台灣畜產種原知識庫

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學術園地

初生犢牛的第一道防線 — 初乳

◆ 順胜實業股份有限公司　陳建良

一、	認識初乳
（一）	初乳的成分
	初乳是母牛產後 24 小時內所分泌之乳汁，在分娩後 24～72 小時內所分泌之乳汁稱為過渡期乳汁，初乳的組成分、物理性狀和功能炯異於一般常乳（表 1），初乳含有較多的固形物、蛋白質和免疫球蛋白，初乳對於小牛之重要性莫過於提供被動免疫。被動免疫是犢牛在分娩 24 小時內獲得初乳，增加血管中免疫球蛋白 G 濃度，而用以抵禦環境之病原體的過程，但隨著時間其體內免疫球蛋白 G 濃度下降，此時動物體內會產生本身的免疫球蛋白 G，便稱為主動免疫，而此關係著牛隻長期的健康。

表 1. 初乳及常乳之乳汁成分

項　目	初乳之擠乳次數			常乳
項　目	1	2	3	常乳
比重	1.056	1.040	1.035	1.032
固形物 (%)	23.9	17.9	14.1	12.9
蛋白質 (%)	14.0	8.4	5.1	3.1
酪蛋白 (%)	4.8	4.3	3.8	2.5
免疫球蛋白G ( g/L )	48.0	25.0	15.0	0.6
脂肪 (%)	6.7	5.4	3.9	3.5
乳糖 (%)	2.7	3.9	4.4	5.0

　　　　　　　資料來源：Foley and Dtterby (1978)。

　　初乳中除了一般所強調的免疫球蛋白外，也是熱能、蛋白質等營養成分的重要來源，是犢牛存活的重要因素之一，如果初乳每公升中含 150 公克的粗蛋白，且出生後 24 小時內餵飼 3.8 公升初乳，則提供 570 公克的蛋白質，但初乳中的蛋白質含量變化差異很大，一般每公升約含 58～202 公克粗蛋白質。以下將做簡單的介紹：

1. 免疫球蛋白
目的：	辨識和摧毀動物體內之病原體。
種類：	免疫球蛋白 G 約佔 70～80％，免疫球蛋白 M 約佔 10～15％，免疫球蛋白 A 約佔 10～15％。
來源：	免疫球蛋白 G（G1 和 G2）是由母體血液經由特定的機制輸送到初乳中，因此，母牛血中的免疫球蛋白含量在分娩前 2～3 週開始積聚，而此時亦造成母牛分娩前後免疫能力的下降，而免疫球蛋白 M 和 A 則是由乳腺細胞來合成。
作用：	免疫球蛋白 G 為初乳及血清中最主要之抗體，用以辨識及摧毀病原體，分子最小。免疫球蛋白 M 可防止敗血症，防止細菌入侵，分子最大，存在血管中。免疫球蛋白 A 可保護表層黏膜（例如腸道），附著在腸道表層黏膜，防止病原的附著，預防疾病。
2. 維生素 E
	維生素 E（生育醇）是初乳中的重要成分之ㄧ，因為維生素 E 並不會透過胎盤傳遞，因此初生犢牛體內維生素 E 含量極低，只有依靠初乳而獲得維生素 E，雖然初乳較常乳含有較高的維生素 E，但是如果母牛日糧中未添加維生素 E，則初乳的維生素 E 含量也常會偏低（圖 1）。
	許多研究顯示，在乾乳牛日糧中添加維生素 E 不僅可以降低分娩前後的疾病（如胎衣滯留、子宮炎、酮病等），而且也可以透過初乳補充犢牛所須的維生素 E，促進免疫機能。而初乳中添加維生素 E 雖可以提升血中維生素 E 的濃度，但對生長性狀沒有影響。而有些研究則認為可改善免疫機能、降低犢牛感染疾病的比例和嚴重程度。

