獨龍牛和云嶺牛初乳的理化特性比較

2022-06-06 05:13:48和占星黃梅芬成玉梅張泉鵬張繼才王安奎周亞平黃必志

中國畜牧獸醫 2022年6期

和占星，黃梅芬，成玉梅，張泉鵬，張繼才，楊凱，王安奎，周亞平，黃必志

(1.云南省草地動物科學研究院，昆明 650212；2.昆明市奶牛生產性能測定中心，昆明 650041)

牛乳營養豐富，成分復雜，被公認為最完善的食物之一。牛初乳是指母牛產后3 d內分泌的乳汁。初乳的蛋白質含量高于成熟乳[1]，不僅含有蛋白、脂肪、乳糖、脂肪酸、氨基酸和礦物質等豐富的營養物質，而且富含免疫球蛋白、乳鐵蛋白、生長因子、乳過氧化氫酶等多種生理活性成分及有益微生物，如乳酸菌和雙歧桿菌，具有調節犢牛胃腸道功能、增強免疫力、促進犢牛健康生長的作用[2-4]，是新生犢牛重要的營養來源和獲得被動免疫的物質基礎。同時，初乳也是功能性食品的重要原料和較常見的營養品。有關奶牛、水牛、牦牛、犏牛的乳成分已有大量研究[5-10]，但有關肉牛乳成分研究的報道較少，國內僅見迪慶黃牛、云嶺牛和西門塔爾母牛的常乳營養成分的研究報道[9-10]，國外對大額牛(Bosfrontalis)產奶量及乳成分的研究已有報道[11]。有關奶牛[12]、西門塔爾雜交牛[13]、水牛[6]、牦牛[14]、山羊[1,15]、驢[16]、馬[17]和梅花鹿[18]初乳研究也有報道，但未見獨龍牛(其主產區為云南省怒江傈僳族自治州貢山獨龍族怒族自治縣獨龍江鄉，最早由獨龍族人馴養，故命名為獨龍牛；2021版《國家畜禽遺傳資源品種目錄》中規定其種名為大額牛，地方品種名為獨龍牛)和云嶺牛初乳成分研究的相關報道。初乳的成分和理化性質是高度波動和易變的[19]，不同牛種的初乳成分存在一定差異[5-6,12-14]。本研究以中國半野生珍稀牛種獨龍牛和中國通過瘤牛(Bosindicus)和普通牛(Bostaurus)種間雜交方式自主培育的肉牛新品種云嶺牛(2014年12月8日獲國家畜禽新品種證書)為研究對象，比較兩牛種初乳成分差異，旨在為母牛飼養管理、新生犢牛護理及今后初乳制品研發等提供參考。

1 材料與方法

1.1 母牛選擇與飼養管理

選擇2018年3月-2019年3月期間產犢的母牛。獨龍牛于2017年11月從云南怒江州瀘水市(瀘水鳳凰山獨龍牛保種基地)引進，在云南省草地動物科學研究院肉牛示范養殖場(昆明市官渡區小哨)馴養，年齡(5.20±1.23)歲，胎次3.20±1.23，體重(323～458)kg。云嶺牛母牛為云南省草地動物科學研究院肉牛示范養殖場自繁自養，年齡(4.57±1.77)歲，胎次2.66±1.58，體重(397～630)kg。供試母牛全舍飼飼養，飼糧由全株玉米青貯和精料補充料組成，TMR機喂料，上、下午各喂料1次，自由飲水。

1.2 乳樣采集

采集獨龍牛和云嶺牛第1天初乳樣品。樣品采集在母牛分娩后12 h內完成，裝入含有防腐劑(Broad Spectrum Microtabs?Ⅱ)的采樣瓶中，于4 ℃保存，并在24 h內完成實驗室分析。采集初乳樣45份，其中獨龍牛初乳樣品27份，云嶺牛初乳樣品18份。

1.3 測定指標

乳樣處理與測定按和占星等[10]方法進行。測定指標包括乳脂肪、乳蛋白、乳糖、總固形物(total solid，TS)、非脂固形物(solid not-fat，SNF)、尿素氮(urea nitrogen，UN)、體細胞數(somatic cell counts，SCC)和冰點(freezing point，FP)，主要測定儀器為乳成分-體細胞聯機檢測儀(Foss公司)。

