奶牛乳蛋白合成的影響因素分析

文/甘家付 丁小祥 陳長樂 陳 婕

（上海光明荷斯坦牧業有限公司技術服務部）

奶牛乳蛋白合成的影響因素分析

文/甘家付 丁小祥 陳長樂 陳 婕

（上海光明荷斯坦牧業有限公司技術服務部）

生鮮乳中的乳蛋白率會影響生鮮乳的質量和價格，而奶牛乳蛋白的合成受到很多因素的影響。從奶牛乳蛋白合成過程進行分析，探討影響奶牛乳蛋白合成的因素，以及提高乳蛋白率的幾項措施。

奶牛；乳蛋白；合成過程；措施

荷斯坦奶牛的乳蛋白率一般在3.0%～3.3%，由于受到營養水平等因素的影響，乳蛋白率在不同泌乳時期都有一定的浮動。筆者認為荷斯坦奶牛理想的乳蛋白率在（3.20±0.05）%，高于3.3%的乳蛋白率必定會增加奶牛的營養消耗，進而影響產奶量，而低于3.1%則達不到優質乳的標準。

南方地區奶牛場每年上半年的產奶高峰期，以及在夏天奶牛受到熱應激影響時，乳蛋白率都相對較低。低乳蛋白率不僅影響生鮮乳的質量等級和價格，而且過低乳蛋白率的生鮮乳會被乳企拒收，會給奶牛場造成很大的經濟損失。本文從奶牛乳蛋白的合成過程進行分析，探討影響乳蛋白合成的因素。

1 奶牛乳蛋白的合成過程

日糧中的粗蛋白在奶牛體內合成牛奶中乳蛋白的過程，先后經過日糧粗蛋白的降解、微生物蛋白的合成、微生物蛋白和過瘤胃蛋白的消化吸收、血液運輸等過程，最后在乳腺中合成，每個過程都在相應的組織和器官中完成（圖1）。下面分別闡述各個器官在乳蛋白合成過程中的作用。

1.1 瘤胃

日糧粗蛋白被瘤胃中的微生物降解為氨基酸，然后轉變成氨和支鏈脂肪酸。日糧中的非蛋白氮以及經唾液或瘤胃壁再循環回到瘤胃中的尿素也可為瘤胃微生物提供氮源。瘤胃微生物利用氮源生長繁殖，而瘤胃利用氮源合成蛋白質的程度主要取決于碳水化合物發酵提供的能量水平。日糧中的過瘤胃蛋白可以抵抗瘤胃的降解，和微生物蛋白一同進入小腸，在后段消化道被消化吸收利用。

圖1 奶牛日糧中粗蛋白的代謝過程

1.2 小腸

微生物蛋白和過瘤胃蛋白在小腸中被消化吸收，并以氨基酸的形式通過血液循環進入肝臟。經小腸吸收的氨基酸大約有60%來自微生物蛋白，40%來源于過瘤胃蛋白。無論日糧蛋白組成如何，微生物蛋白的氨基酸組成是相對穩定的，而這些氨基酸的組成比例與乳腺合成乳蛋白所需的氨基酸比例相當接近。因此，日糧粗蛋白合成微生物蛋白通常是個有益的過程。

1.3 肝臟

進入肝臟中的氨基酸絕大部分可以通過血液循環進入奶牛的各個組織器官。但當日糧中缺乏可發酵能量或日糧粗蛋白過剩時，瘤胃中產生的氨不能完全轉化為微生物蛋白。過剩的氨通過瘤胃壁被轉運到肝臟，在肝臟中轉化為尿素并被釋放到血液中，血液中的尿素有2 條循環途徑：一是經唾液和瘤胃壁重新回到瘤胃；二是經腎臟以尿液形式排出體外。經尿素再循環再進入瘤胃里的尿素可再轉化為氨，為微生物生長繁殖提供氮源，而經過腎臟排出體外的尿素對奶牛是個損失。

