奶牛乳蛋白合成的影响因素分析

文/甘家付 丁小祥 陈长乐 陈 婕

（上海光明荷斯坦牧业有限公司技术服务部）

奶牛乳蛋白合成的影响因素分析

文/甘家付 丁小祥 陈长乐 陈 婕

（上海光明荷斯坦牧业有限公司技术服务部）

生鲜乳中的乳蛋白率会影响生鲜乳的质量和价格，而奶牛乳蛋白的合成受到很多因素的影响。从奶牛乳蛋白合成过程进行分析，探讨影响奶牛乳蛋白合成的因素，以及提高乳蛋白率的几项措施。

奶牛；乳蛋白；合成过程；措施

荷斯坦奶牛的乳蛋白率一般在3.0%～3.3%，由于受到营养水平等因素的影响，乳蛋白率在不同泌乳时期都有一定的浮动。笔者认为荷斯坦奶牛理想的乳蛋白率在（3.20±0.05）%，高于3.3%的乳蛋白率必定会增加奶牛的营养消耗，进而影响产奶量，而低于3.1%则达不到优质乳的标准。

南方地区奶牛场每年上半年的产奶高峰期，以及在夏天奶牛受到热应激影响时，乳蛋白率都相对较低。低乳蛋白率不仅影响生鲜乳的质量等级和价格，而且过低乳蛋白率的生鲜乳会被乳企拒收，会给奶牛场造成很大的经济损失。本文从奶牛乳蛋白的合成过程进行分析，探讨影响乳蛋白合成的因素。

1 奶牛乳蛋白的合成过程

日粮中的粗蛋白在奶牛体内合成牛奶中乳蛋白的过程，先后经过日粮粗蛋白的降解、微生物蛋白的合成、微生物蛋白和过瘤胃蛋白的消化吸收、血液运输等过程，最后在乳腺中合成，每个过程都在相应的组织和器官中完成（图1）。下面分别阐述各个器官在乳蛋白合成过程中的作用。

1.1 瘤胃

日粮粗蛋白被瘤胃中的微生物降解为氨基酸，然后转变成氨和支链脂肪酸。日粮中的非蛋白氮以及经唾液或瘤胃壁再循环回到瘤胃中的尿素也可为瘤胃微生物提供氮源。瘤胃微生物利用氮源生长繁殖，而瘤胃利用氮源合成蛋白质的程度主要取决于碳水化合物发酵提供的能量水平。日粮中的过瘤胃蛋白可以抵抗瘤胃的降解，和微生物蛋白一同进入小肠，在后段消化道被消化吸收利用。

图1 奶牛日粮中粗蛋白的代谢过程

1.2 小肠

微生物蛋白和过瘤胃蛋白在小肠中被消化吸收，并以氨基酸的形式通过血液循环进入肝脏。经小肠吸收的氨基酸大约有60%来自微生物蛋白，40%来源于过瘤胃蛋白。无论日粮蛋白组成如何，微生物蛋白的氨基酸组成是相对稳定的，而这些氨基酸的组成比例与乳腺合成乳蛋白所需的氨基酸比例相当接近。因此，日粮粗蛋白合成微生物蛋白通常是个有益的过程。

1.3 肝脏

进入肝脏中的氨基酸绝大部分可以通过血液循环进入奶牛的各个组织器官。但当日粮中缺乏可发酵能量或日粮粗蛋白过剩时，瘤胃中产生的氨不能完全转化为微生物蛋白。过剩的氨通过瘤胃壁被转运到肝脏，在肝脏中转化为尿素并被释放到血液中，血液中的尿素有2 条循环途径：一是经唾液和瘤胃壁重新回到瘤胃；二是经肾脏以尿液形式排出体外。经尿素再循环再进入瘤胃里的尿素可再转化为氨，为微生物生长繁殖提供氮源，而经过肾脏排出体外的尿素对奶牛是个损失。

1.4 乳腺

乳腺吸收的大部分氨基酸在能量作用下合成乳蛋白。在泌乳期间，乳腺需要大量的氨基酸以合成乳蛋白，乳腺中的氨基酸代谢极为复杂。

从奶牛合成乳蛋白的过程可

以看出，每个过程都需要能量的介入，尤其是日粮粗蛋白在瘤胃分解成氨，再合成微生物蛋白中所需要的能量，全部来源于碳水化合物，如淀粉、糖类和果胶等，而像脂肪类的能量是不能被瘤胃微生物利用合成自身蛋白的。