圖 1. 添加 1000 IU／日維生素 E 對乳牛初乳的成分的影響。
（資料來源：Weiss et al., 1990）

3. 胰島素
	初乳中除了含有抗體及營養外，亦提供大量之生物活化複合物（如內泌素、生長因子），很有趣的現象是這些複合物在初乳中的濃度往往超過其在母體血液中的濃度，其中胰島素便是參與許多動物生理作用的關鍵內泌素，其作用包含促進蛋白質和肝醣的合成，增加肌肉、脂肪組織對葡萄糖的吸收，加速肌肉中支鏈胺基酸的更新，因此增加肌肉組織的合成並減少蛋白質的異化作用。
	分娩後 12 小時的初乳中胰島素含量大於 300 ng/mL，遠高於血中之胰島素濃度，表示牛隻必需擁有一系統來運輸胰島素。德國的研究顯示，母牛於分娩前乳腺中胰島素在兩天內便上升 6 倍之多，而在分娩後便急遽下降（圖 2）。
	有些研究認為，初乳中的胰島素可能由小腸吸收進入犢牛體內而發揮其生理作用，但是瑞士的研究人員發現，初生犢牛餵飼胰島素，其血中和肝臟的濃度並沒有增加。因此，初乳中胰島素的作用可能是促進腸道細胞吸收免疫球蛋白 G。雖然胰島素對出生犢牛的生理作用仍有待進一步的研究，但是初乳中刻意凝聚這樣高濃度的胰島素對犢牛絕對是有益的。

圖 2. 乳牛分娩後初乳中胰島素含量。

（二）

初乳的代謝

餵飼初乳不只改善犢牛健康及生存能力，更是要改善其生長情形。根據實驗結果指出，血中免疫球蛋白濃度高的犢牛（＞16 g/L），較中（4～16 g/L）或低（＜4 g/L）濃度組生長來得快。其它研究也指出，犢牛出生後第二天血清中免疫球蛋白 G 的濃度和 200 日齡的體重有顯著正相關，亦即血清中免疫球蛋白 G 濃度愈高則犢牛日後體重增加亦會較快。然而免疫球蛋白 G 進入血管中，最後究竟到哪裡去了?

表 2. 小牛靜脈中注射含碘125之免疫球蛋白 G 在尿液、糞便中的排泄量

	由表 2，可以得知 2.52％的碘 125 從尿液中排出，其中只有 0.08％與蛋白質結合，可知大多數的免疫球蛋白 G 在由尿液排出前皆被分解；由糞便排出的碘 125 約 1.5％，但大部分仍與蛋白質結合在一起，若進一步分析得知，免疫球蛋白 G 的半衰期約為 17.5 天，進入血液中的 IgG 約有 2.6％以原有的形式回到腸道，但有一部份會被小腸酵素分解。估計如果犢牛在 24 小時內初乳中獲得 100 公克的免疫球蛋白 G，但在出生的前兩周每天有 1～4 公克的 IgG 會回到腸道，假若初乳每公升含有 83 公克免疫球蛋白 G，而吸收效率為 30％，則餵飼 3.8 公升的初乳應該足夠達到此一濃度。而回到腸道的 IgG 又有何重要性呢？因為許多細菌和病毒都會感染犢牛的腸道造成下痢、脫水等症狀，腸道中的 IgG 會佔據特定病源的結合位置，協助動物產生有效的免疫反應，減少經由口感染病源的侵入。
（三）	初乳的品質
1、	使用初乳計（Colostrometer）測定初乳品質
	初乳計的原理是測量初乳之比重，然後以統計方式估計 γ-球蛋白的含量，初乳已被廣泛的應用於測量免疫球蛋白 G 濃度，Fleenor and Stott（1980）指出比重和 γ-球蛋白有高度正相關。假設初乳中大部份的球蛋白都是免疫球蛋白，則可以用比重的變化來預測初乳中免疫球蛋白的含量。但是在使用初乳計之前，我們必須先深入了解初乳計的一些使用問題與限制。首先初乳的溫度會影響比重的測定值。因此，測定樣品需要在原廠推薦的溫度 22℃ 下進行。此外，初乳的脂肪和非免疫球蛋白含量也會影響其準確度。後續的研究也發現初乳的比重和免疫球蛋白並非呈簡單的直線關係，而是曲線關係。
	儘管有這麼多的限制與影響因素，初乳計（圖 3）仍不失為ㄧ個方便的現場優良工具，使用方式推薦如下：
(1)	使初乳冷卻至室溫。
(2)	讓初乳計浮於初乳中。
(3)	若測出初乳品質不良，不要餵飼給初生（24 小時以內）犢牛，可以用來餵飼 2～3 日齡的犢牛。
(4)	若為品質優良之初乳，則儘速餵予出生犢牛（表 3）。

