《Agriculture》：Effects of a Blend of Glycerol Esters of Short- and Medium-Chain Fatty Acids and Saponins on Growth and Fecal Detection of Selected Enteric Pathogens in Preweaned Calves: A Pilot Study
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摘要：肠道病原体会损害断奶前犊牛的健康和生长，而非抗生素饲料添加剂可能有助于增强胃肠道抵抗力。本项初步研究评估了一种由有机酸和脂肪酸甘油酯与皂苷组成的液体复合物，研究对象为20头荷斯坦犊牛，出生时即被分配至对照组或添加剂组（每组n=10）。犊牛单独饲养和饲喂。
摘要：肠道病原体会损害断奶前犊牛的健康和生长，而非抗生素饲料添加剂可能有助于增强胃肠道抵抗力。本项初步研究评估了一种由有机酸和脂肪酸甘油酯与皂苷组成的液体复合物，研究对象为20头荷斯坦犊牛，出生时即被分配至对照组或添加剂组（每组n=10）。犊牛单独饲养和饲喂。从第四次喂奶到60日龄断奶期间，添加剂组犊牛在每次喂奶前按每升全奶2.5毫升的比例添加该产品（每头犊牛每天15毫升），而对照组犊牛则接受相同但不含添加剂的牛奶。在第1、30和60天记录体重；每日记录开食料消耗量和腹泻的有无。分别于1、2、3、4、6和8周龄采集粪便样本，检测特定的原虫和细菌。总体平均日增重（0.910 vs. 0.841千克/天；p=0.194）和累积开食料消耗量（16.016 vs. 11.087千克/头；p=0.228）在处理组和对照组之间均无统计学差异。对照组每头犊牛的腹泻天数为6.6天，添加剂组为7.6天（p=0.401）。处理组犊牛在第1周和第6周的隐孢子虫属（Cryptosporidium spp.）评分更高（分别为p=0.039和p=0.041），未提供抑制作用的证据。处理组犊牛在第2周的贾第鞭毛虫属（Giardia spp.）检出率较低（p=0.041）。空肠弯曲杆菌（Campylobacter coli）在第2周的检出率较低（p=0.019），并在第6周显示出提示性降低（p=0.088）。肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）仅在第2、3和6周于对照组中被检出，而产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）则未显示出一致的处理反应。这些探索性发现并未确证其功效，但支持开展更大规模、具有充分统计效力的研究，采用纵向模型和定量病原体测量方法。
论文解读
一、研究背景与研究目的
断奶前阶段是奶牛生产中生物学和经济上都至关重要的时期。腹泻是该阶段发病率和死亡率的主要原因之一，粪便稠度异常的天数与短期增重和存活率呈负相关。实验和现场数据表明，肠道病原体暴露会损害犊牛的健康和生产性能。犊牛腹泻的病因是多因素的，取决于犊牛免疫力、病原体载量、年龄、饲养环境、卫生状况、营养状况以及混合感染情况。在原生动物中，微小隐孢子虫（Cryptosporidium parvum）在生命最初几周尤为重要，可导致绒毛损伤、吸收不良和腹泻。十二指肠贾第鞭毛虫（Giardia duodenalis）也常在乳用犊牛中检出，尽管感染可能是亚临床的，其临床意义取决于虫株类型、载量、年龄和混合感染情况。由艾美耳球虫属（Eimeria spp.）引起的牛球虫病通常比隐孢子虫病出现得晚；致病种可损害肠道功能和生长，混合感染与断奶前犊牛的腹泻有关。由于流行率和粪便排毒随年龄变化，需要进行连续采样以描述时间发生模式，并区分与年龄相关的差异和处理相关的差异。
短链和中链酸的甘油单酯作为非抗生素饲料添加剂引起了人们的兴趣。其两亲性结构可以改善在水性饲料中的分散性，并可能促进与微生物膜的相互作用。抗菌活性强烈依赖于链长、酯化程度、浓度、pH值、目标生物体和周围基质。在犊牛中，补充甘油酯或相关的中链脂质对健康、生长、采食量和饲料效率产生了不同的效果。针对肠道原生动物的活性证据远不如抗菌文献丰富。游离饱和脂肪酸可以在体外损伤十二指肠贾第鞭毛虫滋养体，富含皂苷的丝兰提取物在体外显示出抗贾第鞭毛虫活性，但在体内的效果有限且不一致。家禽研究表明，植物皂苷可以干扰艾美耳球虫的发育或减轻球虫攻击的影响，但这些发现不能直接外推到犊牛、牛艾美耳球虫物种或多组分牛奶添加剂。
因此，这项初步研究的目的是确定一种通过牛奶给予的、由选定有机酸和脂肪酸的甘油酯与皂苷组成的复合物，是否能影响荷斯坦犊牛从出生到断奶的生长、开食料消耗以及粪便中选定的原虫和细菌的检出情况。研究人员假设，补充该添加剂将减少粪便病原体检出评分和腹泻发生率，并支持断奶前的生产性能。
二、研究方法
