高产乳牛的饲养管理及生长激素的应用

  (一)高产乳牛的饲养管理 一、引 言 由於地理环境的不同,世界上各地区都有自己的乳牛饲养体系,但是不论采用什麽样的体系,都是以经济效益作为目的。例如在气候温和的地区,可以生产大量的优良牧草,这些地区的饲养体系是以草地放牧为主,成本较低。可是在非草地饲养的国家和地区,不得不应用大量的精料来补充缺乏的营养。其实,即使在草地饲养的地区为了提高乳牛个体的单位产量而减少饲养头数,精料也是往往不可缺少的。事实上,不论在什麽样的环境条件下,光靠饲草供应高产乳牛的营养是不可能的,实验中已经发现 ( hutton , 1995 ),不论草质有多好,也满足不了产量 4,000 公斤以上乳牛的营养需求。 所谓的高产乳牛并不是什麽新名词,在 100 多年以前就曾经有过 10,000 公斤产乳量的记录 ( boutflour,1967 )。随着近代育种技术不断地改进,目前世界上可以找到许多平均产乳量 10,000 公斤以上的牛群。台湾最近几年从美国、加拿大等国家引进了许多优秀品种的乳牛,具有很高的生产潜力。可是在目前台湾地区现行的饲养体系下,特别是受气候等因素的影响,乳牛几乎不能达到其应有的潜力。我们曾做过粗略地估计,有 1,000 ~ 1,500 公斤的产乳量因环境欠佳而损失掉,有 1,000 ~ 1,500 公斤的产乳量因未达到理想的产乳高峰而损失掉,还有 1,000 公斤的产乳量因饲养管理不当而损失掉。换句话说,目前台湾乳牛的产乳量距其应有的产乳量至少还有 4,000 ~ 5,000 公斤的差距。所以藉着合理的饲养管理,找回其中的一半应该是没有问题的。 二、生长阶段牛的饲养管理 在饲养管理过程中,酪农们往往非常重视泌乳阶段牛的饲养,而常忽略了生长阶段的饲养管理。 其实乳牛生长阶段,特别是 12 ~ 24 月龄的生长发育状况,对其终生产乳量有很重要的意义 ( waldo capuco , 1992 )。综合很多研究资料证明:乳牛在 24 月龄第一次分娩前,体重为 550 ~ 600 公斤最为合适。同时,在性成熟 ( 青春期 ) 前,动物生长速度太快,会严重影响乳房的发育,及後来产乳潜力。一般认为在 3 ~ 9 月龄之间,应严防动物摄取过高的能量,以荷兰大型牛为例,这个阶段生长速度不应超过 600 克/天。在 9 月龄後,特别在配种後,保持母体和胎儿正常发育和生长极为重要,以使母体在分娩前达到理想的体重。 生长过程中的牛与泌乳期一样,其真正采食的营养物质量,取决於饲料的配方和采食量本身,同时还会受其它因素的影响。其实在一定的饲料配方条件下,其真正采食的营养物质也并非一个定值。最近一项应用 tmr 对 12 ~ 24 周龄的生长牛,所做的研究 ( morrice , 1995 ) 发现,要使生长阶段乳牛达到和维持理想的体重,动物应分阶段饲喂。例如:从 12 ~ 18 周龄应用 tmb 粗精料比例 50:50 为宜。这个阶段的采食量 4 公斤乾物质;18 ~ 24 周龄应该视前阶段情况而改变饲料配方和能量浓度,使动物采食量维持在 5.5 ~ 6 公斤。实验中还发现,如果条件许可,12 ~ 24 周龄应分为三个阶段饲养:12 ~ 16 周、16 ~ 20 周、20 ~ 24 周,相应的粗精料比例分为 30 ~ 35:70 ~ 65、50:50、70:30 为宜,采食量分别为 3.5 ~ 4 公斤、4.5 ~ 5.5 公斤、5.5 ~ 6 公斤。总之要使之在整个饲养过程中维持理想的体重变化:12 周龄 100 公斤,24 周龄 175 公斤,12 月龄 350 ~ 400 公斤,24 月龄 600 公斤左右较为理想。 分娩时和整个泌乳过程中,乳牛的体况也是非常重要的,维持适当的体况一方面可使产乳维持较高水准,同时还可以防止代谢和繁殖疾病的发生。