文/文勇立 趙佳琦
(西南民族大學(xué)青藏高原研究院)
在分類學(xué)上,牦牛屬于洞角科(Covicornia)、牛亞科(Bovinac)、牛屬(Bos)、牦牛屬(Bos gruniens)。家牦牛的祖先是野牦牛,后者經(jīng)歷了上萬(wàn)年人類馴化史,形成現(xiàn)今分布于青藏高原各地、具有不同遺傳差異的牦牛類群。牦牛主要分布于海拔3 000 m以上的青藏高原等高寒草原地區(qū)。據(jù)估計(jì),全世界現(xiàn)有牦牛1 800 萬(wàn)~2 000 萬(wàn)頭,其中95.0%以上分布在我國(guó)境內(nèi)。目前,已由國(guó)家正式命名的牦牛遺傳資源有18個(gè),其中2 個(gè)為培育品種,其余為地方原始遺傳資源。
泌乳是牦牛主要生產(chǎn)性能之一。牦牛乳具有獨(dú)特的風(fēng)味,深受消費(fèi)者青睞,也是高原牧區(qū)居民的生活必需品之一。牦牛乳具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其所含的氨基酸、脂肪酸、微量元素、鈣、磷及生物學(xué)活性物質(zhì)不僅含量高,種類齊全,且比例構(gòu)成也比較符合人體需求。
在一般情況下,母牦牛一邊帶崽,一邊產(chǎn)奶。這意味著母牦牛全天的泌乳量,部分用于哺乳犢牛(自然吸吮),余下部分才由人工擠出,作為其產(chǎn)奶量。因此,通常來(lái)說(shuō)測(cè)量獲得的牦牛泌乳量,實(shí)際上僅是其全部泌乳量的一部分,又稱為擠奶量。
1.1.1 日泌乳量
牦牛的日泌乳量見(jiàn)表1[1]??梢钥闯觯瑥?—10月,各胎次平均日泌乳量變化范圍為0.78~1.56 kg。采用非線性回歸法,對(duì)牦牛日泌乳量進(jìn)行153 天和184 天校正,校正方法見(jiàn)文勇立等(2002)[1]。結(jié)果顯示,153天(5—9月)平均日泌乳量為1.29 kg,而184 天(5—10月)日泌乳量為1.20 kg。
表1 各胎次和月份母牦牛的日泌乳量 單位:kg
表2 各胎次和月份牦牛的泌乳量及153 天和184 天校正奶量 單位:kg
圖1 母牦牛日泌乳量隨自然月份變化曲線
圖2 牦牛不同胎次月泌乳量(校正)變化曲線
牦牛的泌乳量與自然氣候的季節(jié)變化關(guān)系十分密切,平均日泌乳量隨月份變化的曲線如圖1所示[1]。由圖1可見(jiàn),泌乳曲線形似“拋物線”,從5月開(kāi)始泌乳量迅速上升(日泌乳量為0.80 kg),泌乳高峰出現(xiàn)在7月21日(日泌乳量為1.56 kg),8月緩慢下降,9月下降較快(日泌乳量為0.78 kg)。結(jié)果表明,牦牛泌乳的生理變化規(guī)律幾乎被環(huán)境變化所掩蓋,即環(huán)境作用大于生理作用,環(huán)境對(duì)牦牛泌乳量的變化發(fā)揮了決定性影響。一般認(rèn)為,牦牛泌乳量的變化特點(diǎn)與高原氣溫、牧草長(zhǎng)勢(shì)等環(huán)境條件的變化較為一致。
1.1.2 月泌乳量
牦牛各月泌乳量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2[1]??梢钥闯觯瑥?—10月,泌乳量變化范圍為24.26~48.47 kg。153 天和184天校正奶量分別為197.05和211.30 kg。
1.1.3 胎次對(duì)牦牛泌乳量的影響
牦牛的泌乳量隨胎次增加而變化的情況見(jiàn)表1、表2及圖2[1]。由表2看出,從第1胎次增加到第5胎次,牦牛的184 天泌乳量從177.62 kg增長(zhǎng)到244.98 kg。由圖2可知,從第1胎到第2胎,泌乳量增長(zhǎng)速度相對(duì)最快,從第2胎到第3胎增長(zhǎng)速度次之,第3胎以后泌乳量增長(zhǎng)速度較慢。結(jié)果表明,第3胎是牦牛泌乳量增長(zhǎng)速度的拐點(diǎn)。
不同胎次之間的泌乳量存在極顯著差異(P<0.01)[1]。進(jìn)一步分析表明,該差異主要來(lái)自第1胎次泌乳量同其他胎次之間的差異。其中,第2胎泌乳量比第1胎高22.99%(P<0.01),第3胎泌乳量比第1胎高32.88%(P<0.01),第4胎泌乳量比第1胎高36.78%(P<0.01),第5胎泌乳量比第1胎高37.92%(P<0.01)。而第2及以后胎次之間泌乳量差異不顯著(P>0.05)。
