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養牛新知
台灣
何依珊 編譯
前言
一般將泌乳牛的轉換期定義為分娩前2週至分娩後2週(泌乳早期),此時期為泌乳牛飼養的關鍵階段。在轉換期時,乳牛面臨生理、代謝和營養變化的嚴峻挑戰。此乳牛飼養不易的時期,甚至可延長至分
娩後3星期到泌乳高峰期,為泌乳牛生產週期中的重要轉折點。轉換期的營養和管理措施會直接影響產糧後疾病的發病率、產乳量、乳牛和犢牛健康、繁殖能力,最終影響整個乳牛場的生產力和獲利(Jouany, 2006)。
乳牛轉換期的挑戰—瘤胃酸症
乳牛分娩後,為了符合泌乳之能量需求,因而會將乾乳料轉換為高能量之泌乳日糧。通常會餵飼大量迅速發酵的碳水化合物(穀物精料),以達到能量
增加的需求,這可能造成瘤胃過度發酵產生大量有機酸〔揮發性脂肪酸(VFA)和乳酸),而超過瘤胃緩衝能力,導致瘤胃pH劇烈下降,而降低纖維消化率。當pH下降至6.0以下,瘤胃乳酸生產菌(如Streptococcus bovis)的數量會多位瘤胃乳酸利用菌(如Megasphaera elsdenii 和Selenomonas ruminatium),造成瘤胃中乳酸的堆積,由於乳酸 pKa (3.7)低於主要之VFA(乙酸、丙酸和丁酸)的pKa(4.8∼4.9),而使乳酸成為導觀瘤胃酸症(ruminal acidosis)的關鍵。
當瘤胃pH低時,會使微生物多樣性降低,如原蟲數快速下降,以及細菌菌叢改變(Martin et al., 2006)。已有研究指出,有些瘤胃主要的纖維分解菌,
如 Fibrobacter succinogens、Ruminococcus albus和 Ruminococcus flavfaciens,對於pH特別敏感(Russell and Wilson,1996)。
假如瘤胃pH持續下降,乳酸悍菌(Lactobacilli)將會取代 S. bovis,而使過量乳酸累積,造成代謝性酸症(Russell andHino, 1985)。不僅抑制纖維分解,進而影響反
芻動物的生產表現,同時也衝擊乳牛的健康狀態。這些瘤胃微生物菌叢和乳酸代謝的一連串的變化稱為「瘤胃酸症的螺旋效應(spiraling effect)」(圖1)。為避免瘤胃酸症發生,在此螺旋效應發生前做一些預防措施是必需的(Jouany, 2006)。
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圖1.導致瘤胃酸症的「螺旋效應」示意圖(Jouany, 2006)。 |
乳牛轉換期的餵飼策略
充足的日糧適應期是預防瘤胃酸症的方式之一,可使乳突上皮細胞發育,而續加揮發性脂肪酸的吸收量。轉換期的餵飼策醋可整理如下 (Krause and Oetzel, 2006):
1. |
餵飼分解較慢之穀物(玉米、高梁)取代分解較快之穀物(小麥、大麥、蒸汽壓片玉米、高水分玉米)。 |
2. |
使用完全混合日糧(TMR)取代個別原料分開餵飼。 |
3. |
使用少量多餐的餵飼方式,且餵飼間隔時間需規律。 |
4. |
用漸進的方式增加穀物餵量,可有助瘤胃微生物菌叢的適應。 |
5. |
飼糧要提供足夠的有效纖維含量和纖維長度,以促進反芻和唾液分泌。 |
使用飼料添加劑改善瘤胃功能
儘管可經由上述之換期餵飼策目借來預防乳牛之適應不良,但牛隻對於生理緊迫或日糧轉換的適應能力不一,依然可能出現適應不良而導致亞急性瘤胃酸症,因此使用額外之飼料添加劑作為輔助是有必要的。
1. |
離子搬運素(ionophore) |
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飼料中添加離子搬運素,如孟寧素(monensin)和拉薩羅(lasalocid)可抑制瘤胃中的乳酸生產菌,減少瘤胃中乳酸濃度,改善瘤胃酸症。然而,在過去30年的使用經驗中,卻發現使用抗生素已產生一些新問題影響人類和動物健康,包括產生抗生素抗藥性之病原因,且可能在提供人類食用之動物產品中殘留。隨著歐盟禁止營養性抗生素的添加,應尋求其他安全且有效的添加劑。 |
2. |
碳酸氫鈉(又稱為小蘇打;Sodium bicarbonate) |
