從喝奶到吃草
新鮮飲水與教槽料如何喚醒仔牛的瘤胃
剛出生的仔牛,其實還不是真正的「反芻動物」。要讓瘤胃真正發育成熟,關鍵不在牛奶,而在於教槽料與新鮮飲水這兩項看似平凡的日常供應。
01
皺胃獨大的新生兒階段
從單胃到反芻胃:仔牛瘤胃的發育起點
38% → 67% 蜂巢胃瘤胃占胃部總重的比例,從出生到12–16週齡的變化
牛隻胚胎在第56天左右就已經可以看到胃室的雛形,但剛出生時,蜂巢胃與瘤胃合計僅占整個胃部重量的38%,皺胃卻占了49%;食道溝(瘤蜂巢胃溝)此時會反射性閉合,讓牛奶、代乳等液態食物繞過瘤胃,直接流入皺胃消化。也因此,新生仔牛階段,皺胃才是真正發揮消化功能的器官,瘤胃仍處於光滑、幾乎沒有乳突的未發育狀態。
隨著日齡增加,瘤胃蜂巢胃占胃部總重的比例會逐漸提升:到8週齡時提高到61%,12至16週齡時更達到67%。這個轉變並非自然發生,而是需要仔牛實際攝取固體飼料,才能啟動瘤胃的發育過程。
02
VFA是刺激瘤胃上皮增生的化學訊號
教槽料如何促進瘤胃乳突發育
新生仔牛的瘤胃內壁光滑無乳突,攝取教槽料後才會逐漸長出密集的乳突結構。
瘤胃乳突(rumen papillae)的生長,是評估瘤胃發育程度最重要的指標。只攝取液態飼料(牛奶或代乳)的仔牛,瘤胃重量、乳突生長、角質化程度與肌肉發育都會受到限制;相對地,仔牛攝取教槽料等固體飼料越多,瘤胃內的發酵作用就越活躍,會產生大量揮發性脂肪酸(VFA),而這些VFA正是刺激瘤胃上皮增生的化學訊號。
在各種VFA之中,丁酸(butyrate)對瘤胃上皮的刺激效果最為顯著,其次是丙酸(propionate);瘤胃乳突的增生,與瘤胃壁血流量增加,以及丁酸、丙酸對基因表現的直接作用有關。換句話說,教槽料的攝取量與發酵程度,直接決定了瘤胃乳突能不能順利長出來。
03
飲水推動採食量,採食量推動瘤胃發育
新鮮飲水的角色:促進採食量與生長表現
教槽料與新鮮飲水共同作用,推動仔牛採食量提升,進而促進瘤胃發育。
增重降38% 完全不補充飲水的仔牛,增重率下降幅度
採食降31% 完全不補充飲水的仔牛,教槽料採食量下降幅度
新鮮飲水對瘤胃發育的貢獻,主要透過提升教槽料採食量來實現。在熱季,供應飲水的仔牛在4至8週齡期間,日增重可達0.99公斤,明顯高於不給水的0.78公斤;同一時期的教槽料採食量,給水組也達到1.06公斤,高於不給水組的0.83公斤。另有試驗指出,完全不補充飲水的仔牛,增重率下降38%,教槽料採食量更下降31%,因此建議仔牛的飼養管理系統必須包含自由飲水,才能讓教槽料採食量與增重達到最大表現。
仔牛若在短時間內飲入過量的水(超過體重十分之一),可能因腸道大量吸收無電解質水分,導致血球滲透壓失衡而引發溶血、產生血紅素尿症,飲水管理仍須留意供水方式。
04
從無菌到每毫升10億個細胞
瘤胃微生物系統的建立
瘤胃發育不只是器官與乳突的生長,微生物系統的建立同樣重要。剛出生時仔牛的腸胃道是無菌的,但出生後幾小時內,瘤胃就會迅速被大量細菌群落殖,來源包括母牛、環境與飼料。兼性厭氧菌是最早的拓殖者,牠們會逐漸把瘤胃轉變為完全厭氧的環境,有利於嚴格厭氧菌接續建立。出生兩天後,瘤胃菌相即可達到每毫升10億個細胞的密度。
三週齡仔牛瘤胃內容物中已含有相近比例的擬桿菌屬(Bacteroides)與普雷沃氏菌屬(Prevotella),顯示教槽料的攝取,能推動瘤胃微生物系統邁向更成熟的組成狀態。換句話說,新鮮飲水與教槽料,不僅促進瘤胃器官本身的結構發育,也同步驅動了瘤胃微生物系統的建立與成熟。
兩項平凡的供應,決定瘤胃發育的成敗
新鮮飲水與教槽料,看似只是仔牛牧場管理中最基本的日常項目,卻是瘤胃能否從光滑無用的器官,發育成具備完整乳突與成熟微生物相的反芻胃,最關鍵的兩項推手。
對牧場而言,及早且穩定地提供這兩項供應,是仔牛順利轉型為反芻動物、並為日後生長與泌乳表現打下基礎的第一步。
參考資料:
1. Diao et al. (2019). Review of Strategies to Promote Rumen Development in Calves.
2. 李國華,〈哺乳期之荷蘭仔牛補充水分對生長效益之評估〉,行政院農業委員會畜產試驗所新竹分所。
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