如前所述,母牦牛所分泌的全部乳汁可分為兩部分,即犢牛吸食部分和人為擠出部分。在泌乳季節(jié),犢牛一般跟隨母親放牧,既方便犢牛隨時(shí)吸食母乳,也可以使?fàn)倥1M早學(xué)會(huì)采食牧草。待到傍晚收牧后,將犢牛與母親保持隔離,直到次日清晨擠奶完畢后,才又使?fàn)倥kS母親出牧。因此,測(cè)得的泌乳量只是犢牛隔離期間的泌乳量,不能代表母牦牛的日泌乳量。日泌乳量是客觀認(rèn)識(shí)和評(píng)估牦牛生產(chǎn)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一,也是牦牛選育、科研及生產(chǎn)的科學(xué)依據(jù)。但是,由于條件限制,科研人員很難對(duì)牦牛日泌乳量進(jìn)行有效地測(cè)定。因此,建立一個(gè)簡(jiǎn)單可行的估測(cè)模型,根據(jù)測(cè)得的日泌乳量等參數(shù)來(lái)估計(jì)母牦牛的日泌乳量具有重要意義。
表3 日泌乳量估計(jì)數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
1.2.1 模型的建立
設(shè):Y為牦牛的估計(jì)日泌乳量,y1為實(shí)測(cè)日泌乳量(擠奶量),y2為犢牛吸食量;t1為在24 h內(nèi)犢牛與母親的隔離時(shí)間,t2為在24 h內(nèi)犢牛跟隨母親放牧可吸食母乳的時(shí)間,即t1+t2=24;母牦牛在t1內(nèi)的泌乳速率為v1,在t2內(nèi)的泌乳速率為v2。因此,牦牛的估計(jì)日泌乳量如公式1所示。
可以看出,公式3是可以估計(jì)母牦牛日泌乳量較準(zhǔn)確的公式。但是,由于在實(shí)際工作中測(cè)定v1和v2的難度較大,因此,該公式實(shí)用性較差。為了對(duì)公式3做進(jìn)一步簡(jiǎn)化,假定在牦牛泌乳期間的一晝夜內(nèi),泌乳的速率v變化是較小的,可以忽略不計(jì),即v1=v2。因此可以把公式3簡(jiǎn)化為公式4。
由于t2=24-t1,整理后得出公式5。
公式5是用于估計(jì)母牦牛日泌乳量較為實(shí)用的一個(gè)近似公式。只需測(cè)定母牦牛的擠奶量y1,記錄其母仔隔離時(shí)間t1,即可對(duì)母牦牛的日泌乳量Y進(jìn)行估計(jì)。在一般情況下,1 個(gè)牦牛群體中犢牛隔離時(shí)間的長(zhǎng)短往往存在一定差異,需要逐頭統(tǒng)計(jì)母仔隔離時(shí)間,才可以較準(zhǔn)確地對(duì)日泌乳量進(jìn)行估計(jì)。
但是,在實(shí)際工作中,若要對(duì)每頭犢牛的隔離時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),需要投入較多時(shí)間和人力。為了在公式5的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步簡(jiǎn)化,通過(guò)群體出牧和收牧?xí)r間來(lái)統(tǒng)計(jì)群體t1,即群體犢牛隔離時(shí)間。若采用群體t1來(lái)估計(jì)日泌乳量,可以大大減少工作量。這是由于對(duì)于相同牦牛群體,其每日出牧和收牧?xí)r間相對(duì)固定,如果不考慮個(gè)體間t1的差異,即可把公式5改寫為Y≈cy1(公式6),c看作是一個(gè)常數(shù)。
本研究團(tuán)隊(duì)曾在四川省龍日種畜場(chǎng)二隊(duì)對(duì)8 個(gè)牦牛群體的6—9月出牧和收牧?xí)r間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得知群體t1平均為12.25 h,代入可得c值為1.96,因此得到公式7。
公式7是在不考慮母牦牛個(gè)體間t1存在差異的條件下,采用群體t1對(duì)日泌乳量進(jìn)行估計(jì)。
1.2.2 模型驗(yàn)證
