鄒彩霞 楊炳壯 韋升菊 李舒露 李麗莉 梁賢威* 夏中生

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院水牛研究所,南寧 530001;2.廣西大學(xué)動物科技學(xué)院,南寧 530005）

明確水牛乳能值是研究泌乳水牛能量需要的基礎(chǔ)性工作。然而,相對于水牛乳蛋白質(zhì)、乳脂肪、乳中總固形物以及乳糖的測定而言,乳能值的測定較為繁瑣,因此探討水牛乳成分與其能量的回歸關(guān)系,尋求通過乳成分推算出水牛乳能值的簡易方程,對于科研工作者或水牛乳消費(fèi)者都具有較大意義?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)資料中乳能值的測定多采用分次滴加并烘干后再測定熱量的方法[1],此法一方面由于烘干過程導(dǎo)致乳中脂肪氧化而影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,另一方面由于分次滴加并烘干耗時(shí)過長而影響工作效率。為了克服現(xiàn)有測定乳能值方法的不足,本文對原有的測定乳中熱量的方法進(jìn)行改良,采用經(jīng)冷凍干燥獲得乳粉后再應(yīng)用量熱儀測定,這樣不但可增加牛乳樣品的取樣量,減少誤差的來源,而且還可以避免因加熱造成乳脂肪氧化。本文應(yīng)用FOSS 120乳成分分析儀測定乳脂肪、乳蛋白質(zhì)、乳中干物質(zhì)、非脂固形物和乳糖含量,同時(shí)通過冷凍干燥后測定乳能值,最后通過回歸分析推算出水牛原乳乳成分（%）與乳能值（E,MJ/kg）之間的回歸關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物

試驗(yàn)選用上期泌乳量相近,產(chǎn)犢胎次為2、3胎的健康泌乳初期水牛24頭。水牛品種為尼里-拉菲、摩拉和廣西當(dāng)?shù)厮８叽s的后代。

1.2 飼養(yǎng)試驗(yàn)

預(yù)試期15 d,試驗(yàn)期間試驗(yàn)水牛的精料的產(chǎn)奶凈能為6.55 M J/kg,粗蛋白質(zhì)為13.25%,精料喂量是在每頭泌乳水牛3.0 kg/d的基礎(chǔ)上每產(chǎn)3.0 kg水牛乳再增加1.0 kg的精料,精料由玉米、小麥麩、菜籽粕和豆粕等組成,粗料主要為新鮮象草和發(fā)酵菠蘿皮。預(yù)試期后進(jìn)行為期80 d的正式飼養(yǎng)試驗(yàn),試驗(yàn)期間所用泌乳水牛每天擠乳2次（06:30,13:30）,并記錄好每日上、下午所產(chǎn)乳量,日投料2次（06:00,13:00）,手工擠乳。每周二上、下午采集1次所有試驗(yàn)牛的乳樣,并按上、下午50∶50的比例混勻,測定乳成分及乳能值。

1.3 樣品的分析

從泌乳開始的第2周起每周采集乳樣1次用于乳成分的分析,共采集10周、240份乳樣,應(yīng)用PARR 6200量熱儀（美國）測定乳中熱量;應(yīng)用FOSS 120乳成分測定儀（丹麥）測定乳脂肪、乳蛋白質(zhì)、乳總固形物和乳糖含量,資料完整的乳樣個(gè)數(shù)實(shí)際為233。

1.4 水牛乳（常乳）冷凍干燥程序

1.4.1 樣品的準(zhǔn)備

取新鮮水牛乳樣到實(shí)驗(yàn)室,用紗布過濾去除雜質(zhì),稱取液層厚度約1 cm的乳樣于100 m L燒杯中,紗布蓋住杯口,橡皮扎緊,防止雜物落入,然后置于-20℃冰箱中冷凍2～4 h,使其結(jié)凍成結(jié)晶狀（眼觀黃色）。

