隨著消費者對乳制品質(zhì)量要求的不斷提升，越來越多的牧場開始關(guān)注牛奶中乳脂和乳蛋白的水平。提高乳脂、乳蛋白水平不僅可以提升牛奶品質(zhì)，還可以提高牛奶售價，為牧場帶來可觀利潤。那么如何產(chǎn)出高乳脂、高蛋白的牛奶？哪些因素會制約牛奶中的乳脂、乳蛋白的含量？如何進行調(diào)控？走進文中，一探究竟。
變化的乳成分
牛奶中乳脂和乳蛋白水平的差異約55%來自遺傳因素。近年來，許多牧場不斷追求高產(chǎn)量，在選擇遺傳性狀的時候更多的側(cè)重與產(chǎn)量相關(guān)的TPI（總性能指數(shù)），因此乳脂和乳蛋白的遺傳進展相對比較緩慢，而且牧場會使用多個型號的凍精進行選配，所以單純從遺傳角度很難改變牧場整體的乳脂、乳蛋白水平。我們希望乳脂乳蛋白水平保持穩(wěn)定，但在實際生產(chǎn)中乳脂和乳蛋白水平其實受到很多因素的影響。
采樣方法：
正確的采樣方法可以使乳指標的結(jié)果更具有代表性。牛奶取樣前必須混勻5分鐘以上。有研究表明，同一罐牛奶乳脂率會在0.0125%-0.167%之間變化，而蛋白水平基本不變，因此正確的取樣方法對乳脂檢測結(jié)果具有更重要的意義。
個體差異：
對于單頭奶牛來說，乳脂率每天都在變化。對一個2000頭的牧場進行了為期7天的乳脂率檢測，結(jié)果表明有超過一半的牛只每天的乳脂率變化會超過1.1%-2.0%，只有不到20%的牛只的乳脂率變化范圍低于1.0%。明尼蘇達大學通過注射催產(chǎn)素使奶牛連續(xù)產(chǎn)奶156小時，并不間斷檢測乳脂率，發(fā)現(xiàn)牛奶乳脂率會在1.8%到12.1%的范圍內(nèi)不穩(wěn)定變化。
擠奶時間間隔：
奶牛的擠奶時間間隔發(fā)生變化時，乳指標也會發(fā)生變化，擠奶時間間隔延長會增加產(chǎn)量但會導(dǎo)致乳脂率下降。
擠奶班次：
當擠奶時間間隔不變時，牛奶指標還是會出現(xiàn)略微的變化。由于奶牛白天運動量高于夜間，會消耗更多的能量來供能，從結(jié)果上來看早班牛奶的乳脂含量會略高于晚班牛奶。
泌乳天數(shù)：
乳脂和乳蛋白水平在初乳中的含量較高，隨著泌乳天數(shù)的延長和產(chǎn)量的提升，乳脂和乳蛋白水平逐漸下降，在泌乳天數(shù)30-60天后下降到較低點，隨后逐漸升高，在泌乳天數(shù)250天左右又會達到一個比較高的水平。
胎次：
隨著奶牛胎次的增加，牛奶產(chǎn)量和乳房感染的幾率都會相應(yīng)增加，乳脂水平也會逐漸下降，但是這種乳脂率降低的速度比較緩慢。有研究表明從頭胎到5胎次的奶牛，乳脂率每年下降約0.2%，而乳蛋白每年下降為0.02-0.05%。
氣候環(huán)境：
一般情況下，炎熱的溫度會使乳脂和乳蛋白水平降低，天氣轉(zhuǎn)涼后又逐漸恢復(fù)，總體呈曲線型變化（如下圖所示）。這可能是由于奶牛在不同氣候條件下的采食行為有區(qū)別導(dǎo)致的。如在夏季奶牛為了降低瘤胃額外產(chǎn)熱，采食量會有所下降且容易出現(xiàn)挑食現(xiàn)象。