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碳酸氫鈉是反芻動物日糧中最常用的外源性緩衝劑,可幫助短時間的緩衝瘤胃pH,已有試驗證實能提高乾物質採食量和乳量/乳脂的比例(Erdman, 1988)。然而,添加緩衝劑的效果會受到餵飼
芻料種類和其物理性纖維結構不同而有所影響。因此,當芻料中主要使用玉米青貯料時,添加緩衝劑可提高乳量和乳脂量,而在使用草/豆科青貯料時,添加緩衝劑的效果不穩定(Erdman, 1988﹔Staples and Lough, 1989)。 |
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另一方面,添加碳酸氫鈉雖能緩衝瘤胃pH,但並不會降低瘤胃中乳酸的濃度(Marden et al., 2008)。因此,緩衝劑的添加雖可用於處理急性瘤胃酸症,但建議可搭配其他的預防方式,如改善瘤胃菌叢平衡。 |
3. |
益生菌 |
|
益生菌被定義為「有助於宿主消化道微生物平衡之活菌飼料添加劑」(Fuller, 1989)。反芻動物常用的益生菌可分為細菌類和真菌類,細菌類包含乳酸
桿菌、雙歧桿菌、腸球菌、鏈球菌、芽抱桿菌、酪酸菌和丙酸菌,其中又可分為產乳酸類細菌和其他細菌類;而真菌類則包含啤酒酵母菌和米麵菌類(表1)。 |
表1.反芻動物常用之益生菌分類 |
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細菌類益生菌已確認有增進瘤胃後之腸道健康的潛力,而最近有些人則將細菌類益生菌的重點放在促進瘤胃健康的部份,不同種類直在生菌改善瘤胃酸症的作用機制請參閱表2。普遍認為乳酸菌有論及腸道健康,另一方面,乳酸菌也有助
於預防瘤胃酸症,因為乳酸菌可以分泌低濃度的乳酸,有助瘤胃微生物適應乳酸的環境,並促進瘤胃微生物的生長和乳酸利用菌的活性(Yoon and Stern, 1995)。瘤胃中的乳酸利用細
菌 (Megasphaera elsdenii)能夠利用乳酸,所以可降低瘤胃乳酸濃度,並穩定瘤胃pH,因而能預防瘤胃酸症的發生(Nocek et al., 2002)。
表2.益生菌在
瘤胃的作用機制(Seo et al, 2010) |
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在酵母菌方面,目前活菌酵母(Saccharomyces cerevisiae)已廣泛使用作為反
芻動物的飼料添加劑,用來改善動物的表現。活酵母是好氧性的微生物,在厭氧環境中的活性降低。活酵母添加於反芻動物日糧時,因為酵母會使用瘤胃中的氧氣,所以可以改善採食後的瘤胃狀態,創造
更佳的厭氧環境,進而促進喜好厭氧環境之纖維分解菌的活性。整體看來,酵母菌司提高纖維消化率。另一方面,增加瘤胃微生物對於乳酸的利用,降低瘤胃中的乳酸濃度,進而改變揮發性脂肪酸的比例,所以可以便瘤胃Ph值保持穩定,減少反
芻動物罹患瘤胃酸症的風險。因此,酵母菌最終對採食量的提升平日動物的泌乳表現都會有所改善 (Chaucheyras-Durand et al.. 2008)(圖2)。除此之外,酵母菌也能提供一些生長因子,如有機
酸或維生素,因此可以促進瘤胃纖維分解菌和乳酸利用菌的生長(Chaucheyras et Al.. 1995)。
結論
當泌乳牛日糧中餵飼大量穀物和其他易發酵之碳水化合物時,也同時提高泌乳牛罹患酸症的風險。若要降低泌乳牛酸症的發生,可從餵飼方式來著手改善,如使用分解較慢之穀物並提供適當長度之纖維。然而,需特別注
意纖維的長度,過長的纖維可能會在混合過程中分層,反而提高酸症的風險。同時,可採以少量多餐和餵飼TMR的方式來預防酸症的發生。除此之外,可補充飼料添加劑作為輔助,如小蘇打有
助於迅速緩衝瘤胃pH,因此建議可在急性酸症時使用。最重要的是,不可輕忽預防勝於治療之重要性,益生菌可調節瘤胃菌叢的平衡,是具有潛力之預防瘤胃酸症的最佳利器。
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圖 2.
活酵母對於瘤胃微生物的作用模式及對瘤胃發酵的影響
(Chaucheyras-Durand et al., 2008)。 |
參 考資
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