1.4.2 凍干程序

使用ALPHA 1-2/LD-p lus型冷凍干燥機(jī)（德國）進(jìn)行冷凍,水牛乳樣凍干后呈白色,疏松有孔不透明絮狀,整塊脫離燒杯壁,無凍結(jié)時(shí)呈結(jié)晶狀。主凍干過程持續(xù)約12 h,持續(xù)時(shí)間與所凍樣品厚度以及樣品的固體含量等有關(guān)。凍干結(jié)束后及時(shí)排氣、排水,取出凍干樣品。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來表示。應(yīng)用Excel2003內(nèi)部函數(shù)LINEST求得水牛原乳中乳成分（%）與乳中熱量（E,MJ/kg）之間的回歸關(guān)系,并對回歸關(guān)系進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和擬合性測定[2]。

2 結(jié) 果

試驗(yàn)水牛在試驗(yàn)期間的產(chǎn)乳量與乳成分隨泌乳周的變化結(jié)果見表1,水牛原乳的乳蛋白質(zhì)含量平均為（4.7±0.2）%,乳脂肪含量平均為（6.8± 0.5）%,乳總固形物含量平均為（17.0±0.5）%,乳糖含量平均為（5.5±0.2）%,乳能值平均為（4.4± 0.2）MJ/kg,通過回歸得到水牛原乳中乳成分（%）與乳中熱量（E,MJ/kg）之間的回歸關(guān)系如表2所示。

表1 水牛泌乳2～11周日均產(chǎn)乳量、乳脂、乳蛋白質(zhì)、乳總固形物和乳糖含量及乳能值的變化Table 1 Averagem ilk yield per day,contents o fm ilk p rotein,fat,total solid content and lactose, and m ilk energy during 2～11m ilk w eeks for w ater bu ffalo（%）

結(jié)合水牛在不同泌乳周中的產(chǎn)乳量和乳脂肪、乳蛋白質(zhì)等乳成分含量的變化規(guī)律來看,在整個(gè)泌乳期,除了產(chǎn)乳量上的不同外,乳的組成也發(fā)生了變化。乳蛋白質(zhì)含量從泌乳第2周到第11周的變化很小,幾乎不受泌乳周的影響,這提示了乳蛋白質(zhì)這一乳成分受動物泌乳生理的影響較小。從表1中可知水牛的乳總固形物含量隨著泌乳周的增加而略有升高趨勢。水牛原乳乳糖含量從泌乳第5周起直到泌乳第11周都較為平穩(wěn)。乳脂肪含量在泌乳初期較低,隨著泌乳周數(shù)增加其含量稍有增加,在奶水牛泌乳的第10周后較為平穩(wěn)。

從表2中可看出,回歸方程E=0.318 1F+ 0.333 5P+0.085 5L+0.421 6、E=0.325 7F+ 0.326 7P+0.870 9、E=0.346 781TSC+ 0.011 291F-1.446 069和E=0.352 496TSC-1.488 11的R2值分別為0.828 142、0.820 045 86、0.826 269和0.825 623,且它們的F值都遠(yuǎn)大于F（0.000 1）,因此認(rèn)為上述4個(gè)多元線性回歸方程的擬合度較高,回歸方程經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)達(dá)差異極顯著水平（P＜0.01）。而回歸方程中E=0.195 2F+ 3.335 7（R2=0.090 953）的相關(guān)系數(shù)非常低（R2= 0.090 953）,顯示方程的擬合度較低。

表2 各多元回歸方程及其顯著性檢驗(yàn)和擬合性測定Table 2 Significance test and fitness of test data for each multip le regression equation

3 討 論

3.1 牛乳熱量值及其測定方法

王書君等[1]在對牛乳進(jìn)行不同處理后放入熱量計(jì)測定熱量的研究中,根據(jù)測定結(jié)果是否具有重復(fù)性,選擇了將牛乳樣品滴入無灰濾紙上,烘干稱得,放入氧彈機(jī)燃燒這一方法,結(jié)果得到荷斯坦奶牛牛乳的熱量為648.9 kcal/kg,即2.7 M J/kg,但采用分次滴加并烘干后再測定熱量的方法,一方面由于烘干過程導(dǎo)致乳中脂肪氧化而影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,另一方面由于分次滴加并烘干耗時(shí)過長而影響工作效率。因此,本試驗(yàn)中采用經(jīng)冷凍干燥儀凍干后獲得水牛乳粉后再應(yīng)用量熱儀測定得的水牛乳能值為4.4M J/kg。