通常是采用计分的方法来衡量动物的体况,这是根据乳牛的体态、体况和肥胖程度,人为地将动物划分为几个等级,并用数字表示出来。在许多地区都是定为 1 ~ 5 分,而在澳洲、纽西兰则定为 1 ~ 8 分,分数降低表示动物体况变差、变瘦;当动物达到最高分数时,意味着动物身体很胖,能量储备已到极高水准。根据澳洲地区的分级标准,动物在分娩和泌乳期内,维持 5 ~ 6 分最为适宜。 三、泌乳周期 在整个泌乳过程中不同的阶段,乳牛对营养物质的需求量也有很大的差异,特别是高产乳牛更为明显,这是由於乳牛的泌乳量有一个明显的变化规律,而且与相应的采食量并不同步发生,在生产上了解这一点极为重要。 从分娩到泌乳高峰 ( 通常为 6 ~ 8 周 ) 为第一阶段,这个阶段动物本身采食量较低,泌乳量逐渐增加,体重逐渐减轻,体况也会变差,这个阶段动物采食量不足以满足产乳的需求,在营养上处於负平衡状态。动物不得不动用体内储备的能量和营养物质以维持较高的产乳量。所以,这个阶段的动物体况会变得越来越差,在生产上这是一个非常关键的阶段,一方面要尽量避免动物的体况继续恶化,一方面又要动物尽量发挥泌乳高峰的潜力。泌乳高峰是决定整个泌乳期产乳量最关键的因素之一,研究结果显示 ( broster 和 thomas,1981 ),泌乳高峰的产乳量与整个泌乳期产乳量有高度的相关性。如果能想办法在高峰期间动物多产 1 公斤,动物在整个泌乳期就可以多获得 150 ~ 200 公斤 ( mcdowell,1995 )。 第二阶段是泌乳高峰到采食量高峰阶段,采食量高峰通常大约比产乳高峰晚一个月左右,这个阶段最大特点是,产乳量和采食量都很高,以致动物处於营养平衡状态。这期间的乳牛对饲料和周围环境极为敏感,任何“紧迫”因素都可以导致产乳量受到严重影响。例如在台湾,如果在这个阶段遇到高温炎热,产乳量会迅速下降。在泌乳高峰阶段,由於任何原因造成产乳量的下降都几乎不可能恢复,这在台湾是经常遇到的问题。 第三阶段则是泌乳後期,这个阶段的饲养管理相对地比较容易。这期间乳牛采食量较高,而产乳量则逐渐下降,营养处於正平衡状态,体重会逐渐增加,此时大部份的乳牛可能都已怀孕,在饲养上应考虑为下一个产乳期做准备。一般情况下,这时期乳牛的体况会逐渐变好。 第四阶段,即所谓的乾乳期,这个阶段动物通常会维持良好的体况或略有增加。 四、高产乳牛的饲养管理: 从上述分析可以清楚地看出,第一泌乳阶段的饲养最具挑战性,这对於高产动物特别重要。所以,在这个阶段必须喂给动物高营养浓度的饲料,同时还要考虑饲料的适口性和消化率。在长期的选育过程中,高产动物已经获得了许多先天性的性状,包括食欲好、采食量大,而且饲料效率高。很多因素可以影响乳牛的采食量,业者需要了解动物本身许多生理上的变化,才能真正地迎合其需求。在非反刍动物采食的能量,蛋白质 ( 胺基酸 ) 及其比例动物的生长速度和生产水准有明显的影响 ( henry 和 seve,1993 )。尽管反刍动物有明显的瘤胃营养之特点,其采食的饲料中能量程度、蛋白质过瘤胃程度等因素,使得营养问题变得极为复杂,对於高产动物,必须充分发挥瘤胃微生物之营养优势,还要补充足够量的过瘤胃营养。 补充脂肪 ( 或瘤胃保护脂肪 ) 是目前解决能量不足的有效办法,饲料中添加适量的脂肪,一方面可以增加能量浓度,使得动物在一定采食量下获得更多的能量,另一方面可以改进乳脂率。在饲料中添加过瘤胃蛋白质对於高产动物也很重要,一般认为,一头高产的乳牛其对蛋白质的需求,有 60%由瘤胃菌蛋白质提供,有 40%要靠过瘤胃蛋白质 ( uip ) 提供。例如,一头日产 35 公斤的乳牛,每天大约需要 4 公斤蛋白质,其中 1.6 公斤需要由 uip 提供。传统上常用的牛饲料、大豆粉、玉米和饲草中的蛋白质 uip 含量都不高,许多动物性的饲料,如鱼粉、肉骨粉和血粉等,其 uip 含量比较高,选用动物性的蛋白质饲料,将有利於为高产动物提供合理的蛋白质。