哺乳犢牛主要營養(yǎng)需要研究現(xiàn)狀與進展

陳天宇，肖鑒鑫，劉帥，Gibson Maswayi Alugongo，徐一洺，曹志軍

（中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京 100193）

了解動物的營養(yǎng)需求是牧場平衡日糧配方所必須的，因為過度的養(yǎng)分供應(yīng)會導致飼養(yǎng)成本以及氮排放的增加[1]。營養(yǎng)不足還會導致動物生產(chǎn)性能以及生長性能低下，甚至影響繁殖性能[2]。新生犢牛的消化系統(tǒng)在解剖結(jié)構(gòu)和生理功能上與成母牛不同。由于此時瘤胃尚未發(fā)育完全，對固體飼料的消化能力有限，因此該階段的犢牛以飼喂常乳或代乳粉為主，飼養(yǎng)成本大大增加[3]。因此，在哺乳階段，犢牛飼料種類涉及固體飼料以及液體飼料，且該階段的犢牛易發(fā)腹瀉、肺炎等疾病，使得牧場在管理哺乳犢牛上的困難較多。營養(yǎng)管理是哺乳犢牛管理非常重要的一部分，犢牛剛出生需要依靠吸收初乳中的抗體獲取免疫力，之后才開始合成自己的抗體[4]。液體飼料給犢牛提供了大部分營養(yǎng)，如蛋白質(zhì)、脂肪等能促進犢牛生長，而固體飼料中的碳水化合物經(jīng)瘤胃發(fā)酵生成揮發(fā)性脂肪酸，尤其是丙酸和丁酸可促進瘤胃發(fā)育[5]。早在1919年，第一篇關(guān)于犢牛的文獻就發(fā)表于《Journal of Dairy Science》（JDS）上[6]，隨后對于犢牛初乳喂養(yǎng)、牛奶和代乳粉喂養(yǎng)、礦物質(zhì)和維生素、脂肪需要等研究均有所增加。在不同的時期，人們的關(guān)注點不同，研究目標也不同[7]。2001年出版的《Nutrient Requirements of Dairy Cattle》（NRC2001）[8]更是被行業(yè)稱為奶業(yè)圣經(jīng)，但是隨著科學技術(shù)的進步，NRC（2001）的局限性也展現(xiàn)了出來，因此基于近十幾年的大量研究，最新版《Nutrient Requirements of Dairy Cattle》（以下簡稱NASEM）于2021年出版[9]。本文將綜述犢牛哺乳時期的關(guān)鍵養(yǎng)分研究進展以及研究現(xiàn)狀，為產(chǎn)業(yè)及時了解營養(yǎng)變化趨勢，科學進行哺乳犢牛飼養(yǎng)管理，滿足犢牛正常健康生長發(fā)育提供參考（圖1）。

圖1 系統(tǒng)綜述哺乳犢牛關(guān)鍵養(yǎng)分研究進展與現(xiàn)狀

1 哺乳犢牛蛋白質(zhì)需要研究進展

犢牛的瘤胃在生命早期發(fā)育并不完全，其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收與單胃動物相似，主要依靠小腸進行[10]，同時，由于瘤胃發(fā)育不完全，犢牛對固體飼料的消化能力有限，用于維持、生長和發(fā)育的養(yǎng)分來源主要為液體飼料（常乳、代乳粉等）。對于液體飼料，哺乳犢牛可通過食管溝這一特殊生理結(jié)構(gòu)使其通過瘤胃進入皺胃和小腸進行消化和吸收[11]。因此，長期以來，探究犢牛對蛋白質(zhì)的消化與利用從而提高生長性能一直是研究的重點方向。對于犢牛早期營養(yǎng)需要大都圍繞開食料或者代乳粉的適宜蛋白水平進行研究，表1和表2匯總了近幾十年來關(guān)于代乳粉和開食料適宜蛋白水平的代表性研究，相關(guān)研究主要探討日糧蛋白含量對犢牛的影響，且研究的因素并不單一，往往與能量水平、脂肪水平和牛奶飼喂量等因素結(jié)合研究。從20世紀至今，一直有相關(guān)學者在研究代乳粉中的蛋白適宜水平，但是結(jié)論不一。由表1可以得出，在代謝能一定的前提下（17.8MJ/kg），代乳粉蛋白水平越高（26%～27%），對于犢牛生長性能的增加越有利，但是蛋白水平的增高往往伴隨著熱增耗增加、蛋白利用率低以及日糧成本增加[12～14]，且犢牛每日的蛋白需要量有上限，當代乳粉蛋白含量超過上限（27%），其對生長性能的改善與蛋白含量較低的日糧無差別[14]。