3.2 影響乳成分組成的因素

乳成分的組成取決于動物品種、泌乳期、飼糧、動物個(gè)體差異、飼養(yǎng)環(huán)境和氣候等。由于本文中的水牛原乳樣品是來自于相同飼糧、相同飼養(yǎng)環(huán)境和氣候條件下,所以本次所得的水牛原乳乳成分只受泌乳周的影響,本文測定的結(jié)果也顯示,水牛乳乳成分,尤其是乳脂肪含量隨泌乳周的變化而有所改變。

牛乳中乳糖由乳腺分泌,通過滲透作用將水由血液吸到乳中。故乳糖是影響泌乳量的主要因素。乳糖含量保持在恒定的范圍內(nèi)（4.7%～5.0%）。動物的泌乳量及其乳成分充分反映出動物體內(nèi)外環(huán)境狀況,乳腺中各成分的相對分泌速率直接影響著乳成分的組成變化,在眾多乳成分中,泌乳量和乳蛋白質(zhì)含量相對穩(wěn)定[3],本研究中水牛原乳的乳蛋白質(zhì)含量平均為（4.7±0.2）%,乳脂肪含量平均為（6.8±0.5）%,乳總固形物含量平均為（17.0± 0.5）%,乳糖含量平均為（5.5±0.2）%;而已報(bào)道犏牛乳的測定結(jié)果中,平均乳蛋白質(zhì)含量為（4.56± 0.80）%,乳脂肪含量為（4.62±0.99）%,乳糖含量為（3.27±0.21）%,干物質(zhì)含量為（15.27± 2.15）%;同群對照組牦牛乳主要營養(yǎng)成分平均乳蛋白質(zhì)含量為（5.02±0.74）%,乳脂肪含量為（5.99± 1.22）%,乳糖含量為（3.20±0.19）%,干物質(zhì)含量為（16.84±1.56）%[4],由此可見,水牛乳的乳蛋白質(zhì)含量與犏牛的相似,但略低于牦牛的;水牛乳的乳脂肪含量高于犏牛和牦牛的;與犏牛和牦牛相比,水牛乳的乳糖含量明顯高于這2種牛的,同樣的,水牛乳的干物質(zhì)含量也明顯高于犏牛和牦牛的。與荷斯坦牛乳相比,水牛乳的乳脂肪、乳蛋白質(zhì)以及乳總固形物均高出許多[5]。乳脂肪含量較易受飼糧中的脂肪含量而改變[6]。有報(bào)道表明,奶牛放乳前后的乳成分也有一定的差異,尤其是乳脂肪在放乳前、中和后期之間表現(xiàn)出差異極顯著水平,且由前期到后期呈梯度遞增的趨勢[7]。有研究表明,牛乳的真蛋白質(zhì)含量在一定程度上受季節(jié)的影響,6月份所產(chǎn)牛乳的乳蛋白質(zhì)含量最低（3.21%）,而在12月份則最高（3.38%）。乳脂肪含量在6月份最低（4.10%）,而在1月份最高（4.57%）[8]。而乳蛋白質(zhì)和乳糖含量在所有季節(jié)中均較為恒定[8]。同樣,Jenkins等[9]也曾對影響乳成分的飼糧因素進(jìn)行綜述,他們也認(rèn)為,與乳蛋白質(zhì)、乳糖相比,乳脂肪含量受飼糧因素的影響更大,乳糖的改變只會發(fā)生在極端不正常飼養(yǎng)狀況時(shí)才會出現(xiàn)。

