西农萨能奶山羊乳脂肪酸性状影响因素分析

2021-07-17王琬婷岳子婷藏赛鸽

中国畜牧杂志 2021年7期

王琬婷，曾鑫，岳子婷，藏赛鸽，罗军，李聪

（西北农林科技大学动物科技学院，陕西省遗传育种与繁殖重点实验室，陕西杨凌 712100）

羊乳是公认的“乳中之王”，其口感独特，相比于其他哺乳动物乳，羊乳的营养价值更为丰富，且易于吸收[1-2]。有研究表明[3]，山羊乳中含有超过200 种对人体有益的营养物质及生物活性成分，包括乳脂、乳糖、乳蛋白、免疫球蛋白、上皮细胞生长因子（EGF）等。其中乳脂在提供能量外，还具有抗炎、调节免疫等潜在营养生理功能[4-5]，其营养价值与脂肪酸的含量和组成有关。按照脂肪酸中双键的多少，可以将脂肪酸分成饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）3 大类。陆东林等[6]、车娟等[7]认为SFA 会升高血胆固醇和低密度脂蛋白浓度，除了中链饱和脂肪酸，其余类型的SFA 可使血压升高，对血管功能中度有害。目前研究普遍认为，MUFA 与PUFA 在降低胆固醇方面的能力相似[8]；MUFA 在调节血脂、降低血糖、防止记忆力下降等方面有较为明显的作用[9-12]；PUFA 除了能够降低胆固醇活性，其ω-3、ω-6族脂肪酸在抗癌抗肿瘤活性、免疫调节活性、促生长发育活性方面具有一定的作用。此外，大量研究表明[13-16]，羊乳中膻味的形成与乳脂肪酸组成、含量密切相关。羊乳脂肪酸组成及含量受品种、年度、季节、饲养方式、泌乳阶段等多方面影响[17-20]。研究羊乳脂肪酸影响因素，从而对其含量进行合理控制在营养健康方面有着重要意义。

本研究以西北农林科技大学萨能羊原种场的泌乳母羊为研究对象，探究母羊出生年度、季节、胎次、泌乳阶段4 个固定效应对西农萨能奶山羊乳脂肪酸性状的影响，旨在为后续进行羊乳脂肪酸含量性状的遗传评估及基因定位研究提供理论基础，也有助于改善奶山羊乳品质及促进产业健康可持续发展。

1 材料与方法

1.1 实验动物本实验以西北农林科技大学萨能羊原种场出生于2010—2017 年的泌乳奶山羊为研究对象。

1.2 乳样采集采集104 只泌乳母羊乳样，采样日早、晚各采集1 次，将全天乳样混合（早:晚=1:1），加入防腐剂后低温保存带回实验室，用于乳脂肪酸含量的测定，并记录羊只相关信息便于后续数据整理。

1.3 乳脂肪酸测定

1.3.1 乳中脂肪酸的甲酯化乳中脂肪酸的提取和甲酯化按以下步骤进行：将低温保存的奶样置于自来水（室温）中，待其完全溶解后，用力摇匀，取12 mL 乳样置于50 mL 离心管中，加入18 mL 己烷/异丙醇混合液（二者体积比为3:2），混摇1 min，5 200 r/min 离心10 min。将上层清液移至另1 支含有8 mL 体积分数为5%的甲醇盐酸溶液（溶液由乙酰氯和甲醇按1:10 的体积比混合制得）的50 mL 离心管中，混匀，置于50℃培养箱中恒温培养1.5 h。加入12 mL 冷藏的质量分数为6%的碳酸钾溶液，混匀至无气泡产生，1 500 r/min离心10 min。将上清液移至另一新的50 mL 试管中，加入0.5 g 无水硫酸钠，轻摇混匀后于-20℃下静置30 min，用移液枪将上清液转至小试管中保存，用于气相色谱分析。

1.3.2 气相色谱条件用配有火焰离子化检测器（Flame Ιonization Detector，FΙD）的岛津GC-7A 型气相色谱仪，色谱柱型号为AT-FFAP（30 m×0.53 mm×1.0 μm），以Ν200 色谱工作站作为数据接收处理系统，分析经甲酯化处理后乳样的脂肪酸组成。

设定初始温度80℃，维持2 min，然后以每分钟升温32℃的速度升温至240℃，维持8 min。以氮气为载气（流速：5 mL/min），氢气流速为60 mL/min，空气流速为500 mL/min，作为补充气体的氮气流速为40 mL/min，进样量0.2 μL。设定进样口和检测器的温度为250℃。

根据出现色谱峰的保留时间，定性判断脂肪酸种类及组成，用面积归一法进行脂肪酸定量分析，所得结果为每千克总脂肪酸中所含的各种脂肪酸的量。

1.4 统计分析参照已有报道[21]并结合本实验记录数据，将奶山羊泌乳阶段划分为4 个时期（表1），研究胎次范围为1、2、3、4、5 胎及以上。

表1 泌乳阶段的划分

整理数据，剔除表型数据3 倍标准差外的极端异常值后，保留来自西北农林科技大学萨能羊原种场出生于2010—2017 年共计104 只泌乳母羊乳脂肪酸性状数据，即每只羊同一脂肪酸性状1 条记录，由于个体差异，部分羊乳中含量少的脂肪酸性状在某些个体中并未测定出，用缺失值表示。采用SAS 9.4 软件进行表型的描述性统计分析；再采用GLM 模型进行年度、季节、胎次、泌乳阶段等固定效应对乳脂肪酸性状的影响分析。