表1 犢牛哺乳期代乳粉適宜蛋白水平研究匯總

表2 犢牛哺乳期開食料適宜蛋白水平研究匯總

由表2可知，前人研究對于哺乳期犢牛開食料的蛋白推薦水平為18%～24%[19～22]，隨著哺乳期喂奶量的增加，開食料的推薦蛋白含量增加，以防升高的奶量造成開食料攝入減少，導致養(yǎng)分攝入不足[21]。對于斷奶后的開食料蛋白適宜水平的研究結(jié)論較為一致，為20%左右[18,21,23,24]。

我國規(guī)?；翀觯╪=47）犢牛開食料適宜的蛋白水平范圍在11.5%～24%（表3），平均值為21.4%[25]，與前人研究結(jié)論相符。在干物質(zhì)采食量足夠的情況下，即使日糧的蛋白質(zhì)水平低于NRC（2001）[8]的推薦水平（對于體重40kg，日增重0.6kg的飼喂代乳粉和開食料的犢牛，每日蛋白需要量為205g），同樣可以使犢牛在出生至2月齡期間擁有較好的生長性能[19]。因此蛋白質(zhì)水平不是一成不變，而是具有一定的靈活性，生產(chǎn)者可以根據(jù)市場價格的變化調(diào)整日糧配方，使牧場在獲得最大經(jīng)濟回報的同時能使犢牛獲得良好的生長性能。

表3 我國規(guī)?；翀觯╪=47）犢牛開食料養(yǎng)分水平

1.1 哺乳犢牛蛋白需要量

哺乳犢牛的蛋白需要量可分為維持需要和生長需要，維持需要分為內(nèi)源尿氮和代謝糞氮，生長需要指體組織中的氮沉積。目前大多數(shù)營養(yǎng)模型中（除了康奈爾凈碳水化合物模型），可代謝蛋白的需要量都是通過析因法進行預(yù)測，例如在NRC（2001）中對于哺乳犢牛用于維持需要的代謝蛋白包括內(nèi)源尿氮、糞代謝蛋白和十二指腸內(nèi)源蛋白[8]。而NASEM在NRC（2001）原有的公式中還增加毛發(fā)皮屑損失的蛋白質(zhì)，從而降低了用于維持需要的代謝蛋白利用效率（80% VS 68%）[9]。

NRC（2001）推薦的維持代謝蛋白需要量是基于體重大于100kg的生長牛數(shù)據(jù)計算的，因此，對于幼齡犢牛代謝蛋白需要量的相關(guān)研究往往缺乏。有研究指出[26]，對飼喂代乳粉或者常乳的犢牛，NRC（2001）低估了其維持所需蛋白。然而，同樣使用析因法，法國國家農(nóng)業(yè)研究中心（Institut National de la Recherche Agronomique，2018；INRA）[27]對維持所需蛋白的估計要高于NRC（2001）（圖2），可能是因為其使用動物的飼養(yǎng)條件更加現(xiàn)代化，數(shù)據(jù)統(tǒng)計來源、方法以及工具更加先進[28]，比如開食料采食量的準確估計以及內(nèi)源性糞氮損失的準確預(yù)測[29]。對于增重所需的蛋白質(zhì)，NRC（2001）按照固定數(shù)值，即每千克活重需要30g氮（188g蛋白質(zhì)）去計算。不同的是，NASEM對于增重所需蛋白質(zhì)則使用源自于肉牛NRC公式的新模型數(shù)據(jù)庫重新進行評估（公式1；表4）。Marcondes和Silva等[28]則結(jié)合了前人多項研究中的犢牛個體數(shù)據(jù)，重新進行蛋白需要量的評估。對于維持代謝蛋白需要，可利用代謝蛋白攝入以及日增重進行回歸，得到公式2（表4），當日增重為零時，表示代謝蛋白全部用于維持。因此，公式2的截距表示犢牛每日代謝蛋白需要量，該數(shù)值與犢牛的代謝體重之比表示犢牛每天每千克代謝體重所需代謝蛋白量。對于增重所需蛋白則分為增重所需凈蛋白和增重所需代謝蛋白。增重所需凈蛋白利用前人研究中的增重凈蛋白、空腹日增重和增重凈能進行回歸得到公式3；增重所需代謝蛋白則通過空腹代謝體重每天蛋白沉積量和常乳或代乳粉中的代謝蛋白攝入，以及開食料中的每日代謝蛋白攝入進行回歸得到公式4（常乳+開食料）和公式5（代乳粉+開食料），公式4和5的代乳粉或常乳代謝蛋白攝入前的回歸系數(shù)則表示相應(yīng)日糧的代謝蛋白用于增重的效率，最終用增重凈蛋白需要比上相應(yīng)回歸系數(shù)得到增重所需代謝蛋白。式中開食料代謝蛋白用于增重的效率為44.4%，代乳粉為59.2%，常乳為71.9%。值得一提的是，與NASEM以及NRC（2001）析因法思路不同，對于維持蛋白需要，多元回歸法默認了當日增重為0時攝入的代謝蛋白全用于維持需要。對于增重蛋白需要，除了NRC（2001）采用固定值，本文論述的文獻均采用建立模型的方法計算。

