奶牛乳蛋白合成的影響因素分析

文/甘家付 丁小祥 陳長樂 陳 婕

（上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司技術(shù)服務(wù)部）

奶牛乳蛋白合成的影響因素分析

文/甘家付 丁小祥 陳長樂 陳 婕

（上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司技術(shù)服務(wù)部）

生鮮乳中的乳蛋白率會影響生鮮乳的質(zhì)量和價(jià)格，而奶牛乳蛋白的合成受到很多因素的影響。從奶牛乳蛋白合成過程進(jìn)行分析，探討影響奶牛乳蛋白合成的因素，以及提高乳蛋白率的幾項(xiàng)措施。

奶牛；乳蛋白；合成過程；措施

荷斯坦奶牛的乳蛋白率一般在3.0%～3.3%，由于受到營養(yǎng)水平等因素的影響，乳蛋白率在不同泌乳時(shí)期都有一定的浮動。筆者認(rèn)為荷斯坦奶牛理想的乳蛋白率在（3.20±0.05）%，高于3.3%的乳蛋白率必定會增加奶牛的營養(yǎng)消耗，進(jìn)而影響產(chǎn)奶量，而低于3.1%則達(dá)不到優(yōu)質(zhì)乳的標(biāo)準(zhǔn)。

南方地區(qū)奶牛場每年上半年的產(chǎn)奶高峰期，以及在夏天奶牛受到熱應(yīng)激影響時(shí)，乳蛋白率都相對較低。低乳蛋白率不僅影響生鮮乳的質(zhì)量等級和價(jià)格，而且過低乳蛋白率的生鮮乳會被乳企拒收，會給奶牛場造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。本文從奶牛乳蛋白的合成過程進(jìn)行分析，探討影響乳蛋白合成的因素。

1 奶牛乳蛋白的合成過程

日糧中的粗蛋白在奶牛體內(nèi)合成牛奶中乳蛋白的過程，先后經(jīng)過日糧粗蛋白的降解、微生物蛋白的合成、微生物蛋白和過瘤胃蛋白的消化吸收、血液運(yùn)輸?shù)冗^程，最后在乳腺中合成，每個(gè)過程都在相應(yīng)的組織和器官中完成（圖1）。下面分別闡述各個(gè)器官在乳蛋白合成過程中的作用。

1.1 瘤胃

日糧粗蛋白被瘤胃中的微生物降解為氨基酸，然后轉(zhuǎn)變成氨和支鏈脂肪酸。日糧中的非蛋白氮以及經(jīng)唾液或瘤胃壁再循環(huán)回到瘤胃中的尿素也可為瘤胃微生物提供氮源。瘤胃微生物利用氮源生長繁殖，而瘤胃利用氮源合成蛋白質(zhì)的程度主要取決于碳水化合物發(fā)酵提供的能量水平。日糧中的過瘤胃蛋白可以抵抗瘤胃的降解，和微生物蛋白一同進(jìn)入小腸，在后段消化道被消化吸收利用。

圖1 奶牛日糧中粗蛋白的代謝過程

1.2 小腸

微生物蛋白和過瘤胃蛋白在小腸中被消化吸收，并以氨基酸的形式通過血液循環(huán)進(jìn)入肝臟。經(jīng)小腸吸收的氨基酸大約有60%來自微生物蛋白，40%來源于過瘤胃蛋白。無論日糧蛋白組成如何，微生物蛋白的氨基酸組成是相對穩(wěn)定的，而這些氨基酸的組成比例與乳腺合成乳蛋白所需的氨基酸比例相當(dāng)接近。因此，日糧粗蛋白合成微生物蛋白通常是個(gè)有益的過程。

1.3 肝臟

進(jìn)入肝臟中的氨基酸絕大部分可以通過血液循環(huán)進(jìn)入奶牛的各個(gè)組織器官。但當(dāng)日糧中缺乏可發(fā)酵能量或日糧粗蛋白過剩時(shí)，瘤胃中產(chǎn)生的氨不能完全轉(zhuǎn)化為微生物蛋白。過剩的氨通過瘤胃壁被轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟，在肝臟中轉(zhuǎn)化為尿素并被釋放到血液中，血液中的尿素有2 條循環(huán)途徑：一是經(jīng)唾液和瘤胃壁重新回到瘤胃；二是經(jīng)腎臟以尿液形式排出體外。經(jīng)尿素再循環(huán)再進(jìn)入瘤胃里的尿素可再轉(zhuǎn)化為氨，為微生物生長繁殖提供氮源，而經(jīng)過腎臟排出體外的尿素對奶牛是個(gè)損失。

1.4 乳腺

乳腺吸收的大部分氨基酸在能量作用下合成乳蛋白。在泌乳期間，乳腺需要大量的氨基酸以合成乳蛋白，乳腺中的氨基酸代謝極為復(fù)雜。

從奶牛合成乳蛋白的過程可

以看出，每個(gè)過程都需要能量的介入，尤其是日糧粗蛋白在瘤胃分解成氨，再合成微生物蛋白中所需要的能量，全部來源于碳水化合物，如淀粉、糖類和果膠等，而像脂肪類的能量是不能被瘤胃微生物利用合成自身蛋白的。

