泌乳天数、胎次、乳成分与牛奶体细胞数关系分析

王若勇, 沙小飞 , 毛宏伟, 辛亚平*

(1.西北农林科技大学动物科技学院，陕西 杨凌 712100；2.陕西省畜牧技术推广站，西安 710016)

牛奶是我国消费量最大的奶类，据国家统计局数据显示,牛奶约占奶类总量的97%，因此牛奶的品质、产量等都会直接影响国民的生活水平。随着牛奶需求量的不断提高，人们对乳品质量的安全要求也在不断提升，而奶牛的健康与牛奶质量又和牛奶体细胞息息相关。利用体细胞数来评价奶牛的产奶性能是国内外学者公认的观点，奶牛在不同的健康状况下其牛奶中体细胞数有较大变化。

牛奶体细胞数(somatic cell count,SCC)指的是每毫升牛奶中的细胞总数，由巨噬细胞、淋巴细胞、多形核嗜中性白细胞和少量乳腺组织上皮细胞等组成，白细胞约占牛体细胞数的98%～99%，其余是乳腺组织死去脱落的上皮细胞[1]。本研究以中国荷斯坦奶牛为对象来研究泌乳天数、胎次、乳成分对牛奶体细胞数量的影响及体细胞与奶牛产奶性能的关系。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验选取渭南华阴县和宝鸡陇县泌乳牛分别1 000头、948头。试验牛散栏式饲养，饲喂TMR日粮，自由饮水；每天挤奶早晚各1次，按6∶4比例混合均匀。试验牛的基本情况见表1。

表1 试验牛的基本情况

1.2 试验设计

试验牛的分组有3种，按胎次将其分为3组，一、二胎牛各自分为一组，三胎及以上奶牛为一组。按其泌乳天数分为<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。按其体细胞数分为体细胞数(104/mL)<320、20～40、40～60、60～80、80～100、>100。

1.3 测定方法与指标

陕西奶牛生产性能测定中心试验室里配备有乳成分测定仪、体细胞技术仪、牛奶尿素氮速测仪、恒温水浴箱、冷藏柜、采样瓶等。实验室依据红外原理做乳成分分析(乳脂率、乳蛋白率、尿素氮等)。体细胞数是将奶样细胞核染色后，通过电子自动计数器测定。

1.4 数据处理

试验中得到的数据均用Excel 2013软件和SPSS 21统计软件进行分析。对于试验过程中乳成分测定的异常值，剔除超过3倍标准差的测定值。

2 结果与分析

2.1 胎次与体细胞数的关系

比较不同胎次间SCC发现，一胎牛和二胎牛、三胎牛及三胎以上的牛体细胞数均值分别26.74、32.55、30.66。各个胎次间体细胞数的差异不显著(P>0.05)，且体细胞数差异都不显著(P>0.05)。各胎次间体细胞数由高到低的顺序为：二胎牛>三胎及以上牛>一胎牛，整体而言从一胎到三胎及以上体细胞数呈上升趋势，体细胞数的平均值30.38×104/mL(表2)。

表2 不同胎次间SCC比较 104/mL

注：同行相同字母表示差异不显著(P>0.05)，同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

2.2 泌乳天数与体细胞数的关系

比较不同胎次间SCC(表3)发现，Ⅰ组的体细胞数与Ⅱ、Ⅹ、Ⅺ组间差异不显著(P>0.05)；和Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ组间的体细胞数差异显著(P<0.05)，Ⅲ组体细胞数和Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ组间差异不显著(P>0.05)；Ⅳ组体细胞数和Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ组间差异不显著(P>0.05)，Ⅴ组体细胞数和Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ组间差异不显著(P>0.05)，Ⅵ组体细胞数和Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ组间差异不显著(P>0.05)，Ⅶ组体细胞数和Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ组间无显著差异(P>0.05)，Ⅸ组体细胞数和Ⅹ、Ⅺ组间无显著差异(P>0.05)，Ⅹ组体细胞数和Ⅺ组无显著差异(P>0.05)。

体细胞数在泌乳天数<30 d的时候最高，在181～210 d的时候最低，在泌乳天数在181～210 d之前体细胞数是随着泌乳天数的增加呈下降趋势，60 d之前体细胞数下降较快；在181～210 d之后体细胞数逐渐增加。

表3 不同胎次间SCC比较 104/mL

2.3 乳脂率与体细胞数的关系

牛奶中体细胞数和乳脂含量呈非线性相关，体细胞数随着乳脂含量的升高而减少(图1)。

2.4 乳蛋白率与体细胞数的关系

牛奶中的体细胞数和乳蛋白含量呈二次曲线相关，乳蛋白含量在3.0%时体细胞数最高；在乳蛋白含量低于3.0%时，体细胞数随乳蛋白含量的增加而增加，在乳蛋白含量高于3.0%时，体细胞数随乳蛋白含量的增加而减少(图2)。