本研究在捷克共和国布拉格畜牧研究所的农场进行，时间为2025年。20头荷斯坦犊牛在四个月内出生时依次入组，并随访至60日龄断奶。犊牛在出生后接受初乳并称重。根据出生体重和性别，将它们单独分配到对照组或添加剂组（每组n=10），并饲养在单独的箱式围栏中。从第四次喂奶开始，每头犊牛每天两次在个体饲喂容器中获得3升全脂牛奶。对照组犊牛接受未添加的全脂牛奶，而添加剂组犊牛接受添加了每升2.5毫升试验性液态饲料添加剂的全脂牛奶，该添加剂由Addicoo Group s.r.o.（捷克共和国）制造。该产品含有61%的C1-C10单酰基甘油酯和4%的皂苷。单酰基甘油酯部分由等比例的甲酸单甘油酯（C1）、丙酸单甘油酯（C3）、丁酸单甘油酯（C4）、辛酸单甘油酯（C8）和癸酸单甘油酯（C10）组成。其余技术部分包括10%丙二醇、2%乳化剂和23%水。这相当于每头处理犊牛每天15毫升的添加剂剂量。开食料在整个断奶前期自由采食，每天称重和补充；累积开食料摄入量根据每日消耗量估算，因此报告为开食料消失量。粪便样本在犊牛1、2、3、4、6和8周龄时直接从直肠采集。寄生虫通过漂浮法检查，并使用半定量量表评估隐孢子虫属和艾美耳球虫属卵囊以及贾第鞭毛虫属包囊的强度。细菌学检查针对产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）、空肠弯曲杆菌（Campylobacter coli）和肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae），通过培养和MALDI-TOF质谱鉴定进行检测。体重在第1、30和60天测量。统计分析使用SAS 9.4进行，平均日增重、累积开食料消失量、表观开食料饲料转化率和累积腹泻天数作为定量变量，使用GLM程序进行分析，处理组作为固定效应。寄生虫评分和细菌检测数据在每个采样周分别使用泊松分布的广义线性模型进行分析，处理组作为解释变量。
三、研究结果
3.1 生长性能、开食料消失量和腹泻
未检测到添加剂对第1-30天、第31-60天或整个60天期间的平均日增重有统计学显著的处理效应。然而，处理组犊牛在每个时间段的增重在数值上都更高。总体平均日增重对照组为0.841千克/天，添加剂组为0.910千克/天（p=0.194）。累积开食料消失量对照组为11.087千克/头，添加剂组为16.016千克/头（p=0.228），表观开食料饲料转化率对照组为0.207千克/千克，添加剂组为0.291千克/千克（p=0.196）。记录腹泻的平均累积天数对照组为6.6天/头，添加剂组为7.6天/头（p=0.401）。
3.2 粪便中原生动物的检测
添加剂未对隐孢子虫属（Cryptosporidium spp.）评分产生一致的降低作用。在第1周，添加剂组犊牛的平均评分高于对照组（2.000 vs. 0.900；p=0.039）。两组在第2周和第4周相似，此后检出频率很低；然而，在第6周再次观察到添加剂组犊牛的平均评分更高（0.300 vs. 0.000；p=0.041）。在第8周末检出隐孢子虫属卵囊。贾第鞭毛虫属（Giardia spp.）在第1周两组均未检出。在第2周，添加剂组犊牛的平均评分显著低于对照组（0.000 vs. 0.300；p=0.041）。在第3、6和8周，添加剂组的评分在数值上也较低，但这些差异无统计学显著性。艾美耳球虫属（Eimeria spp.）仅在第6和第8周检出；两组间的平均评分无显著差异。
3.3 粪便中细菌的检测
产气荚膜梭菌（C. perfringens）的粪便检出率在两组间大致相当，对补充添加剂未显示出一致的反应。空肠弯曲杆菌（C. coli）的检出率在第2周添加剂组较低（0.000 vs. 0.400；p=0.019），并在第6周观察到提示性降低（0.100 vs. 0.500；p=0.088）。在其他年龄段，差异不显著。肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）在第2、3和6周于对照组中检出（每个时间点平均值为0.100），而在处理组犊牛中未检出。单个周次的比较不显著。
四、讨论与结论
讨论部分总结：
未检测到添加剂对生长、开食料消失量或表观开食料饲料转化率有统计学显著影响。添加剂未减少累积腹泻发生率。临床观察结果未提供在该研究条件下添加剂对腹泻有保护作用的证据。原生动物学发现不支持广泛的抗寄生虫功效。隐孢子虫属评分在处理组中在某些时间点更高，总体上未提供添加剂抑制该病原体的证据。在第2周较低的贾第鞭毛虫属评分以及在随后几个时间点的数值降低具有假说生成价值。对于艾美耳球虫属，两个采样点均未显示统计学显著的处理差异。细菌学结果是特定于生物体和年龄的。产气荚膜梭菌检出率未被一致降低。空肠弯曲杆菌在第2周较低的检出率和第6周的提示性降低值得进一步研究。肺炎克雷伯菌仅在对照组中以低频率检出，应被视为描述性发现而非预防的证据。其他局限性包括：实验仅涉及一个农场的20头犊牛；未对多重检验进行调整；寄生虫结局是半定量序数评分，细菌结果是基于培养的二元检出；添加剂为多组分混合物；腹泻记录缺乏标准化评分；未评估被动免疫转移状态、病原体基因型和饲养微环境。
研究结论翻译：
在这项初步研究的条件下，补充短链和中链脂肪酸甘油酯与皂苷的复合物并未显著改善断奶前的生长、开食料消失量、基于开食料的表观饲料效率或累积腹泻天数，也未减少粪便隐孢子虫属（Cryptosporidium spp.）的评分。然而，本研究中呈现的初步结果表明，该添加剂可能有助于减少贾第鞭毛虫属（Giardia spp.）、艾美耳球虫属（Eimeria spp.）、空肠弯曲杆菌（Campylobacter coli）和肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的发生。在推荐将该添加剂用于控制犊牛肠道原虫或细菌之前，需要进行更大规模、具有充分统计效力、采用标准化腹泻评分、定量病原体测量和纵向分析的研究。