表4 利用多元回歸計算哺乳犢牛代謝蛋白需要

圖2 NRC（2001）與INRA（2018）對于每日4 L飲奶量（a）與8 L飲奶量（b）的犢牛總代謝蛋白需要預(yù)估比較（圖表數(shù)據(jù)來源：Marcondes和Silva[28] ）

1.2 哺乳犢牛日糧蛋白來源

1.2.1 代乳粉蛋白來源

近幾年，隨著乳清蛋白粉價格的上漲，尋找適宜的代乳粉蛋白替代品逐漸成為了一個熱點話題[30]。代乳粉中的蛋白可分為乳源蛋白和非乳源蛋白，其中乳源蛋白最早被應(yīng)用。與其他蛋白相比，乳源蛋白因其適口性好、消化率高、氨基酸平衡以及不含抗營養(yǎng)因子等特點，成為犢牛早期最好的蛋白源[31]。

非乳源蛋白包括魚粉、雞蛋、血漿蛋白粉等。Touchette等[32]研究發(fā)現(xiàn)，給犢牛飼喂包含10%雞蛋的日糧（替代27%的蛋白）有著更高的日增重。一些研究結(jié)果表明[33]，血漿蛋白粉在動物生產(chǎn)應(yīng)用上是安全可靠的，Morrison等[34]在犢牛上使用含不同梯度濃度（0%、5%、10%）血漿蛋白粉的代乳粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，增加血漿蛋白粉可以改善犢牛健康狀況，并且與飼喂全乳蛋白代乳粉的犢牛有著相似的生長性能。但目前動物源性飼料在我國反芻動物飼料中禁止使用，因此植物蛋白替代乳清蛋白便成為未來降低飼料成本的一種有效措施。較為常用的植物蛋白包括大豆蛋白、小麥蛋白等。早在2003年，就有學者將改良的小麥蛋白與乳清蛋白飼喂給犢牛，發(fā)現(xiàn)其生長性能相似[35]。但是與乳源蛋白相比，植物蛋白氨基酸平衡較差且含有一定量的抗營養(yǎng)因子[36]，因此為提高消化率，在飼喂植物蛋白前，往往需要經(jīng)過加工處理或者添加一些酶制劑、益生菌來去除抗營養(yǎng)因子[31,37]，從而替代一定比例的乳蛋白，降低代乳粉成本。

1.2.2 開食料蛋白來源

開食料中使用最廣泛的蛋白質(zhì)來源是大豆粕，最新的關(guān)于開食料中豆粕的研究包括物理處理[38]、酶處理[39]、熱處理[40]和發(fā)酵處理豆粕[41]等對犢牛生長性能、血液代謝、養(yǎng)分消化以及腸道發(fā)育的影響。除了大豆粕之外，菜籽粕、棉籽粕和亞麻粕等也成為研究對象[42]。Burakowska等[43]研究發(fā)現(xiàn)，與豆粕相比，開食料中使用菜籽粕為主要蛋白來源可促進犢牛胃腸道的生長，尤其是小腸的生長，但可能對小腸上皮功能、多肽和氨基酸的吸收產(chǎn)生負面影響。此外，由于此時犢牛的瘤胃發(fā)育并不完善，微生物區(qū)系尚未建立完全，對非蛋白氮飼料利用率較低，因此并不推薦使用非蛋白氮作為開食料中的蛋白來源[42]。

