伊犁马日产奶量与乳品品质及全期产奶量相关性分析

刘玲玲，武 运，耿 明，王 琼，田 佳，王 军，刘武军，*

(1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐830052;2.新疆农业大学食品科学学院，新疆乌鲁木齐830052)

乳是一种悬浊液同时含有高浓度的可溶性物质如乳糖、乳蛋白、各种维生素和矿物质。不同种别动物的乳，其各种成分含量不同，乳中存在不同浓度的蛋白水解酶和酯酶，这也是乳中蛋白质和脂类变化的原因［1］。马乳的营养价值高且又易于消化吸收，各种成分与人奶相近，是一种比较理想的饮用食品［2］。在我国内蒙古、新疆等地区，自古以来就有少数民族饮用酸马奶的传统习惯，且知酸马奶可做医药用［3-7］。随着人民生活水平的提高，马奶产品以其独特的营养特性和保健特性正被越来越多的人们所接受。由此可见在我国培育乳用型马匹类型，开发马奶饮品具有广阔的市场前景。伊犁马是我国自己培育的著名马匹品种之一，是以速度快、挽力好、适应性强而著称的乘挽兼用型优良马种，同时又具有良好的产乳、产肉性能［8-9］。但目前国内对伊犁马泌乳性能还未进行系统深入的研究。研究以伊犁河谷地区昭苏马场的50匹伊犁马为研究对象，主要目的是通过最高日产奶量及早期泌乳性状预测伊犁马的全期产奶量，以及分析对乳蛋白率的影响因素，寻求马乳成分与产量之间的最佳平衡点。培育出我国专门化的乳用马品种对提高畜牧业收入，对改善牧民生活具有很高的经济价值和社会价值［10］，而且当今世界上许多国家把牛奶品质作为衡量牛奶价格的标准，乳蛋白的价值尤其放在首位。奶农都希望产奶量高，且乳品质好，但在实际生产中很难做到［11］。因此寻求乳蛋白品质好且产奶量高的平衡点具有重要意义。利用伊犁马最高日产及早期泌乳性状对乳用马全期产奶量进行预估，为进一步提高马群产奶量和乳品质提供实验依据，为早期选种和预测全期产奶量提供更加精确的依据;分析不同时间段、不同泌乳期及不同日的产奶量与成分之间的关系，为产奶量与乳成分之间的平衡点提供基础依据。

表2 最高日产及早期泌乳性状与全期产奶量统计(kg)Table 2 Statistics of maximum daily production and early lactation traits and the whole term milk yield(kg)

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

伊犁马乳 采于伊犁昭苏马场。

DW-YW358A低温冰箱 中科美菱低温科技有限责任公司;MT-100乳成分测定仪 武汉格莱莫检测设备有限公司;JN-50挤奶机 廊坊市顶天轻工机械有限公司;JY5002电子天平 上海高致精密仪器有限公司;50mL量筒及50mL采样瓶 上海书培实验设备有限公司;YJ-B011保温箱 江苏羽佳塑业有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 伊犁马乳的提取 根据马的生理特点，分别在12、14、16、18时利用挤奶机对伊犁马进行挤奶;使用电子天平称量并记录，同时使用50mL的量筒量取四次奶样，装入取样瓶中，然后放入保温箱中，运输至实验室且保存在低温冰箱中。

1.2.2 响应面实验设计 选取不同日期(X1)(最低产奶日、中等产奶日、最高产奶日)、不同时间点(X2)(12、14、16 时)、不同泌乳期(X3)(泌乳第 1 月、泌乳第2～3月、泌乳第4～5月)为自变量进行三因素三水平的Box-Behnken Design的中心组合实验设计，水平分别以-1、0、1编码，以乳蛋白率为响应值Y，分析不同因素对乳品品质的影响。实验因素水平见表1。