对于乳脂肪酸分析所用模型如下：

其中，yijklm为第i 个母羊出生年度、第j 个母羊出生季节、第k 个产羔胎次、第l 个泌乳阶段的泌乳羊的乳脂肪酸观测值；μ为群体均值；αi为年度效应（i=1～8）；βj为季节效应（j=1～2）；γk为胎次效应（k=1～5）；ωl为泌乳阶段效应（l=1～4）；eijklm为随机残差。

2 结果

2.1 各乳脂肪酸性状的描述性统计量由表2 可知，羊乳中脂肪酸以C16:0、C18:1n9c、C14:0、C18:0 和C10:0 为主，这5 种脂肪酸含量之和共占79.54%。其中，含量最高的脂肪酸为C16:0，占总脂肪酸含量的26.65%，其次为C18:1n9c 和C14:0，分别占25.02%和9.52%。以C10:0（占比8.83%）为代表的短中链饱和脂肪酸（小于C14）在羊乳脂肪酸中含量较高，可达29.27%。羊乳中SFA:UFA=2.27:1，其中，MUFA:PUFA=15.52:1，可见羊乳中MUFA 含量更多。

表2 乳脂肪酸性状描述性统计量

2.2 乳脂肪酸性状固定效应分析由表3 可知，年度、季节效应对C6:0、C10:0、C16:1、C18:3n3 等29 种脂肪酸含量影响均不显著。胎次效应对除C20:2、C23:0、C22:6n3 这3 种脂肪酸以外的34 种脂肪酸含量影响均不显著。泌乳阶段效应对C10:0、C14:0、C18:0、C18:1n9c 等25 种脂肪酸含量均存在显著或极显著影响，尤其是羊乳中5 种含量最高的脂肪酸，其中，泌乳阶段对C16:0 含量影响显著，对C4:0、C10:0、C18:0、C18:1n9c 4 种脂肪酸含量影响极显著。

表3 各固定效应对西农萨能奶山羊乳脂肪酸性状的影响

对不同泌乳阶段西农萨能奶山羊乳脂肪酸性状最小二乘分析结果见表4。泌乳阶段效应对半数以上短中链脂肪酸含量影响显著，其中，C10:0、C14:0 这2 种主要脂肪酸含量均随泌乳阶段的延长呈现升高的趋势，泌乳后期达到峰值，并极显著高于泌乳前期。泌乳阶段效应对C16:0 含量的影响与前两者类似，同样表现为随泌乳阶段的延长呈现升高趋势，对C18:0、C18:1n9c 含量的影响则与前三者相反，表现为随泌乳阶段的延长呈现降低趋势，泌乳前期即为峰值，并极显著高于泌乳后期。SFA 含量随泌乳阶段的延长逐渐升高，泌乳后期极显著高于泌乳前期；MUFA 和PUFA 含量随泌乳阶段的延长逐渐降低，泌乳后期极显著低于泌乳前期。

表4 不同泌乳阶段西农萨能奶山羊乳脂肪酸性状最小二乘均值

3 讨论

据联合国粮食及农业组织统计，2018 年中国奶山羊存栏量超过125 万只，2018 年中国羊奶产量达102.2 万t，数量十分庞大。但我国羊奶市场并不乐观，羊奶及其制品销售量远低于其他哺乳动物乳制品，主要原因是羊奶的“膻味”降低了国人的消费意愿。本研究发现，泌乳阶段效应对乳中短中链脂肪酸含量存在显著影响，其中，C4:0、C6:0 含量会随泌乳阶段的延长而降低，其他短中链脂肪酸含量均随泌乳阶段的延长而升高。多项报道表明[22-24]，羊乳中的短中链脂肪酸是其膻味的主要来源，因此为适应大众消费需求，应合理利用不同泌乳阶段乳脂肪酸含量的特点，选择泌乳早期羊乳制作风味更佳的乳制品，从羊体本身控制膻味的产生，推动奶山羊产业健康可持续发展。

一般来说，奶山羊处在泌乳高峰期时机体会出现能量负平衡状态，此时奶山羊会动用机体脂肪组织进行供能，使得羊乳中长链脂肪酸含量呈现较高状态，此后随着采食量增加，能量摄入增多，奶山羊开始逐渐减少对体脂的消耗，因此乳中长链脂肪酸含量随泌乳阶段的延长而减少。本实验中这个趋势在长链脂肪酸普遍存在，其中，C18:1n9c（油酸）含量在泌乳早期极显著高于泌乳后期。油酸是一种公认的“健康脂酸”，它对人体脂质代谢和胆固醇调节都有着积极作用[25]。因此，油酸含量较高的泌乳早期羊乳对人体健康有着更积极的意义。

目前普遍认为，就人体健康而言，较低的SFA 与UFA 比例更有益[26]，过多摄入SFA 会导致血管中胆固醇沉积，从而引发心脑血管疾病[27]。本研究发现，泌乳阶段对SFA:UFA 存在显著的影响，泌乳早期UFA 含量极显著高于泌乳后期，SFA 含量则极显著低于泌乳后期，可导致胆固醇升高的C14:0（肉豆蔻酸）、C12:0（月桂酸）等流行病学较为关注的SFA 在泌乳早期含量均极显著低于其他泌乳阶段。从SFA:UFA 的比例角度可以得出泌乳早期羊乳品质较其他泌乳阶段更优。