独龙牛和云岭牛初乳的理化特性比较

2022-06-06和占星黄梅芬成玉梅张泉鹏张继才王安奎周亚平黄必志

中国畜牧兽医 2022年6期

和占星，黄梅芬，成玉梅，张泉鹏，张继才，杨凯，王安奎，周亚平，黄必志

(1.云南省草地动物科学研究院，昆明 650212；2.昆明市奶牛生产性能测定中心，昆明 650041)

牛乳营养丰富，成分复杂，被公认为最完善的食物之一。牛初乳是指母牛产后3 d内分泌的乳汁。初乳的蛋白质含量高于成熟乳[1]，不仅含有蛋白、脂肪、乳糖、脂肪酸、氨基酸和矿物质等丰富的营养物质，而且富含免疫球蛋白、乳铁蛋白、生长因子、乳过氧化氢酶等多种生理活性成分及有益微生物，如乳酸菌和双歧杆菌，具有调节犊牛胃肠道功能、增强免疫力、促进犊牛健康生长的作用[2-4]，是新生犊牛重要的营养来源和获得被动免疫的物质基础。同时，初乳也是功能性食品的重要原料和较常见的营养品。有关奶牛、水牛、牦牛、犏牛的乳成分已有大量研究[5-10]，但有关肉牛乳成分研究的报道较少，国内仅见迪庆黄牛、云岭牛和西门塔尔母牛的常乳营养成分的研究报道[9-10]，国外对大额牛(Bosfrontalis)产奶量及乳成分的研究已有报道[11]。有关奶牛[12]、西门塔尔杂交牛[13]、水牛[6]、牦牛[14]、山羊[1,15]、驴[16]、马[17]和梅花鹿[18]初乳研究也有报道，但未见独龙牛(其主产区为云南省怒江傈僳族自治州贡山独龙族怒族自治县独龙江乡，最早由独龙族人驯养，故命名为独龙牛；2021版《国家畜禽遗传资源品种目录》中规定其种名为大额牛，地方品种名为独龙牛)和云岭牛初乳成分研究的相关报道。初乳的成分和理化性质是高度波动和易变的[19]，不同牛种的初乳成分存在一定差异[5-6,12-14]。本研究以中国半野生珍稀牛种独龙牛和中国通过瘤牛(Bosindicus)和普通牛(Bostaurus)种间杂交方式自主培育的肉牛新品种云岭牛(2014年12月8日获国家畜禽新品种证书)为研究对象，比较两牛种初乳成分差异，旨在为母牛饲养管理、新生犊牛护理及今后初乳制品研发等提供参考。

1 材料与方法

1.1 母牛选择与饲养管理

选择2018年3月-2019年3月期间产犊的母牛。独龙牛于2017年11月从云南怒江州泸水市(泸水凤凰山独龙牛保种基地)引进，在云南省草地动物科学研究院肉牛示范养殖场(昆明市官渡区小哨)驯养，年龄(5.20±1.23)岁，胎次3.20±1.23，体重(323～458)kg。云岭牛母牛为云南省草地动物科学研究院肉牛示范养殖场自繁自养，年龄(4.57±1.77)岁，胎次2.66±1.58，体重(397～630)kg。供试母牛全舍饲饲养，饲粮由全株玉米青贮和精料补充料组成，TMR机喂料，上、下午各喂料1次，自由饮水。

1.2 乳样采集

采集独龙牛和云岭牛第1天初乳样品。样品采集在母牛分娩后12 h内完成，装入含有防腐剂(Broad Spectrum Microtabs®Ⅱ)的采样瓶中，于4 ℃保存，并在24 h内完成实验室分析。采集初乳样45份，其中独龙牛初乳样品27份，云岭牛初乳样品18份。

