泌乳天數(shù)、胎次、乳成分與牛奶體細(xì)胞數(shù)關(guān)系分析

王若勇, 沙小飛 , 毛宏偉, 辛亞平*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省畜牧技術(shù)推廣站，西安 710016)

牛奶是我國(guó)消費(fèi)量最大的奶類，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,牛奶約占奶類總量的97%，因此牛奶的品質(zhì)、產(chǎn)量等都會(huì)直接影響國(guó)民的生活水平。隨著牛奶需求量的不斷提高，人們對(duì)乳品質(zhì)量的安全要求也在不斷提升，而奶牛的健康與牛奶質(zhì)量又和牛奶體細(xì)胞息息相關(guān)。利用體細(xì)胞數(shù)來評(píng)價(jià)奶牛的產(chǎn)奶性能是國(guó)內(nèi)外學(xué)者公認(rèn)的觀點(diǎn)，奶牛在不同的健康狀況下其牛奶中體細(xì)胞數(shù)有較大變化。

牛奶體細(xì)胞數(shù)(somatic cell count,SCC)指的是每毫升牛奶中的細(xì)胞總數(shù)，由巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、多形核嗜中性白細(xì)胞和少量乳腺組織上皮細(xì)胞等組成，白細(xì)胞約占牛體細(xì)胞數(shù)的98%～99%，其余是乳腺組織死去脫落的上皮細(xì)胞[1]。本研究以中國(guó)荷斯坦奶牛為對(duì)象來研究泌乳天數(shù)、胎次、乳成分對(duì)牛奶體細(xì)胞數(shù)量的影響及體細(xì)胞與奶牛產(chǎn)奶性能的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

試驗(yàn)選取渭南華陰縣和寶雞隴縣泌乳牛分別1 000頭、948頭。試驗(yàn)牛散欄式飼養(yǎng)，飼喂TMR日糧，自由飲水；每天擠奶早晚各1次，按6∶4比例混合均勻。試驗(yàn)牛的基本情況見表1。

表1 試驗(yàn)牛的基本情況

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)牛的分組有3種，按胎次將其分為3組，一、二胎牛各自分為一組，三胎及以上奶牛為一組。按其泌乳天數(shù)分為<30 d、31～60 d、61～90 d、91～120 d、121～150 d、151～180 d、181～210 d、211～240 d、241～270 d、271～305 d、>305 d。按其體細(xì)胞數(shù)分為體細(xì)胞數(shù)(104/mL)<320、20～40、40～60、60～80、80～100、>100。

1.3 測(cè)定方法與指標(biāo)

陜西奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定中心試驗(yàn)室里配備有乳成分測(cè)定儀、體細(xì)胞技術(shù)儀、牛奶尿素氮速測(cè)儀、恒溫水浴箱、冷藏柜、采樣瓶等。實(shí)驗(yàn)室依據(jù)紅外原理做乳成分分析(乳脂率、乳蛋白率、尿素氮等)。體細(xì)胞數(shù)是將奶樣細(xì)胞核染色后，通過電子自動(dòng)計(jì)數(shù)器測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)均用Excel 2013軟件和SPSS 21統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。對(duì)于試驗(yàn)過程中乳成分測(cè)定的異常值，剔除超過3倍標(biāo)準(zhǔn)差的測(cè)定值。

2 結(jié)果與分析

2.1 胎次與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系

比較不同胎次間SCC發(fā)現(xiàn)，一胎牛和二胎牛、三胎牛及三胎以上的牛體細(xì)胞數(shù)均值分別26.74、32.55、30.66。各個(gè)胎次間體細(xì)胞數(shù)的差異不顯著(P>0.05)，且體細(xì)胞數(shù)差異都不顯著(P>0.05)。各胎次間體細(xì)胞數(shù)由高到低的順序?yàn)椋憾ヅ?三胎及以上牛>一胎牛，整體而言從一胎到三胎及以上體細(xì)胞數(shù)呈上升趨勢(shì)，體細(xì)胞數(shù)的平均值30.38×104/mL(表2)。

表2 不同胎次間SCC比較 104/mL

注：同行相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 泌乳天數(shù)與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系

