引言
初乳是一种特殊的物质。母牛初乳（MC）的成分与普通牛奶截然不同；事实上，它们的差异如此显著，以至于我们将产后24小时内乳腺分泌的液体称为“非牛奶”物质。 初乳含有大量免疫球蛋白（Ig），尤其是IgG，这些物质源自母牛妊娠最后几周的血液循环。此外，初乳还含有许多其他蛋白质，包括激素、酶和生长因子，这些成分可能影响新生犊牛的新陈代谢。同时，初乳中大量脂肪、维生素和矿物质能满足犊牛出生后立即的营养需求。
表1对比了初乳与全脂牛奶的成分。显而易见，初乳比牛奶更浓稠，且固体物质和总营养素含量远高于牛奶。
那么，当犊牛摄入一餐初乳时会发生什么？假设犊牛在出生后第一小时内被喂食推荐剂量的一加仑（3.8升）初乳。我们为犊牛提供了多少营养？这些营养又会如何被利用？表2将一加仑（3.8升）初乳与一加仑全脂牛奶进行了对比。
一头犊牛摄入3.8升初乳（蛋白质含量为12.7%），将摄入总计480克蛋白质。相比之下，若犊牛饮用同等量的全脂牛奶，蛋白质摄入量仅为121克。一顿大份的初乳提供的蛋白质约为同等份量牛奶的4倍！
当然，我们的目标是向新生犊牛提供IgG，使其免受环境病原体的侵害。但其余的蛋白质会发生什么呢？这是一个有趣的观察结果，或许能为新生犊牛的新陈代谢提供一些见解。
我们可以通过计算一项名为“IgG吸收表观效率”（AEA）的统计指标，来监测新生犊牛对IgG的吸收情况。该指标反映了喂食初乳中的IgG在犊牛出生24小时后被血液吸收的效率。 要计算这一指标，我们需要知道犊牛的体重（用于估算血容量）、出生24小时后的血浆（或血清）IgG浓度，以及犊牛摄入的IgG总量。计算公式如下：
AEA (%) = 血浆中IgG浓度 (g/L) × 血浆容量 (L) ÷ IgG摄入量 (g)
通常我们使用体重（BW）来估算血浆容积：
AEA (%) = 血浆中IgG浓度 (g/L) × [体重 (kg) × 9%] ÷ IgG摄入量 (g)
因此，一头血浆IgG浓度为12 g/L、体重40 kg且摄入150克IgG的小牛，其IgG吸收效率为：
AEA (%) = 12 × [40 × 0.09] ÷ 150 = 0.288，即 28.8%
通常，IgG的AEA范围在20%至约35%之间（Quigley和Drewry，1998）。
如果IgG的吸收效率为28%，那么其他蛋白质的情况如何？我们能否计算出非IgG蛋白质的AEA？答案是肯定的，但首先我们需要一些额外信息。
犊牛出生时血液中没有循环IgG，但其血液中含有非IgG蛋白。新生犊牛出生后，血液中的蛋白质含量约为4.0 g/dl（40 g/L）。这些蛋白质包括转运蛋白、白蛋白以及许多其他蛋白质。然而，其中不含（或仅含极少量）IgG。
要推算非IgG蛋白质的变化情况，我们需要估算出生时血液中的总蛋白含量——不仅要考虑浓度（即4.0 g/dl），还要考虑蛋白质的总克数。我们可以根据血浆容量进行估算，但遗憾的是，血浆容量是动态变化的。 也就是说，出生24小时后的血浆量（根据已发表的研究，我们假设其约为体重的9%，参见Quigley等，1998）与出生时的血浆量并不相同。当犊牛饮用初乳后，血浆量会增加。因此，我们假设出生时血浆量略低于9%。 有人估计出生时的血浆量更接近体重的7%。
如果我们在出生时采集了血液样本以测定总蛋白，我们还可以测定血细胞比容或红细胞压积。我们假设，尽管血浆量会随着初乳的摄入而增加，但循环系统中细胞的总数变化甚微（注：这一假设几乎可以肯定是不正确的，但就我们进行的计算而言，误差程度应该很小）。
请看表3。这些数据来自一组每天喂食3.8升MC的小牛（Hammer等人，2004）。 出生 24 小时时，犊牛体重为 49.4 公斤，红细胞比容 (PCV) 为 33.19%，血清总 蛋白和 IgG 浓度分别为 6.15 g/dl 和 18.1 g/L。 我们假设犊牛在出生24小时时的血浆容积（PV）为9%。因此，其总血浆容积（以升为单位）为4.45 L。利用红细胞比容（PCV）数据，我们估算红细胞容积为2.21 L。