若要評(píng)估公式5、7的擬合度,需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。由于公式7是在公式5基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而得,因此只需對(duì)公式7的擬合度進(jìn)行驗(yàn)證,若結(jié)果較為可靠,即可不必對(duì)公式5進(jìn)行驗(yàn)證。本研究在四川省龍日種畜場(chǎng)二隊(duì)測(cè)定了20 頭未帶犢母牦牛(犢牛出生后死亡)的泌乳量,用于對(duì)公式7進(jìn)行驗(yàn)證。
1.2.3 日泌乳量和月泌乳量的估測(cè)
在測(cè)定母牦牛擠奶量的基礎(chǔ)上,應(yīng)用公式7對(duì)母牦牛日、月泌乳量進(jìn)行估計(jì),結(jié)果見(jiàn)表4及表5。
由表4看出,從5—10月,母牦牛的日泌乳量變化范圍為1.53~3.06 kg,153 天平均日泌乳量為2.53 kg,184 天平均日泌乳量為2.35 kg。
表4 不同胎次和月份母牦牛的日泌乳量估計(jì) 單位:kg
表5 不同胎次和月份母牦牛的月泌乳量估計(jì) 單位:kg
表6 牦牛乳主要營(yíng)養(yǎng)成分含量與其他乳比較 單位:%
由表5可以看出,從5—10月,母牦牛的月泌乳量變化范圍為47.55~95.00 kg,153 天平均月泌乳量為386.22 kg,184 天平均月泌乳量為414.15 kg。
牦牛乳的主要營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表6[2,3]、表7[2][6]、表8[6],牦牛乳的營(yíng)養(yǎng)成分與其他乳的比較結(jié)果見(jiàn)表6、圖3。結(jié)果顯示,牦牛乳干物質(zhì)含量為18.36%,高于其他乳,比荷斯坦牛乳(12.00%)高6 個(gè)百分點(diǎn)以上(圖3a)[2]。牦牛乳成分除乳脂率低于水牛乳(7.60%)外,均高于人乳和其他乳,比荷斯坦牛乳(3.45%)高3 個(gè)百分點(diǎn)以上(圖3b)。乳脂是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),與牛奶的風(fēng)味有關(guān),同時(shí)也是稀奶油、奶油、全脂奶粉及干酪等的主要成分。牦牛乳脂的碘值平均為34.40,8—9月最高為38.00[3]。結(jié)果表明,牦牛乳脂中不飽和脂肪酸(如油酸)含量多,脂肪較柔軟。牦牛乳蛋白質(zhì)含量為5.60%,均高于其他乳,比荷斯坦牛乳(2.79%)高近3 個(gè)百分點(diǎn)(圖3c)。乳蛋白的組成以酪蛋白為主,含量在84.00%左右[2]。酪蛋白含量高,奶酪產(chǎn)量就高,而且其凝乳性能好,對(duì)乳品加工具有重要意義[4]。牦牛乳酪蛋白有αs、β、γ和κ4 種類型,其中αs、β類型占酪蛋白的80.00%以上[2][5]。利用堿性尿素-PAGE對(duì)牦牛乳κ-CN進(jìn)行檢測(cè)[5],結(jié)果表明,其為單態(tài)基因型(BB型),這與普通牛乳(AA、AB、BB型)有很大差別。研究發(fā)現(xiàn),κ-CN BB型比其他型更能縮短凝乳時(shí)間,提高蛋白率。κ-CN的酶解產(chǎn)物是很有效的“雙歧桿菌因子”,從而推斷κ-CN可以促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng),而雙歧桿菌具有利于嬰幼兒消化和防止腹瀉的作用。此外,牦牛乳中乳糖含量為5.20%,荷斯坦牛為4.97%,前者高出后者0.23個(gè)百分點(diǎn)(圖3d)。
表7 牦牛乳的氨基酸含量及比較
圖3 牦牛、荷斯坦牛和黑犏牛乳成分含量比較
從表7可以看出,牦牛乳的18 種氨基酸含量合計(jì)為2 458 mg/100 g。各種氨基酸含量較高,且種類齊全;必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為1.038;必需氨基酸百分比含量,除賴氨酸外,均高于或者相當(dāng)于荷斯坦牛乳和山羊乳。結(jié)果表明,牦牛乳的氨基酸營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較高。
