德宏奶水牛初乳和常乳中五种常量元素含量的动态变化

江俊才，李卫真，王婷，杨仁丹，孙政，霍金龙，杨忠，张永云

(1.云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650201; 2.重庆市药物种植研究所，重庆 408435;3.云南农业大学动物医学院，昆明 650201; 4.云南生物制药有限公司，昆明 650503;5.云南农业大学农科专业基础实验教学示范中心，昆明 650201）

水牛乳是未来市场最具竞争力的乳品，其营养丰富，且主要营养素均高于荷斯坦牛乳[1]。在国外，如巴基斯坦和菲律宾等，水牛乳的产量较高，是颇受人们喜爱的牛乳产品，市场占有量约为70%～80%。而在国内市场上，虽然目前占据的市场比例不高，但已成为近年来新兴的牛乳饮品，且市场价格是普通牛乳的3～5倍，是一种极具开发潜力的乳品。

目前云南奶水牛存栏量位居全国第二，而德宏奶水牛是云南省特有的优良地方畜种，以德宏奶水牛做母本，与摩拉、尼里等种公牛进行杂交改良，使其产乳性能得到了较大提高[2]。因此，德宏奶水牛已由传统的单一役用方向逐步向乳、肉、役用等方面发展，特别被重视的是针对水牛乳用性能的开发。而越来越多被人们所认可和青睐的原因是水牛乳的独特风味和较高的营养价值。

乳中的重要组分是矿物质，其对新生幼畜的早期生长发育至关重要。动物分娩后最初几天内分泌的乳汁称为初乳，其含有许多功能成分，并具有特有的营养保健功能[3]。本文拟通过对德宏奶水牛初乳和常乳中常量矿物元素的动态变化进行研究，阐明其变化规律，为水牛乳的营养价值评价及水牛乳制品的综合开发利用提供一定的参考依据。

1 材料和方法

1.1 乳样的采集及处理

选取位于云南省德宏州潞西市，处于泌乳期的德宏奶水牛30头，分别采集分娩后第1、2、3、5、7天的初乳和第15、30、60、90天的常乳，每类样品取样约50mL，于4℃、4 000rpm离心15min，上层乳脂和离心管底沉淀物不取，制脱脂乳，于-20℃保存至分析。

1.2 样品的消化和测定

采用硝酸-高氯酸湿法消化法消化样品[4]，消化管中取1mL乳样，加入硝酸10mL，高氯酸1mL，在管口加盖漏斗以防过度挥发。静置2h后，放入消化炉中，于225℃加热消化2h左右，直至呈淡黄色或无色透亮澄清液体为止。待消化液体冷却，转移至50mL容量瓶中，用蒸馏水冲洗消化管内壁，少量多次，冲洗液均移入容量瓶内，然后定容至50mL。用去蒸馏水替代乳样以相同方法处理后作为样品空白对照。

用火焰光度法测定乳中K、Na含量[5]；火焰原子吸收分光光度法测定乳中Ca、Mg含量[6,7]；用磷钼酸比色法测定乳中P的含量[8]。进行元素标准溶液吸光度的测定，然后绘制标准工作曲线，对乳样中K、Na、Ca、Mg、P进行测定。样品需读数两次，然后取平均值，记录结果。

1.3 数据处理

用Excel 2007进行数据处理，数据统计使用SPSS17.0，以平均数±标准误（±SE）表示，t检验测定显著性。

2 结果与分析

2.1 不同泌乳阶段水牛乳中K的含量

如图1所示，随着泌乳天数的增加，初乳中K含量逐渐升高，在第3天达到最高。常乳中K含量随时间的延长呈现逐渐下降的趋势，并且随时间的变化在一定范围内变化。初乳中第3、5、7天K含量显著高于第1、2天（P＜0.05），初乳中K含量高于常乳，且第3、5、7天K含量极显著高于常乳（P＜0.01）。