1.4 數據處理

數據經Excel 2010進行整理和制圖，兩品種牛初乳成分采用IBM SPSS 19.0軟件作同質方差和異質方差的獨立性t檢驗，結果用平均值±標準誤表示，并以P<0.05和P<0.01分別表示顯著差異和極顯著差異；采用Pearson進行初乳成分間的相關性分析。

2 結果

2.1 獨龍牛與云嶺牛的初乳成分比較

由圖1可知，獨龍牛產后第1天初乳的乳蛋白、TS和SNF含量分別為16.77%±0.47%、27.82%±0.82%和22.39%±0.41%，比云嶺牛的分別高28.11%(P<0.01)、22.45%(P<0.01)和26.93%(P<0.01)；乳脂肪含量為4.70%±0.50%，比云嶺牛的高5.38%(P>0.05)，乳糖含量為2.98%±0.06%，比云嶺牛的低10.38%(P<0.05)。

由圖2可知，獨龍牛產后第1天初乳的脂蛋白比(fat-to-protein ratio，FPR)為0.266±0.022，比云嶺牛的低0.131，降低33.00%(P>0.05)；乳尿素氮(MUN)含量和SCC分別為(354.2±14.1)mg/L和(35.73±1.06)×104/mL，比云嶺牛的分別低232.5 mg/L和131.27×104/mL，分別降低39.63%和78.60%(P<0.01)，FP為(-0.5337±0.006)℃，比云嶺牛的高0.1383 ℃，提高幅度為20.58%(P<0.01)。

相同指標，肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；肩標不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)；無字母標注表示差異不顯著(P>0.05)。下同For the same index,values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05);And with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01);While with no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).The same as below圖1 獨龍牛與云嶺牛產后第1天初乳的營養成分含量Fig.1 Nutrient contents of colostrum in Dulong cattle and Yunling cattle on the 1st day after postpartum

圖2 獨龍牛與云嶺牛產后第1天初乳FPR、MUN、SCC和FP比較Fig.2 Comparison of FPR,MUN,SCC and FP of colostrum between Dulong cattle and Yunling cattle on the 1st day after postpartum

2.2 初乳成分間的Pearson相關分析

以獨龍牛和云嶺牛產后第1天的初乳測定數據分析初乳成分間的相關性，結果見表1。乳脂肪含量與TS含量和FPR分別存在極顯著正相關(P<0.01)，與乳蛋白含量存在顯著正相關(P<0.05)，與MUN含量和SCC分別存在極顯著負相關(P<0.01)；乳蛋白含量與TS含量、SNF含量、FP分別存在極顯著正相關(P<0.01)，與乳糖含量存在極顯著負相關(P<0.01)，與MUN含量和FPR分別存在顯著負相關(P<0.05)；乳糖含量與SCC存在顯著正相關(P<0.05)，與TS含量、SNF含量、FP分別存在極顯著負相關(P<0.01)；TS含量與SNF含量、FP分別存在極顯著正相關(P<0.01)，與MUN含量和SCC分別存在極顯著負相關(P<0.01)；SNF含量與FP存在極顯著正相關(P<0.01)，與MUN和FPR分別存在極顯著負相關(P<0.01)；MUN含量與SCC存在極顯著正相關(P<0.01)，與FP和FPR分別存在極顯著負相關(P<0.01)；FP與FPR顯著負相關(P<0.05)。

