The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.2 No.2 2013

総NUTRITION AND METABOLISM IN CALF

説

子牛の栄養・代謝の特異性
久米新一
京都大学大学院農学研究科（〒 606-8502京都市左京区北白川追分町）

カ月でも増体を適正に保つと初産時の乳量が［はじめに］9,000 kg を超え、その後の乳生産や繁殖成績に子牛の栄養と代謝は成牛と比較すると特異性も問題のなかったことが報告されている［13］。

が大きいが、子牛の栄養管理では発育の改善と初産月齢の早期化は育成期の高タンパク質・ともに下痢などの疾病予防が欠かせない。この高エネルギーの栄養管理によって達成できたことはホルスタイン種子牛でも黒毛和種子牛でが、その後、哺乳期の栄養管理でも同様の研究も同じであるが、子牛の栄養管理は乳牛と和牛が数多く実施された。ホルスタイン種子牛を用の生産性向上と密接に関連している。

いた研究成果［1］から、従来よりも高タンパ

わが国では乳牛の遺伝的能力の改良と飼養管ク質（乾物当たりで 25.8％）で低脂肪（乾物当理の改善により、現在では多くの酪農家で 1 万たりで 14.8％）の代用乳給与は、子牛の増体やkg レベルの高泌乳牛が飼養されているが、乳体組成の改善に優れていることが報告されてい用子牛では高泌乳牛の遺伝的能力（乳生産）をる。特に、高タンパク質の代用乳給与では子牛発揮できるように、哺乳・育成期から栄養管理の増体や飼料効率が改善されるだけでなく、体を改善することが求められている。それに対し脂肪を減らし、体タンパク質を増やす効果が、て、和牛子牛では従来からの母子同居・自然哺また低脂肪の代用乳給与により体脂肪を減らす

乳による子牛育成だけでなく、早期母子分離・効果が認められている［3］。

人工哺乳による子牛育成が増加し、また哺乳ロ子牛の発育改善では体重と体高を高めることボットによる子牛育成も増えている。筆者は畜が必要であるが、育成期の高タンパク質・高エ産技術協会が平成 19 年に発刊した「和牛子牛ネルギーの栄養管理は体重と体高を同時に高めを上手に育てるために―和牛子牛の損耗防止マる効果が高い。図 1 には北海道農業研究センニュアル―」の作成に委員として参画したが、ターの育成牛 40 頭の体重と体高の推移を示し

和牛子牛では多様化した子牛育成に対応できるたが、12 カ月齢の牛の体重（366 kg）と体高栄養管理が必要である［3］。

（127 cm） が ほ ぼ 受 精 開 始 時 期 の 目 安（体重350kg、体高 125 cm）に達しているので、わが［乳用子牛の発育改善と栄養管理］

国でも 12 カ月齢で種付けし、初産月齢 21 カ月

乳用子牛の栄養管理の目標としては、農家のを達成することが十分に可能といえる。また、収益向上のために早期離乳（6 週齢）と初産月出生直後の子牛の生存率を低下させる最大の要齢の早期化（21 カ月齢）が求められる。米国

因は難産であり、初産牛から生まれた子牛の致

では乳牛の初産月齢の早期化に関する研究が死率は経産牛から生まれた子牛の致死率より高1990 年代に精力的に実施され、初産月齢が 21

いが、図 1 のように育成牛の発育が改善できると初産牛の難産を防止できる効果が高い［6，8］。

受理：2013 年 3 月 15 日

－ 51 －

家畜感染症学会誌
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子牛の栄養・代謝の特異性

140600体高（cm）

体重（kg）

500
400
300
20012010080

10060004812162024048

月齢

12162024

月齢

図 1 ホルスタイン種子牛の哺乳期・育成期の体重と体高の変動（n ＝ 40）

16
糞中IgA（mg/g）

体重（kg）

806040201284001428425607014284256

分娩後（日）

分娩後（日）図 2 対照区（○）、WS 区（◇）とホエー区（●）の和牛子牛の体重と糞中 IgA 含量
表 1

［和牛子牛の発育改善と栄養管理］

代用乳の成分と組成
対照区

WS 区

ホエー区

脱脂乳、％66.3

28.50

ホエー、％10.5

47.874.0

組成

和牛子牛の栄養管理は多様であるが、乳用子牛と同様に哺乳期の高タンパク質・低脂肪と育成分

成期の高タンパク質・高エネルギーの栄養管理は、和牛子牛の発育改善効果が期待できる。またわが国では子牛用代用乳のタンパク質源としCP、％26.3

26.4

26.1

粗脂肪、％17.2

17.3

17.3

TDN、％105.5

105.0105.1て主に脱脂乳が使われているが、チーズ製造時の副産物であるホエーはアミノ酸組成が優れ、る影響は認められなかったが、糞中の IgA 含良質なタンパク質源であるため、近年、代用乳量はホエー区で最も高く推移していた。IgA はへの利用が注目されている。