图1 不同泌乳天数K含量

2.2 不同泌乳阶段水牛乳中Na的含量

如图2所示，Na在初乳中第1天含量最高，以后几天逐步下降并在一定范围内变化。随时间的延长，常乳中Na含量在一定范围内稳定变化，第15天略高于第30、60、90天。初乳第1、2天，Na含量显著高于第3、5、7天（P＜0.05）。且初乳中Na含量高于常乳，第1、2天Na含量极显著高于常乳（P＜0.01）。

图2 不同泌乳天数Na含量

2.3 不同泌乳阶段水牛乳中Ca的含量

如图3所示，随着泌乳天数的增加，初乳中Ca含量呈逐渐上升的趋势，在第7天达到最大值；常乳中Ca含量先有略微下降，随时间延长在第30天略有升高，随后逐渐下降趋于稳定。初乳中第7天Ca含量极显著高于第1、2、3、5天（P＜0.01）。常乳中Ca含量无显著性差异（P＞0.05），但常乳中Ca含量极显著高于初乳中第1、2、3、5天（P＜0.01），与第7天无显著性差异（P＞0.05）。

图3 不同泌乳天数Ca含量

2.4 不同泌乳阶段水牛乳中Mg的含量

图4 不同泌乳天数Mg含量

如图4所示，初乳Mg含量第1天最高，之后1～3d一直呈下降趋势。第3～7天略微上升，但含量低于第1、2天。常乳中Mg含量在第15和30天略有升高，随着时间的延长慢慢有所下降，并在一定范围内趋于稳定。初乳中Mg含量第1、2天极显著高于第3、5、7天（P＜0.01），且第1、2天Mg含量极显著高于常乳的第30、60、90天（P＜0.01）。而常乳中Mg含量显著高于初乳中的第3、5、7天（P＜0.05）。

2.5 不同泌乳阶段水牛乳中P的含量

如图5所示，初乳中P含量在第1～5天呈下降趋势，在第5天达到最低，在第6～7天略微上升并趋于稳定。在常乳从第7～30天，P的含量在一定范围内小幅波动，随时间的延长有所下降。初乳中P含量在第1、2和第7天略高于第3、5天，差异不显著（P＞0.05）。常乳中第30天P含量最高，但在常乳中差异不显著（P＞0.05）。初乳中第1天略高于常乳，第3、5天略低于常乳，第7天含量与常乳相差不大，但差异均不显著（P＞0.05）。

图5 不同泌乳天数P含量

3 讨论

乳中乳脂、乳蛋白、乳糖含量和酶活性等常随泌乳阶段不同而发生变化，本课题组在前期研究中发现水牛初乳和常乳中Fe、Cu、Zn含量不同[9]。本试验结果表明K的含量在泌乳的第3天和第7天最高，从第7天后逐渐降低并趋于稳定。钠在第1天含量最高，往后基本呈下降趋势，初乳中含量高于常乳。Na含量在整个泌乳周期中波动较大。Na是维持渗透压的主要离子，同时也是细胞外液中最主要的阳离子，而K是细胞内液中最主要的阳离子。对于不同的物种来说，Na和K均与乳糖一起呈负相关地维持体内渗透压。同时，两者都受到乳糖和蛋白质的影响，后者也同样会影响渗透压。细胞内外液的渗透压及酸碱平衡作用是由钾、钠、氯及重碳酸盐离子共同维持，此机理对保持细胞容积、确保机体内环境的稳定和维持神经肌肉的正常兴奋性具有十分重要的生理学意义。然而，对牛奶而言，在泌乳后期钾含量降低较快。大量临床研究显示，高血压的发生发展与饮食中盐（K与Na）的摄入密切相关。非肥胖高钠膳食人群高血压发病率远高于低钠膳食人群。与之相反，摄入更多的钾可能会降低高血压的发生，对血压产生有利影响。初乳中的K、Na含量高于常乳有利于幼畜内环境稳定性的维持和调节，并对其有现实性的意义。