3.3 原乳乳成分與其乳中熱量值的關(guān)系

本文所得的原乳乳成分與其乳能值的多元線性回歸關(guān)系顯示,水牛乳能值與乳蛋白質(zhì)、乳脂肪和乳糖的回歸式中的相關(guān)性系數(shù)較高（R2= 0.828 142）。M usgrave等[10]得到的乳脂肪含量與乳熱量值的關(guān)系用直線關(guān)系式表示時(shí)差異達(dá)顯著水平,而用二次式曲線式表示時(shí)差異不顯著,因而取直線式E=343.483+103.833f來預(yù)測原乳能值,其中f為乳脂肪含量（%）,E為乳中熱量值（kcal/kg）。而本文所得的乳脂肪含量與乳熱量值的線性回歸關(guān)系的相關(guān)系數(shù)較低。本文所得的E=0.318 1F+ 0.333 5P+0.085 5L+0.421 6和E=0.325 7F+ 0.326 7P+0.870 9的R2值分別為0.828 142和0.820 045 86,且它們的F值都遠(yuǎn)大于F（0.000 1）。張曉明等[11]整理的我國各地奶牛有代表性的牛乳樣本475個(gè)測定乳中熱量與乳蛋白質(zhì)、乳脂肪、乳總干物質(zhì)和乳糖含量,獲得中國荷斯坦奶牛乳中各種營養(yǎng)成分及能量間的相互關(guān)系,結(jié)果顯示乳能值與乳脂肪、乳蛋白質(zhì)和乳糖含量也呈多元線性回歸關(guān)系〔乳能量（kcal/kg）=179.26+92.73×乳脂肪（%）+ 39.19×乳蛋白質(zhì)（%）+12.15×乳糖（%）,R2= 0.966 6,P＜0.01〕,之后我國2004年版奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[12]中,關(guān)于牛乳能值的預(yù)測關(guān)系式也是通過這些測定數(shù)據(jù)所得。NRC（2001）[13]給出了通過牛乳成分預(yù)測乳能值的關(guān)系式:Y=92.9×乳脂率+ 54.7×乳蛋白質(zhì)率+39.5×乳糖率,其中Y為每千克乳的能量（kcal）,這個(gè)關(guān)系式也是通過乳脂率、乳蛋白質(zhì)率和乳糖率來預(yù)測乳能值的,由此可見,本文獲得的通過水牛乳蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖含量來預(yù)測水牛乳能值與我國2004年版奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[12]、NRC（2001）[13]中用于預(yù)測乳能值的方程類似。另外,Friggens等[14]研究發(fā)現(xiàn)通過產(chǎn)乳天數(shù)（days in m ilk,DIM）、產(chǎn)乳量、乳脂肪和乳蛋白質(zhì)含量可預(yù)測荷斯坦奶牛、丹麥紅牛和娟姍奶牛整個(gè)泌乳期的能量平衡,如果用每日產(chǎn)乳量來預(yù)測,其估測的準(zhǔn)確性將進(jìn)一步提高。由此可見,通過乳脂肪和乳蛋白質(zhì)含量不僅可預(yù)測乳中熱量值,還可預(yù)測產(chǎn)奶牛的能量是否平衡。

4 結(jié) 論

水牛乳能值與水牛乳蛋白質(zhì)、乳脂肪、乳糖及乳總固形物含量呈強(qiáng)的線性回歸關(guān)系:E=0.318 1F+ 0.333 5P+0.085 5L+0.421 6（n=233,R2= 0.828 142,P＜0.000 1）、E=0.325 7F+0.326 7P+ 0.870 9（n=233,R2=0.820 045 86,P＜0.000 1）、E=0.346 781TSC+0.011 291F-1.446 069（n=233,R2=0.826 169,P＜0.000 1）和E=0.352 496TSC-1.488 11（n=233,R2= 0.825 623,P＜0.000 1）。在已知原乳乳成分的情況下,通過上述回歸關(guān)系式可預(yù)測水牛原乳乳能值。

[1] 王書君,李成發(fā).上海黑白花乳牛奶能值的測定[C].見:中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)研究會與四川農(nóng)業(yè)大學(xué)編.動物營養(yǎng)研究會第四屆學(xué)術(shù)研討會論文集（摘要）.雅安:出版者不詳,1986:145.

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*Corresponding author,LIANG X ianwei,professor,E-mail:liangbri@126.com;XIA Zhongsheng,professor,E-mail:zsxia@gxu.edu.cn

（編輯 何麗霞）