2 影響乳蛋白合成的因素

2.1 遺傳因素

品種基因決定著奶牛群體的乳蛋白率潛力，如娟姍牛和水牛的乳蛋白遺傳潛力要比荷斯坦奶牛高出很多。

2.2 泌乳階段

通過某奶牛場的DHI報(bào)告進(jìn)行分析（表1），隨著泌乳天數(shù)增加，乳蛋白率有不同程度的上升，特別是泌乳200 天以后的乳蛋白率明顯高于200 天以前的數(shù)值，而泌乳120天以前的乳蛋白率處于整個(gè)泌乳階段最低的時(shí)期，這是因?yàn)樵谶@個(gè)階段絕大部分奶牛都處于泌乳高峰期，是營養(yǎng)需求最多的時(shí)期，而奶牛從日糧中獲取營養(yǎng)還不能完全滿足維持和產(chǎn)奶需求，處于一個(gè)能量負(fù)平衡階段。而奶牛機(jī)體對攝入營養(yǎng)物質(zhì)的分配有優(yōu)先次序，而用于合成乳蛋白的能量分配較少。能量的缺乏影響了乳蛋白的合成，所以處于能量負(fù)平衡階段的奶牛乳蛋白率相對于整個(gè)泌乳周期是最低的。

2.3 營養(yǎng)因素

營養(yǎng)因素是影響乳蛋白率最主要的因素，干物質(zhì)采食量、日糧粗蛋白、泌乳凈能和NFC（非纖維性碳水化合物）濃度，能氮平衡與同步，氨基酸平衡以及某些礦物質(zhì)元素等都會不同程度上影響乳蛋白率的合成。

表1 摘自某奶牛場的DHI報(bào)告

2.3.1 干物質(zhì)采食量

干物質(zhì)采食量最大化是高產(chǎn)奶牛健康高產(chǎn)的關(guān)鍵，干物質(zhì)采食量越多，奶牛攝入的營養(yǎng)總量越多，奶牛的營養(yǎng)需求得到滿足后產(chǎn)量和乳蛋白率都會得到保障。一旦奶牛干物質(zhì)采食量不足，首先表現(xiàn)出來的是產(chǎn)量和乳蛋白率的下降，夏季南方熱應(yīng)激就是典型的干物質(zhì)采食量下降導(dǎo)致的乳蛋白率和產(chǎn)奶量大幅下降的例子。

2.3.2 日糧粗蛋白

乳蛋白合成原料主要來源于日糧中粗蛋白，日糧中粗蛋白可分為兩類：瘤胃降解蛋白（RDP）和過瘤胃蛋白（RUP）。RDP在瘤胃中被瘤胃細(xì)菌分解利用合成細(xì)菌蛋白，RUP在瘤胃中不被分解，和合成的細(xì)菌蛋白一起在小腸里被消化吸收利用。能被小腸消化利用的蛋白質(zhì)叫做代謝蛋白，而合成乳蛋白所需要的氨基酸主要來源于代謝蛋白分解的氨基酸。一般高產(chǎn)牛日糧配方中代謝蛋白濃度在10%～11%（也可描述為日糧粗蛋白17%左右，其中RUP占粗蛋白比例的35%～40%）。由于瘤胃利用RDP分解的氨合成細(xì)菌蛋白受到很多因素影響，一旦RDP分解的氨超過了瘤胃的利用能力，過量的氨則會影響瘤胃健康和奶牛的繁殖性能。

2.3.3 泌乳凈能和非纖維性碳水化合物濃度

泌乳凈能是由飼料中碳水化合物、粗脂肪和粗蛋白提供的，一般高產(chǎn)牛日糧配方中泌乳凈能要求達(dá)到7.1 MJ/kg 干物質(zhì)以上。NFC是瘤胃快速發(fā)酵的碳水化合物，為瘤胃細(xì)菌蛋白合成提供能量和碳架。一般在泌乳牛日糧中占干物質(zhì)比例的35%～40%。NFC濃度過低會影響細(xì)菌蛋白的合成，過高則會有瘤胃酸中毒的危險(xiǎn)。一般高產(chǎn)牛日糧配方推薦NFC濃度為38%左右。

2.3.4 能氮平衡與同步

能氮平衡是指日糧中泌乳凈能和粗蛋白的比值，一般高產(chǎn)牛日糧配方中泌乳凈能/粗蛋白的比值標(biāo)準(zhǔn)要求在10～10.5（日糧干物質(zhì)基礎(chǔ)上泌乳凈能在7.11～7.32 MJ/kg，粗蛋白在16.5%～17.5%）。比值低于10說明日糧中能量缺乏或粗蛋白過剩；而高于10.5則會出現(xiàn)能量過剩或日糧粗蛋白缺乏。能氮不平衡不僅會影響乳蛋白的合成效率，而且有可能會影響奶牛的產(chǎn)量和健康。能氮同步是指日糧能量和粗蛋白在瘤胃中降解速度的同步性。每種原料的淀粉和蛋白在瘤胃中降解的速度不盡相同，如果兩者降解速度相差很大，會影響細(xì)菌蛋白的合成，日糧中比較經(jīng)典的搭