脂肪和蛋白的來源
乳脂的來源有兩條途徑：①纖維在瘤胃中消化，產(chǎn)生以乙酸和丁酸為主的VFA（揮發(fā)性脂肪酸），丁酸被瘤胃壁組織吸收利用并轉(zhuǎn)化為β-羥基丁酸與乙酸一起合成乳脂；②血液循環(huán)中脂肪酸轉(zhuǎn)運（脂肪酸的主要獲取途徑：自身體脂動員、肝臟脂肪代謝和TMR[全混合日糧]攝入）。
瘤胃微生物可以將日糧中的蛋白轉(zhuǎn)化為微生物蛋白，而瘤胃微生物蛋白可以提供奶牛所必須的氨基酸，乳腺細胞利用葡萄糖供能來吸收、轉(zhuǎn)換氨基酸，并合成乳蛋白。作為奶牛主要的供能物質(zhì)，葡萄糖的主要來源有兩條途徑：①瘤胃中的丙酸在瘤胃中被吸收進入肝臟轉(zhuǎn)化為葡萄糖；②直接從小腸吸收。還有一種情況，如果瘤胃中產(chǎn)生的丙酸過少，為了保證產(chǎn)奶，奶牛將不得不分解氨基酸并將其轉(zhuǎn)化為葡萄糖(糖異生)來供能，所以日糧的科學搭配就顯得尤為重要。
乳脂乳蛋白的調(diào)控因素
在牧場的各種環(huán)節(jié)中，飼喂和營養(yǎng)在維持牛奶成分穩(wěn)定中起著關(guān)鍵作用。通過改變奶牛日糧配方可以在7-21天內(nèi)調(diào)整乳脂抑制的情況，而蛋白質(zhì)的變化可能需要3-6周甚至更長時間。有研究顯示，乳脂的變化可以達到0.1%-1.0%，而乳蛋白的變化則基本不超過0.1%-0.4%，因此相對而言，乳脂的可調(diào)節(jié)性更強。
瘤胃中能量和蛋白質(zhì)的水平高低是影響瘤胃發(fā)酵和乳成分的主要因素，任何影響瘤胃發(fā)酵的日糧或者管理因素都會改變牛奶的脂肪和蛋白質(zhì)水平。
日糧ME水平：
奶牛日糧配方首先考慮的是ME（代謝能）。日糧能量濃度的升高使得粗飼料水平相對下降，瘤胃產(chǎn)生丙酸的量升高，乳蛋白水平會相對增加而乳脂率降低。另一種說法是，日糧中精飼料占比越高，牛只咀嚼反芻時間就會越少，進而降低了奶牛唾液的分泌量，調(diào)節(jié)瘤胃pH值的作用隨之下降，所以額外添加小蘇打會對乳脂水平產(chǎn)生一定影響。有研究表明，在低水平粗飼料的日糧中額外添加小蘇打會維持一定的乳脂水平。
日糧NFC含量：
NFC（非纖維性碳水化合物）可消化性和能量水平高度相關(guān)。當NFC水平升高時會限制瘤胃中乙酸的產(chǎn)量進而影響乳脂。為優(yōu)化乳脂、乳蛋白水平，配方中的NFC含量一般低于45%。
日糧MP水平：
日糧中蛋白水平正常或者過量基本不會影響牛奶成分，但是值得注意的是在ME水平不變的情況下，如果只是單純的增加豆粕使得蛋白消化率下降，反而導(dǎo)致產(chǎn)奶量的下降。而蛋白供應(yīng)不足會導(dǎo)致MP（代謝蛋白）水平降低并引起乳蛋白水平的下降。
當然，不同的蛋白類型也會導(dǎo)致不同的結(jié)果，如NPN（非蛋白氮）過量、RDP（瘤胃可降解蛋白）不足、RDP中氨基酸水平的不足均會導(dǎo)致乳蛋白下降，而在日糧中RUP/RDP的動態(tài)平衡會減少奶牛對必須氨基酸的需要，使蛋白利用率較大化。