表1 响应面分析因子和水平表Table 1 Factors and levels of response surface experiments

1.2.3 产奶量测定及校正 高峰日即产奶量最高出现的时期，最高日产奶量即高峰日对应的产奶量，对伊犁马的一个泌乳期的产奶量进行统计处理，制成泌乳曲线所求得，横坐标为产奶日，纵坐标为产奶量;泌乳期短于120d的校正到120d，超过120d的截止至120d的产奶量;其中120d校正产奶量=实际产奶量×实际产奶天数对应的校正系数。

1.2.4 乳蛋白率的测定 将50mL的采样瓶中的乳样在自然状态解冻，利用乳成分测定仪测定并记录。

1.2.5 数据处理 采用萨伊金公式［12］计算母马日产奶量，使用Excel对产奶量数据进行整理。采用单因素方差分析法计算出最高日产奶量、30、60、90d产奶量与全期产奶量的均值、标准差及相关系数(r)，再用F检验对相关系数进行显著性检验。利用多元回归分析法建立最高日产与全期产奶量的回归方程。

2 结果与分析

2.1 最高日产及早期泌乳性状与全期产奶量的表型参数

由表2可知伊犁马群体最高日产奶量、30、60、90d产奶量及全期产奶量，其中最高日产奶量高于赵天佐［13］研究的伊犁马最高日产奶量;30d产奶量高于邓绯［14］研究中30d的产奶量，影响产奶量的原因可能是胎次、初产月龄、产犊季节等［15］，具体原因有待进一步研究。

2.2 最高日产量及早期泌乳性状与全期产奶量的相关性分析

经统计分析，最高日产量及早期泌乳性状与全期产奶量的相关系数(r)及显著性如表3所示。

表3 最高日产量及早期泌乳性状与全期产奶量相关Table 3 Correlation of maximum daily production and early lactation traits and the whole term milk yield

由表3可知，最高日产奶量与60d产奶量及90d产奶量呈极显著正相关(p＜0.01);最高日产与30d产奶量及全期产奶量呈显著正相关(p＜0.05);30d产奶量与60d产奶量及90d产奶量呈极显著正相关(p＜0.01)，30d产奶量与全期产奶量呈显著正相关(p＜0.05);60d产奶量与90d产奶量呈极显著正相关(p＜0.01);90d产奶量与全期产奶量呈显著正相关(p＜0.05)，这与 Magdalena等［16］报道相一致。随着天数的增加，相关系数呈正态分布状，30、60、90d产奶量与全期产奶量相关系数相差不大，符合产后2～3个月马匹泌乳达到高峰，此阶段的产奶量基本反映马个体泌乳的潜力，因此可以用30、60d产奶量预测全期产奶量［17］。

2.3 通过最高日产及早期泌乳性状预测全期产奶量

按生物统计回归方程建立的方法，建立最高日产量及早期泌乳性状与全期产奶量的回归方程，并用该回归方程预测的产奶量与实际产奶量进行相关分析，其相关系数均列于表4。

表4 回归方程及其预测产奶量与实际产奶量的相关系数Table 4 Correlation coefficient of regression equation and its prediction and the actual milk yield

由表4可知，通过最高日产与全期产奶量建立回归方程，其预测出的产奶量与实际产奶量差异极显著(p＜0.01);30d产奶量与全期产奶量建立回归方程，其预测的产奶量与实际产奶量差异显著(p＜0.05)。本研究对伊犁马产奶量的分析得出，最高日产与全期产奶量呈显著正相关(p＜0.05)，且相关系数为0.817。本研究结果与前人奶牛相关研究结论类似，刘贤侠［18］奶牛产犊胎次、产犊年份、90d产奶量、最高日单产与305d产奶量的相关分析，建立回归方程，进行显著性检验，结果均极显著(p＜0.01);张慧林［19］利用最高月产奶量、90d奶量、高峰日等泌乳前期产奶指标对305d奶量进行相关分析，结果表明高峰日、最高月产奶量、90d奶量与305d奶量分别呈强正相关;宋乃社［20］得出最高日产奶和高峰后奶量与305d奶量呈强正相关结论;刘红霞［21］研究最高日产和305d产奶量相关分析，结果表明最高日产和305d产奶量存在高的正相关。本研究中最高日产与全期产奶量相关系数超过0.8，且呈正相关。已经有报道［20，22］奶牛最高日产、早期泌乳性状对 305d产奶量的影响，认为可以利用最高日产和早期泌乳性状对305d产奶量进行预测。