1.3 测定指标

乳样处理与测定按和占星等[10]方法进行。测定指标包括乳脂肪、乳蛋白、乳糖、总固形物(total solid，TS)、非脂固形物(solid not-fat，SNF)、尿素氮(urea nitrogen，UN)、体细胞数(somatic cell counts，SCC)和冰点(freezing point，FP)，主要测定仪器为乳成分-体细胞联机检测仪(Foss公司)。

1.4 数据处理

数据经Excel 2010进行整理和制图，两品种牛初乳成分采用IBM SPSS 19.0软件作同质方差和异质方差的独立性t检验，结果用平均值±标准误表示，并以P<0.05和P<0.01分别表示显著差异和极显著差异；采用Pearson进行初乳成分间的相关性分析。

2 结果

2.1 独龙牛与云岭牛的初乳成分比较

由图1可知，独龙牛产后第1天初乳的乳蛋白、TS和SNF含量分别为16.77%±0.47%、27.82%±0.82%和22.39%±0.41%，比云岭牛的分别高28.11%(P<0.01)、22.45%(P<0.01)和26.93%(P<0.01)；乳脂肪含量为4.70%±0.50%，比云岭牛的高5.38%(P>0.05)，乳糖含量为2.98%±0.06%，比云岭牛的低10.38%(P<0.05)。

由图2可知，独龙牛产后第1天初乳的脂蛋白比(fat-to-protein ratio，FPR)为0.266±0.022，比云岭牛的低0.131，降低33.00%(P>0.05)；乳尿素氮(MUN)含量和SCC分别为(354.2±14.1)mg/L和(35.73±1.06)×104/mL，比云岭牛的分别低232.5 mg/L和131.27×104/mL，分别降低39.63%和78.60%(P<0.01)，FP为(-0.5337±0.006)℃，比云岭牛的高0.1383 ℃，提高幅度为20.58%(P<0.01)。

相同指标，肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)；肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)；无字母标注表示差异不显著(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图1 独龙牛与云岭牛产后第1天初乳的营养成分含量Fig.1 Nutrient contents of colostrum in Dulong cattle and Yunling cattle on the 1st day after postpartum

图2 独龙牛与云岭牛产后第1天初乳FPR、MUN、SCC和FP比较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 初乳成分间的Pearson相关分析

以独龙牛和云岭牛产后第1天的初乳测定数据分析初乳成分间的相关性，结果见表1。乳脂肪含量与TS含量和FPR分别存在极显著正相关(P<0.01)，与乳蛋白含量存在显著正相关(P<0.05)，与MUN含量和SCC分别存在极显著负相关(P<0.01)；乳蛋白含量与TS含量、SNF含量、FP分别存在极显著正相关(P<0.01)，与乳糖含量存在极显著负相关(P<0.01)，与MUN含量和FPR分别存在显著负相关(P<0.05)；乳糖含量与SCC存在显著正相关(P<0.05)，与TS含量、SNF含量、FP分别存在极显著负相关(P<0.01)；TS含量与SNF含量、FP分别存在极显著正相关(P<0.01)，与MUN含量和SCC分别存在极显著负相关(P<0.01)；SNF含量与FP存在极显著正相关(P<0.01)，与MUN和FPR分别存在极显著负相关(P<0.01)；MUN含量与SCC存在极显著正相关(P<0.01)，与FP和FPR分别存在极显著负相关(P<0.01)；FP与FPR显著负相关(P<0.05)。