目前,在台湾的饲养体系下,动物往往缺乏的是能量而非蛋白质,而且蛋白质饲料成本比较高。在这样条件下,日粮配合采用低蛋白高能量比较合理,同时提供给动物瘤胃保护易缺乏的胺基酸,例如蛋胺酸和离胺酸,在生产上会既经济又有效。 配合精料中淀粉和非淀粉碳水化合物之浓度,及日粮中精粗料的比例 ( tmr ),也是影响乳牛生产和健康的主要因素。精料太多有害无益,在正常情况下,瘤胃基本上呈现酸硷中性。瘤胃内的代谢产物大都呈酸性,酸性的瘤胃环境是靠大量的偏硷性的唾液而中和的,以使瘤胃内环境保持相对的平衡。瘤胃中的微生物可以分为不同的品种和区系,分别作用於饲料中不同的成份,也有不同的代谢产物,这些瘤胃中不同品种和区系的微生物,对饲料中粗纤维素和非纤维碳水化合物的比例极为敏感。例如:如果日粮中精料比例增加,特别是谷类精料增加,可以导致瘤胃中产生乳酸的球菌迅速增加。同时,低纤维的日粮也可以降低唾液的分泌,这样的结果是瘤胃内 ph 值下降。实验中发现,如果瘤胃内 ph 值从 6.75 降到 4.75,就会严重影响瘤胃中微生物的繁殖,有些微生物甚至会消失,导致瘤胃正常功能受损,这就是酸中毒。在集约化生产体系中,瘤胃酸中毒是导致某些疾病和影响生产力的主要原因,包括产乳量降低、乳脂率下降、蹄叶炎、酮病等。为了防止瘤胃酸中毒,采用 tmb 混合饲料是一项得力的措施,这样可以使精粗料同时饲喂,没有精料单独作用时间,如果精料必须单独饲喂时,也应少量多餐,以减少精料单独作用时间。应用高品质的饲草可以减少精料用量。在日粮中添加适量脂肪作为能量来源,也可以减少精料用量。饲喂 ph 缓冲剂或饲喂微生物发酵产品,都有利於维持瘤胃中的酸硷平衡。在台湾现行饲料条件下,所用的饲料原料中,普遍缺乏 beta--胡萝卜素等微量成分,这与现场中经常发生的繁殖问题,有着直接或间接的关系,在乳牛饲料中添加适量的 beta--胡萝卜素,乃是提高产乳量和延长生产寿命的主要措施。 五、结论 综合上面所述,产乳量 10,000 公斤以上乳牛的饲养管理,并非神秘的过程,当然也没有什麽绝对的规则。业者应充分了解乳牛的生理特点和习性,并结合自已农场的具体条件,采取合理的措施,以充分发挥乳牛的生产潜力。 (二)生长激素在乳用动物生产中的应用 一、前言 生长激素 ( gh ) 是动物体内调节代谢的主要蛋白类激素之一。这种由脑下垂体分泌的激素,其分泌受到由丘脑分泌的 gh 释放因子 ( grf ) 和 gh 释放抑制因子 ( srif ) 的控制。有研究证明,给乳用动物注射 gh 可以明显提高产乳量,提高饲料利用效率。目前,gh 可以由人工合成 dna 技术大量生产。外源 gh 在乳用动物生产中的应用,有着光辉的前景。实验结果还证明:免疫 srif 可以提高动物对乾物质的消化率,提高产乳量和饲料利用效率。最新研究发现,由 gh 分子中一些多 链产生的抗体在体内与 gh 结合後可以加强 gh 的生理功能。这些多 链直接注入体内产生的抗体也有类似的作用。如果这些多 链能以疫苗形式生产而应用於乳用动物生产中,将为业界带来很大的效益。 迄今,乳用动物生产水准的提高,大部分都是经由改进营养、饲养管理和育种技术。随着近代生物制品技术的不断提高,控制动物自身的内分泌系统或应用相应的外源激素己成为进一步提高动物生产能力的新措施。生长激素 ( gh ) 是体内调节代谢影响生产能力最主要的激素之一,gh 的生理学功能已经得到充分的研究和证实。它可以刺激细胞分裂,促进骨骼的生长和蛋白质合成,这种激素由垂体分泌并经由肝脏分泌的 igf-i 直接或间接地作用於不同的体组织,在泌乳动物可以明显地提高产乳量。这种激素的分泌受到神经内分泌体系的控制,包括 grf 的促进作用和 srif 的抑制作用,二者平衡使体内维持 gh 的生理水平和作用。 