1.4 乳腺

乳腺吸收的大部分氨基酸在能量作用下合成乳蛋白。在泌乳期間，乳腺需要大量的氨基酸以合成乳蛋白，乳腺中的氨基酸代謝極為復雜。

從奶牛合成乳蛋白的過程可

以看出，每個過程都需要能量的介入，尤其是日糧粗蛋白在瘤胃分解成氨，再合成微生物蛋白中所需要的能量，全部來源于碳水化合物，如淀粉、糖類和果膠等，而像脂肪類的能量是不能被瘤胃微生物利用合成自身蛋白的。

2 影響乳蛋白合成的因素

2.1 遺傳因素

品種基因決定著奶牛群體的乳蛋白率潛力，如娟姍牛和水牛的乳蛋白遺傳潛力要比荷斯坦奶牛高出很多。

2.2 泌乳階段

通過某奶牛場的DHI報告進行分析（表1），隨著泌乳天數增加，乳蛋白率有不同程度的上升，特別是泌乳200 天以后的乳蛋白率明顯高于200 天以前的數值，而泌乳120天以前的乳蛋白率處于整個泌乳階段最低的時期，這是因為在這個階段絕大部分奶牛都處于泌乳高峰期，是營養需求最多的時期，而奶牛從日糧中獲取營養還不能完全滿足維持和產奶需求，處于一個能量負平衡階段。而奶牛機體對攝入營養物質的分配有優先次序，而用于合成乳蛋白的能量分配較少。能量的缺乏影響了乳蛋白的合成，所以處于能量負平衡階段的奶牛乳蛋白率相對于整個泌乳周期是最低的。

2.3 營養因素

營養因素是影響乳蛋白率最主要的因素，干物質采食量、日糧粗蛋白、泌乳凈能和NFC（非纖維性碳水化合物）濃度，能氮平衡與同步，氨基酸平衡以及某些礦物質元素等都會不同程度上影響乳蛋白率的合成。

表1 摘自某奶牛場的DHI報告

2.3.1 干物質采食量

干物質采食量最大化是高產奶牛健康高產的關鍵，干物質采食量越多，奶牛攝入的營養總量越多，奶牛的營養需求得到滿足后產量和乳蛋白率都會得到保障。一旦奶牛干物質采食量不足，首先表現出來的是產量和乳蛋白率的下降，夏季南方熱應激就是典型的干物質采食量下降導致的乳蛋白率和產奶量大幅下降的例子。

2.3.2 日糧粗蛋白

乳蛋白合成原料主要來源于日糧中粗蛋白，日糧中粗蛋白可分為兩類：瘤胃降解蛋白（RDP）和過瘤胃蛋白（RUP）。RDP在瘤胃中被瘤胃細菌分解利用合成細菌蛋白，RUP在瘤胃中不被分解，和合成的細菌蛋白一起在小腸里被消化吸收利用。能被小腸消化利用的蛋白質叫做代謝蛋白，而合成乳蛋白所需要的氨基酸主要來源于代謝蛋白分解的氨基酸。一般高產牛日糧配方中代謝蛋白濃度在10%～11%（也可描述為日糧粗蛋白17%左右，其中RUP占粗蛋白比例的35%～40%）。由于瘤胃利用RDP分解的氨合成細菌蛋白受到很多因素影響，一旦RDP分解的氨超過了瘤胃的利用能力，過量的氨則會影響瘤胃健康和奶牛的繁殖性能。

2.3.3 泌乳凈能和非纖維性碳水化合物濃度

泌乳凈能是由飼料中碳水化合物、粗脂肪和粗蛋白提供的，一般高產牛日糧配方中泌乳凈能要求達到7.1 MJ/kg 干物質以上。NFC是瘤胃快速發酵的碳水化合物，為瘤胃細菌蛋白合成提供能量和碳架。一般在泌乳牛日糧中占干物質比例的35%～40%。NFC濃度過低會影響細菌蛋白的合成，過高則會有瘤胃酸中毒的危險。一般高產牛日糧配方推薦NFC濃度為38%左右。