表1 初乳中各理化成分的Pearson相关分析结果

3 讨论

初乳约占年均产奶量的0.5%[20]。初乳成分含量及理化性质受品种、年龄、胎次、营养状况、健康状况等因素的影响[21]。

牛初乳蛋白质含量是常乳的3～6倍[3,21]，是新生畜早期重要氨基酸的最适的营养来源[1,5,22]，对提高新生畜免疫机能作用巨大[16]。在本研究中，独龙牛第1天初乳的乳蛋白含量16.77%，高于同期西门塔尔杂交牛(9.44%)[13]、西藏牦牛(9.21%)[8]、天祝白牦牛(8.41%～12.98%)[14]、娟姗牛(11.39%)[12]、中国荷斯坦牛(8.69%)[12]、韩国奶牛(9.26%)[22]、美国奶牛(12.50%)[5]、摩本杂水牛(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]和母马(15.21%)[17]初乳乳蛋白含量，明显高于印度大额牛泌乳前期乳蛋白含量(第7～105天，6.31%～6.44%)[23-24]，但明显低于印度大额牛分娩当天的初乳乳蛋白含量(38.51%)[11]，与罗马尼亚黑白花奶牛初乳乳蛋白水平(17.73%)接近[25]。云岭牛第1天初乳乳蛋白含量13.09%，高于同期西门塔尔杂交牛[13]、牦牛[8,14]、娟姗牛[12]、中国荷斯坦牛[12]、杂交水牛[6]、梅花鹿[18]和山羊[1,15]初乳乳蛋白水平，也高于印度大额牛泌乳前期的乳蛋白水平[23]，明显低于本研究独龙牛及印度大额牛[11]。综上，独龙牛和云岭牛分娩第1天初乳乳蛋白含量明显高于大部分其他牛种。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与IgG含量存在较强的正相关[26]。独龙牛和云岭牛的初乳乳蛋白含量较高，有助于犊牛获得更多的免疫球蛋白，实现被动免疫，进而提高犊牛的存活率，特别是对提高独龙牛牛犊的野外生存能力具有重要作用。

乳脂是判断奶牛泌乳期特别是泌乳前期能量平衡的良好指标[27]。初乳中的脂肪含量比常乳中的高2倍多[21]，是新生犊牛获取能量的最主要来源[13]，用以维持其体温和产热[5]，进而直接影响犊牛的新陈代谢[14]。初乳的平均乳脂含量差异很大[5,27]，但肉牛母牛妊娠期饲喂不同水平的膳食脂肪对初乳脂肪含量的影响较小[28-29]。本研究中，独龙牛和云岭牛第1天初乳的脂肪含量分别为4.70%和4.46%，高于同期母马(1.68%)[17]、印度大额牛(2.05%)[11]、娟姗牛(3.73%)[12]、西门塔尔杂交牛(7.22%)[13]和Beetal山羊(3.80%)[1]初乳，与中国荷斯坦牛(4.93%)[12]第1天初乳较接近，但明显低于罗马尼亚黑白花奶牛(11.56%)[25]、梅花鹿(10.69%)[18]、西藏牦牛(8.05%)[8]、Majorera奶山羊(7.70%)[15]、摩本杂水牛(6.77%)[6]、天祝白牦牛(6.42%～7.07%)[14]、韩国奶牛(6.56%)[22]和美国奶牛(5.30%)[5]第1天初乳，也低于印度大额牛泌乳前期(7.72%)[23]和中甸牦牛常乳乳脂水平(6.24%)[9]。这种差异可能与畜种、产奶量及饲料营养、气候条件等因素有关。印度大额牛日产奶量为0.87～1.46 kg[23]，独龙牛的日产奶量与其接近，但独龙牛初乳脂肪含量更高，这有利于为新生犊牛提供较充足的能量，以适应外界环境的变化。

