饲喂2倍浓缩初乳与天然初乳对新生犊牛全身免疫、代谢和粪便特征的影响

《Journal of Dairy Science》:Feeding 2-fold upconcentrated versus native colostrum modulates systemic immunity, metabolism, and fecal profile in neonatal calves

【字体: 时间:2026年06月03日 来源:Journal of Dairy Science 4.4

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  本研究调查了饲喂2倍浓缩、真空干燥初乳替代品(HC)与混合天然初乳(NC)对新生犊牛产后第一周被动免疫转移、早期代谢适应和粪便组成的影响。研究人员在出生时入组12头荷斯坦犊牛,并分配至HC组(n=6)或NC组(n=6)。犊牛分别在产后(p.p.)4小时和12小

  
本研究调查了饲喂2倍浓缩、真空干燥初乳替代品(HC)与混合天然初乳(NC)对新生犊牛产后第一周被动免疫转移、早期代谢适应和粪便组成的影响。研究人员在出生时入组12头荷斯坦犊牛,并分配至HC组(n=6)或NC组(n=6)。犊牛分别在产后(p.p.)4小时和12小时接受2.5 L HC或NC,随后饲喂过渡乳直至产后第3天,从产后第4天起饲喂大罐乳。HC替代品由与天然初乳相同的混合初乳批次配制,并调整使主要乳成分(脂肪、蛋白质和乳糖)浓度约为2倍。研究人员在产后4小时(第一次初乳饲喂前)采集血液样本,随后在产后12和24小时、以及产后第2至第5天和产后第7天(均在早晨饲喂前即时采集),分析免疫球蛋白G(IgG)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)活性、总蛋白(TP)、葡萄糖、脂质代谢物、非酯化脂肪酸(NEFA)和尿素;在产后24小时(即第一次初乳饲喂后20小时)测定IgG的表观吸收效率(AEA)。粪便样本(胎便及产后第2至第7天每日采集的样本)分析葡萄糖、IgG、甘油三酯和短链脂肪酸(SCFA)。每日记录生长和直肠温度。HC组犊牛在产后12小时即达到更高的血清IgG浓度,并在整个第一周维持较高的IgG和TP。尽管HC提供的营养和脂肪明显更高,但两组间血清甘油三酯(TG)、磷脂(PL)和胆固醇(CHL)浓度无差异,而HC组犊牛在产后24小时表现出更高的葡萄糖浓度。接受HC处理的犊牛在产后前7天表现出更高的体重增加和平均日增重,表明早期生长性能改善。粪便分析揭示了处理依赖的营养物通过差异。HC组犊牛有更高的粪便葡萄糖和IgG浓度。在定量的SCFA中,仅异戊酸和正丁酸浓度在组间存在差异,HC组观察到较高值。总体而言,饲喂浓缩初乳替代品增强了被动免疫转移和早期能量状态,而未改变循环脂质代谢物,同时部分影响粪便组成和SCFA谱。
这篇发表在《Journal of Dairy Science》上的研究,聚焦于新生犊牛初乳管理的优化与早期健康。新生犊牛出生时能量储备有限、免疫系统未成熟,快速摄入高质量初乳对热调节、代谢稳定和被动免疫转移至关重要。然而,天然初乳的成分(包括免疫球蛋白G(IgG)、营养素和生物活性物质)高度变异,可能影响免疫球蛋白吸收效率和代谢适应。工业加工可通过可控脱水制备高IgG密度和高能量成分的初乳替代品(CR),但其对系统性免疫、代谢和粪便特征的综合影响尚不明确。为此,研究人员比较了来自同一初乳池的2倍浓缩初乳替代品(HC)与天然初乳(NC),探究提高初乳浓度是否能调节被动免疫转移、早期代谢适应和产后第一周的粪便组成谱,以应对实践中初乳质量亚优的挑战。

研究人员在瑞士Agroscope研究站开展实验,入组12头新生荷斯坦犊牛(无难产),按性别、品种和出生体重平衡分配至HC(n=6)和NC(n=6)。HC组产后4小时和12小时分别饲喂2.5 L由同一初乳池真空干燥、再水化配制的2倍浓缩初乳替代品(干物质含量95.68%,含23%脂肪、56%蛋白质、19%乳糖和18.5% IgG),NC组饲喂等量混合天然初乳(IgG浓度约36 g/L)。随后至产后第3天饲喂过渡乳(HC组为CR粉混合全乳,NC组为初乳混合全乳),第4天起饲喂全乳,每日记录采食量。血液样本在产后4小时(首次饲喂前)、12小时、24小时、以及第2-5天和第7天早晨饲喂前采集,分析血清IgG、γ-谷氨酰转移酶(GGT)活性、总蛋白(TP)、尿素、葡萄糖、非酯化脂肪酸(NEFA)、磷脂(PL)、甘油三酯(TG)和胆固醇(CHL);产后24小时计算IgG表观吸收效率(AEA)。粪便样本(胎便及第2-7天每日清晨直肠采集)分析葡萄糖、IgG、甘油三酯及短链脂肪酸(SCFA,包括乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸、正戊酸和乳酸)含量。每日记录体重、直肠温度和临床健康评分。统计采用混合效应模型(PROC MIXED),固定效应包括组别、时间及其交互作用,α=0.05。