假设从出生0小时到24小时，红细胞总量未发生变化（出生0小时和24小时均为2.21 L），则可计算出该犊牛的血浆量和总血容量。 该犊牛出生时血清总蛋白浓度为4.75 g/dl（47.5 g/L；表3），24小时时为6.12 g/dl（61.2 g/L）。总蛋白的净变化量为13.7 g/L，这归因于IgG及其他蛋白质的吸收。
由此可计算出犊牛出生时及24小时后血液中的蛋白质含量（单位：克）。从表3可见，犊牛出生时血液中含有156.5克蛋白质；24小时后增至272.1克。即增加了115.6克。 犊牛从初乳中摄入了494克总蛋白质，因此115.6 / 494 = 23.4%的利用率。 也就是说，在犊牛出生24小时后，其血液中约有23%的摄入蛋白质得以保留。
我们对IgG（24小时血浆中80.5克 / 摄入量282克 = 28.5%的利用率）和非IgG蛋白（通过差值计算：35.2克 / 212克 = 16.6%的利用率）也进行了同样的计算。
值得注意的是，非IgG部分的吸收效率较低——相比于吸收效率约为29%的IgG，非IgG蛋白部分的吸收效率仅约为17%。那么，其余的蛋白质都去哪儿了呢？
尽管我们假设许多初乳蛋白能逃过肠道消化，但有研究表明，在最初的24小时内，肠道中至少会发生部分消化。 Yvon等人（1993）报告称，新生羔羊体内α-乳清蛋白的大部分蛋白质会在瘤胃和小肠中被消化。因此，肠道中确实存在部分蛋白质的消化过程，这意味着某些蛋白质被分解为单个氨基酸，这些氨基酸可能用于蛋白质合成或葡萄糖生成。然而，免疫球蛋白对消化具有更强的抵抗力。
非IgG蛋白（及部分IgG）也可能被肌肉和肝脏代谢以产生葡萄糖，这些葡萄糖随后可用于体温调节及其他功能。其他循环中的 蛋白可能被机体用于蛋白质合成，从而离开血液循环。最后，部分蛋白质会被肾脏滤过并随尿液排出。这种被称为蛋白尿的状况在幼龄犊牛中很常见。
似乎随着摄入的非IgG蛋白量增加，其利用效率反而降低。Davenport等人（2000）给犊牛喂食了添加了0、200或400克酪蛋白或乳清蛋白的初乳补充剂。
表4显示，随着非IgG蛋白质摄入量的增加，非IgG组分的AEA值呈下降趋势。喂食添加了400克酪蛋白或乳清蛋白粉的小牛，其非IgG组分的AEA值分别为2.1%和7.8%。这表明小牛可能存在蛋白质摄入的上限。 表5显示了出生24小时后血浆中蛋白质的估计质量（包括总蛋白、IgG和非IgG蛋白）。看来，额外喂给犊牛的蛋白质已被代谢并用作能量，或者可能被机体排出了。 Davenport等人（2000）也报告称，随着蛋白质的添加，尿素氮浓度有所增加，这表明他们喂食的非IgG蛋白中至少有一部分被机体代谢了。
总结
初次喂食初乳的犊牛，特别是喂食3.8升时，会摄入大量蛋白质——这可能是其一生中任何其他时期摄入量都无法比拟的。其中一部分蛋白质会在胃肠道内被消化为氨基酸和小肽。部分蛋白质将以完整形式被吸收；这些蛋白质可能会被代谢为氨基酸，或者如果血液中蛋白质浓度过高，则可能随尿液排出。
参考文献
Davenport, D. F., J. D. Quigley, III, J. E. Martin, J. A. Holt, and J. D. Arthington. 2000. 向初乳或初乳补充剂中添加酪蛋白或乳清蛋白对新生犊牛IgG吸收的影响。 《乳业科学杂志》 83:2813–2819.
Hammer, C. J., J. D. Quigley, L. Ribeiro, and H. D. Tyler. 2004. 含IgG浓缩物和生长因子的初乳替代品及初乳补充剂的特性分析。《乳业科学杂志》87:106–111.
莫里尔，K. M. 2012. 改进现有实验室方法以快速测定初乳IgG浓度及新生犊牛对初乳IgG的吸收。《博士学位论文》，爱荷华州立大学，艾姆斯。
奎格利，J. D.，与 J. J. 德鲁里。1998。产前及产后母牛向犊牛的营养与免疫物质转移。《乳业科学杂志》81:2779–2790。
Quigley, J. D., J. J. Drewry, 和 K. R. Martin. 1998. 荷斯坦牛和泽西牛犊血浆容积的估算。《乳业科学杂志》81:1308–1312. 伊冯，M.，D. 勒维厄，M. C. 瓦吕，J. P. 佩利西耶和P. P. 米兰德。1993. 新生羔羊初乳蛋白质的消化。《营养学杂志》123:586-596.