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决于乳腺的健康状况，并完全由乳腺上皮细胞合成[30]。本研究中，独龙牛第1天初乳的乳糖含量为2.98%，明显高于印度大额牛(1.04%)[11]、梅花鹿(1.01%)[18]和罗马尼亚黑白花奶牛(1.89%)[25]，略高于母马(2.46%)[17]、山羊(2.44%～2.93%)[1,15]和摩本杂水牛(2.93%)[6]第1天初乳，但明显低于云岭牛、中国荷斯坦牛(4.48%)[12]、娟姗牛(3.53%)[12]、西门塔尔杂交牛(3.25%)[13]、韩国奶牛(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，也低于印度大额牛常乳(4.36%～4.60%)[23-24]和中甸牦牛常乳(4.97%～5.13%)[9-10]，与美国奶牛第1天初乳(3.00%)[5]接近。云岭牛第1天初乳的乳糖含量为3.34%，与西门塔尔杂交牛[13]、韩国奶牛[22]和天祝白牦牛[14]第1天初乳相近。有研究表明，初乳中乳糖浓度较低，尤其是在分娩后12 h内的乳糖含量明显低于分娩后24 h之后的，并且乳糖含量的变化与乳脂肪和乳蛋白含量存在负相关[1,13]。本研究中，独龙牛和云岭牛初乳中乳糖含量与乳蛋白含量存在极显著的负相关，但与乳脂含量的负相关不显著，与Rashid等[1]和Sánchez-Macías等[15]的研究结果一致。乳糖含量低可确保初乳黏度[21]，与初生牛犊的生理反应相吻合[31]，有利于新生牛犊更好地吸收免疫球蛋白[23]，可避免犊牛出现腹泻[21]。

TS是食品行业的一个技术指标，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，独龙牛第1天初乳TS含量为27.82%，高于西门塔尔杂交牛(22.74%)[13]、韩国奶牛(19.83%)[22]、摩本杂水牛(25.00%)[6]、天祝白牦牛(19.49%～23.78%)[14]、梅花鹿(24.22%)[18]、山羊(21.57%)[15]和母马(19.34%)[17]第1天初乳，也高于印度大额牛泌乳前期常乳TS含量(20.94%)[23]，与美国奶牛第1天初乳(27.64%)接近[28]，但明显低于印度大额牛第1天初乳(41.60%)[11]，低于罗马尼亚黑白花奶牛第1天初乳(32.18%)[25]。云岭牛第1天初乳中TS含量为22.72%，与同期西门塔尔杂交牛[13]、韩国奶牛[22]和山羊[1,15]第1天初乳较接近。由于TS含量与乳蛋白含量存在明显的正相关关系，初乳中TS含量高表明其营养价值也高[32]。在相同饲养条件下，独龙牛初乳TS含量较高，其营养价值优于云岭牛。

初乳中SNF最重要的成分是蛋白质，以白蛋白和球蛋白为主[33]。本研究中，独龙牛第1天初乳的SNF含量为22.39%，明显高于摩本杂水牛(10.16%～16.89%)[6]、娟姗牛(18.74%)[12]、中国荷斯坦牛(16.48%)[12]、罗马尼亚黑白花奶牛(20.61%)[25]、韩国奶牛(13.24%)[22]、Majorera奶山羊(13.87%)[15]和母马(18.50%)[17]第1天初乳，同时也高于印度大额牛泌乳前期SNF含量(13.41%)[23]。云岭牛第1天初乳的SNF含量为17.64%，高于同期摩本杂水牛[6]、山羊[15]和印度大额牛[23]，但低于中国荷斯坦牛和娟姗牛初乳[12]。本研究中，独龙牛和云岭牛初乳SNF含量与FP存在极显著的正相关，说明初乳中SNF含量高，FP值升高，与Hanuš等[27]的研究结果相反。同时，初乳中SNF含量与乳蛋白含量存在极显著的正相关，SNF含量高，乳中白蛋白和球蛋白含量相应也高。