2 哺乳犢牛能量物質(zhì)需要研究進展

2.1 碳水化合物、脂肪研究現(xiàn)狀

哺乳犢牛的日糧能量來源主要包括碳水化合物（乳糖、葡萄糖、淀粉等）以及脂肪。這些養(yǎng)分的消化、吸收、合成和分解伴隨著能量的轉(zhuǎn)化及利用。對于早期纖維消化能力不足的哺乳犢牛來說，乳糖是其主要的能量來源，與其他糖類相比，乳糖分子穩(wěn)定性高、溶解性低，能完整進入小腸并促進小腸乳酸菌生長，抑制腐敗菌[44]。與常乳相比，代乳粉中通常會含有更高的乳糖（43% VS 38%，干物質(zhì)基礎(chǔ)）以及更低的脂肪（21%VS 28%，干物質(zhì)基礎(chǔ)）[45]。但是目前大多數(shù)規(guī)模化牧場為了實現(xiàn)早期斷奶，在哺乳期采用高奶量（≥8.0kg/d）、逐漸斷奶的方式飼喂犢牛[46]。這就導致犢牛早期乳糖攝入過高，從而影響葡萄糖穩(wěn)態(tài)，導致高血糖、高胰島素血癥和糖尿病，甚至會發(fā)生腹瀉[47]。因此，近期大多數(shù)研究集中在探究用不同的能量來源替代代乳粉中乳糖對犢牛的影響，包括用脂肪替代乳糖[47～49]，或者用葡萄糖、果糖替代乳糖[50]，從而降低哺乳期高奶量飼喂帶來的負面影響。

雖然脂肪也是哺乳犢牛很好的能量來源，但是高脂肪的代乳粉（21.6%，干物質(zhì)基礎(chǔ)）會減少開食料的攝入量[51]，延緩瘤胃發(fā)育。且日糧脂肪含量過高，會減少蛋白質(zhì)沉積[52]。早在20世紀就有研究發(fā)現(xiàn)，犢牛開食料中添加10%或者20%的脂肪，會降低日增重以及開食料采食量[53]。但如果犢牛在寒冷天氣下飼養(yǎng)，氨基酸分解用于能量供應(yīng)的數(shù)量會增加，此時補充脂肪可減少氨基酸分解，使日糧氨基酸更多地用于蛋白沉積和瘦肉組織生長[54]，從而維持犢牛的正常生長。

近年來對犢牛脂肪需要的研究較少，大部分研究集中關(guān)注脂肪來源及脂肪酸供給。脂類是高能量的碳鏈疏水化合物，也是犢牛出生后最初幾個月由牛奶和其他飼料來源提供的養(yǎng)分[55]。然而，除了作為日糧的能量成分，脂類還發(fā)揮著其他作用。例如，長鏈脂肪酸參與多種細胞功能，因為犢牛出生時這些成分的儲量較低，在犢牛上受到了相當大的關(guān)注[56]。Melendez等[55]發(fā)現(xiàn)，與添加n-6和n-9脂肪酸相比，添加n-3脂肪酸可以使犢牛產(chǎn)生更好的免疫應(yīng)答，而魚油則是n-3脂肪酸最好的來源[57]。與菜籽油相比，飼喂添加魚油開食料的犢牛有著更高的干物質(zhì)采食量[55]。

2.2 犢牛能量需要計算

哺乳犢牛的能量需要一般為代謝能需要，同蛋白一樣分為維持代謝能需要以及增重代謝能需要。對于犢牛能量需要量，NRC（2001）的數(shù)據(jù)是基于20世紀的一些試驗研究得到的[8]，因此，隨著科學技術(shù)的進步，舊版NRC的局限性逐漸顯露出來。例如對于哺乳犢牛來說，其測定營養(yǎng)需要的地理條件單一，不適用所有地區(qū)；另外使用的動物條件單一，哺乳犢牛的代謝能需要公式的建立采用只飼喂牛奶的肉牛數(shù)據(jù)，因此對于體重較輕的主要為蛋白沉積的生長犢牛，計算時會導致代謝能轉(zhuǎn)化為增重凈能的效率（69%）比實際偏高。