最近几年,外源 gh 以及控制 gh 的分泌和功能在乳用动物生产中的应用已经引起学术界和业界的高度重视。例如,美国食品和药物管理局 ( fda ) 经过多年慎重的分析和研究确认,注射 gh 可以提高产乳量,对人体和动物本身也无不良作用,终於同意 gh 可以用於乳牛提高生产能力。不过,目前许多国家和地区仍然禁止这种激素的应用。 二、注射 gh 对产乳的影响: 最近几年,世界各地大量的研究证明,注射外源 gh ( 不论是每日注射或每隔十四或二十八天注射慢速释放制品 ) 都可以显着影响乳用动物的产乳性能 ( 表一 )。 表一:注射外源 gh 对乳用动物性能的影响 性 能短期 ( 5 - 6 天 ) 应用长 期 应 用产 乳 量 乳 脂 率 乳 蛋 白 乳 糖 体 重 采 食 量 饲 料 效 率增加 10 - 40% 略有增加 略有降低 无影响 略有降低 无影响 明显增加增加 20 - 50% 无影响 无影响 无影响 无影响 明显增加 明显增加从表一可以看出,不论是短期或长期注射 gh 都能明显地提高乳用动物的产乳量,而且长期应用对乳成分没有影响。在我们的一项研究中发现,注射外源 gh 头几天,主要是影响乳用动物体内营养物质的再分配。即动用体内贮存的营养物质分配到乳房组织,支持高产的营养需要。所以,应用 gh 的前几天动物会损失体重。随着应用时间的延长,大约一个星期後,动物即会增加采食量,以维持较高的泌乳量,同时恢复体重。在研究中还发现,泌乳初期应用 gh 的效果不明显,而在泌乳高峰後期则效果明显。这可能是由於初期动物体内可以分泌足够量的内源 gh,而且初期动物已经处於严重的营养负平衡状态。 三、免疫 srif 对乳用动物的影响 生长激素释放抑制因子 ( srif ) 已被证实可以控制 gh 的分泌,同时可以影响消化道的蠕动及饲料通过消化道的速度。所以,免疫 srif 可以为业者提供另一条新的途径,提高动物的生产能力。我们以泌乳羊作为试验动物做过一项研究,在动物分娩前和分娩後两个星期分别注射 srif 抗体制剂,并於分娩後测定动物的产乳量和对乾物质的消化率。结果发现免疫 srif 可以明显地提高动物的产乳量和饲料效率。实验结果还显示这种处理对乳成分没有影响。生理指标测定结果证明,这种处理可以提高动物对於乾物质的消化率,但是并没有提高血液中 gh 浓度,而是提高了血液中血糖的浓度,这说明免疫 srif 提高产乳量是由於改进消化道功能而不是因为直接增加 gh 的分泌。 四、生长激素疫苗的作用 自然生理状态下的 gh 是具有明显立体结构的蛋白质激素。但其结构中不同的部位具有不同的作用和功能。在实验中发现 gh 分子结构中胺基酸顺序 35 ~ 53 和 134 ~ 154 的多 部份所产生的抗体,可以增进 gh 的功能,从而提高动物的生产能力。这可能是由於这些抗体在体内与血液中 gh 的功能,从而提高动物的生产能力。这可能是由於这些抗体在体内与血液中 gh 结合,可以延长 gh 的生理半衰期,并加强 gh 与受体的结合,实验中所用抗体大都由兔子等实验动物产生。後来的研究还发现,如果将这些多 链以疫苗制剂形式直接注入动物体内,在动物体内产生的抗体具有同样的作用。将这种疫苗用於乳用动物的实验结果证明,动物可提高产乳量。如果与 gh一并使用效果更为明显,目前这种疫苗的应用仍处於研究阶段,一旦成功也许会对业界带来一次变革性的影响。 五、结论 应用外源 gh 或对内源 gh 进行生理性的调节和控制,是一种很有潜力的生物新技术,在乳用动物生产中的应用有着光辉的前景,特别在集约化生产条件下,提高个体产乳量减少饲养头数极为重要。但是,业者应於政府和相关人员指导下应用。

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