泌乳天數、胎次、乳成分與牛奶體細胞數關系分析

王若勇, 沙小飛 , 毛宏偉, 辛亞平*

(1.西北農林科技大學動物科技學院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省畜牧技術推廣站，西安 710016)

牛奶是我國消費量最大的奶類，據國家統計局數據顯示,牛奶約占奶類總量的97%，因此牛奶的品質、產量等都會直接影響國民的生活水平。隨著牛奶需求量的不斷提高，人們對乳品質量的安全要求也在不斷提升，而奶牛的健康與牛奶質量又和牛奶體細胞息息相關。利用體細胞數來評價奶牛的產奶性能是國內外學者公認的觀點，奶牛在不同的健康狀況下其牛奶中體細胞數有較大變化。

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

1 材料與方法

1.1 試驗動物

試驗選取渭南華陰縣和寶雞隴縣泌乳牛分別1 000頭、948頭。試驗牛散欄式飼養，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。試驗牛的基本情況見表1。

表1 試驗牛的基本情況

1.2 試驗設計

試驗牛的分組有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。按其體細胞數分為體細胞數(104/mL)<320、20～40、40～60、60～80、80～100、>100。

1.3 測定方法與指標

陜西奶牛生產性能測定中心試驗室里配備有乳成分測定儀、體細胞技術儀、牛奶尿素氮速測儀、恒溫水浴箱、冷藏柜、采樣瓶等。實驗室依據紅外原理做乳成分分析(乳脂率、乳蛋白率、尿素氮等)。體細胞數是將奶樣細胞核染色后，通過電子自動計數器測定。

1.4 數據處理

試驗中得到的數據均用Excel 2013軟件和SPSS 21統計軟件進行分析。對于試驗過程中乳成分測定的異常值，剔除超過3倍標準差的測定值。

2 結果與分析

2.1 胎次與體細胞數的關系

比較不同胎次間SCC發現，一胎牛和二胎牛、三胎牛及三胎以上的牛體細胞數均值分別26.74、32.55、30.66。各個胎次間體細胞數的差異不顯著(P>0.05)，且體細胞數差異都不顯著(P>0.05)。各胎次間體細胞數由高到低的順序為：二胎牛>三胎及以上牛>一胎牛，整體而言從一胎到三胎及以上體細胞數呈上升趨勢，體細胞數的平均值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 泌乳天數與體細胞數的關系

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

體細胞數在泌乳天數<30 d的時候最高，在181～210 d的時候最低，在泌乳天數在181～210 d之前體細胞數是隨著泌乳天數的增加呈下降趨勢，60 d之前體細胞數下降較快；在181～210 d之后體細胞數逐漸增加。

表3 不同胎次間SCC比較 104/mL

2.3 乳脂率與體細胞數的關系

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

2.4 乳蛋白率與體細胞數的關系

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

2.5 尿素氮與體細胞數的關系

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

圖1 乳脂率對體細胞數的影響

圖2 乳蛋白率對體細胞的影響

圖3 尿素氮對體細胞的影響

3 討 論

3.1 胎次與體細胞數的關系分析

試驗中各個胎次間體細胞數的差異不顯著(P>0.05)，二胎牛的體細胞數最高，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胞數呈上升趨勢。孫宇等分析了河南省某奶牛場牛群，發現體細胞數在第二胎次最低，之后隨著胎次的增加，有不斷增加的趨勢，在第六胎次達到最高。這和日本學者的研究結果類似，即日本學者通過實踐證明經產牛奶中的體細胞數要比初產牛多，而且奶牛的年齡越大，奶中的體細胞數也越多。隨著年齡的增加體細胞的平均值也在增加，統計7個胎次的奶牛體細胞數總體上呈直線上升的趨勢[2]。

3.2 泌乳天數與體細胞數的關系分析

王若勇等報道不同泌乳階段體細胞數在組間沒有明顯差異(P>0.05).且與體細胞數間無顯著相關關系(r=0.003 7)。本試驗中Ⅰ組的體細胞數與Ⅱ、Ⅹ、Ⅺ組間差異不顯著(P>0.05)；和Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ組間的體細胞數差異顯著(P<0.05)，體細胞數隨著泌乳天數的增加有先下降后增加的趨勢。孫宇等報道相同:牛奶體細胞數在泌乳早期和泌乳晚期最高，在泌乳中期穩定且較低。這是因為奶牛剛產牛犢后體況不穩定，生理機能不穩定，乳成分變化較大，泌乳初期的體細胞數較高，隨著奶牛泌乳天數的增加，生理機能恢復，營養供給充足，體細胞數逐漸下降,到泌乳末期由于干奶期臨近，乳量減少，細胞濃度隨之上升[3]。

3.3 乳脂率與體細胞數的關系分析

張慧林等的研究結果表明，牛奶中體細胞數對乳成分的影響不大。李躍等的研究結果顯示，隨著體細胞數含量的增加，乳脂率有升高的趨勢，但各組間差異不顯著。Pereira等研究表明，高體細胞數奶中，體細胞數與乳脂含量呈負相關關系、呈正相關關系或呈零相關關系。Auldist等試驗顯示，當牛乳中的體細胞數超過30×104個/mL時乳脂率就會緩慢下降。牛奶中體細胞數和乳脂含量呈非線性相關，體細胞數隨著乳脂含量的升高而減少，Dosogne和王應安也有相同結論。牛奶中含有大量體細胞的牛奶脂肪含量下降，主要是因為奶牛乳腺上皮細胞的乳脂含量下降，而高體細胞數的脂肪水解更強，含有更多的游離脂肪酸[4]。

3.4 乳蛋白率與體細胞數的關系分析

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

3.5 乳尿素氮與體細胞數的關系分析

本試驗結果表明,尿素氮與體細胞數呈正相關關系，這和國外的相關報道是一致的。乳房發炎會導致受損乳房區域的血管擴張，血流緩慢，并增加血管通透性，從而導致體細胞數、乳清蛋白的蛋白質、鈉和氧離子增加。一些試驗表明，乳尿素氮與體細胞數呈負相關。大多數細菌、放線菌和真菌在新鮮牛奶可以生產脲酶將尿素降解。這就是為什么乳尿素氮與體細胞數呈負相關的原因。因此，乳尿素氮是否與體細胞數呈正相關或負相關，取決于乳腺炎是否增加了牛奶區的血管通透性或尿素的降解[7]。

4 結 論

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