比較不同胎次間SCC(表3)發(fā)現(xiàn)，Ⅰ組的體細(xì)胞數(shù)與Ⅱ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)；和Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ組間的體細(xì)胞數(shù)差異顯著(P<0.05)，Ⅲ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)；Ⅳ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)，Ⅴ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)，Ⅵ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)，Ⅶ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ組間無顯著差異(P>0.05)，Ⅸ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅹ、Ⅺ組間無顯著差異(P>0.05)，Ⅹ組體細(xì)胞數(shù)和Ⅺ組無顯著差異(P>0.05)。

體細(xì)胞數(shù)在泌乳天數(shù)<30 d的時(shí)候最高，在181～210 d的時(shí)候最低，在泌乳天數(shù)在181～210 d之前體細(xì)胞數(shù)是隨著泌乳天數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)，60 d之前體細(xì)胞數(shù)下降較快；在181～210 d之后體細(xì)胞數(shù)逐漸增加。

表3 不同胎次間SCC比較 104/mL

2.3 乳脂率與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系

牛奶中體細(xì)胞數(shù)和乳脂含量呈非線性相關(guān)，體細(xì)胞數(shù)隨著乳脂含量的升高而減少(圖1)。

2.4 乳蛋白率與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系

牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和乳蛋白含量呈二次曲線相關(guān)，乳蛋白含量在3.0%時(shí)體細(xì)胞數(shù)最高；在乳蛋白含量低于3.0%時(shí)，體細(xì)胞數(shù)隨乳蛋白含量的增加而增加，在乳蛋白含量高于3.0%時(shí)，體細(xì)胞數(shù)隨乳蛋白含量的增加而減少(圖2)。

2.5 尿素氮與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系

牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和尿素氮含量呈線性相關(guān)，體細(xì)胞數(shù)隨著尿素氮含量的增加而增加(圖3)。

圖1 乳脂率對(duì)體細(xì)胞數(shù)的影響

圖2 乳蛋白率對(duì)體細(xì)胞的影響

圖3 尿素氮對(duì)體細(xì)胞的影響

3 討 論

3.1 胎次與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系分析

試驗(yàn)中各個(gè)胎次間體細(xì)胞數(shù)的差異不顯著(P>0.05)，二胎牛的體細(xì)胞數(shù)最高，一胎牛最低，三胎及以上的牛處于兩者之間。從一胎到三胎及以上牛奶體細(xì)胞數(shù)呈上升趨勢(shì)。孫宇等分析了河南省某奶牛場(chǎng)牛群，發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞數(shù)在第二胎次最低，之后隨著胎次的增加，有不斷增加的趨勢(shì)，在第六胎次達(dá)到最高。這和日本學(xué)者的研究結(jié)果類似，即日本學(xué)者通過實(shí)踐證明經(jīng)產(chǎn)牛奶中的體細(xì)胞數(shù)要比初產(chǎn)牛多，而且奶牛的年齡越大，奶中的體細(xì)胞數(shù)也越多。隨著年齡的增加體細(xì)胞的平均值也在增加，統(tǒng)計(jì)7個(gè)胎次的奶牛體細(xì)胞數(shù)總體上呈直線上升的趨勢(shì)[2]。

3.2 泌乳天數(shù)與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系分析

王若勇等報(bào)道不同泌乳階段體細(xì)胞數(shù)在組間沒有明顯差異(P>0.05).且與體細(xì)胞數(shù)間無顯著相關(guān)關(guān)系(r=0.003 7)。本試驗(yàn)中Ⅰ組的體細(xì)胞數(shù)與Ⅱ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)；和Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ組間的體細(xì)胞數(shù)差異顯著(P<0.05)，體細(xì)胞數(shù)隨著泌乳天數(shù)的增加有先下降后增加的趨勢(shì)。孫宇等報(bào)道相同:牛奶體細(xì)胞數(shù)在泌乳早期和泌乳晚期最高，在泌乳中期穩(wěn)定且較低。這是因?yàn)槟膛偖a(chǎn)牛犢后體況不穩(wěn)定，生理機(jī)能不穩(wěn)定，乳成分變化較大，泌乳初期的體細(xì)胞數(shù)較高，隨著奶牛泌乳天數(shù)的增加，生理機(jī)能恢復(fù)，營(yíng)養(yǎng)供給充足，體細(xì)胞數(shù)逐漸下降,到泌乳末期由于干奶期臨近，乳量減少，細(xì)胞濃度隨之上升[3]。

