乳用犏牛与牦牛产奶量和乳品质的对比分析

2021-11-01杨璐瑜熊显荣闵星宇

西南民族大学学报（自然科学版） 2021年5期

杨璐瑜，熊显荣，海卓，闵星宇，张贺，李键

(1.西南民族大学青藏高原动物遗传资源保护与利用教育部重点实验室，四川成都 610041；2.西南民族大学动物科学国家民委重点实验室，四川成都 610041)

牦牛(Bos grunniens)是高原地区牧民进行生产生活的主要畜种之一，中国拥有世界上85%的牦牛，其中四川省阿坝藏族羌族自治州及周围相邻地区的牦牛存栏量占全国牦牛存栏量的三分之一[1].牦牛良好的高海拔缺氧环境适应性使其能在高原发挥运输役用的功能，还可以为人类提供乳、肉、毛等生产生活资源[2].牦牛与奶(肉)牛杂交产生的子代称为犏牛，母犏牛主要用于繁殖和乳用，而公犏牛则主要作为役用和肉用.犏牛杂种优势明显，是牦牛遗传改良的重要方向之一[3].

牦牛乳和犏牛乳作为高原特色乳，其营养价值较高，是高原牧民重要的食品和乳制品加工原料，同时也是脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐等营养物质的优质来源.近年来，科研人员对不同地区、不同品种牦牛的泌乳量、乳成分进行了研究，具体包括各年龄段不同毛色外形特征的麦洼牦牛产奶量分析以及牦牛的乳成分特性[4-5]，甘南牦牛乳脂中共轭亚油酸组成的影响因素[6]，青海高原牦牛产奶量及乳中矿物质元素含量的影响因素和乳中脂肪酸含量分析[7-9]，亚丁牦牛产奶性能的研究[10]，西藏牦牛乳中的营养成分和蛋白组成的相关研究[11]等.但犏牛的相关研究基本集中在犏牛雄性不育，而对于乳用犏牛泌乳性能的相关研究报道甚少，且阿坝藏羌族自治州红原县的牦牛与犏牛并未采用现代化集中饲养的方式，依旧保持着放牧的饲养习惯，所以该地区牦牛与犏牛的研究滞后，牦牛、犏牛的产奶量和乳成分缺乏系统性记录分析.本研究测定了阿坝藏羌族自治州红原县的牦牛与娟姗犏牛、荷斯坦犏牛的平均日产奶量和乳成分，首次将该地区的牦牛与两种乳用犏牛的产奶量、乳品质及乳脂总含量进行系统的比较分析，旨在补充和完善红原县牦牛与乳用犏牛牛乳分析资料，丰富相关方向的研究资源，探究牦牛与乳用犏牛间泌乳性能的差异，为红原县及其他牦牛、犏牛养殖区乳资源的合理开发利用提供必要的参考.

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂耗材

电子秤，液氮罐，保温箱，移液枪，乳成分分析仪，塑料桶；重铬酸钾(K2Cr2O7)；50 mL采样管.

1.2 乳样采集

本研究样本源自四川省阿坝藏族羌族自治州红原县的西南民族大学青藏高原基地、瓦切乡、麦洼乡等三个养殖区，三个养殖区位置临近，环境气候相同，牧草丰缺状况相近，饲养管理方式相同.试验采集了月龄相近，胎次均为2胎，且均为产犊后三个月左右的母牦牛和母犏牛乳样，其中包括牦牛101头、荷斯坦犏牛100头、娟姗犏牛94头.取样时间为2020年7～8月，早晚共挤奶两次，样本牛的基本情况见表1.

表1 样本牛的基本情况Table 1 Basic information of cattle breeds from which milk samples were collected

1.3 乳成分测定

将测定产奶量后的奶样取约25 mL加入重铬酸钾(K2Cr2O7)后放入保温箱内(4℃)保存，寄送至新希望有限公司洪雅阳平分公司，使用乳成分分析仪对各个样本的乳成分理化指标(DHI)进行分析，测定方法参照《牛乳脂肪、蛋白质、乳糖、总物质的快速检测红外光谱法》检测内容包括乳脂率(Fat percentage)、乳蛋白率(Protein percentage)、乳糖率(Lactose percentage)、干物质(Dry matter)，乳中体细胞数(Somatic cell count)、尿素氮(Urea nitrogen)，共6项.测定结果经数据处理后见表2.

