泌乳量随添加10和20mg/d的生物素线性提高 (+0.9和+2.8kg/d) (图4)。处理间干物质摄入量没有显著的差异。由于泌乳量对生物素有直接的响应,结果认为生物素具有直接代谢作用,这与其作为能量代谢尤其是糖异生反应中的辅酶有关。最近更多的试验表明添加20mg/d的生物素可使产奶量高于8000 kg/年的奶牛的泌乳量显著提高。这种B族维生素在高产奶牛营养中的创新发现对奶牛生产商而言具有可观的成本效益,为它们带来的典型投资收益大约为20:1,而且它们还具有改善肢蹄健康状况的潜力。
其它已经得到研究的B族维生素包括烟酸、叶酸、VB12和B1。试验结果显示添加叶酸和VB12并不总是能够使高产奶牛获得最大泌乳量。不过影响这种情况的因素还没有得到了解,需要进行进一步的研究,以调查叶酸和日粮蛋氨酸及VB12之间的潜在互作。在泌乳早期至泌乳中期对烟酸的研究表明,烟酸在某些试验中对产奶量有正的效果 (+3~+10%),但并不是全部试验中都可获得这样的结果。
(如果需要可向作者索取参考文献) |