最近的一篇研究結(jié)合了前人研究中的犢牛個體數(shù)據(jù)，采用多元回歸公式進行分析[28]。例如對于維持凈能需要，其利用代謝能攝入和熱增耗進行回歸，得到指數(shù)回歸公式6（表5，模型源于Ferrell和Jenkins[58]），根據(jù)凈能定義，維持所需凈能代表動物在絕對禁食狀態(tài)下的所有產(chǎn)熱，因此當代謝能攝入為0時，代入公式6便得到了維持凈能需要；同理，公式6中當代謝能攝入等于熱增耗時，表明此時沒有能量用于組織沉積，攝入的代謝能全部用于維持，從而代入公式得到維持所需代謝能。對于增重所需凈能，直接利用前人數(shù)據(jù)中的空腹代謝體重、空腹日增重以及增重所需凈能進行多元回歸得到公式7。對于增重所需代謝能，首先利用每日所需凈能以及每日開食料和代乳粉或常乳代謝能攝入進行多元回歸得到回歸公式8（常乳+開食料）和9（代乳粉+開食料），代乳粉或常乳和開食料前的回歸系數(shù)則表示其代謝能用來增重的效率，利用增重所需凈能比上增重效率最終得出增重所需代謝能。值得一提的是，利用這種方法得到的牛奶或常乳代謝能用來增重的效率為57.6%，代乳粉為49.3%，開食料為41.2%。牛奶或常乳的增重效率與INRA（2018）[27]的55%相比較為接近，而上文提到NRC（2001）對于只飼喂牛奶的犢牛其代謝能用來增重的效率為69%，相差較遠。但是NASEM對于這點進行了糾正，綜合考慮按照55%代表所有只飼喂牛奶的犢牛。除此之外，NASEM還給出了冷熱應(yīng)激條件下犢牛的維持能量需要變化，彌補了舊版NRC的溫度條件單一的局限。并且完善了代乳粉、開食料以及代乳粉加開食料用于日增重的代謝能效率。

表5 利用多元回歸計算哺乳犢牛代謝能需要

3 哺乳犢牛維生素及礦物質(zhì)元素需要研究進展

3.1 關(guān)鍵維生素研究進展

維生素是維持動物良好營養(yǎng)狀態(tài)和生產(chǎn)性能所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，是一些關(guān)鍵酶的輔酶或輔基，不僅可以促進免疫細胞增殖分化，還能促進抗體的合成，提高機體免疫能力。

3.1.1 維生素A研究現(xiàn)狀

維生素A（VA）在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)中起著復(fù)雜的作用。VA對抗體合成、T細胞增殖、單核細胞吞噬機能都不可缺少，VA的缺乏會導致T和B細胞對多種病原體的反應(yīng)減少[59,60]。Jee等[61]發(fā)現(xiàn)相比高VA日糧，低VA日糧（高VA：3 300U/kg；低VA：1 100U/kg；干物質(zhì)基礎(chǔ)）會使犢牛血清IgG1對滅活牛冠狀病毒疫苗的反應(yīng)降低，從而導致犢牛易感疾病。犢牛出生時會通過初乳獲得足量的VA，但是在出生后的前四周內(nèi)還需每天飼喂5 400IU的VA才能保證肝臟中的視黃醇濃度達到每千克體重20mg/kg水平[62]。如果每天補充10 600IU或者26 600IU的VA，會分別使肝臟中的視黃醇濃度達到每千克體重40mg、100mg水平，表明VA攝入超標。因此，基于這項研究，在犢牛從初乳獲得足夠VA的前提下，每天VA適宜補充水平為5 400IU。NASEM指出，由于初乳中視黃醇濃度的不確定性，犢牛每日VA的補充應(yīng)大于5 400IU，更新為6 600IU。假設(shè)犢牛每日采食0.6kg的固體代乳粉，那么每千克固體代乳粉應(yīng)添加11 000IU的VA，如果每日代乳粉固體采食量大于1kg，則每千克固體代乳粉推薦添加9 900IU VA[9]。