2 影响乳蛋白合成的因素

2.1 遗传因素

品种基因决定着奶牛群体的乳蛋白率潜力，如娟姗牛和水牛的乳蛋白遗传潜力要比荷斯坦奶牛高出很多。

2.2 泌乳阶段

通过某奶牛场的DHI报告进行分析（表1），随着泌乳天数增加，乳蛋白率有不同程度的上升，特别是泌乳200 天以后的乳蛋白率明显高于200 天以前的数值，而泌乳120天以前的乳蛋白率处于整个泌乳阶段最低的时期，这是因为在这个阶段绝大部分奶牛都处于泌乳高峰期，是营养需求最多的时期，而奶牛从日粮中获取营养还不能完全满足维持和产奶需求，处于一个能量负平衡阶段。而奶牛机体对摄入营养物质的分配有优先次序，而用于合成乳蛋白的能量分配较少。能量的缺乏影响了乳蛋白的合成，所以处于能量负平衡阶段的奶牛乳蛋白率相对于整个泌乳周期是最低的。

2.3 营养因素

营养因素是影响乳蛋白率最主要的因素，干物质采食量、日粮粗蛋白、泌乳净能和NFC（非纤维性碳水化合物）浓度，能氮平衡与同步，氨基酸平衡以及某些矿物质元素等都会不同程度上影响乳蛋白率的合成。

表1 摘自某奶牛场的DHI报告

2.3.1 干物质采食量

干物质采食量最大化是高产奶牛健康高产的关键，干物质采食量越多，奶牛摄入的营养总量越多，奶牛的营养需求得到满足后产量和乳蛋白率都会得到保障。一旦奶牛干物质采食量不足，首先表现出来的是产量和乳蛋白率的下降，夏季南方热应激就是典型的干物质采食量下降导致的乳蛋白率和产奶量大幅下降的例子。

2.3.2 日粮粗蛋白

乳蛋白合成原料主要来源于日粮中粗蛋白，日粮中粗蛋白可分为两类：瘤胃降解蛋白（RDP）和过瘤胃蛋白（RUP）。RDP在瘤胃中被瘤胃细菌分解利用合成细菌蛋白，RUP在瘤胃中不被分解，和合成的细菌蛋白一起在小肠里被消化吸收利用。能被小肠消化利用的蛋白质叫做代谢蛋白，而合成乳蛋白所需要的氨基酸主要来源于代谢蛋白分解的氨基酸。一般高产牛日粮配方中代谢蛋白浓度在10%～11%（也可描述为日粮粗蛋白17%左右，其中RUP占粗蛋白比例的35%～40%）。由于瘤胃利用RDP分解的氨合成细菌蛋白受到很多因素影响，一旦RDP分解的氨超过了瘤胃的利用能力，过量的氨则会影响瘤胃健康和奶牛的繁殖性能。

2.3.3 泌乳净能和非纤维性碳水化合物浓度

泌乳净能是由饲料中碳水化合物、粗脂肪和粗蛋白提供的，一般高产牛日粮配方中泌乳净能要求达到7.1 MJ/kg 干物质以上。NFC是瘤胃快速发酵的碳水化合物，为瘤胃细菌蛋白合成提供能量和碳架。一般在泌乳牛日粮中占干物质比例的35%～40%。NFC浓度过低会影响细菌蛋白的合成，过高则会有瘤胃酸中毒的危险。一般高产牛日粮配方推荐NFC浓度为38%左右。

2.3.4 能氮平衡与同步

能氮平衡是指日粮中泌乳净能和粗蛋白的比值，一般高产牛日粮配方中泌乳净能/粗蛋白的比值标准要求在10～10.5（日粮干物质基础上泌乳净能在7.11～7.32 MJ/kg，粗蛋白在16.5%～17.5%）。比值低于10说明日粮中能量缺乏或粗蛋白过剩；而高于10.5则会出现能量过剩或日粮粗蛋白缺乏。能氮不平衡不仅会影响乳蛋白的合成效率，而且有可能会影响奶牛的产量和健康。能氮同步是指日粮能量和粗蛋白在瘤胃中降解速度的同步性。每种原料的淀粉和蛋白在瘤胃中降解的速度不尽相同，如果两者降解速度相差很大，会影响细菌蛋白的合成，日粮中比较经典的搭

