随着社会的进步，人们生活水平的提高，牛奶已成为人类重要的营养食品之一，牛奶质量直接关系到涉奶产品的质量和销售，进而影响奶牛场、乳品厂的经济效益。 影响牛奶质量的主要因素是乳成分，因此，根据市场需要改善牛奶品质已成为各国营养学家研究的热点。在基因确定以后，营养成为影响牛奶成分的决定因素，主要包括：日粮精粗比、日粮蛋白质的来源及氨基酸的添加方式、日粮脂肪及脂肪酸的影响作用、乙酸、丙酸、丁酸以及葡萄糖的作用机理、矿物质及维生素的调节作用。本文就影响牛奶成分的营养因素作一综述。 1非结构型碳水化合物(NSC)和纤维 碳水化合物是瘤胃和组织代谢的主要生能物质。为了给高产奶牛提供所需的能量，常常减少配合日粮内粗纤维的比例，增加NSC(主要是淀粉)的含量，而日粮内碳水化合物的数量和类型又影响微生物蛋白质的合成、VFA的比例和到达小肠的淀粉量。已经证明，高浓度的精料日粮会使瘤胃发酵呈“高丙酸型”，产奶量上升(王加启,1993;Thomas,1988)，乳脂率下降(王加启1993，李坚2001，张廷利1997，Ireland-perryandstallings1993，Thomas1988，Grummer1987，Taquette1986，Zimmerman1991，Khorassami2001，Poore1993)。奶牛在泌乳末期比泌乳早期更能忍耐高精料日粮(Khorassami2001)。粗饲料比例高的日粮有利于乳脂率的提高(李坚,2001)。日粮粗纤维含量过低，淀粉含量过高回导致瘤胃中丙酸比例上升，乙、丁酸比例下降，而乙酸和丁酸是乳腺合成短链和中链脂肪酸的前体物，乳腺可吸收40?70%的乙酸供合成乳脂。淀粉在小肠消化后能量利用率高于在瘤胃，泌乳早期十二指肠灌注淀粉，提高了产奶量，降低了乳脂率(Reynolds2001)，十二指肠灌注葡萄糖，乳脂率降低，乳糖含量提高(hurtaud1998)，乳脂率下降可能是由于产奶量上升，也可能是葡萄糖合成乳糖所致，还有可能是激素的作用，理论上，丙酸盐的增加会使胰岛素分泌增加，但静脉注射胰岛素对产奶量和乳脂率没有影响。 为了维持乳脂率，日粮中至少应有19?21%有效中性洗涤纤维(NDF)(Fox1992，Murphy1995)，当以牧草形式提供的NDF与瘤胃降解淀粉(RDS)的比值小于1时，瘤胃呈丙酸发酵(Chase1993)。 日粮能量水平是影响乳蛋白浓度的重要因素之一。能量不足时，合成乳蛋白的氨基酸作为能源而被利用，并且会降低微生物蛋白质的合成量，导致乳蛋白浓度下降。 2日粮蛋白质的来源和氨基酸的添加方式 2.1蛋白质来源 最初对蛋白质影响乳成分的研究主要集中在供给水平和来源上。若非严格的蛋白质营养不足，一般提高日粮蛋白质水平对乳蛋白浓度仅有微小或不一致的效果，而对乳蛋白产量有一致的正效果。大多研究认为鱼粉有提高乳蛋白率的效果(Qrskov,1981;Atwal,1992;Castle,1984;Morgan,1985;Cordon,1987;Small,1990)，Abu-Ghazaleh（2001）进行了鱼粉代替豆粕对奶成分影响的试验，结果表明，乳蛋白产量不受影响，只有全鱼粉日粮提高了乳蛋白率（血液中尿素氮浓度降低），但降低了乳脂率（挥发性脂肪酸中乙酸含量降低）。降低乳脂率的原因也可能是鱼粉影响乳腺对脂肪酸的吸收（Blauwiekel等1990）。为了维持微生物的活性，鱼粉日粮中至少应有11.4%的粗蛋白来自其它原料形式（Wohlt1991）。甲醛处理豆粕对乳蛋白率的影响很小或无效果，玉米蛋白粉不改变或降低乳蛋白率(Klusmeyer,1990;Spain,1990;Wohlt，1991)。同时低降解率的蛋白源，效果的差异应考虑蛋白质的品质，同时也应考虑过瘤胃蛋白(RUP)的水平，RUP一般占日粮粗蛋白的35?37%，Rodriguez等(1997)指出，高水平的RUP(41%)降低了乳蛋白率，从而提出RUP不能超过40%，也有一些报道日粮高RUP水平提高了乳蛋白率。 2.2过瘤胃氨基酸 奶牛对添加低降解蛋白质饲料的反应并不总是积极一致，造成这种现象的主要原因可能是添加的低降解蛋白质饲料所含的氨基酸与机体所缺的氨基酸不能完全匹配，于是人们开始研究过瘤胃氨基酸的添加效果。 早期研究主要集中在瘤胃后灌注。