3.1.2 維生素E研究現(xiàn)狀

維生素E（VE）和硒在機體中協(xié)同作用，通過谷胱甘肽過氧化物酶等起抗氧化作用。在母牛懷孕時，由于胎盤屏障的存在，維生素E或α-生育酚不能被胎兒利用。因此新生犢牛主要通過初乳或常乳攝入VE。目前大多數(shù)商業(yè)開食料中添加的都是人工合成的VE（100～125mg/kg，約等于148～185IU/kg；日糧基礎(chǔ)）[63]，也有一些開食料含有天然的VE（50～75mg/kg，約等于74～111IU/kg；日糧基礎(chǔ)）[64]。NRC（2001）指出，犢牛代乳粉固體的適宜VE含量為50IU/kg（30IU/d），但是早在1987年，就有研究認為每天125IU或者250IU VE均能改善犢牛生長性能。遺憾的是，由于當時相關(guān)研究以及數(shù)據(jù)量較少，VE的適宜補充水平還有待商榷。隨著時間的推移，越來越多的研究表明，每日的VE補充超過30IU可顯著改善犢牛生長性能以及免疫功能[65～67]。因此，NASEM提高了犢牛的每日VE需要量，為125IU/d。

3.1.3 維生素D研究現(xiàn)狀

斷奶前的犢牛生長發(fā)育速度較快，對于維生素D（VD）的需求量較大，但是常乳中VD的含量很難滿足犢牛最佳生長需求，因此犢牛需要外源補充VD[68]。25-OH維生素D是VD在機體內(nèi)的活化形式[69]。Xu等[70]研究了三種添加VD的日糧（代乳粉中分別添加1.2mg/kg VD3、13.2mg/kg VD3以及300mg/kg 25-OH VD加上1.2mg/kg VD3），發(fā)現(xiàn)在代乳粉中補充300mg/kg 25-OH VD加1.2mg/kgVD3可以改善犢牛生長性能及健康狀況。王麗華等[68]同樣發(fā)現(xiàn)，牛奶添加高劑量（12 000IU/d）25-OH VD有利于維持斷奶前犢牛健康，促進生長。前人研究中發(fā)現(xiàn)，當每日補充VD3達到2 100IU時，可使犢牛血漿中25-OH VD的濃度達到30ng/mL[71]，從而避免產(chǎn)生健康問題[72]。NASEM基于該研究，給出犢牛每日VD3需要量為2 100IU，對于日采食0.6kg固體代乳粉的犢牛，需要保證每千克固體代乳粉VD3含量為3 500IU[9]。

3.2 關(guān)鍵礦物質(zhì)元素研究現(xiàn)狀

許多無機元素對動物的正常生長和繁殖至關(guān)重要。機體所需的礦物質(zhì)以克計量的被稱為常量礦物質(zhì)元素，這類礦物質(zhì)包括鈣、磷、鈉、氯、鉀、鎂和硫。這類物質(zhì)在維持酸堿平衡、滲透壓、膜電位和神經(jīng)傳遞方面起著至關(guān)重要的作用。而以毫克或微克為單位的元素被稱為微量礦物質(zhì)元素，包括鈷、銅、碘、鐵、錳、鉬、硒、鋅，可能還有鉻和氟。微量礦物質(zhì)元素以極低濃度存在于機體組織中，通常作為金屬酶和酶輔因子的成分，或作為內(nèi)分泌系統(tǒng)激素的成分。

3.2.1 礦物質(zhì)元素鋅研究現(xiàn)狀

鋅是許多生理功能所必需的，具有多種生物功能，從酶催化到在細胞神經(jīng)元系統(tǒng)中均發(fā)揮關(guān)鍵作用[73]。飼料添加的鋅一般包括無機鋅和有機鋅。在反芻動物上，有機鋅的生物利用率要高于無機鋅[74]。金宇航等[75]研究發(fā)現(xiàn)，與氧化鋅相比，日糧添加522.88mg蛋白鋅可提高犢牛生長性能，降低腹瀉率，提高免疫及抗氧化能力。郝麗媛等[76]同樣發(fā)現(xiàn)，犢牛日糧添加相同鋅含量（80mg）的蛋氨酸鋅和氧化鋅，發(fā)現(xiàn)飼喂蛋氨酸鋅的犢牛血清鋅含量高于氧化鋅組，而糞便鋅含量低于氧化鋅組，說明有機鋅的生物利用率高于無機鋅。哺乳犢牛鋅的需要量計算如公式10所示（表6）。

