2 影响牛乳蛋白含量的因素及调控措施

影响牛乳蛋白质含量的因素及调控措施 盛能乳业 影响牛乳蛋白质含量的因素及调控措施 乳中蛋白质的合成影响牛奶中蛋白质含量的因素乳中蛋白质的调控措施 一 乳中蛋白质的合成 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 主要由乳腺从血液中摄取的游离的氢基酸以及小分子寡肽合成 另外 乳腺吸收的氨基酸除了用来合成酪蛋白外 还用来合成乳球蛋白和乳清蛋白 二 影响牛乳蛋白质含量的因素 非营养因素品种泌乳阶段疾病季节因素营养因素能量蛋白质 品种 相对乳脂率而言 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 一般而言 产奶量越高 乳蛋白含量就越低 这些统计数据来自奶牛整个泌乳期内的平均值 整体服从正态分布 但个体值仍然是有差异的 乳蛋白通过品种的选育可得到改良 Everett 1990 但也是相对漫长的过程 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 牛乳中蛋白质在泌乳初期和后期较高 在产犊后的5 10周 乳中蛋白质含量快速下降 随后在泌乳末期逐渐上升 乳蛋白率在特定的泌乳期内和产奶量呈负相关 因此奶产量的提高将在一定程度上降低乳蛋白率 但其降低的程度不大 如32千克产奶量提高到36千克时 乳蛋白从2 92 降到2 89 泌乳期小于100天 特别是产犊7周奶牛采食量未达到最高阶段 乳蛋白小于3 0 说明吸收的蛋白更多地被用于生产乳脂和乳糖 未充分用于合成乳蛋白 疾病 临床的乳房炎和其它炎症都会使牛奶中酪蛋白含量 乳清蛋白质含量却 这是由于牛奶中体细胞数量增多 纤维蛋白溶解酶 碱性乳蛋白酶的活性与正常牛奶相比增高的缘故 患乳房炎时 血浆蛋白质进入牛奶中的量增加 牛奶的PH值升高 碱性增强 这可能是纤维蛋白质溶解酶含量或活性升高而导致酪蛋白的分解量增加 季节因素 季节对乳中蛋白质含量有一定的影响 环境温度过高引起奶牛热应激 采食量下降 最终导致乳中蛋白质含量下降 研究结果表明 夏季乳中蛋白质含量最低而冬季最高 夏季和冬季乳蛋白质含量变化范围在0 2 0 3 能量 越来越多的研究表明 乳蛋白含量与能量摄入量之间存在一定的相关性 乳蛋白含量受日粮能量水平的影响 日粮能量和碳水化合物类型对乳脂和乳蛋白的影响主要取决于瘤胃内发酵生成的乙酸盐和丙酸盐的比例 而这种比例是由日粮能量和碳水化合物水平及发酵类型决定的 能量 能量不足时 一方面降低了瘤胃微生物蛋白质合成量 使进入小肠内的瘤胃微生物蛋白减少 乳腺中乳蛋白的合成减弱 另一方面导致合成乳蛋白的氨基酸被当作能量利用 从而使乳蛋白浓度下降 反之 增加日粮中的能量和碳水化合物 用于供能的氨基酸减少 微生物蛋白质合成增多 瘤胃中丙酸盐比例提高 刺激胰岛素分泌 增加乳腺对氨基酸的吸收 从而提高乳蛋白率 能量 研究发现 增加血液胰岛素的浓度 乳腺血流量明显增加 乳腺组织氨基酸的吸收速度和乳蛋白合成效率提高 乳蛋白生产量和乳蛋白率都升高 影响日粮能量水平的决定因素是日粮中精料的含量和牧草的青贮品质 提高日粮能量供应的措施主要有改善玉米表贮的质量 添加谷物类饲料 提高玉米青贮的品质 如添加青贮添加剂 可以改善玉米青贮质量并提高奶牛DMI和能量的摄入 能量 Emery 1978 报道每增加1Mcal的净能 乳蛋白率提高0 015个单位 研究显示 提高日粮淀粉的含量 乳蛋白率提高 改变谷物类饲料的物理状态 如蒸气压片 能降低淀粉在瘤胃内的消化速度 合理的饲喂方式 如TMR 可避免淀粉的集中采食 保持碳水化合物的均衡发酵 这些都有利于奶牛能量的摄入和利用 蛋白质 日粮蛋白质是乳蛋白合成的主要原料 也是泌乳奶牛日粮的主要限制性营养成分之一 关于奶牛日粮蛋白质水平对乳蛋白合成调控的研究多集中在控制日粮蛋白质水平和过瘤胃蛋白质水平上 已证明仅仅提高日粮粗蛋白水平对提高乳蛋白率的效果非常有限 部分原因是由于日粮蛋白质的摄入和其在对乳腺氨基酸供应的程度相关性较弱 过瘤胃蛋白 RUP 和微生物蛋白的量决定了小肠可吸收氨基酸利用的程度 提高并平衡小肠可吸收氨基酸是提高乳蛋白合成的主要途径之一 蛋白质 大奶牛日粮蛋白不足的条件下 蛋白质缺乏导致乳蛋白浓度下降 增加日粮蛋白质水平可提高奶牛的消化率和采食量 提高乳蛋白浓度 日粮中补充过瘤胃蛋白质饲料可以改善真胃和小肠蛋白质营养 并维持较高的乳蛋白产量 