圖 3. 初乳計及使用情形。

表 3. 初乳品質分級

　　根據 2002 年在林鳳營牧場所進行的初乳品質調查發現，初產牛的初乳免疫球蛋白含量比經產牛稍低（表 4），
此外台灣夏季受到熱緊迫的影響，導致 7 及 8 月分娩牛隻初乳中免疫球蛋白含量較其他月份來得低（圖 4）。

表 4. 乳牛初乳免疫球蛋白含量

　　資料來源：黃等（2002）。

初乳中免疫球蛋白含量 (ng/mL)
	分娩月份
	圖 4. 分娩月份對初乳免疫球蛋白之影響 ( 黃等, 2002 )。

2.	初乳檢驗
	初乳是新生犢牛的完美“食物”，除了含有免疫球蛋白保護犢牛免於疾病之外，也包含許多的營養成分，但並非所有的初乳都具備良好的品質可以毫無顧慮的用來餵飼犢牛。初乳是動物性蛋白，所以必須小心處理以降低污染的風險，這些污染包含微生物繁殖、抗生素殘留和外來物（如蒼蠅、牛糞的污染），研究指出，在乾乳期的飼養會影響初乳之品質。
	典型的初乳成分中，具有較高的脂肪、蛋白質。不過體細胞數也較高，平均為 246萬/mL，但是體細胞數過高如果不是來自乳房的感染，並不一定為問題所在，但是要區分正常或是由乳房炎所造成的並不容易。
	以市面上常用的抗生素篩檢試劑來檢測初乳時，會出現許多偽陽性的結果，主要是因為初乳成分炯異於常乳，造成這些試劑的準確度偏低所致。研究顯示在產後第 6 次擠乳之前作抗生素篩檢是沒有意義的。

二、	初乳的餵飼
（一）	為何要人工餵飼初乳？
	許多動物的初生兒在出生前便由母體胎盤獲得很多免疫力，但初生犢牛由於在母體孕育期間無法通過胎盤獲得抗體，而必須完全依賴母牛將抗體濃縮在初乳中的哺育，方能得到保護。
	在幼畜的免疫力發展形成前，初乳是保護幼畜抵抗傳染病及提供各類免疫球蛋白的豐富來源。新生犢牛在接觸污染源之後產生免疫力需要 10～14天，在這段期間內，初乳是否提供足量使幼畜存活的免疫能力非常重要。
	犢牛在出生時無免疫球蛋白，若 24 小時內沒有獲得足夠的免疫球蛋白則死亡率大增，研究報告指出，若由犢牛主動去獲得初乳，約有 25～40％之犢牛所攝食之初乳不足，尤其是犢牛過大而難產時，能自行站立所需時間較晚，導致初乳獲得時間延遲，而使疾病發生率提高，且小牛尋找乳房或乳頭能力亦隨個體而有差異，犢牛有抬頭吸吮的自然本能，若母牛乳房下垂，因乳頭較易被糞便污染，且不易找尋，導致獲得初乳的機會較少，因此，鄭重的建議應該用乳瓶人工餵飼初乳。
（二）	餵飼初乳的時機
	第一次餵飼初乳的時機對於犢牛吸收免疫球蛋白產生被動免疫非常重要，因為
1、	小腸內吸收免疫球蛋白的位置消失：
	犢牛分娩後，小腸內吸收免疫球蛋白細胞成熟的時間非常快，一旦成熟便無法將免疫球蛋白吸收，研究指出，腸道細胞在出生後 24 小時便已成熟。而 Van and Baker（2001）指出，在分娩後 30 分鐘犢牛血清免疫球蛋白 G 濃度下降至 2 公克/公升。田納西大學的研究顯示，小腸吸收免疫球蛋白的效率在出生後 1 小時便已開始下降，上述便是為何儘可能快速餵食初乳於犢牛之原因。
2、	隨著仔牛的成長，真胃中分泌的酵素會分解免疫球蛋白 G。
3、	腸內細菌的附著：
	犢牛出生後儘快餵予初乳的關鍵，除提供免疫球蛋白外，保護腸道為同等重要之一環，延遲餵飼初乳，亦即讓擠出的乳汁在環境中滋長細菌，一般而言，若貯存於室溫中 6 小時，則細菌數達 1,000 萬/mL，足以影響犢牛的健康。分娩後幾小時內細菌便會附著於腸道中，而腸道中細菌的繁殖狀況視環境病原體的含量而決定（糞便），如果犢牛出生於髒亂的環境中，則產生敗血症提高致病率和死亡率，而 James et al.（1981）亦指出，小腸內細菌會加速腸道吸收位置的閉合，降低被動免疫的產生。因此，在小腸內細胞成熟前儘速餵予高品質初乳給小牛，則小牛健康的機會越高。
（三）	初乳餵飼量
	一般建議，在犢牛出生後儘早餵飼 2 公升之初乳，12 小時內再給飼 2 公升。但是影響餵飼量的因子有：
1、	初乳抗體含量。
2、	犢牛體重。
3、	犢牛初次餵飼時間。
4、	其他。