表2 牦牛与犏牛的乳成分统计表Table 2 Milk composition content of yak and cattle-yak(Mean±SD)

1.4 数据处理

试验数据使用Excel 2019进行统计整理，并计算4%乳脂校正乳量(4% FCM)，计算公式如下:

上述公式中，M表示泌乳期平均日产奶量；F表示该时期所测得的平均乳脂率；FCM表示乳脂校正乳量(相当于4%乳脂率的奶量).对乳成分质量分数进行换算计算各项乳营养成分的总含量，计算公式如下:

上述公式中，m表示某一项乳营养成分在平均日产奶中的总含量；ω表示对应乳营养成分的质量分数；M表示泌乳期平均日产奶量.之后对数据干扰项进行剔除以提高数据结论的准确性.采用SPSS 19.0软件进行方差分析，用Duncan多重比较法作均值的多重比较，用Pearson法作相关分析.

2 结果与分析

2.1 乳用犏牛与牦牛的产奶量比较

由图1可知，乳用犏牛的平均日产奶量和4%FCM均显著高于牦牛.在两种乳用犏牛中，荷斯坦犏牛的平均日产奶量和4% FCM皆显著高于娟姗犏牛(P＜0.05).此外，结果显示4% FCM与平均日产奶量呈显著正相关，即平均日产奶量越高的牛，则其4%FCM越高(P＜0.01).

图1 牦牛与犏牛的平均日产奶量、4%FCM对比(a).牦牛与犏牛的平均日产奶量(b).牦牛与犏牛的4%FCMFig.1 Comparison of average daily milk yield and 4%FCM of yak and cattle-yak(a).Average daily milk yield of yak and cattle-yak(b).4%FCM of yak and cattle-yak

2.2 乳用犏牛与牦牛的乳成分比较

本次试验乳成分测定分析后，两种乳用犏牛和牦牛的尿素氮与体细胞数均无明显差异(P＞0.05).如图2所示，牦牛与乳用犏牛间的乳营养成分质量分数存在一定差异.不同牛种的乳脂、乳蛋白以及干物质的质量分数均表现为牦牛＞娟姗犏牛＞荷斯坦犏牛(P＜0.05).牦牛的乳糖质量分数显著高于荷斯坦犏牛，但与娟姗犏牛无明显差异.由此可见，牦牛的乳品质最好，乳用犏牛中娟姗犏牛的乳品质要高于荷斯坦犏牛.

图2 牦牛与犏牛乳营养成分质量分数比较Fig.2 Comparison of contents of milk nutritional components between yak and cattle-yak

酥油是高原的特色乳制品，其主要成分为乳脂.对牦牛与两种乳用犏牛每日能产生的乳脂总含量进行了换算对比后，由图3可知，荷斯坦犏牛与娟姗犏牛的乳脂总含量显著高于牦牛的乳脂总含量(P＜0.05).

图3 牦牛与犏牛乳脂总含量比较Fig.3 Comparison of milk fat contents between yak and cattle-yak

2.3 平均日产奶量与乳成分间的相关性分析

对牦牛与犏牛乳营养成分进行Pearson相关性分析，结果见表3.乳脂、乳蛋白和乳糖都与干物质有极显著的正相关性，与平均日产奶量呈极显著负相关(P＜0.01).乳脂与乳蛋白间呈显著正相关(P＜0.01)，与乳糖无显著相关性(P＞0.05).干物质与日产奶量间存在极显著的负相关(P＜0.01)，由此表明随着牛的平均日产奶量升高，其营养成分在乳中的占比逐渐降低.

表3 乳营养成分与平均日产奶量间的相关分析结果Table 3 Results of Pearson correlation between milk nutritional components and daily milk yield

3 讨论

3.1 日产奶量

日产奶量是评价牛泌乳性能的一项重要指标，本次试验中牦牛的平均日产奶量远低于两种乳用犏牛，与高景福、魏雅萍等[12-13]人的研究结果一致.犏牛中荷斯坦犏牛的日产奶量最高，这可能是因为荷斯坦犏牛是荷斯坦奶牛与牦牛杂交的后代，荷斯坦牛以高产奶量闻名于世，多作为乳用型奶牛，荷斯坦犏牛通过遗传效应继承了父本的泌乳优势，解释了荷斯坦犏牛在产奶量上表现突出的原因.根据阿坝的气候情况，牦牛与犏牛的年泌乳期一般为225天，其中6～9月为产奶旺季，本次试验的试验数据为牦牛与犏牛产奶旺季的采集结果.之后对牦牛犏牛泌乳性能的持续研究应增加淡季平均日产奶量的数据记录，建立Wood模型分别拟合牦牛与乳用犏牛的泌乳曲线，从而能更加全面地评价牦牛与两种乳用犏牛的产奶量.