2.3.4 能氮平衡與同步

能氮平衡是指日糧中泌乳凈能和粗蛋白的比值，一般高產牛日糧配方中泌乳凈能/粗蛋白的比值標準要求在10～10.5（日糧干物質基礎上泌乳凈能在7.11～7.32 MJ/kg，粗蛋白在16.5%～17.5%）。比值低于10說明日糧中能量缺乏或粗蛋白過剩；而高于10.5則會出現能量過剩或日糧粗蛋白缺乏。能氮不平衡不僅會影響乳蛋白的合成效率，而且有可能會影響奶牛的產量和健康。能氮同步是指日糧能量和粗蛋白在瘤胃中降解速度的同步性。每種原料的淀粉和蛋白在瘤胃中降解的速度不盡相同，如果兩者降解速度相差很大，會影響細菌蛋白的合成，日糧中比較經典的搭

配為“玉米+豆粕”以及“大麥+棉粕”。瘤胃中細菌蛋白的合成需要粗蛋白和淀粉類的能量，同時需要保持兩者降解速度的同步性，只有能氮平衡和同步才能最大化地合成細菌蛋白，為乳蛋白的合成提供優質的氨基酸原料。

2.3.5 氨基酸平衡

奶牛營養中限制性氨基酸有2種，蛋氨酸（第一限制性氨基酸）和賴氨酸。奶牛日糧配方，尤其是高產牛日糧配方中的蛋氨酸和賴氨酸缺乏時會影響乳蛋白的合成。根據NRC標準要求，日糧中蛋氨酸（占代謝蛋白）2.1%～2.5%，賴氨酸（占代謝蛋白）6.5%～7.5%，賴氨酸/蛋氨酸=3∶1。一般在日糧中不添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸的產品很難達到NRC標準。如果奶牛場成母牛年產量超過9 噸，若想進一步提升乳蛋白率，添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸的產品可能是一個有效的措施。

2.3.6 礦物質元素

一些氨基酸的合成需要礦物質元素的參與，如蛋氨酸和半胱氨酸的合成需要硫元素。一般情況下，硫濃度在日糧配方中達到0.2%即可滿足要求。

3 提高乳蛋白率的幾項措施

3.1 提高奶牛干物質采食量

要注意飼料的質量和適口性，TMR制作的效果（包括干濕度、粗料長度、混合均勻度），料槽管理（包括剩料率保持2%左右、料槽的清潔、推料頻率、采食空間等），時刻提供干凈充足的飲水等。

3.2 衡量日糧中粗蛋白的含量

通過專業的配方軟件檢驗高產奶牛日糧配方粗蛋白濃度，定期送檢TMR，比較理論配方與實際采食配方之間的誤差。

3.3 提高日糧中NFC的濃度

可以通過增加谷物飼料，如玉米、小麥等提高日糧中NFC濃度。

3.4 保證日糧中硫的濃度

保證日糧中硫的濃度為0.2%，特別是大量使用青貯玉米、秸稈或非蛋白氮添加劑時。

3.5 提高圍產前期日糧粗蛋白的水平

適當提高圍產前期日糧粗蛋白水平，有利于保持產后乳蛋白率。保證圍產前期奶牛日糧配方中粗蛋白含量在15%左右即可滿足需求。

3.6 做好夏季奶牛防暑降溫工作

防暑降溫是一項艱巨的工作，目前奶牛場常用的物理降溫措施是“噴淋+風扇”，應掌握好噴淋的間隔時間以及風扇的風速，時時監控牛舍的溫濕度和奶牛狀況，盡可能減少奶牛干物質采食量下降。C

長富牛奶以品質鑄就金口碑——全國液態奶消費者滿意度結果發布

【本刊輯】 中國質量協會全國用戶委員會日前公布了2016年液態奶消費者滿意度測評結果。液態奶行業的消費者滿意度76分，其中長富以消費者滿意度得分83的高分，從測評的眾多品牌中脫穎而出，贏得滿意度排名頭籌（與得益并列）。繼2010年、2015年2 次在液態奶行業消費者滿意度測評中名列前三后，長富乳業此次又贏得金口碑，體現出消費者對長富乳業的高度支持和厚愛。

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甘家付（1984-），男，安徽六安人，動物營養學碩士，從事奶牛營養技術工作。

2016-10-01）