表 5. 體重 40公斤牛在 24 小時內，要達到血漿中免疫球蛋白 G 最小濃度 10公克/公升所需餵飼初乳量

	表 5，假設犢牛出生體重為 40 公斤，則血漿體積為 3.6 公升（佔 9％體重），若要達到血漿中免疫球蛋白 G 最小濃度為 10 （公克/公升），根據不同研究指出，初乳的吸收效率在 25％至65％之間，通常估計只有 30～40％，所以犢牛體內免疫球蛋白 G 需要量約（3.6 × 10/0.35）＝103 公克，如果初乳免疫球蛋白的濃度為 50 公克/公升，則所需餵飼初乳量為 103/50＝2.1公升（初乳濃度；公克/公升），為確保初生犢牛血中保持安全量的免疫球蛋白（15 公克/公升），則餵飼量的安全量至少應提升至 3.1 公升。
（四）	初乳的產量與品質
	餵飼高品質之初乳雖然重要，但是否確保有足夠的免疫球蛋白 G 進入犢牛體內產生被動免疫更是一大挑戰。早期的研究指出，母牛初乳的產量和其抗體含量呈負相關，但最近也有研究認為總初乳量中含有免疫球蛋白 G 含量並無相關（Jardon et al., 1998）。若母牛生產出 8.5 公斤（約 18 磅）初乳，則初乳含有足夠免疫球蛋白（免疫球蛋白為 35 g/L）的機率由 77％降至 64％，所以第一次擠初乳時，應記錄初乳產量，如果第一次初乳產量高於 8.5 公斤，則可以考慮留在以後使用，若初乳量超過 17公斤，則內含足量免疫球蛋白的機會小於 50％，而應以先前貯存的高品質初乳餵飼，以增加免疫球蛋白的攝取量。有些酪農習慣在牛隻分娩過程注射平滑肌收縮劑以協助分娩或冀望減少胎衣滯留，但是此舉也造成初乳大量流失，而影響所擠得的初乳品質。
（五）	初乳的保存－冷凍與解凍
	初乳可冷藏一星期而免疫球蛋白濃度不至於下降，但保存溫度須為1～2℃，以抑制細菌生長，如果初乳變酸則品質下降。若需長期保存，則需冷凍，使用1～2 公升的保存瓶或夾鏈袋冷凍最為恰當，若能用保存袋平放，則可加速解凍速度，冷凍溫度應維持於 -20℃。
	解凍最主要為防止冰晶破壞免疫球蛋白，確保回溫水在 50℃ 以下，也可使用微波爐解凍，但要有低功率微波，每次解凍時間縮短並將已解凍部分倒出再繼續加熱。
（六）	初乳的消毒
	有些牛群有特定病原（如副結核菌、沙門氏菌、黴漿菌等）的感染，初生犢牛透過初乳垂直感染這些病原，嚴重威脅犢牛的健康和牛群的疾病控制。在這些牛群，初乳的殺菌就是很重要的課題，初乳的殺菌一定要用高溫瞬間（HTST）殺菌（63℃、30 分鐘批次式或 72℃、15 秒連續式），但是 15 秒連續式仍會造成部分免疫球蛋白的破壞。這個問題仍有待進一步的研究來解決。
三、	初乳添加劑之使用
	初乳在小牛中確實扮演著非常重要的角色，但在無法獲得初乳、初乳品質不佳、初乳可能含有病原體及初乳無法在 2 小時內獲得時，可能需要考慮使用初乳添加劑。但是初乳添加劑並不能完全取代優質初乳的效果。近幾年發展出許多初乳添加劑來彌補初乳中抗體的不足，其來源包含下列四種。