子牛の小腸粘膜を保護して病原菌や有害微生物

表 1 は高タンパク質・低脂肪のホエー主体あの腸管からの侵入を防いでいるが、ホエータンるいは脱脂乳主体の代用乳の組成を示している

パク質の給与によって黒毛和種子牛の糞中 IgAが、これらの 3 種類の代用乳を黒毛和種子牛含量が増加したことから、ホエータンパク質に63 頭に 3 日齢から 60 日間給与した［14］。子は腸管における IgA の産生を促進する効果の牛にはカーフスターター（人工乳）と乾草も給あることが認められた。したがって、アミノ酸与しているが、飼料摂取量と増体率に代用乳の組成に優れたホエータンパク質は子牛のタンパ影響は認められず、各試験区とも順調に発育しク質利用効率を改善するだけでなく、腸管免疫ていた（図 2）。

を高める効果が期待できる。

この試験では子牛の下痢発生率に代用乳によ－ 52 －The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
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NUTRITION AND METABOLISM IN CALF

7070
オリゴ糖
糞中CP含量（％）

対照区
体重（kg）

605040306050403020012340512345

出生後（週）

出生後（週）

図 3 ホルスタイン種子牛の体重と糞中 CP 含量の変動（n ＝ 10）とから、哺乳期のタンパク質代謝は非常に変動［子牛の栄養と代謝の特異性］が大きいため、利用効率の高いタンパク質源を活用することが重要である。

乳用子牛と和牛子牛の発育改善と栄養管理の関係を前述したが、子牛の栄養と代謝は哺乳期［出生直後の子牛の栄養改善と母牛の栄養管理］の特異性が非常に大きい。特に、新生子牛のタンパク質の消化機能は生後 3 週齢までは乳以外

新生子牛の健康状態は飼養管理や衛生管理のの消化が不十分なため、3 週齢までは母乳ある不備、病原菌による感染など、さまざまな要因

いは乳タンパク質を主体にした代用乳の給与がに影響される。特に、出生直後の新生子牛は栄欠かせない。また、多量の不飽和脂肪酸を含む養状態や健康状態を適切に維持するために、栄

植物性油脂は子牛の消化がよくないため、生後養成分や免疫成分を豊富に含んでいる初乳を十3 週齢までの子牛の栄養管理では母乳と代用乳分に摂取することが欠かせない。しかし、初乳を主体に給与し、カーフスターター、乾草など成分や初乳量は母牛の栄養状態に大きく影響さを組み合わせて養分要求量を満たすことが必要れ、母牛の分娩前後の栄養状態が適切でないとになる。

新生子牛の健康状態は悪化する。

生後 3 週齢以降の子牛は、代用乳、カーフス

筆者は高泌乳牛の乳生産の増加、周産期病のターターなどの給与量が離乳時期などによって予防、繁殖成績の向上などのために、移行期（分異なるものの、子牛の発育改善と損耗防止を可娩 3 週間前から分娩 3 週間後の期間）の栄養管能にする栄養管理が求められる。この時期の栄理が非常に重要なことを報告している［4］が、養管理ではエネルギーとタンパク質を充足させ移行期の栄養管理が改善できると高泌乳牛の生ることが最も重要なポイントであり、子牛の栄産性向上だけでなく、新生子牛の栄養状態や免養状態が良好になれば下痢、肺炎などによる疾疫状態も改善できる。近年、高泌乳牛では移行病が減少し、発育が改善する。また、子牛の早期の重要性が周知されてきたが、黒毛和種繁殖期離乳では固形飼料の摂取によるルーメンの発雌牛では分娩前後の栄養管理への関心はまだそ達が不可欠なため、嗜好性がよく、高品質なカーれほど高くない。ホルスタイン種子牛と比較すフスターターの給与量を徐々に増やすことが効ると、黒毛和種子牛は虚弱なため、黒毛和種繁果的である。