到达真胃和小肠的非降解蛋白质或氨基酸不足是影响高产奶牛乳蛋白含量的主要因素 因此 只有保持微生物蛋白和过瘤胃蛋白的平衡 才能使乳腺获得合成乳蛋白的理想蛋白质 三 乳中蛋白质的调控措施 对于奶牛的营养管理来说 在奶牛饲养方式上多采取粗料自由采食 精料则根据奶牛的生产水平来确定适宜的添加量 以提高乳蛋白为目标来设计营养调控型饲料产品和平衡日粮 比如适宜的日粮精粗比 55 45或60 40 日粮淀粉水平 非纤维碳水化合物 NFC 40 45 日粮粗蛋白水平 日粮过瘤胃蛋白 33 40 等 乳中蛋白质的调控措施 日粮碳水化合物调节日粮精粗比控制蛋白质水平瘤胃保护性氨基酸提高干物质采食量 日粮碳水化合物 碳水化合物分为结构碳水化合物和非结构碳水化合物 非结构碳水化合物主要包括淀粉 糖和果胶等易消化的物质 在实际生产中 为了给高产奶牛或泌乳高峰期奶牛提供所需的能量 常常减少配合日粮粗纤维的比例 增加非结构碳水化合物的含量 饲喂适量的非结构碳水化合物可以促进丙酸的合成 乙酸和丙酸的比例相应下降 乳脂率下降 乳蛋白率升高 一般来说 饲粮中非结构碳水化合物的最大比例为饲粮干物质 DM 的30 40 否则会导致瘤胃酸中毒和其它代谢疾病的发生 调节日粮精粗比 奶牛能量的摄入量通过改变日粮的精粗比来实现 通过增加精料水平 提高精粗比 来增加能量摄入量 而增加的能量可提高乳蛋白的含量和产量 因此 在奶牛饲养方式上采取粗料自由采食 通过增加精料水平提高精粗比 从而提高乳蛋白含量和产量 在使用高精料日粮的情况下 应研究日粮中能量的来源是否合理 淀粉型精料对改善乳蛋白含量的效果优于纤维型精料 如果基础日粮中的能量不足 提高日粮中淀粉的含量 非结构性碳水化合物大于35 将有利于乳蛋白率的提高 控制蛋白质水平 控制日粮蛋白质水平和瘤胃非降解蛋白 RUP 水平是调控乳蛋白的方法之一 在饲养实践中 单纯提高日粮蛋白水平来改善乳蛋白的结果不十分理想 由于大部分日粮蛋白在瘤胃中被降解 因而在日粮蛋白满足奶牛营养需要的条件下 再提高日粮蛋白水平 并不是调控乳蛋白的有效途径 控制蛋白质水平 乳蛋白合成受小肠蛋白质供给量或多种氢基酸平衡的限制 而小肠蛋白质的供给受日粮中过瘤胃蛋白和微生物蛋白合成的影响 只有保持过瘤胃蛋白和微生物蛋白的供应 才能使乳腺获得合成乳蛋白的原料 这样才能使乳蛋白合成达到最优化 因此 饲料中含有适量的非降解蛋白饲料是调控乳蛋白的有效途径之一 但是 奶牛日粮中的RUP一般不能超过45 高水平的RUP可降低乳蛋白率 控制蛋白质水平 围产期内饲喂高蛋白日粮可使产后体蛋白贮存的利用程度最大化 许多学者建议高蛋白日粮从产前3周开始使用 有利于奶牛生产性能的发挥 研究表明 围产期奶牛日粮中粗蛋白用量高于NRC推荐量时 产后奶牛表现了良好的生产性能 包括减少胎衣不下和酮病发生率 维持产犊时良好的体况 增加产量和提高乳蛋白 几乎所有围产期内提高日粮蛋白质水平的试验都表现了正效应 特别是围产期过瘤胃蛋白的使用有利于提高产后乳蛋白率 瘤胃保护性氨基酸 L Doepel等 2004 认为总氨基酸的供给和泌乳净能是决定乳蛋白生产的最主要因素 在奶牛日粮中 通常认为赖氨酸和蛋氨酸是奶牛生产的第一和第二限制性氨基酸 如果奶牛限制性氨基酸摄入不足 其乳蛋白产量将受到影响 乳蛋白的合成与供给乳腺氨基酸的组成有关 于是人们开始在奶牛日粮中补充限制性氨基酸 保证乳腺合成乳蛋白所需要的理想氨基酸组成 以便使乳腺蛋白质合成达到最优化 目前 使用最多的是瘤胃保护性蛋氨酸和赖氨酸这两种氨基酸 总的来说 奶牛日粮中添加瘤胃保护性氨基酸均不同程度地提高乳蛋白含量和产量 但效果也不尽一致 提高干物质采食量 奶牛的采食量受大脑控制 每次采食的量 奶牛个体 日粮类型和环境因素都影响奶牛的采食 通过各种营养措施提高奶牛的采食量可提高乳蛋白浓度 其主要原因是采食量的增加提高了能量和蛋白的摄入 因此 干物质采食量是维持动物健康和生产所需养分的必要物质 要保证正常的生理和生产指标必须确保其采食量 实践中 尽可能使用啤酒糟 甜菜渣等适口性好的辅料来提高干物质采食量 提高干物质采食量 奶牛的采食量受大脑控制 每次采食的量 奶牛个体 日粮类型和环境因素都影响奶牛的采食 通过各种营养措施提高奶牛的采食量可提高乳蛋白浓度 其主要原因是采食量的增加提高了能量和蛋白的摄入 因此 干物质采食量是维持动物健康和生产所需养分的必要物质 要保证正常的生理和生产指标必须确保其采食量 实践中 尽可能使用啤酒糟 甜菜渣等适口性好的辅料来提高干物质采食量 表1饲料因素对乳蛋白率