（一）	乾燥的初乳：
	免疫球蛋白主要來自免疫球蛋白 G1，而免疫球蛋白G2、免疫球蛋白 M 及免疫球蛋白 A 含量低。
（二）	乳清蛋白：
	常乳中免疫球蛋白含量不高，從起司的製造過程中濃縮及乾燥而來，主要是免疫球蛋白 G1，小量是免疫球蛋白 G2、免疫球蛋白 M 及免疫球蛋白 A。
（三）	牛血清：
	牛血中含有大量免疫球蛋白，牛血移出紅血球細胞、血纖維蛋白及其他物質，此產品較為便宜，含有免疫球蛋白 G1、免疫球蛋白 G2、免疫球蛋白 M 及免疫球蛋白 A。
（四）	蛋：
	產蛋雞經高度免疫刺激產生免疫球蛋白 Y （禽類的免疫球蛋白 G）濃縮或噴霧乾燥後使用。
	在初乳和初乳添加劑中的有機物對於新生動物產生的危害稱為生物的安全性（Biological Safety），因此對於本身初乳品質的監控收集、貯存及餵飼程序皆要非常注重，添加劑的製造方法、過程、貯存及使用如要嚴格控管。不論如何生物安全性概念對於疾病的管理是非常重要的，尤其是經由初乳所傳播的疾病（如結核病、副結核病等）。
	使用初乳或添加劑時的生物安全性的注意事項：
1、	收集初乳的來源必須是健康之牛隻。
2、	收集初乳前乳房的消毒。
3、	使用乾淨消毒過的設備收集初乳。
4、	勿將初乳置於室溫中，並依原標示使用。
5、	添加劑須小心貯存。
6、	使用乾淨的水或初乳去溶解添加物或代乳粉。
7、	一旦沖泡後須立即使用。
四、	結論
	犢牛初乳的餵飼與管理，直接影響了犢牛的健康以及日後整個牛場未來發展。因此，唯有正確飼養犢牛初乳觀念的建立與確實執行下，方能使小女牛提早發揮其生產潛能，提高終生的乳產量，使其發揮經濟效益。
五、	參考文獻
	黃珠芳、楊承誠、陳淵國。2002。中畜會誌。31 : 269。
	Fleenor, W. A. and G. H. Stott. 1980. J. Dairy Sci. 63 : 973～977.
	Foley, J. A. and D. E. Dtterby. 1978. J. Dairy Sci. 61 : 1033～1061.
	James et al. 1981. J. Dairy Sci. 64 : 52.
	Jardon et al. 1998. Bovine Pract. 31 : 196.
	Van, R. C. and J. F. Baker. 2001. J. Dairy Sci. 84（Suppl. 1）: 223～224（Abstr.）.
	Wiess et al. 1990. J. Dairy Sci. 73 : 3187.

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