配為“玉米+豆粕”以及“大麥+棉粕”。瘤胃中細(xì)菌蛋白的合成需要粗蛋白和淀粉類的能量，同時(shí)需要保持兩者降解速度的同步性，只有能氮平衡和同步才能最大化地合成細(xì)菌蛋白，為乳蛋白的合成提供優(yōu)質(zhì)的氨基酸原料。

2.3.5 氨基酸平衡

奶牛營養(yǎng)中限制性氨基酸有2種，蛋氨酸（第一限制性氨基酸）和賴氨酸。奶牛日糧配方，尤其是高產(chǎn)牛日糧配方中的蛋氨酸和賴氨酸缺乏時(shí)會影響乳蛋白的合成。根據(jù)NRC標(biāo)準(zhǔn)要求，日糧中蛋氨酸（占代謝蛋白）2.1%～2.5%，賴氨酸（占代謝蛋白）6.5%～7.5%，賴氨酸/蛋氨酸=3∶1。一般在日糧中不添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸的產(chǎn)品很難達(dá)到NRC標(biāo)準(zhǔn)。如果奶牛場成母牛年產(chǎn)量超過9 噸，若想進(jìn)一步提升乳蛋白率，添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸的產(chǎn)品可能是一個(gè)有效的措施。

2.3.6 礦物質(zhì)元素

一些氨基酸的合成需要礦物質(zhì)元素的參與，如蛋氨酸和半胱氨酸的合成需要硫元素。一般情況下，硫濃度在日糧配方中達(dá)到0.2%即可滿足要求。

3 提高乳蛋白率的幾項(xiàng)措施

3.1 提高奶牛干物質(zhì)采食量

要注意飼料的質(zhì)量和適口性，TMR制作的效果（包括干濕度、粗料長度、混合均勻度），料槽管理（包括剩料率保持2%左右、料槽的清潔、推料頻率、采食空間等），時(shí)刻提供干凈充足的飲水等。

3.2 衡量日糧中粗蛋白的含量

通過專業(yè)的配方軟件檢驗(yàn)高產(chǎn)奶牛日糧配方粗蛋白濃度，定期送檢TMR，比較理論配方與實(shí)際采食配方之間的誤差。

3.3 提高日糧中NFC的濃度

可以通過增加谷物飼料，如玉米、小麥等提高日糧中NFC濃度。

3.4 保證日糧中硫的濃度

保證日糧中硫的濃度為0.2%，特別是大量使用青貯玉米、秸稈或非蛋白氮添加劑時(shí)。

3.5 提高圍產(chǎn)前期日糧粗蛋白的水平

適當(dāng)提高圍產(chǎn)前期日糧粗蛋白水平，有利于保持產(chǎn)后乳蛋白率。保證圍產(chǎn)前期奶牛日糧配方中粗蛋白含量在15%左右即可滿足需求。

3.6 做好夏季奶牛防暑降溫工作

防暑降溫是一項(xiàng)艱巨的工作，目前奶牛場常用的物理降溫措施是“噴淋+風(fēng)扇”，應(yīng)掌握好噴淋的間隔時(shí)間以及風(fēng)扇的風(fēng)速，時(shí)時(shí)監(jiān)控牛舍的溫濕度和奶牛狀況，盡可能減少奶牛干物質(zhì)采食量下降。C

長富牛奶以品質(zhì)鑄就金口碑——全國液態(tài)奶消費(fèi)者滿意度結(jié)果發(fā)布

【本刊輯】 中國質(zhì)量協(xié)會全國用戶委員會日前公布了2016年液態(tài)奶消費(fèi)者滿意度測評結(jié)果。液態(tài)奶行業(yè)的消費(fèi)者滿意度76分，其中長富以消費(fèi)者滿意度得分83的高分，從測評的眾多品牌中脫穎而出，贏得滿意度排名頭籌（與得益并列）。繼2010年、2015年2 次在液態(tài)奶行業(yè)消費(fèi)者滿意度測評中名列前三后，長富乳業(yè)此次又贏得金口碑，體現(xiàn)出消費(fèi)者對長富乳業(yè)的高度支持和厚愛。

2016年度全國液態(tài)奶行業(yè)的消費(fèi)者滿意度調(diào)查由中國質(zhì)量協(xié)會、用戶委員會組織開展，這是連續(xù)第8年開展此項(xiàng)調(diào)查。此次調(diào)查共選取了市場上占主流地位的31 個(gè)液態(tài)奶品牌，通過電話號段抽取、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查2 種方式，對全國具有不同消費(fèi)特征的31 個(gè)省、9 000 余名消費(fèi)者進(jìn)行了訪問。調(diào)查區(qū)域包括北京、上海、福州等大中城市。訪問涉及當(dāng)前液態(tài)奶行業(yè)的滿意程度及消費(fèi)者對于未來食品健康的關(guān)注重點(diǎn)和需求導(dǎo)向。

甘家付（1984-），男，安徽六安人，動物營養(yǎng)學(xué)碩士，從事奶牛營養(yǎng)技術(shù)工作。

2016-10-01）