随着泌乳天数的增加，初乳中Ca呈上升趋势，常乳中Ca含量明显高于初乳且呈一定的稳定性，在一定范围内略微变化。P在初乳中第1天含量最高且在前5d呈下降趋势，第6、7天略微上升。常乳中P含量从第7～30天在一定范围内稳定变化，泌乳后期略微有所下降。Ca是机体内含量最高的金属元素，动物体内99%的Ca主要以羟磷灰石的形式存在于骨骼中。Ca的功能包括肌肉的兴奋、血液凝固、激素释放、神经传导、心脏的调节和运动等。少量钙在体液中对机体生理生化反应起着重要的调节作用[10]。牛奶中Ca的浓度对于持续不断地维持小牛钙供应有着非常重要的作用，钙供应的减少会极大地影响小牛骨骼的机械强度。每克干骨的含钙量如果从260mg降至200mg，骨的杨氏模数即弹性就会从25降至5GPa。小牛的磷酸钙来源主要依赖于母乳的摄入量，哺乳动物哺乳期所需的磷酸钙受母牛饮食摄入的影响较小，可获得稳定的磷酸钙供应，整个泌乳期钙含量变化不大，这对小牛的骨骼健康具有重要意义。随着泌乳天数的增加，P在初乳中呈下降趋势且高于常乳，常乳中P含量在一定范围内稳定变化。P在生物体内通常以磷酸盐离子形式存在，其对所有的细胞过程都能产生影响。磷酸盐离子不仅是DNA和RNA的骨架成分及骨骼羟磷灰石的主要成分，而且参与氧化磷酸化形成ATP等能量代谢过程，同时还参与构成磷脂，并以Na2HPO4和NaH2PO4等形式参与维持体液酸碱平衡。在发达国家中，人们从乳及乳制品中摄取的磷量占摄入总磷的30%～40%[11]。而P含量不足往往会造成奶牛卵泡萎缩、屡配不孕或中途流产及产下体质虚弱的犊牛。因此重组稳定的磷补充对奶牛的生长和生殖过程至关重要。另一方面，由于P含量过高会导致锰含量不足，因此日粮中P含量过高也会降低奶牛的生殖机能。奶牛日粮中钙磷比例为1.5～2.5:1效果最好，在正常饲养下，水牛乳中Ca、P含量为1 000mg/L、1 200mg/L，而荷斯坦牛乳中Ca、P含量为1 000mg/L、700mg/L左右。

随着泌乳天数的增加，Mg在初乳中呈下降趋势并稍高于常乳，常乳中Mg含量也呈下降趋势并在一定范围内变化。Mg在人体中参与多种生理活动，如维持DNA和RNA结构的稳定性、激活体内多种酶活性、抑制神经的兴奋性及参与蛋白质合成和肌肉收缩，Mg还是骨骼和牙齿的重要组成成分并被认为有助于新生幼仔胎粪的排出。机体内Mg失衡会引起多种疾病[12]，Mg耗竭时会同时引起低钙血症和由于K排出过量导致的低钾血症，此现象说明在Ca和K内稳态调节中Mg具有非常关键的作用。Mg缺乏已被确定为人类骨质疏松症的可能危险因素。Mg缺乏会引起肌肉痉挛、心率失常、神经紊乱等症状，另一方面，Mg还具有抑制神经异常兴奋的功能，摄入过多镁会呈现麻醉状态。Mg的吸收受钙Ca、P、草酸和消化不完全脂肪的干扰，乳中的蛋白质、乳酸、维生素D等具有促进镁吸收的功能[13]。人体内只有当Ca、Mg、Na、K离子维持一定比例时，机体才能进行正常的生理活动，并表现出应有的应激反应。

本文研究结果表明，水牛初乳的营养价值高于常乳，对幼仔早期的生长发育有重要的影响，是新生幼仔最理想的食物，其天然保健作用未来可期。