已经证明，瘤胃后灌注酪蛋白提高了乳蛋白浓度（Vik-mo,1974;Clark,1977;Qrskov,1977;Abramson,2002;王加启，1993）。真胃灌注酪蛋白提高了乳糖含量，可能酪蛋白的灌注与小肠淀粉消化率提高有关（Abramson2002）。蛋氨酸或赖氨酸是牛的第一限制性氨基酸，真胃灌注蛋氨酸提高了乳脂水平（Rogers,1989;王加启，1993），但Schwab（1976）试验表明，单一灌注蛋氨酸或赖氨酸没有效果。Blum等（1999）也得出类似的结果。真胃灌注蛋氨酸和赖氨酸提高了乳蛋白含量和产量（Schwab,1992）。近年来，添加瘤胃保护性氨基酸已成为研究热点，Sarah认为瘤胃保护性蛋氨酸和赖氨酸可增加氨基酸在小肠的吸收，促进乳蛋白的合成，从而提高乳蛋白含量。较多的可利用蛋氨酸有助于增加乳腺中蛋白质的合成（Pisulewki,1996），增加饲喂瘤胃保护性蛋氨酸和赖氨酸可增加乳蛋白合成所需的氨基酸，特别是当以玉米作为基础日粮时更是这样，因为此时赖氨酸和蛋氨酸是酪蛋白合成的限制性氨基酸（孔凡德等，2001）。多数研究认为，饲喂瘤胃保护性蛋氨酸和赖氨酸提高了乳蛋白产量和含量而对产奶量无影响（王运亨等,1999;美国宾西法尼亚大学;Canale等,1990;Donkin等,1989;Kaufmann等,Nichols等,1998;Rogers等,1989;Schingoethe等,1988;），而Huber等向奶牛日粮中加蛋氨酸和赖氨酸类似物时，增加了乳脂率，多数情况下对产奶量和乳蛋白含量无影响，Whitacre等也指出高产奶牛日粮添加蛋氨酸或蛋氨酸羟基类似物（MHA），乳脂率提高。可能是因为其类似物在瘤胃内部分降解，引起瘤胃发酵类型改变，从而导致乳脂率增加，也可能是瘤胃保护性氨基酸的形式不同所致。Bateman等（1999）报道，日粮粗蛋白水平在15.5%时添加瘤胃保护性氨基酸不影响乳成分产量，可能是粗蛋白水平影响添加瘤胃保护性氨基酸的生产性能反应。 大多研究认为，高CP水平日粮能缓解由于日粮低纤维引起的乳脂率下降(Firkins1985，Goering1970，Gunderson1988，highfill1987，khopfenstein1983，Nakamura1989)，也有一些报道，在日粮纤维充足时，高CP日粮可提高乳脂率(Cochran1986) 3日粮脂肪及脂肪酸的影响作用 脂肪不仅是一种浓度高且容易利用的能量形式，而且是奶牛乳腺合成长链脂肪酸的必要营养因子。为了缓解高产奶牛出现的能量负平衡，保证奶牛的正常代谢和维持乳脂率，饲料中淀粉含量不能过高，粗纤维含量也不能过低，在奶牛饲料中添加脂肪已成为热门话题，根据添加方式的不同，分为直接加喂脂肪、添加过瘤胃保护油脂和添加脂肪酸合成物等。 3.1直接添加脂肪 近年的许多研究表明，奶牛日粮直接添加脂肪的效果并不理想。未保护脂肪对奶牛的瘤胃微生物系统具有毒害作用，降低了瘤胃微生物对纤维的消化能力。添加未保护油脂降低了乳脂率，乳蛋白率的提高可能是奶产量降低所致（Onetti2002）。Jenkins等（1984）报道，添加未保护油脂使乙酸和丙酸的比例下降，Mondy等（1978）用棉籽油饲喂奶牛，结果导致乳脂率下降，Cant等（1997）给泌乳中期奶牛日粮添加鱼油，结果使乳脂率和乳蛋白含量降低，但长链不饱和脂肪酸比例明显提高。也有资料报道，奶牛日粮中脂肪的适宜添加量为3?4%，若超过5%，超过部分应由包被脂肪或惰性脂肪代替，否则没有效果（刘强等,1999）。日粮脂肪含量超过5%时，乳脂率下降（Jarson1970;Monhamed1988），微生物蛋白含量也可能降低（Emery1978;Monhamer1988）。 3.2保护油脂 保护脂肪由于减轻了脂肪酸对瘤胃微生物的影响，添加效果较好。高士争等（1999）报道，日粮添加300g脂肪酸钙，乳脂率提高13.17%，乳中必需脂肪酸增加。在奶牛日粮中添加过瘤胃保护的红花油和亚麻籽油，明显增加了乳脂中C18:2与C18:3脂肪酸的比例（Jarson1970），导致乳中脂肪酸比例变化的直接原因就是保护油脂中脂肪酸含量高低不同所致，因此，脂肪原料应配合使用，以求达到乳脂中合适的脂肪酸组成。真胃灌注长链脂肪酸在泌乳中期提高了乳脂率，早期无影响（Benson等2001）。 4维生素及矿物质的影响作用 4.1维生素 关于维生素及矿物质对乳成分的影响作用研究较少。