殖雌牛では分娩前後の栄養管理の改善が今後の重要な課題といえる。

図 3 は、ガラクトオリゴ糖を 4 日齢のホルスタイン種子牛に 4 週間給与した際の増体と糞中［出生直後の子牛の健康維持と栄養管理］

CP 含量を示している［5］。子牛の増体率はほぼ順調であったが、出生直後の糞中の CP 含量

黒毛和種とホルスタイン種では、初乳成分の（47％）はやや低く、1 週齢で最高値を示し、含有量が異なることも特異性の一つである（表その後 5 週齢まで急激に減少している。このこ2）。初乳中には免疫グロブリン、ラクトフェリ－ 53 －

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子牛の栄養・代謝の特異性

表 2

血中Ht（％）

38

黒毛和種
分娩直後 6 日後
全固形分率、％
27.2
14.2
タンパク質率、％
18.1
4.3
脂肪率、％
4.2
3.9
乳糖率、％
2.7
4.9
Ca、mg/100g
200
161
P、mg/100g
190
144Mg、mg/100g
3512Na、mg/100g
5038K、mg/100g145147Fe、ppm
0.80.2Zn、ppm
246
ビタミンA、μg/100g
45641363432300246810

出生後（日）
図 4

黒毛和種とホルスタイン種の牛の初乳成分

対照区（◇）、鉄投与（40mg/ 日）区（●）、鉄＋ラクトフェリン（5g/ 日）投与区（▲）の子牛の血中ヘマトクリット値（n ＝ 36）

ホルスタイン種
分娩直後 6 日後
27.0
13.3
14.4
3.7
6.2
4.2
2.64.2
238
136
199
10835
116452151
154
2.5
1.0225176
35の骨の発育などに重要な役割をはたしている。
新生子牛は体内組織に酸素を十分に運搬して代謝機能を高めることが必要であるが、新生子ンなど、免疫と関連するタンパク質が非常に多牛が貧血になり、必要量の酸素を運搬できなくく含まれているため、初乳は受動免疫による新なると、エネルギー代謝が減退するだけでなく、生子牛の健康維持に非常に重要な役割をはたし子牛の免疫機能が低下する。子牛の貧血はミネている［2，3，7］。しかし、ホルスタイン種とラルによる機能障害の代表的なものの一つであ黒毛和種の初産牛では初乳中の IgG 含量が経るが、受精卵移植による双子分娩や初産牛から産牛よりも低く、初産牛から生まれた子牛は初生まれた子牛では貧血になりやすい特徴がある

乳を必要量給与しても IgG 摂取量の不足する［7，8］。そのため、貧血気味の子牛には鉄剤なことがある［7］。そのため、米国では初乳中のどを補給することによって貧血を改善すること

比重から IgG 含量を推定し、初産牛の初乳のが必要であるが、図 4 で示したようにラクトように IgG 含量が低い場合には経産牛の冷凍フェリンには貧血を早期に改善できる機能があ保存した初乳や市販の免疫グロブリン製剤を利る［8］。

用することが推奨されている。

［子牛の下痢予防と栄養管理］

一方、出生直後の黒毛和種子牛には母牛が直接授乳しているため、母牛の栄養状態がよくな

初乳中の IgG による疾病予防効果はそれほい場合には子牛の IgG 摂取量が不足しやすい。

ど長くは持続せず、子牛の下痢発生は 5 日齢か

また、黒毛和種の初乳はホルスタイン種よりもら 3 週齢にかけて多くなるなど、初乳を適量給

IgG 含量が高いため、受精卵移植で生まれた和与しても子牛の健康状態は阻害されやすい。し牛子牛の人工哺乳など、和牛子牛に乳牛の初乳たがって、前述したホエー給与による腸管のを利用する場合には IgG の補給が必須になる。

IgA 産生の増加のように、子牛の能動免疫を高める栄養管理が重要になる。

出生直後の子牛は体温を一定に保つことが困難なため、栄養面では初乳からのエネルギーの

表 3 の 6 日齢のホルスタイン種子牛には下痢充足が最も重要である。出生直後の子牛の主要が発生しているが、下痢になると水分だけでななエネルギー源としては乳糖と乳脂肪があげらく、ナトリウム、カリウムなどの電解質が大量れるが、初乳中の乳糖含量は常乳よりも低いこに糞中に排泄され、体内の電解質代謝が阻害さとから、乳脂肪の多い初乳ほどエネルギー源とれる［3］。また、子牛が下痢状態になると血漿して優れていることになる。しかし、乳中の脂中グルコース濃度が低下し、エネルギー不足に肪含量は品種間よりも個体毎の変動が非常に大なることが認められたため、子牛が下痢になっきいため、低脂肪の初乳を給与している場合にた場合にはブドウ糖や生理食塩水による輸液療は代用乳などによるエネルギーの補給が必要と法が効果的といえる。