3.2.2 礦物質(zhì)元素鈣和磷研究現(xiàn)狀

體內(nèi)約98%的鈣位于骨骼內(nèi)，其中鈣與磷酸鹽陰離子一起為骨骼提供結(jié)構(gòu)強度和硬度。日糧中的鈣必須進入細胞外液，才能被動物有效利用。在消化道黏膜上的游離鈣超過6mmol/L時，可通過消化道任何部分上皮細胞之間的被動運輸吸收。要達到這個濃度，飼喂方式上可采用僅飼喂代乳粉或者常乳的方式，或者口服鈣制劑[77]。鈣磷比是日糧配方中重要的因素，但是在哺乳犢牛上關(guān)于鈣磷比的研究較少。早在1988年，Alfaro等[78]研究開食料鈣磷的比例從0.4:1至14.3:1對犢牛的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當鈣磷比低于1:1或者大于7:1時，生產(chǎn)性能和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率顯著降低。哺乳犢牛鈣和磷的需要量計算如公式11和12所示（表6）。

3.2.3 礦物質(zhì)元素鐵研究現(xiàn)狀

哺乳犢牛對鐵的需要量較多，缺鐵會導致多種健康狀況。動物對鐵的需求因年齡、性別和機體狀況而異[79]。犢牛早期生長過快，因此在哺乳階段飼喂低濃度鐵的牛奶容易導致暫時性缺鐵。新生犢牛的短暫缺鐵最常見的表現(xiàn)為貧血[80]。但是，目前的商業(yè)代乳粉中的鐵元素都會滿足犢牛的需求。前人研究[81]估計犢牛對于鐵的需求量為每千克體重100mg。目前大多數(shù)牧場都通過無機化合物的形式補充鐵，然而這種形式會發(fā)生氧化轉(zhuǎn)化為不溶物[82]，不利于犢牛吸收，因此有機鐵復(fù)合物便成了新的研究點。Kupczyński等[83]給出生后前35d內(nèi)的犢牛補充蛋白鐵復(fù)合物，處理組分為低鐵劑量組（10g/d蛋白鐵復(fù)合物）、高鐵劑量組（20g/d蛋白鐵復(fù)合物），以及對照組（不添加蛋白鐵復(fù)合物）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有低劑量的蛋白鐵復(fù)合物對犢牛免疫和抗氧化狀態(tài)有積極影響。鐵的過量也會導致腸道通透性增加，造成腸道形態(tài)損傷，同時飼料中高水平的鐵也會對其他元素的吸收產(chǎn)生負面影響[84]。哺乳犢牛鐵的需要量計算如公式13所示（表6）。

3.2.4 礦物質(zhì)元素銅研究現(xiàn)狀

在犢牛生長發(fā)育過程中，銅元素作為犢牛體內(nèi)SOD酶催化中心的組成部分發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。犢牛缺銅的臨床表現(xiàn)包括被毛脫色、結(jié)締組織和骨組織改變、疾病、腹瀉、身體狀況不佳，甚至死亡[85]。Mattioli等[86]使用了銅缺乏地區(qū)的哺乳犢牛進行研究，對照組注射生理鹽水，處理組注射濃度為0.3mg/kg的銅。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，補充銅可以改善斷奶前犢牛的日增重，并改善免疫反應(yīng)。銅還可以促進反芻動物對纖維素的消化，低濃度的銅（1×10-6～3×10-6g/kg）可以促進牛體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解、脫氨基和糖的利用[87]。哺乳犢牛銅的需要量計算如公式14所示（表6）。

表6 哺乳犢牛不同礦物元素需要量計算公式

5 總結(jié)

了解哺乳犢牛關(guān)鍵養(yǎng)分需要的研究進展與現(xiàn)狀，有利于規(guī)模化牧場針對性地調(diào)整犢牛養(yǎng)分需要，選擇適宜的代乳粉或開食料以及添加劑，避免多余養(yǎng)分浪費以及環(huán)境污染，起到降本增效的效果。另外，關(guān)于近期新版奶牛營養(yǎng)需要的修改也引起了許多人的關(guān)注。相比于NRC（2001），新版NASEM對于哺乳犢牛的日增重預(yù)測、蛋白質(zhì)需要、能量需要以及維生素礦物質(zhì)需要等均做了更新，及時準確了解這些更新對于牧場調(diào)整配方滿足犢牛營養(yǎng)需求十分重要。