MUN是蛋白质代谢的主要终产物之一，其含量与泌乳牛的泌乳性能、繁殖率有关[34-35]。MUN含量测定已成为监测泌乳期反刍动物蛋白质营养状况的重要指标[7]，但其含量易受奶牛的产犊季节、泌乳季节、泌乳天数、年龄、个体差异等因素的影响[36-37]。本研究中，独龙牛第1天初乳MUN含量为354.2 mg/L，与印度大额牛泌乳前期MUN含量(366.5 mg/L)接近[23]，但极显著低于云岭牛初乳MUN含量(582.3 mg/L)。该结果表明，即使在相同的饲养管理条件下，两牛种初乳MUN含量差异仍较大，这可能与独龙牛在舍饲前长期处于半野生状态，其食物以竹叶、灌木、野生牧草等为主，从未饲喂精料，在舍饲条件下对饲粮中蛋白质的吸收和转化能力不及云岭牛有关。Wattiaux等[38]研究表明，娟姗牛和瑞士褐牛常乳MUN含量比荷斯坦牛的高，这可能是牛品种间差异造成的，也可能是母牛为维持分娩初期的产奶量而消耗自身储备的能量所致[29]。Wattiaux等[38]研究表明，分娩后3 d内初乳MUN含量呈上升趋势，在泌乳的第1个月内其平均含量达到最高水平，并在泌乳头5个月内保持较高水平[39]，这种变化模式可能更多反映出母牛的新陈代谢变化或能量和蛋白质的平衡[38]。本研究中，独龙牛和云岭牛的初乳MUN含量与乳脂、乳蛋白、TS、SNF含量、FP值和FPR均呈极显著或显著负相关，其中初乳中MUN含量较高、FP值较低的结果与Hanuš等[27]报道一致。

FP是乳成分重要的物理指标，在自然条件下FP波动范围极小[27]，是衡量牛奶质量的重要指标之一[40]。FP除受乳成分，特别是与渗透压有关的成分和其他生理因素的影响外，还受品种、哺乳期、挤奶次数、时间、健康状况等因素的影响[27,39,41]。本研究中，独龙牛和云岭牛第1天初乳的FP值分别为-0.534和-0.672 ℃，二者均低于中国荷斯坦牛(-0.48 ℃)[12]、娟姗牛(-0.52 ℃)[12]、摩拉水牛(-0.454 ℃)和摩拉水牛杂交牛(-0.422 ℃)[42]，FP值较低的独龙牛和云岭牛的初乳质量相对较好。FP受乳糖含量的影响大，FP值变异的12%与乳糖含量的变化有关[27]，通常乳糖含量高，FP值低[43-44]。独龙牛和云岭牛初乳的乳糖含量高，FP值低，乳糖与FP存在极显著负相关,与Conte[41]、Kdzierska-Matysek等[43]和Macek等[44]研究结果一致。

SCC是奶牛对乳腺炎的抗性和易感性的判断指标[45]。初乳中SCC高于常乳[46-47]，在大多数情况下，初乳中SCC高并不是由于乳腺感染引起的，而是一种生理现象，如干乳期后恢复功能的乳腺上皮细胞过多脱落等[15,48]。独龙牛第1天初乳中平均SCC为35.73×104/mL，低于欧盟标准(≤40×104/mL)，但明显高于娟姗牛和中国荷斯坦牛初乳中SCC[12]，极显著低于云岭牛(167×104/mL)、韩国奶牛[22]、罗马尼亚黑白花奶牛[25]、美国荷斯坦奶牛[5]以及Majorera奶山羊[15]和母马[17]同期初乳，这可能与牛种、产奶量、饲养管理和乳房健康状况有关。分娩时SCC通常高于100×104/mL[49]，但当乳中SCC高时，其乳脂含量低[50]。本研究中，云岭牛初乳中SCC高，SCC与乳脂和TS含量存在极显著的负相关。独龙牛初乳中SCC低，乳蛋白含量高，进一步表明其初乳品质较好，与Kehoe等[28]奶牛初乳中SCC低，乳营养质量可能更高的结果一致。Hanuš等[27]研究表明，SCC与FP值间没有明显的相关性，本研究也得到同样的结果。

FPR值是判断奶牛泌乳期，特别是泌乳前期能量平衡的良好指标[27]，当FPR值>1.30时，表明奶牛缺乏能量，存在患酮中毒症的风险；而当FPR值<1.06时，表明奶牛营养结构中缺乏纤维[27]。Hanuš等[27]研究表明，生鲜乳FP值与FPR值的相关性较低，而本研究中独龙牛和云岭牛初乳FP值与FPR值存在显著的负相关，表明两指标间可能存在相互颉颃的关系。