從表8可以看出,牦牛乳中維生素A、C、B1、B2、B5、B6和B12的含量分別為43 mg/100 g、3.45 mg/100 g、41 mg/100 g、160 mg/100 g、340 mg/100 g、36 mg/100 g和0.52 mg/100 g,尼克酸含量為9 mg/100 g,維生素D含量為3.10 mg/100 g,類胡蘿卜素含量為7.19 mg/g。除B5外,牦牛乳維生素含量均高于普通牛乳。
牦牛乳礦物質(zhì)含量及比較見(jiàn)表9[7],可知,牦牛乳中礦物質(zhì)K、Na、Ca、P和Mg含量分別為1 079.6 mg/L、479.1 mg/L、1 475.3 mg/L、768.2 mg/L和61.3 mg/L。牦牛乳含有較豐富的Ca,而鈣磷比接近2∶1,更易被人體吸收。
與普通牛乳比較,牦牛乳由于富含核黃素和胡蘿卜素而色澤淡黃,外觀濃厚,黏度較大。因此,牧民自制的酥油,呈現(xiàn)較深的黃色。
表8 牦牛乳中維生素含量及與其他乳比較 單位:mg/100 g
表9 牦牛乳礦物質(zhì)含量及比較 單位:mg/L
表10 牦牛乳的物理特性
牛乳的pH值將影響其諸多理化性質(zhì),因此,在加工過(guò)程中控制其pH值變化對(duì)乳品加工具有重要意義。牦牛乳與荷斯坦牛乳的緩沖性能比較[8],發(fā)現(xiàn)2 種牛乳的滴定曲線具有類似形狀,并且往前和返回滴定的曲線不一致。在pH值2.0~11.0的總積分緩沖容量同乳蛋白含量有關(guān)。在酸化過(guò)程中的最大緩沖出現(xiàn)在pH值4.2~4.8,往回滴定時(shí)最大緩沖出現(xiàn)在pH值6.3,但在先堿化后滴定中沒(méi)有出現(xiàn)在pH值6.3的緩沖峰。
牦牛乳的部分物理性質(zhì)見(jiàn)表10[2]。據(jù)報(bào)道,牦牛乳的比重為1.0346,高于山羊乳的1.0306和荷斯坦牛乳的1.0302[2]。在20 ℃時(shí),黏度為1.6~2.2 厘泊(1 厘泊=0.1 達(dá)因·秒/cm2);表面張力為45~62 達(dá)因/cm2;比熱為0.918;冰點(diǎn)為-0.680 ℃;在1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,沸點(diǎn)為100.95 ℃。但在海拔3 000 m以上,不足1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),其沸點(diǎn)為78~82 ℃。
在泌乳季節(jié),母牦牛平均日擠奶量為0.78~1.56 kg,153 天和184 天平均為1.29 kg和1.20 kg。高峰出現(xiàn)在7月21日(1.56 kg),環(huán)境因子對(duì)牦牛泌乳量的變化具有決定性影響。根據(jù)實(shí)測(cè)擠奶量對(duì)牦牛的日泌乳量進(jìn)行估測(cè),其日泌乳量為1.53~3.06 kg,153 天平均日泌乳量為2.53 kg,184 天平均日泌乳量為2.35 kg。從第1胎次到第5胎次,月產(chǎn)奶量從177.62 kg增長(zhǎng)到244.98 kg。第3胎是牦牛產(chǎn)奶量增長(zhǎng)速度的拐點(diǎn)。
牦牛乳的干物質(zhì)含量為18.36%,高于其他乳,比荷斯坦牛乳(12.00%)高6 個(gè)百分點(diǎn)以上;乳脂率除低于水牛乳(7.60%)外,均高于其他乳,比荷斯坦牛乳(3.45%)高3 個(gè)百分點(diǎn)。乳脂中不飽和脂肪酸含量較多,脂肪較柔軟;乳蛋白質(zhì)含量為5.60%,均高于其他乳,比荷斯坦牛乳(2.79%)高近3 個(gè)百分點(diǎn)。乳蛋白的組成以酪蛋白為主,含量在84.00%左右,由αs、β、γ和κ等4 種類型,其中αs、β類型占酪蛋白的80%以上。牦牛乳κ-CN為單態(tài)基因型(BB型),更能縮短凝乳時(shí)間,提高蛋白率,促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng);乳中各種氨基酸含量均較高,且種類齊全,必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為1.038。除賴氨酸含量較低外,必需氨基酸的百分比含量均高于或者相當(dāng)于荷斯坦牛乳和山羊乳;乳中維生素除B5外,其余含量均高于普通牛乳;乳中含有較豐富的Ca,鈣磷比接近2∶1,更易被人體吸收。C