废弃奶对荷斯坦公犊牛生长性能及胃肠道微生物区系的影响

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犊牛阶段的饲养管理,对奶牛生产潜力的发挥至关重要。液体饲料是断奶前犊牛的主要营养来源,对犊牛生长发育及免疫功能的建立发挥重要作用。我国每年废弃奶产量约占牛奶总产量的2%~4%,即80~160万吨,若将其直接废弃,不仅是对生物资源的浪费,还会污染环境,并带来一定的经济损失。因此,本试验通过研究废弃奶对奶公犊生长性能、免疫功能、瘤胃发酵及胃肠道菌群的影响,旨在为合理利用废弃奶提供基础数据。本试验选取24头新生的荷斯坦奶公犊(43.4±0.93 kg),8日龄起,开始完全随机区组试验,每个区组包含三个处理,即代乳粉组:100%代乳粉(Milk replacer,MR);混合组:50%代乳粉+50%废弃奶(Mixed milk,MM)和废弃奶组:100%废弃奶(Waste milk,WM)。试验期内,每日提供充足的饮水和新鲜的开食料,56日龄断奶,70日龄结束本试验。试验一:饲喂废弃奶对犊牛生长性能及体尺指标的影响WM组的犊牛体重在70日龄时显著高于其他两组(P=0.01),同时,饲喂WM的犊牛在8-70日龄的饲料效率(FE)显著高于饲喂MR的犊牛(P=0.04)。此外,相比于MR组和MM组,WM组显著提高了犊牛的臀宽(P=0.01)、臀高(P=0.03)和胸围(P=0.01)。试验二:饲喂废弃奶对犊牛血浆免疫指标及腹泻状况的影响饲喂WM和MM的犊牛血浆中IL-2水平在49日龄时极显著高于饲喂MR的犊牛,在70日龄时极显著低于饲喂MR的犊牛。此外,与MR相比,饲喂WM极显著提高了断奶前后犊牛血浆中免疫球蛋白A(Ig A)、免疫球蛋白M(Ig M)、免疫球蛋白G(Ig G)和白细胞介素10(IL-10)的浓度,极显著降低了肿瘤坏死因子(TNF-α)的浓度(P<0.001),同时,白细胞介素6(IL-6)的浓度在WM组也有降低趋势(P=0.06);对犊牛腹泻状况的分析发现,各处理组间犊牛的粪便p H值(P=0.32)、腹泻率(P=0.11)、腹泻恢复平均天数(P=0.22)及抗生素治疗次数(P=0.26)无显著差异,但与MR组相比,WM组犊牛的平均腹泻天数(P=0.08)和最长腹泻天数(P=0.07)有上升趋势。试验三:饲喂废弃奶对犊牛瘤胃发酵及微生物菌群的影响各处理组的瘤胃液p H值(P=0.65)、总挥发性脂肪酸(VFA)浓度(P=0.69)、NH3-N浓度(P=0.78)、α-多样性和β-多样性(P>0.1)均无显著差异。49日龄时,WM组的韦荣球菌科(Veillonellaceae)的相对丰度显著低于MR组(P=0.049),而63日龄时,不同处理组的犊牛瘤胃细菌丰度在门、科、属和种水平上均无显著差异(P>0.1)。试验四:饲喂废弃奶对犊牛粪便微生物菌群的影响WM组犊牛第49日龄的Shannon指数(P=0.01)和Simpson指数(P=0.002)显著低于MR组,两组的β-多样性在49日龄时也存在显著差异(P<0.05),但70日龄时,各组间的多样性差异消失。此外,49日龄犊牛和70日龄犊牛的粪便中大肠杆菌数量(P=0.25)和乳酸菌数量(P=0.64)在各组间无显著差异。49日龄时,粪便细菌的相对丰度共有1菌门(放线菌门)、4菌科(普雷沃氏菌科,拟杆菌科,丹毒夹馍菌科,阿托波菌科)、3菌属(普雷沃氏菌属NK3B31,拟杆菌属,欧陆森氏菌属)和2菌种(普通拟杆菌,真杆菌)在各组间表现出显著差异(P<0.05),到70日龄时,WM组和MR组犊牛粪便中的菌群结构无明显变化(P>0.1)。对断奶前后犊牛粪便菌群的变化率分析后发现:由49日龄到70日龄,放线菌门(Actinobacteriota)在MR组下降率显著高于WM组(P=0.04),拟杆菌属(Bacteroidaceae)在MR组下降率显著低于WM组(P=0.04),普雷沃氏菌属NK3B31(Prevotellaceae_NK3B31_group)在MR组降低,WM组升高(P=0.03)。由此得出结论:(1)饲喂废弃奶可以提高奶公犊的体重,臀宽、臀高和胸围;(2)饲喂废弃奶可以提高断奶前和断奶后奶公犊的血浆免疫水平;(3)饲喂废弃奶对奶公犊瘤胃微生物区系组成影响较小;(4)饲喂废弃奶对49日龄(断奶前)奶公犊粪便菌群有显著影响,但到70日龄时(断奶后),菌群变化较小。
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