荷斯坦牛初乳白利糖度值和初乳产量特征及影响因素分析

安 涛，张海亮，陈少侃，竹 磊，黄锡霞，王 炎，王雅春*

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.中国农业大学动物科学技术学院，北京 100193；3.北京首农畜牧发展有限公司，北京 100029）

初乳是母牛乳腺在特定生理阶段分泌的产物，具有特殊的营养组成和功能[1]。初乳中的免疫球蛋白（Ig）被新生犊牛吸收后可使其建立被动免疫，免受外来疾病的侵袭[2]。为保证被动免疫的建立，给犊牛提供高品质的初乳十分必要，初乳品质鉴定是初乳饲喂工作的重中之重。目前，用于评估初乳品质的方法很多，但限于测定所需时间和所用仪器对温度的敏感性等问题，并非所有方法均适用于牧场检测。白利糖度法通过测定初乳总固形物含量评价初乳品质，其测定结果（白利糖度值）不受温度影响[3]，更适合牧场评价初乳品质，便于大规模收集初乳品质数据用于遗传评估，以期对初乳品质进行选育提高。

国外研究表明，初乳白利糖度值受胎次、产犊季节[4]、品种、泌乳前是否漏乳[5]和产犊至首次挤奶间隔[6]等因素影响，而初乳产量受胎次、产前饲喂情况、产犊季节[4]和干奶期长度[7]等因素影响。在国内，曲喆等[8]研究了白利糖度折射计在初乳品质检测中的应用，王建梅等[9]研究了胎次、干奶期长度、胎间距、产犊季节等因素对初乳产量的影响。我国对于初乳白利糖度值和初乳产量的相关研究工作开展较晚，且对其群体特征及影响因素的研究较少。因此，本研究收集了荷斯坦牛初乳白利糖度值和初乳产量数据进行分析，旨在探究初乳白利糖度值和初乳产量的群体特征和影响因素，为初乳白利糖度值和初乳产量的遗传建模奠定基础，为牧场的初乳管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源 本研究中初乳记录和繁殖记录来自北京地区某牛场，包括2016 年6 月—2018 年6 月产犊的共计1 257 头荷斯坦牛的1 534 条记录，初乳记录包括初乳白利糖度值和初乳产量。初乳于奶牛分娩后6 h 内收集并记录产量，收集后立即测定初乳白利糖度值（使用PAL-1 便携式数显折射计）。

1.2 数据整理 根据初乳记录和繁殖记录，剔除记录不完整和产犊信息无法匹配的数据共计253 条；再以均值±3 倍标准差为标准对初乳白利糖度值进行质控，剔除20 条，得到数据集1（1 261 条）；在数据集1 的基础上匹配初乳产量记录，剔除没有初乳产量记录的数据144 条，得到数据集2（1 117 条）。

本研究数据共覆盖10 个胎次，即第1～10 胎，因5胎之后数据量较少，故将5～10 胎合并为一个水平，即将胎次划分5 个水平（1、2、3、4、5 胎及以上）。根据气候学上的分类，将产犊季节划分为春季（3—5 月）、夏季（6—8 月）、秋季（9—11 月）和冬季（12—次年2 月）[10]。产犊年份包括2016 年、2017 年和2018 年3个水平。

根据数值大小将初乳白利糖度值划分为3 个水平，进行描述性统计。当白利糖度值大于22%（对应初乳IgG 含量为50 g/L）判定为优质初乳，小于20%（对应初乳IgG 含量为25 g/L）时判定为不合格初乳，处于20%～22%为合格初乳[11]。

1.3 统计分析 使用SAS 9.2 软件[12]的GLM 过程对初乳白利糖度值和初乳产量进行分析，用Bonferroni t检验进行多重比较，显著性水平α=0.05。利用数据集1，采用固定模型1 分析胎次、产犊年份、产犊季节等效应对初乳白利糖度值的影响。