2.5 尿素氮与体细胞数的关系

牛奶中的体细胞数和尿素氮含量呈线性相关，体细胞数随着尿素氮含量的增加而增加(图3)。

图1 乳脂率对体细胞数的影响

图2 乳蛋白率对体细胞的影响

图3 尿素氮对体细胞的影响

3 讨 论

3.1 胎次与体细胞数的关系分析

试验中各个胎次间体细胞数的差异不显著(P>0.05)，二胎牛的体细胞数最高，一胎牛最低，三胎及以上的牛处于两者之间。从一胎到三胎及以上牛奶体细胞数呈上升趋势。孙宇等分析了河南省某奶牛场牛群，发现体细胞数在第二胎次最低，之后随着胎次的增加，有不断增加的趋势，在第六胎次达到最高。这和日本学者的研究结果类似，即日本学者通过实践证明经产牛奶中的体细胞数要比初产牛多，而且奶牛的年龄越大，奶中的体细胞数也越多。随着年龄的增加体细胞的平均值也在增加，统计7个胎次的奶牛体细胞数总体上呈直线上升的趋势[2]。

3.2 泌乳天数与体细胞数的关系分析

王若勇等报道不同泌乳阶段体细胞数在组间没有明显差异(P>0.05).且与体细胞数间无显著相关关系(r=0.003 7)。本试验中Ⅰ组的体细胞数与Ⅱ、Ⅹ、Ⅺ组间差异不显著(P>0.05)；和Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ组间的体细胞数差异显著(P<0.05)，体细胞数随着泌乳天数的增加有先下降后增加的趋势。孙宇等报道相同:牛奶体细胞数在泌乳早期和泌乳晚期最高，在泌乳中期稳定且较低。这是因为奶牛刚产牛犊后体况不稳定，生理机能不稳定，乳成分变化较大，泌乳初期的体细胞数较高，随着奶牛泌乳天数的增加，生理机能恢复，营养供给充足，体细胞数逐渐下降,到泌乳末期由于干奶期临近，乳量减少，细胞浓度随之上升[3]。

3.3 乳脂率与体细胞数的关系分析

张慧林等的研究结果表明，牛奶中体细胞数对乳成分的影响不大。李跃等的研究结果显示，随着体细胞数含量的增加，乳脂率有升高的趋势，但各组间差异不显著。Pereira等研究表明，高体细胞数奶中，体细胞数与乳脂含量呈负相关关系、呈正相关关系或呈零相关关系。Auldist等试验显示，当牛乳中的体细胞数超过30×104个/mL时乳脂率就会缓慢下降。牛奶中体细胞数和乳脂含量呈非线性相关，体细胞数随着乳脂含量的升高而减少，Dosogne和王应安也有相同结论。牛奶中含有大量体细胞的牛奶脂肪含量下降，主要是因为奶牛乳腺上皮细胞的乳脂含量下降，而高体细胞数的脂肪水解更强，含有更多的游离脂肪酸[4]。

3.4 乳蛋白率与体细胞数的关系分析

Paura等的研究发现,体细胞评分(SCS)、乳蛋白率之间存在明显的正相关关系(r=0.275)；另外Sawa等在研究中测定了29 000头奶牛奶样后也发现体细胞数与乳蛋白率呈显著正相关；而且Marija等的研究结果也表明体细胞评分(SCS)、乳蛋白率之间存在明显的正相关关系(r=0.240)[5]。而本试验结果显示，牛奶中的体细胞数和乳蛋白含量呈二次曲线相关，乳蛋白含量在3.0%时体细胞数最高；在乳蛋白含量低于3.0%时，体细胞数随乳蛋白含量的增加而增加，在乳蛋白含量高于3.0%时，体细胞数随乳蛋白含量的增加而减少。这与Fernandes等的研究结果类似，即在第一个牧场全年总蛋白含量是随体细胞的增加呈上升趋势(P>0.05)，而在第二个牧场7月份牛乳中总蛋白含量较5月份低(P<0.05)，说明高体细胞数的牛乳中总蛋白含量下降[6]。

3.5 乳尿素氮与体细胞数的关系分析

本试验结果表明,尿素氮与体细胞数呈正相关关系，这和国外的相关报道是一致的。乳房发炎会导致受损乳房区域的血管扩张，血流缓慢，并增加血管通透性，从而导致体细胞数、乳清蛋白的蛋白质、钠和氧离子增加。一些试验表明，乳尿素氮与体细胞数呈负相关。大多数细菌、放线菌和真菌在新鲜牛奶可以生产脲酶将尿素降解。这就是为什么乳尿素氮与体细胞数呈负相关的原因。因此，乳尿素氮是否与体细胞数呈正相关或负相关，取决于乳腺炎是否增加了牛奶区的血管通透性或尿素的降解[7]。

4 结 论

各个胎次间体细胞数的差异不显著，体细胞数随着泌乳天数的增加有先下降后增加的趋势，牛奶中体细胞数和乳脂含量呈非线性相关(y=-1.4902x2+3.3341x+38.748，R2=0.949 4)；牛奶中的体细胞数和乳蛋白含量呈二次曲线相关(y=-0.6614x2+3.9817x-2.6736，R2=0.717 7)；牛奶中的体细胞数和尿素氮含量呈线性相关(y=0.9821x-10.117，R2=0.942 4)。