表1 初乳中各理化成分的Pearson相關分析結果

3 討論

初乳約占年均產奶量的0.5%[20]。初乳成分含量及理化性質受品種、年齡、胎次、營養狀況、健康狀況等因素的影響[21]。

牛初乳蛋白質含量是常乳的3～6倍[3,21]，是新生畜早期重要氨基酸的最適的營養來源[1,5,22]，對提高新生畜免疫機能作用巨大[16]。在本研究中，獨龍牛第1天初乳的乳蛋白含量16.77%，高于同期西門塔爾雜交牛(9.44%)[13]、西藏牦牛(9.21%)[8]、天祝白牦牛(8.41%～12.98%)[14]、娟姍牛(11.39%)[12]、中國荷斯坦牛(8.69%)[12]、韓國奶牛(9.26%)[22]、美國奶牛(12.50%)[5]、摩本雜水牛(摩拉水牛×德宏水牛)(12.19%)[6]、梅花鹿(7.07%)[18]、山羊(10.47%～14.18%)[1,15]和母馬(15.21%)[17]初乳乳蛋白含量，明顯高于印度大額牛泌乳前期乳蛋白含量(第7～105天，6.31%～6.44%)[23-24]，但明顯低于印度大額牛分娩當天的初乳乳蛋白含量(38.51%)[11]，與羅馬尼亞黑白花奶牛初乳乳蛋白水平(17.73%)接近[25]。云嶺牛第1天初乳乳蛋白含量13.09%，高于同期西門塔爾雜交牛[13]、牦牛[8,14]、娟姍牛[12]、中國荷斯坦牛[12]、雜交水牛[6]、梅花鹿[18]和山羊[1,15]初乳乳蛋白水平，也高于印度大額牛泌乳前期的乳蛋白水平[23]，明顯低于本研究獨龍牛及印度大額牛[11]。綜上，獨龍牛和云嶺牛分娩第1天初乳乳蛋白含量明顯高于大部分其他牛種。奶牛初乳中乳蛋白含量(14.0%)高于常乳(3.1%)，其IgG含量(6.0%)高于常乳(0.09%)，且初乳中乳蛋白含量與IgG含量存在較強的正相關[26]。獨龍牛和云嶺牛的初乳乳蛋白含量較高，有助于犢牛獲得更多的免疫球蛋白，實現被動免疫，進而提高犢牛的存活率，特別是對提高獨龍牛牛犢的野外生存能力具有重要作用。

乳脂是判斷奶牛泌乳期特別是泌乳前期能量平衡的良好指標[27]。初乳中的脂肪含量比常乳中的高2倍多[21]，是新生犢牛獲取能量的最主要來源[13]，用以維持其體溫和產熱[5]，進而直接影響犢牛的新陳代謝[14]。初乳的平均乳脂含量差異很大[5,27]，但肉牛母牛妊娠期飼喂不同水平的膳食脂肪對初乳脂肪含量的影響較小[28-29]。本研究中，獨龍牛和云嶺牛第1天初乳的脂肪含量分別為4.70%和4.46%，高于同期母馬(1.68%)[17]、印度大額牛(2.05%)[11]、娟姍牛(3.73%)[12]、西門塔爾雜交牛(7.22%)[13]和Beetal山羊(3.80%)[1]初乳，與中國荷斯坦牛(4.93%)[12]第1天初乳較接近，但明顯低于羅馬尼亞黑白花奶牛(11.56%)[25]、梅花鹿(10.69%)[18]、西藏牦牛(8.05%)[8]、Majorera奶山羊(7.70%)[15]、摩本雜水牛(6.77%)[6]、天祝白牦牛(6.42%～7.07%)[14]、韓國奶牛(6.56%)[22]和美國奶牛(5.30%)[5]第1天初乳，也低于印度大額牛泌乳前期(7.72%)[23]和中甸牦牛常乳乳脂水平(6.24%)[9]。這種差異可能與畜種、產奶量及飼料營養、氣候條件等因素有關。印度大額牛日產奶量為0.87～1.46 kg[23]，獨龍牛的日產奶量與其接近，但獨龍牛初乳脂肪含量更高，這有利于為新生犢牛提供較充足的能量，以適應外界環境的變化。