配为“玉米+豆粕”以及“大麦+棉粕”。瘤胃中细菌蛋白的合成需要粗蛋白和淀粉类的能量，同时需要保持两者降解速度的同步性，只有能氮平衡和同步才能最大化地合成细菌蛋白，为乳蛋白的合成提供优质的氨基酸原料。

2.3.5 氨基酸平衡

奶牛营养中限制性氨基酸有2种，蛋氨酸（第一限制性氨基酸）和赖氨酸。奶牛日粮配方，尤其是高产牛日粮配方中的蛋氨酸和赖氨酸缺乏时会影响乳蛋白的合成。根据NRC标准要求，日粮中蛋氨酸（占代谢蛋白）2.1%～2.5%，赖氨酸（占代谢蛋白）6.5%～7.5%，赖氨酸/蛋氨酸=3∶1。一般在日粮中不添加过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸的产品很难达到NRC标准。如果奶牛场成母牛年产量超过9 吨，若想进一步提升乳蛋白率，添加过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸的产品可能是一个有效的措施。

2.3.6 矿物质元素

一些氨基酸的合成需要矿物质元素的参与，如蛋氨酸和半胱氨酸的合成需要硫元素。一般情况下，硫浓度在日粮配方中达到0.2%即可满足要求。

3 提高乳蛋白率的几项措施

3.1 提高奶牛干物质采食量

要注意饲料的质量和适口性，TMR制作的效果（包括干湿度、粗料长度、混合均匀度），料槽管理（包括剩料率保持2%左右、料槽的清洁、推料频率、采食空间等），时刻提供干净充足的饮水等。

3.2 衡量日粮中粗蛋白的含量

通过专业的配方软件检验高产奶牛日粮配方粗蛋白浓度，定期送检TMR，比较理论配方与实际采食配方之间的误差。

3.3 提高日粮中NFC的浓度

可以通过增加谷物饲料，如玉米、小麦等提高日粮中NFC浓度。

3.4 保证日粮中硫的浓度

保证日粮中硫的浓度为0.2%，特别是大量使用青贮玉米、秸秆或非蛋白氮添加剂时。

3.5 提高围产前期日粮粗蛋白的水平

适当提高围产前期日粮粗蛋白水平，有利于保持产后乳蛋白率。保证围产前期奶牛日粮配方中粗蛋白含量在15%左右即可满足需求。

3.6 做好夏季奶牛防暑降温工作

防暑降温是一项艰巨的工作，目前奶牛场常用的物理降温措施是“喷淋+风扇”，应掌握好喷淋的间隔时间以及风扇的风速，时时监控牛舍的温湿度和奶牛状况，尽可能减少奶牛干物质采食量下降。C

长富牛奶以品质铸就金口碑——全国液态奶消费者满意度结果发布

【本刊辑】 中国质量协会全国用户委员会日前公布了2016年液态奶消费者满意度测评结果。液态奶行业的消费者满意度76分，其中长富以消费者满意度得分83的高分，从测评的众多品牌中脱颖而出，赢得满意度排名头筹（与得益并列）。继2010年、2015年2 次在液态奶行业消费者满意度测评中名列前三后，长富乳业此次又赢得金口碑，体现出消费者对长富乳业的高度支持和厚爱。

2016年度全国液态奶行业的消费者满意度调查由中国质量协会、用户委员会组织开展，这是连续第8年开展此项调查。此次调查共选取了市场上占主流地位的31 个液态奶品牌，通过电话号段抽取、网络调查2 种方式，对全国具有不同消费特征的31 个省、9 000 余名消费者进行了访问。调查区域包括北京、上海、福州等大中城市。访问涉及当前液态奶行业的满意程度及消费者对于未来食品健康的关注重点和需求导向。

甘家付（1984-），男，安徽六安人，动物营养学硕士，从事奶牛营养技术工作。

2016-10-01）