加拿大农业专家通过实验证明，奶牛在泌乳期间加喂维生素E可改善牛奶质量。Horner等（1986）认为，由于补充烟酸降低了瘤胃细菌将色氨酸转化为烟酸，从而节省了该氨基酸，此后，Horner（1988）进一步指出烟酸可提高微生物蛋白质合成效率或增加微生物生长所需能量，因而增加了十二指肠微生物氮量，提高了小肠氨基酸的利用率，但机制有待进一步研究。在泌乳中期奶牛日粮中添加烟酸，微生物蛋白合成量提高，纤维降解率增加（Riddle1981;Schussler1978），干物质采食量增加（Fronk1980），乳蛋白率提高（Homer1986）。奶牛日粮中添加烟酸提高了瘤胃中丙酸盐浓度，使乙酸和丁酸浓度降低（Baxtley等，1979；Flachowsky等，1988；Horner等，1988；Riddle等，1980，1981），尼克酸能提高乳脂率或产奶量，但只是在开始阶段有作用（王加启，1993）。 4.2微量元素 日粮中补充铜、锌、硒三种微量元素，产奶量明显提高，乳蛋白率，乳脂率均有不同程度的增加（郭宏武等，1999），也有资料报道，添加铜、锌、硒、碘复合微量元素有降低乳脂率的趋势，对乳蛋白的含量未见有规律，而对乳糖含量稍微有增加的趋势（刘明祥等，1999），而Campbell等（1999）试验表明，添加钴、铜、锰、锌不影响奶组成。铜可能会改变牛奶中脂肪酸的组成（Engle2001;Morales2000）。有关添加维生素和矿物质的作用效果和作用机理有待进一步研究。 5综合调控 牛奶产量和牛奶成分受许多复杂因素的影响，当添加某种饲料原料或改变某种营养成分的浓度时，在提高牛奶中某一指标浓度的同时往往会降低另一指标的含量，因而系统的研究这些因素并人为的进行综合调控，以满足人类对奶产品不断变化的需求显得尤为重要。 影响牛奶成分的关键原因就是奶牛产奶性能的不断提高，对能量的需要量增加，而奶牛日粮的能量由需要量和采食量决定的，粗饲料品质差决定了不得不减少其用量，增加精料用量以满足能量需要。日粮中淀粉含量的增加使瘤胃发酵呈“高丙酸型”，乳脂率降低，添加过瘤胃脂肪可提高乳脂率，但有降低乳蛋白浓度的可能，和过瘤胃蛋白合用可缓解这一问题，烟酸可有效的缓解因补充脂肪而引起的乳蛋白浓度降低问题，葡萄糖对提高乳蛋白有正的效应，但直接使用普通淀粉一般在瘤胃中分解有机酸，因此必须使用过瘤胃淀粉，才能使牛得到淀粉的消化产物?葡萄糖，葡萄糖在提高乳蛋白的同时降低了乳脂率，双乙酸纳含有乙酸根，是合成乳脂的一种原料。综上所述，通过饲养和营养方法进行综合调控是一条简单易行、效果明显的途径。 参考文献 王加启.牛奶成分和产奶量的营养调控.中国奶牛.1997,（3）:21 李坚摘译.美国对牛奶品质的监控中国奶牛.2001,（5）:52 张廷利译.保护油脂和非降解蛋白饲喂奶牛的效果.中国奶牛.1997,（3）:23 RLIreland-perryandStallings.1993.feedconsisitencyasrelatedtodietarycompositioninlactatinghoisteincows.JdiarySci.76:1074 GrummerRR,ALJacobandJAwoodford.1987.Factorsassociatedwithvariationinmilkfatdepressionresultingfromhighgraindietsfedtodairycows.JdiarySci.70:613 TaquetteRD,AHRakesandCroonJR.1986.Effectsofdietaryproteinonmilk,rumenandbloodparametersindairycattlefedlowfiberdiets.JdairySci.69:1026 ZimmermanCA,AHRakesandRDTaquette,etal.1991.Effectsofproteinlevelandforagesourceonmilkproductionandcompositioninearlylactatingdairycows.JDairySci.74:980 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