いえる。また初乳中にはカルシウム、リン、マ

子牛の下痢発生にはさまざまな要因が関与しグネシウムなどが常乳の 2 倍以上含まれ、子牛ているが、IgA は子牛の小腸粘膜を保護し、病－ 54 －The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
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表 3

されている［12］。筆者らは泌乳マウスにβ- カ

6 日齢の子牛の下痢と電解質の関係

正常
頭数39
糞（Na と K は乾物当たり）
水分、％73.4a
Na、％0.38c
K、％0.47b
血漿Na、mg/dl
321.3b
K、mg/dl
20.0ba、b、c

NUTRITION AND METABOLISM IN CALF

軟便
9下痢
4ロテンを投与したところ、回腸の腸管関連リン81.6b0.64b
0.55b87.1c
1.30a0.85a

腺の IgA 産生細胞数と乳中への IgA 分泌量が318.7b
22.0a

360.0a23.6a

パ組織における IgA 産生細胞数が増加し、乳増加した［10，11］ことから、β- カロテンには腸管免疫改善効果のあることが認められた。
しかし、子牛で実施したβ- カロテン給与試験
では明確な効果が認められなかった［11］こと

P ＜ 0.05。

から、新規の試験を検討しているところである。
原菌の体内への侵入を防ぐことで下痢の発生を［おわりに］予防している。特に、出生直後の子牛は腸管でIgA を産生すること（能動免疫）ができないた

ヒトでは、乳幼児の栄養改善が発展途上国をめ、能動免疫が十分なレベルに達するまでは母中心にした生存率向上・人口増加に多大な貢献

乳から IgA を得ること（受動免疫）で下痢ををしたことがよく知られている。家畜でも栄養予防している。しかし、初乳中の IgG 含量と管理の改善により子牛の増体率は向上している

比較すると、初乳中の IgA 含量は非常に低い

ものの、新生子牛では下痢、肺炎などによる致ため、子牛では下痢などの疾病発生のリスクが死率が依然として高いため、健康状態を適正に高まる。そのため、子牛の下痢予防では母乳か保持することが求められている。したがって、ら移行する IgA 量を増やし、受動免疫を高水子牛の発育改善と疾病予防に適した栄養管理法

準に保つとともに、子牛による IgA の産生をの開発は今後もさらなる研究が必要といえる。

促進し、新生子牛の能動免疫を早期に高めるこ［引用文献］とが必要である。
飼料中には栄養素だけでなく、家畜の生理機

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能や免疫機能を高める機能性成分が含まれている。子牛の下痢予防では子牛の栄養状態を良好に保つとともに、飼料中の機能性成分を活用することが効果的である。特に、草食動物である
牛は牧草中に豊富に含まれているβ- カロテンやビタミン E などを有効活用して健康を維持しているが、濃厚飼料の多給などによってβカロテンなどの摂取量が不足すると、母牛だけでなく、新生子牛の健康状態も阻害されることになる。例えば、子牛の血漿中β- カロテン濃度は出生直後には非常に低いものの、初乳中のβ- カロテンを体内に効率よく取り込んで、下痢の予防などに利用している。しかし、母牛の牧草摂取量が不足して初乳中のβ- カロテンが少なくなると、子牛体内に取り込まれるβ- カロテンが不足し、子牛に下痢が発生しやすくなる［9］。
子牛は下痢や腸内感染があると脂肪の消化率が低下し、β- カロテンなどの脂溶性ビタミンの吸収量も減少する。β- カロテンなどのカロテノイドによる免疫賦活効果には、レチノイン酸を介した効果と抗酸化作用による効果が報告－ 55 －家畜感染症学会誌
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子牛の栄養・代謝の特異性

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Nutrition and metabolism in calves
Shinichi Kume

Graduate School of Agriculture, Kyoto University(Kyoto 606-8502, Japan)－ 56 －