利用数据集2，采用固定模型2 分析胎次、产犊年份、产犊季节等效应对初乳产量的影响。

Yijkl=μ+PARITYi+YEARj+SEASONk+eijkl模型2

式中，Yijkl为初乳白利糖度值或初乳产量，μ 为总体均值，PARITYi为胎次效应，YEARj为产犊年份效应，SEASONk为产犊季节效应，YEARj×SEASONk为产犊年份和产犊季节的互作效应，eijkl为随机残差。因数据量有限，本研究未考虑三因子互作。

2 结 果

2.1 初乳白利糖度值和初乳产量的描述性统计 如表1所示，初乳白利糖度值平均值为24.25%，范围为12.9%～36.4%，白利糖度值的变异系数较小，为0.148 8。初乳产量均值为6.52 kg，范围为0.5～23.0 kg，初乳产量的变异系数较大，为0.543 7。

2.2 各胎次不同初乳白利糖度值等级分布 如图1 所示，各胎次不同初乳白利糖度值等级占比由高到低依次为优质、合格和不合格，且优质比例远高于其他2 个水平。随着胎次的增加，优质初乳比例总体呈先下降后上升的趋势，不合格比例总体不断下降。从1 胎到2 胎，优质比例下降了3.60%；从2 胎到5 胎及以上，优质初乳比例总体逐渐增加，共增加了16.25%。

2.3 各产犊季节不同初乳白利糖度值等级分布 如图2所示，各产犊季节不同初乳白利糖度值等级占比依次为优质、合格和不合格，且优质比例远高于其他2 个水平。秋冬两季产犊的优质初乳比例与春夏两季存在较大差异。秋冬两季产犊的优质初乳比例仅相差1.43%，冬季较高，且两季优质比例均高于80%，不合格比例均低于5%。春夏两季的优质比例相差4.85%，夏季较低，冬季优质比例较夏季提高了19.10%。

2.4 各因素对初乳白利糖度值和初乳产量的影响

2.4.1 初乳白利糖度值 由表2 可知，胎次、产犊季节、产犊年份，以及产犊年份和产犊季节的互作效应对初乳白利糖度值均有显著影响（P＜0.05）。其中，初乳白利糖度值随胎次增加总体呈逐渐增加的趋势，2 胎时最低，5 胎及以上最高。1 胎和2 胎的初乳白利糖度值之间无显著差异，3、4、5 胎及以上初乳白利糖度值均高于1胎和2 胎（P＜0.05）。夏季产犊的初乳白利糖度值最低，秋季产犊最高。春夏两季、秋冬两季的初乳白利糖度值之间均无显著差异，而秋冬两季的初乳白利糖度值均高于春夏两季（P＜0.05）。2016 年的初乳白利糖度值最高，高于2017 年（P＜0.05），二者之间相差0.86%。

表1 初乳白利糖度值和初乳产量的描述性统计

图1 各胎次不同初乳白利糖度值等级分布

图2 各产犊季节不同初乳白利糖度值等级分布

2.4.2 初乳产量 由表2 可知，胎次、产犊季节和产犊年份对初乳产量均有显著影响。其中，初乳产量随胎次增加总体呈逐渐增加的趋势，1 胎时初乳产量最低，随后逐渐增加，4 胎时最高，5 胎时稍有下降，2、3、4 和5 胎及以上的初乳产量无显著差异，1 胎时初乳产量低于2、3、4 胎（P＜0.05），各胎次间初乳产量极差为1.81 kg。一年中，夏季产犊母牛的初乳产量最高，秋季最低，且夏季的初乳产量高于秋冬两季（P＜0.05）。2016 年的初乳产量最高，高于2017、2018 年（P＜0.05）。