2.4 最优回归方程的建立

通过检验，最高日产奶量、30d产奶量对全期产奶量的预测较准确，因此利用最高日产及30d产奶量建立最优回归方程，回归系数及常数见表5。

表5 回归系数及常数输出结果Table 5 Results of regression coefficients and constant output

由表5可知，通过最高日产奶量(X1)及30d产奶量(X2)能够建立预测全期产奶量的方程，方程式为y=408.44+43.28X1-0.27X2。

2.5 响应面实验结果分析

表6 Box-Behnken实验设计与数据分析Table 6 Experiment design and data analysis of Box-Behnken

2.6 回归模型分析

对模型进行回归方程系数显著性分析见表7。

由表7可知，模型中二次项X22、X32差异极显著(p＜0.01);一次项X1差异显著(p＜0.05)，表明实验因素对响应值(乳蛋白率)的影响不是简单的线性关系，而是一种非线性关系。

2.7 最佳乳蛋白率条件的确立和模型验证实验

利用Design-Expert软件预测乳蛋白率达到最大值时各因素的最佳水平。结果发现，当X1(不同日)为8.17kg，X2(不同时间段)为 13.95h，X3(不同泌乳期)为2～3月，乳蛋白率达到最大值2.79%。为了方便实验条件的控制，确定最佳乳蛋白率因素是不同日产为8.17kg，时间点为14h，泌乳期第2～3月。为了验证结果的可靠性，在最佳条件下进行了3组平行实验，所得乳蛋白率平均值为2.48%，预测值与验证实验的平均值接近，说明该模型能够预测乳蛋白率的高低。泌乳第1个月乳脂率、乳蛋白率都很高，这是由于围产期后期会适当进行补饲，使奶牛的乳腺细胞得以修复，使得产后泌乳的产量和质量都处于较高水平，乳脂率和乳蛋白率也高［23］，而这种高峰也只能维持1个月，随着泌乳高峰的到来，产奶量迅速上升，而乳蛋白率则呈明显下降趋势;泌乳高峰过后，产奶量逐渐下降，乳脂率、乳蛋白率则持续缓慢上升［24］。在伊犁马泌乳期的不同时期，其采食量和需要量不同，提供的日粮会随之不同。为保证高产奶量或处于泌乳高峰期能量负平衡的正常代谢和乳品质，在不增加日粮中淀粉含量和纤维含量的情况下，就要补饲脂肪［25-26］。在王东卫［27］等对荷斯坦奶牛不同时间点乳样的研究中，乳脂、乳糖在中午时最高，乳蛋白在下午时最高，与本研究乳蛋白的含量在下午达到最高的结果一致。

表7 Box-Behnken实验方差分析Table 7 Variance analysis of Box-Behnken design test

3 结论

经相关分析，伊犁马最高日产奶量、30d产奶量及90d产奶量与全期产奶量存在显著相关，通过最高日产奶量的整套回归方程预测的产奶量与实际产奶量呈极显著的正相关关系，利用30d产奶量与全期产奶量建立的回归方程，预测产奶量与实际产奶量呈显著的正相关关系。

通过多元回归分析，最高日产奶量及30d产奶量对全期产奶量的直接作用较大。应用回归方程预测的产奶量与实际产奶量呈显著的正相关，利用最高日产及30d产奶量来预测全期产奶量是可行的。

在泌乳期第2～3月、采样时间点为14时、日产奶量在8.17kg时，乳蛋白率为最好2.79%。

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