影响奶牛乳蛋白质含量因素及营养调控技术研究.doc

影响奶牛乳蛋白质含量的因素及营养调控技术研究 乳蛋白含有机体几乎所有的必需氨基酸，具有较高的营养价值，是牛奶的主要营养成分之一。当今世界很多国家在牛奶价格体系中都把乳蛋白的价值放在首位，有的国家乳蛋白和乳脂肪比价甚至达1.5：1。我国新的巴氏杀菌乳标准（GB5408-I~1999）也把乳蛋白（≥2.9）作为一项主要指标列入。由于乳蛋白受许多因素的影响，除遗传、生理、环境控制及饲养方式外，供给奶牛日粮的营养素是调控牛奶乳成分的决定因素。因此，在不同的生产条件下，乳腺中乳蛋白的合成能力不同，乳蛋白的含量和产量也有所变化。现将奶牛乳蛋白的合成、影响因素及营养调控的途径介绍如下。1 乳中蛋白质的合成?1.1 乳腺中合成的蛋白质乳腺是合成乳汁的主要场所。乳中90％以上的蛋白质是在乳腺中由氨基酸从头合成的。乳蛋白合成所需要的蛋白质占蛋白质总需要的70％。酪蛋白是乳中主要的蛋白质之一，约占乳中粗蛋白总量的80%（DePeters等，1992），主要由乳腺从血液中摄取的游离的氨基酸以及小分子寡肽合成（Backwell等，1996），其组成成分（α-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、γ-酪蛋白）对乳品品质有很大的影响。另外，乳腺吸收的氨基酸除了用以合成酪蛋白外，还用来合成β-乳球蛋白和α-乳清蛋白（Ｃlark等，1978）。与酪蛋白不同，有些乳清蛋白则完全由乳腺组织吸收。乳腺组织从血液中摄取的氨基酸量与合成乳蛋白的氨基酸量并不一致，有的氨基酸（Lys、Arg、Ile、Leu 和Val）摄入量高于输出量，而有的氨基酸（Met、Phe、His和 Thr）摄入量低于输出量（Bequette，1997；Guinard，1994；Mabjeesh，2002）。这可能说明，除了血液中游离的氨基酸参与乳腺组织氨基酸的供给外，肽和蛋白质也参与乳腺组织氨基酸的供给，用来合成乳中蛋白质，这部分肽和蛋白质刚好可以弥补乳腺组织摄入游离氨基酸的不足（Bequette，1999；Mabjeesh，2000）。而乳腺组织摄入过量的氨基酸除直接用于合成乳蛋白外，仍有一部分氨基酸参与合成其它功能物质（合成细胞的结构蛋白或酶类；合成非必需氨基酸、多胺、ＣＯ2和ATP）和支链氨基酸（Bequette ,1998）。乳腺组织蛋白质的合成与乳腺对氨基酸的摄取有关，而控制乳腺从血液中摄取游离氨基酸的主要因素是：①乳腺氨基酸转运系统的活力；②乳腺摄入的血浆游离氨基酸量占血浆总氨基酸量的百分比（Km）；③血浆游离氨基酸的净摄入量。但多数研究认为，乳腺对氨基酸的摄取是相对保守的，不同的氨基酸转运系统活力不同，Km值也不同。正常情况下，它们会维持在一个特定的范围内；当过量添加游离氨基酸时，它们会通过下调而维持血浆游离氨基酸净摄入量的稳定。1.2 乳中的血液蛋白质牛乳中5％～10％的乳蛋白质来自血液，一种是血清清蛋白，存在于牛乳乳清中，与血液中的血清蛋白完全相同；另一种是免疫球蛋白，初乳中的免疫球蛋白大部分来自血液。就母羊而言，每升初乳中的免疫球蛋白高达100多克，而常乳中的免疫球蛋白水平低于初乳。另外，不同种别的动物，初乳中的免疫球蛋白的种类不同，如在牛的初乳中，主要是IgＧ、IgM和IgA 3种成分，分别占免疫球蛋白总量的８５％～９０％、１０％和５％左右。2 影响牛奶中蛋白质含量和产量的因素2.1 非营养因素2.1.1 品种相对于乳脂率而言，乳蛋白含量受遗传影响较大。奶牛品种是影响乳蛋白含量的主要因素，品种不同，乳中蛋白质含量和产量也不同。中国荷斯坦奶牛平均乳蛋白含量最低（3.1％）；娟姗牛的乳蛋白含量最高（4.0％以上）；爱尔夏牛、黑白花牛和更赛牛等乳蛋白含量适中。一般而言，产奶量越高，乳蛋白含量就越低，乳品品质就越差。同一品种内的不同品系间的乳蛋白含量也存在较大的差异。2.1.2 泌乳阶段同一泌乳期内，泌乳各个月的乳蛋白含量变化很大。产犊后的11d乳成分变化最大，尤其是乳蛋白率和总固体率，其次是乳脂率，而乳糖、灰分则相对稳定。牛乳中蛋白质在泌乳初期和后期较高，在产犊后的5～10周，则乳中蛋白质含量，酪蛋白及非蛋白氮（NPN）含量快速下降，随后在泌乳末期逐渐上升（Ng-Kwai Hang，1984、1985）。泌乳阶段对乳中蛋白质产量的影响小于对脂肪产量的影响。一般来说，产奶量高时乳脂率低，产奶量低时乳脂率高，乳脂率与乳蛋白率的升降有相似的趋势。可用NRC（1978）公式由乳脂率计算乳蛋白率：乳蛋白率（％）＝1.9+0.4×乳脂率（％）。如果饲料中由于纤维量不够或粗饲料被粉碎而导致乳脂率下降，则不可估算乳蛋白率。2.1.3 环境温度环境温度对乳中蛋白质含量有一定的影响，环境温度过高则乳中蛋白质含量下降（Fegan，1979）。Bruhn等（1977）对4个不同品种的