3.2 原乳乳品质

牛乳乳营养成分占比决定乳品质.乳脂质量分数又是评价牛乳营养价值及加工性能的一项关键指标，它能影响乳的风味[14]，同时起到储能的作用，是犊牛生长初期的重要能量来源.乳蛋白是最富有营养价值的蛋白质之一，乳中的主要蛋白质包括磷蛋白、酪蛋白、白蛋白和球蛋白，几乎含有机体所有的必须氨基酸[15].乳糖是牛乳中含量最多的糖类，有促进胃肠消化蠕动和提供能量的作用[16-17].牛乳干物质含量就代表着牛乳的总营养含量.本文中牦牛的各项乳营养成分质量分数显著高于乳用犏牛，所以从乳品质层面来说，牦牛的乳品质比乳用犏牛高，在乳用犏牛中娟姗犏牛的乳品质要高于荷斯坦犏牛，该结果与和占星、路畅[18-19]等人的研究结果吻合.娟姗犏牛为娟姗牛与牦牛杂交的F1代，其父本娟姗牛最突出的特点就是其乳质浓厚，乳脂、乳蛋白的含量均明显高于普通奶牛，这解释了在乳用犏牛中娟姗犏牛乳品质较高的原因.由于乳营养成分质量分数与产奶量呈极显著负相关，所以在日产奶量占据极大优势的荷斯坦犏牛在乳品质上要弱于牦牛和娟姗犏牛.

3.3 乳品质与产奶量的相关性分析

不同泌乳阶段的奶畜其乳成分会随着泌乳周期的变化而变化，且乳成分的变化与产奶量之间呈负相关[20-21].在本试验的相关性研究中发现，乳营养成分与产奶量呈极显著负相关，符合奶畜的泌乳规律.路畅[19]等人的研究中测定的牦牛与犏牛乳脂质量分数比本文中高出1.41%～3.75%，干物质质量分数比本文中高出2.05%～3.55%，可能是因为前者采样时间为10～12月，为产奶淡季，牛乳中的营养成分会随着产奶量下降而升高.而本试验的采样时间为牦牛和犏牛的泌乳高峰期，所以导致前者研究中的乳脂质量分数和干物质质量分数高于本试验中的测定值.

3.4 对乳用犏牛和牦牛的综合评价

4% FCM，又称4%乳脂标准乳，是由于不同的牛乳中干物质的差异比较大，所以将不同乳脂率含量的奶量校正至含脂率为4%的标准奶量，这在比较不同乳脂率奶量的母牛生产性能方面很有参考价值，多年来为各国所采用.本研究中的4% FCM与平均日产奶量呈显著正相关，荷斯坦犏牛最高，娟姗犏牛次之，牦牛最低.考虑到目前市场上牦牛乳与犏牛乳收购价格几乎无差别，所以若是对产奶量有高需求或者用来制作4%乳脂标准乳等普通乳制品，乳用犏牛所带来的经济效益可能要高于牦牛.在营养价值上牦牛的乳品质最高，犏牛中娟姗犏牛的乳品质比荷斯坦犏牛的乳品质更好，牧民直接饮用原乳或制备高营养价值的乳制品时选择牦牛或娟姗犏牛更好.酥油是高原牧民必不可少的一种乳制品，主要成分为原乳中的脂肪，酥油的产量和质量分别与乳脂率和乳脂总含量有关[22].由于乳用犏牛日产奶量显著高于牦牛，所以通过换算乳脂总含量发现荷斯坦犏牛(0.37 kg)和娟姗犏牛(0.27 kg)的乳脂总含量显著高于牦牛(0.11 kg)，而牦牛的乳脂率显著高于荷斯坦犏牛和娟姗犏牛.综上所述，选用乳用犏牛可得到产量较高的酥油，选用牦牛可得到风味口感较好的酥油.有研究表明[23]，娟姗牛细管冻精改良牦牛的繁殖成活率平均达35%，比荷斯坦冻精改良牦牛繁殖成活率提高了8.3个百分点，其原因可能是娟姗牛属于小型牛种，荷斯坦牛改良的犏牛品种后代犊牛初生重量比娟姗牛改良的犏牛品种后代犊牛大了很多，导致难产率增加，在犏牛生产杂交组合方面娟姗犏牛占据一定优势.所以在保证牦牛保种的前提下，适当引进经改良的乳用型奶牛与牦牛杂交生产犏牛，针对不同的生产用途选择犏牛品种，能最大程度提高产奶量和乳品质.