乳糖是牛初乳中的主要碳水化合物，可提供16.53 kJ/g的能量[5]，且乳糖含量在很大程度上取決于乳腺的健康狀況，并完全由乳腺上皮細胞合成[30]。本研究中，獨龍牛第1天初乳的乳糖含量為2.98%，明顯高于印度大額牛(1.04%)[11]、梅花鹿(1.01%)[18]和羅馬尼亞黑白花奶牛(1.89%)[25]，略高于母馬(2.46%)[17]、山羊(2.44%～2.93%)[1,15]和摩本雜水牛(2.93%)[6]第1天初乳，但明顯低于云嶺牛、中國荷斯坦牛(4.48%)[12]、娟姍牛(3.53%)[12]、西門塔爾雜交牛(3.25%)[13]、韓國奶牛(3.22%)[22]、西藏牦牛(3.72%)[8]和天祝白牦牛(3.10%～3.35%)[14]第1天初乳，也低于印度大額牛常乳(4.36%～4.60%)[23-24]和中甸牦牛常乳(4.97%～5.13%)[9-10]，與美國奶牛第1天初乳(3.00%)[5]接近。云嶺牛第1天初乳的乳糖含量為3.34%，與西門塔爾雜交牛[13]、韓國奶牛[22]和天祝白牦牛[14]第1天初乳相近。有研究表明，初乳中乳糖濃度較低，尤其是在分娩后12 h內的乳糖含量明顯低于分娩后24 h之后的，并且乳糖含量的變化與乳脂肪和乳蛋白含量存在負相關[1,13]。本研究中，獨龍牛和云嶺牛初乳中乳糖含量與乳蛋白含量存在極顯著的負相關，但與乳脂含量的負相關不顯著，與Rashid等[1]和Sánchez-Macías等[15]的研究結果一致。乳糖含量低可確保初乳黏度[21]，與初生牛犢的生理反應相吻合[31]，有利于新生牛犢更好地吸收免疫球蛋白[23]，可避免犢牛出現腹瀉[21]。

TS是食品行業的一個技術指標，反映食品的可溶性固形物和不可溶性固形物的含量。本研究中，獨龍牛第1天初乳TS含量為27.82%，高于西門塔爾雜交牛(22.74%)[13]、韓國奶牛(19.83%)[22]、摩本雜水牛(25.00%)[6]、天祝白牦牛(19.49%～23.78%)[14]、梅花鹿(24.22%)[18]、山羊(21.57%)[15]和母馬(19.34%)[17]第1天初乳，也高于印度大額牛泌乳前期常乳TS含量(20.94%)[23]，與美國奶牛第1天初乳(27.64%)接近[28]，但明顯低于印度大額牛第1天初乳(41.60%)[11]，低于羅馬尼亞黑白花奶牛第1天初乳(32.18%)[25]。云嶺牛第1天初乳中TS含量為22.72%，與同期西門塔爾雜交牛[13]、韓國奶牛[22]和山羊[1,15]第1天初乳較接近。由于TS含量與乳蛋白含量存在明顯的正相關關系，初乳中TS含量高表明其營養價值也高[32]。在相同飼養條件下，獨龍牛初乳TS含量較高，其營養價值優于云嶺牛。

初乳中SNF最重要的成分是蛋白質，以白蛋白和球蛋白為主[33]。本研究中，獨龍牛第1天初乳的SNF含量為22.39%，明顯高于摩本雜水牛(10.16%～16.89%)[6]、娟姍牛(18.74%)[12]、中國荷斯坦牛(16.48%)[12]、羅馬尼亞黑白花奶牛(20.61%)[25]、韓國奶牛(13.24%)[22]、Majorera奶山羊(13.87%)[15]和母馬(18.50%)[17]第1天初乳，同時也高于印度大額牛泌乳前期SNF含量(13.41%)[23]。云嶺牛第1天初乳的SNF含量為17.64%，高于同期摩本雜水牛[6]、山羊[15]和印度大額牛[23]，但低于中國荷斯坦牛和娟姍牛初乳[12]。本研究中，獨龍牛和云嶺牛初乳SNF含量與FP存在極顯著的正相關，說明初乳中SNF含量高，FP值升高，與Hanu?等[27]的研究結果相反。同時，初乳中SNF含量與乳蛋白含量存在極顯著的正相關，SNF含量高，乳中白蛋白和球蛋白含量相應也高。