表2 不同胎次、产犊季节和产犊年份对初乳白利糖度值和初乳产量的影响（最小二乘均值±标准误）

3 讨 论

Yaylak 等[4]在研究胎次和产犊季节对初乳品质的影响时，测得42 头荷斯坦牛的初乳白利糖度值平均值为24.61%；Silva-del-Río 等[6]测得134 头娟姗牛的初乳白利糖度值平均值为25.4%，最小值为16.2%，最大值为37.1%；Quigley 等[3]测得183 头荷斯坦牛的初乳白利糖度值平均值为23.8%，最小值为12.0%，最大值为32.0%。本研究所得的初乳白利糖度值在上述文献报道的初乳白利糖度值平均值范围内（23.8%～25.4%），且本研究中所用数据量（1 261 条）远大于上述研究，标准差较小，能更加准确且有针对性地反映我国荷斯坦牛的初乳品质水平。此外，上述研究表明不同品种间初乳白利糖度值差异较小。Maunsell 等[13]研究发现初乳IgG 浓度和初乳产量之间相关较弱，而Silva-del-Río 等[6]研究发现经产娟姗牛的初乳IgG 浓度和初乳产量之间存在极显著负表型相关（r=-0.37）。本研究中，初乳白利糖度值和初乳产量之间无显著相关关系（r=-0.03）（结果中未展示）。

前人关于初乳白利糖度值的研究结果在胎次间差异方面不一致。Moore 等[14]研究发现，荷斯坦牛初乳IgG 浓度随胎次增加而增加；Yaylak 等[4]发现，荷斯坦牛2 胎时的初乳白利糖度值低于1 胎，但差异不显著；Quigley 等[15]在研究娟姗牛的初乳品质时发现，2 胎时初乳IgG 浓度低于1 胎和3 胎及以上，这与本研究中2胎时初乳白利糖度值略有下降的结果一致，但均未说明出现此结果的原因，后续可扩大数据量，再探讨其规律变化。Moore 等[14]、Gulliksen 等[16]研究发现，荷斯坦牛和挪威牛4 胎及以上的母牛初乳IgG 浓度显著高于1胎和2 胎。本研究中，3 胎以上的母牛初乳白利糖度值与1、2 胎有显著差异，说明2 胎以后初乳品质逐渐改善。Godden 等[17]认为，高胎次母牛长期暴露于抗原之下，因而初乳中含有更高浓度的IgG，初乳品质也相应高于其他胎次。Yaylak 等[4]发现，冬季产犊的初乳白利糖度值为25.45%，春季产犊为23.76%，冬季比春季高1.69%，这与本研究的结果相近。Nardone 等[18]发现，在较热的季节，荷斯坦牛初乳IgG 浓度会下降22.3%，较本研究测定结果高；本研究中，夏季初乳白利糖度值较秋季下降了8.41%。

王建梅等[9]发现，荷斯坦牛初乳产量随胎次增加而增加，4 胎以后开始下降。本研究中胎次对初乳产量的影响与其相似。王建梅等[9]在新疆地区研究发现，荷斯坦牛初乳产量夏季最高，冬季最低，这与本研究略有不同；与北京相比，新疆地区冬季更为严重的冷应激可能是造成母牛在新疆的冬季初乳产量最低的原因。Gulliksen 等[16]研究发现，不同牧场的饲喂情况、养殖环境占初乳品质影响因素的13.7%。本研究数据仅来自于同一牛场，因数据限制无法考虑不同地域、气候条件、养殖环境等因素对荷斯坦牛初乳白利糖度值和初乳产量的影响。

4 结 论

本研究中，荷斯坦牛初乳白利糖度值为24.25%，初乳产量为6.52 kg，群体的初乳品质较好；胎次、产犊季节和产犊年份对初乳白利糖度值和初乳产量均有显著影响，初乳白利糖度值和初乳产量之间无显著相关关系。荷斯坦牛初乳白利糖度值对分娩母牛的胎次和产犊年份、季节等生理和环境因素的变化较为敏感。本研究可为北京地区荷斯坦牛初乳品质和初乳产量的遗传建模提供部分借鉴意义。