**Growth Performance and Vital Parameters**:通过体重和平均日增重(ADG)测量发现,HC组犊牛在产后前4天的ADG(927 g/d)和产后前7天的ADG(1,150 g/d)均显著高于NC组(344 g/d和706 g/d),尽管两组7日龄体重无差异,表明浓缩短链脂肪酸(SCFA)促进早期生长;直肠温度无组间差异。

**Metabolites and IgG in Blood Plasma**:血液分析显示,尽管HC组脂肪供给显著更高,但血清TG、PL、CHL浓度无组间差异,仅在产后第3天HC组CHL呈升高趋势(P=0.10);血浆葡萄糖在产后24小时HC组显著高于NC组(P<0.05),但无整体组×时间交互作用;血清TP和IgG浓度均显示显著组效应(P<0.01),从产后12小时至第7天HC组持续高于NC组,且IgG呈现组×时间交互作用(P<0.05),HC组IgG在24小时后逐渐下降;GGT活性也呈组效应(P<0.01),HC组在12和24小时活性显著更高;血清尿素浓度HC组整体高于NC组(P<0.05)。重要的是,尽管HC组IgG摄入量更高,但其AEA(16.8%)显著低于NC组(28.8%),但血清IgG绝对浓度更高。

**Metabolites and IgG in Feces**:粪便分析发现,HC组粪便葡萄糖浓度显著高于NC组(P<0.01),在产后第2-4天持续更高;粪便乙酸浓度组间差异(P<0.05),NC组更高;粪便乳酸和丙酸无组间差异;正丁酸(P<0.05)和异戊酸(P=0.05)浓度在组间差异显著,其中正丁酸HC组更高,异戊酸在产后第2-3天HC组更高但整体NC组更高;粪便TG无组间差异;粪便IgG在产后第2天HC组(43.5 mg/mL)显著高于NC组(10.8 mg/mL)(P<0.01),随后下降。

讨论部分指出,HC组更快的早期体重增长归因于浓缩初乳提供的高营养和生物活性物质促进了肠道发育和营养吸收,但需谨慎解读因NC组出生体重略高。尽管HC脂肪供给高,但血清脂质参数无差异,可能归因于新生犊牛肠道脂肪消化能力有限(胰脂酶活性低、胆汁酸分泌不足、凝乳形成导致脂肪释放滞后),以及采血时间未覆盖餐后脂质峰。血浆葡萄糖在24小时的短暂升高反映了乳糖含量高和新生期乳糖酶活性最大。血清IgG和TP的持续升高证实浓缩初乳有效增强被动免疫转移,且高IgG摄入未导致肠道吸收饱和(AEA降低仅为数学效应)。粪便中更高的IgG和支链短链脂肪酸(BCFA,正丁酸、异戊酸)提示部分未吸收IgG和蛋白质在肠道发生微生物发酵,而粪便葡萄糖升高表明乳糖吸收存在能力上限。

结论部分(翻译):总体而言,与天然初乳相比,2倍浓缩的初乳替代品支持了更快的早期生长,增强了被动免疫转移,并可能促进了葡萄糖吸收。尽管营养供给更高,但两组间循环脂质参数未检测到差异。然而,这一发现应谨慎解读,因为所采用的采血时间表可能未能捕捉脂质代谢的餐后瞬时变化。高初乳IgG和TP含量被高效吸收,没有明确的肠道饱和迹象,这反映在HC组犊牛系统浓度的显著升高上。但同时粪便IgG浓度的增加表明并非所有摄入的IgG都被吸收,提示在IgG供给高条件下吸收能力存在潜在限制,而非肠道完全饱和的确切证据。相比之下,更高的粪便IgG和支链短链脂肪酸(BCFA)浓度表明后肠存在增加的部分蛋白质消化和微生物发酵。总体而言,这些发现表明,营养密集的初乳替代品可以有效模拟并某些方面增强新生期适应,但在本实验条件下关于脂质代谢的结论仍有局限。
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