MUN是蛋白質代謝的主要終產物之一，其含量與泌乳牛的泌乳性能、繁殖率有關[34-35]。MUN含量測定已成為監測泌乳期反芻動物蛋白質營養狀況的重要指標[7]，但其含量易受奶牛的產犢季節、泌乳季節、泌乳天數、年齡、個體差異等因素的影響[36-37]。本研究中，獨龍牛第1天初乳MUN含量為354.2 mg/L，與印度大額牛泌乳前期MUN含量(366.5 mg/L)接近[23]，但極顯著低于云嶺牛初乳MUN含量(582.3 mg/L)。該結果表明，即使在相同的飼養管理條件下，兩牛種初乳MUN含量差異仍較大，這可能與獨龍牛在舍飼前長期處于半野生狀態，其食物以竹葉、灌木、野生牧草等為主，從未飼喂精料，在舍飼條件下對飼糧中蛋白質的吸收和轉化能力不及云嶺牛有關。Wattiaux等[38]研究表明，娟姍牛和瑞士褐牛常乳MUN含量比荷斯坦牛的高，這可能是牛品種間差異造成的，也可能是母牛為維持分娩初期的產奶量而消耗自身儲備的能量所致[29]。Wattiaux等[38]研究表明，分娩后3 d內初乳MUN含量呈上升趨勢，在泌乳的第1個月內其平均含量達到最高水平，并在泌乳頭5個月內保持較高水平[39]，這種變化模式可能更多反映出母牛的新陳代謝變化或能量和蛋白質的平衡[38]。本研究中，獨龍牛和云嶺牛的初乳MUN含量與乳脂、乳蛋白、TS、SNF含量、FP值和FPR均呈極顯著或顯著負相關，其中初乳中MUN含量較高、FP值較低的結果與Hanu?等[27]報道一致。

FP是乳成分重要的物理指標，在自然條件下FP波動范圍極小[27]，是衡量牛奶質量的重要指標之一[40]。FP除受乳成分，特別是與滲透壓有關的成分和其他生理因素的影響外，還受品種、哺乳期、擠奶次數、時間、健康狀況等因素的影響[27,39,41]。本研究中，獨龍牛和云嶺牛第1天初乳的FP值分別為-0.534和-0.672 ℃，二者均低于中國荷斯坦牛(-0.48 ℃)[12]、娟姍牛(-0.52 ℃)[12]、摩拉水牛(-0.454 ℃)和摩拉水牛雜交牛(-0.422 ℃)[42]，FP值較低的獨龍牛和云嶺牛的初乳質量相對較好。FP受乳糖含量的影響大，FP值變異的12%與乳糖含量的變化有關[27]，通常乳糖含量高，FP值低[43-44]。獨龍牛和云嶺牛初乳的乳糖含量高，FP值低，乳糖與FP存在極顯著負相關,與Conte[41]、Kdzierska-Matysek等[43]和Macek等[44]研究結果一致。

SCC是奶牛對乳腺炎的抗性和易感性的判斷指標[45]。初乳中SCC高于常乳[46-47]，在大多數情況下，初乳中SCC高并不是由于乳腺感染引起的，而是一種生理現象，如干乳期后恢復功能的乳腺上皮細胞過多脫落等[15,48]。獨龍牛第1天初乳中平均SCC為35.73×104/mL，低于歐盟標準(≤40×104/mL)，但明顯高于娟姍牛和中國荷斯坦牛初乳中SCC[12]，極顯著低于云嶺牛(167×104/mL)、韓國奶牛[22]、羅馬尼亞黑白花奶牛[25]、美國荷斯坦奶牛[5]以及Majorera奶山羊[15]和母馬[17]同期初乳，這可能與牛種、產奶量、飼養管理和乳房健康狀況有關。分娩時SCC通常高于100×104/mL[49]，但當乳中SCC高時，其乳脂含量低[50]。本研究中，云嶺牛初乳中SCC高，SCC與乳脂和TS含量存在極顯著的負相關。獨龍牛初乳中SCC低，乳蛋白含量高，進一步表明其初乳品質較好，與Kehoe等[28]奶牛初乳中SCC低，乳營養質量可能更高的結果一致。Hanu?等[27]研究表明，SCC與FP值間沒有明顯的相關性，本研究也得到同樣的結果。

FPR值是判斷奶牛泌乳期，特別是泌乳前期能量平衡的良好指標[27]，當FPR值>1.30時，表明奶牛缺乏能量，存在患酮中毒癥的風險；而當FPR值<1.06時，表明奶牛營養結構中缺乏纖維[27]。Hanu?等[27]研究表明，生鮮乳FP值與FPR值的相關性較低，而本研究中獨龍牛和云嶺牛初乳FP值與FPR值存在顯著的負相關，表明兩指標間可能存在相互頡頏的關系。