3.3 乳脂率與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系分析

張慧林等的研究結(jié)果表明，牛奶中體細(xì)胞數(shù)對(duì)乳成分的影響不大。李躍等的研究結(jié)果顯示，隨著體細(xì)胞數(shù)含量的增加，乳脂率有升高的趨勢(shì)，但各組間差異不顯著。Pereira等研究表明，高體細(xì)胞數(shù)奶中，體細(xì)胞數(shù)與乳脂含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系、呈正相關(guān)關(guān)系或呈零相關(guān)關(guān)系。Auldist等試驗(yàn)顯示，當(dāng)牛乳中的體細(xì)胞數(shù)超過30×104個(gè)/mL時(shí)乳脂率就會(huì)緩慢下降。牛奶中體細(xì)胞數(shù)和乳脂含量呈非線性相關(guān)，體細(xì)胞數(shù)隨著乳脂含量的升高而減少，Dosogne和王應(yīng)安也有相同結(jié)論。牛奶中含有大量體細(xì)胞的牛奶脂肪含量下降，主要是因?yàn)槟膛Ｈ橄偕掀ぜ?xì)胞的乳脂含量下降，而高體細(xì)胞數(shù)的脂肪水解更強(qiáng)，含有更多的游離脂肪酸[4]。

3.4 乳蛋白率與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系分析

Paura等的研究發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞評(píng)分(SCS)、乳蛋白率之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系(r=0.275)；另外Sawa等在研究中測(cè)定了29 000頭奶牛奶樣后也發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞數(shù)與乳蛋白率呈顯著正相關(guān)；而且Marija等的研究結(jié)果也表明體細(xì)胞評(píng)分(SCS)、乳蛋白率之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系(r=0.240)[5]。而本試驗(yàn)結(jié)果顯示，牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和乳蛋白含量呈二次曲線相關(guān)，乳蛋白含量在3.0%時(shí)體細(xì)胞數(shù)最高；在乳蛋白含量低于3.0%時(shí)，體細(xì)胞數(shù)隨乳蛋白含量的增加而增加，在乳蛋白含量高于3.0%時(shí)，體細(xì)胞數(shù)隨乳蛋白含量的增加而減少。這與Fernandes等的研究結(jié)果類似，即在第一個(gè)牧場(chǎng)全年總蛋白含量是隨體細(xì)胞的增加呈上升趨勢(shì)(P>0.05)，而在第二個(gè)牧場(chǎng)7月份牛乳中總蛋白含量較5月份低(P<0.05)，說明高體細(xì)胞數(shù)的牛乳中總蛋白含量下降[6]。

3.5 乳尿素氮與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系分析

本試驗(yàn)結(jié)果表明,尿素氮與體細(xì)胞數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，這和國(guó)外的相關(guān)報(bào)道是一致的。乳房發(fā)炎會(huì)導(dǎo)致受損乳房區(qū)域的血管擴(kuò)張，血流緩慢，并增加血管通透性，從而導(dǎo)致體細(xì)胞數(shù)、乳清蛋白的蛋白質(zhì)、鈉和氧離子增加。一些試驗(yàn)表明，乳尿素氮與體細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān)。大多數(shù)細(xì)菌、放線菌和真菌在新鮮牛奶可以生產(chǎn)脲酶將尿素降解。這就是為什么乳尿素氮與體細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān)的原因。因此，乳尿素氮是否與體細(xì)胞數(shù)呈正相關(guān)或負(fù)相關(guān)，取決于乳腺炎是否增加了牛奶區(qū)的血管通透性或尿素的降解[7]。

4 結(jié) 論

各個(gè)胎次間體細(xì)胞數(shù)的差異不顯著，體細(xì)胞數(shù)隨著泌乳天數(shù)的增加有先下降后增加的趨勢(shì)，牛奶中體細(xì)胞數(shù)和乳脂含量呈非線性相關(guān)(y=-1.4902x2+3.3341x+38.748，R2=0.949 4)；牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和乳蛋白含量呈二次曲線相關(guān)(y=-0.6614x2+3.9817x-2.6736，R2=0.717 7)；牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和尿素氮含量呈線性相關(guān)(y=0.9821x-10.117，R2=0.942 4)。