日糧粗飼料水平和peNDF含量：
日糧粗飼料水平和peNDF（物理有效中性洗滌纖維）含量也非常重要。
首先，要保證TMR中粗飼料占比在40%-45%，當然，實際上這個比例也會受到青貯用量、粗纖維質(zhì)量和加工副產(chǎn)物質(zhì)量的影響。其中uNDF240（體外發(fā)酵240小時未消化NDF）和TTNDFD（NDF全腸道消化率）的高低可以直接反映出粗飼料的品質(zhì)，現(xiàn)在也受到了越來越多的關(guān)注。
其次，一般情況下，日糧中NDF含量需要大于28%。奶牛攝入NDF的量約占體重的0.9%，日糧中NDF>28%，才能保證牛只有足夠的咀嚼時間，并促使其瘤胃產(chǎn)生足量的乙酸，進而保證乳脂的水平。
與此同時，還要關(guān)注日糧中的peNDF含量。TMR攪拌不均會導(dǎo)致peNDF水平產(chǎn)生較大的變化，從而影響乳脂和乳蛋白的水平：①TMR過粗會導(dǎo)致奶牛挑食，peNDF攝入量不足，粗飼料攝入量和反芻時間均會降低，瘤胃內(nèi)環(huán)境波動較大；②TMR過細會抑制瘤胃的新陳代謝，導(dǎo)致乳脂率和乳蛋白率降低。
日糧脂肪水平：
乳脂還有一個重要來源就是日糧中的脂肪，日糧中提供大于200g的棕櫚酸時就能保證正常的乳脂水平。日糧中普通脂肪的水平高于5%時可能會降低纖維在瘤胃中的消化率進而降低乙酸的產(chǎn)量，如果使用緩釋或過瘤胃脂肪，日糧中的脂肪含量可適當提高到6%；另外高脂肪日糧可能會引發(fā)低血糖進而發(fā)生糖異生現(xiàn)象導(dǎo)致乳蛋白水平降低。有一種極端情況，當奶牛患有亞臨床型或臨床型酮病時，體脂大量動員也會導(dǎo)致乳脂的異常升高。
飼喂管理：
生產(chǎn)管理上如有效頸夾不足、牛群密度超標、頭胎和經(jīng)產(chǎn)混飼、奶牛挑食、不定時飼喂、推料不及時、飼喂量不足、使用非TMR導(dǎo)致奶牛采食異常或者限制飼喂等都會造成乳成分的異常。奶牛的舒適度也會影響牛奶指標，比如及時清理剩料、保證有效通風、保證臥床舒適度等。
另外，更換日糧需循序漸進，讓瘤胃微生物能逐漸調(diào)整適應(yīng)。所有由于飼養(yǎng)或飼喂管理不穩(wěn)定導(dǎo)致的瘤胃微生物和VFA的產(chǎn)量減少，都會抑制乳脂和乳蛋白的合成。因此，保證采食穩(wěn)定是保證乳成分的穩(wěn)定的關(guān)鍵。
乳脂抑制
瘤胃中的多不飽和脂肪酸和瘤胃發(fā)酵內(nèi)環(huán)境的改變，是引起乳脂抑制的原因之一。
幾乎所有的不飽和脂肪酸對瘤胃微生物都是有害的，所以瘤胃微生物嘗試將多不飽和脂肪酸氫化成無害的飽和脂肪酸，而在氫化的過程中會形成不同類型的脂肪酸。如果脂肪酸在還沒有完全氫化之前通過瘤胃達到小腸并被吸收，那么它們的某些形式會導(dǎo)致乳脂合成嚴重受抑。研究表明，某些特定的18碳不飽和脂肪酸（反10、順12共軛亞油酸）是導(dǎo)致乳脂抑制的主要原因。
常見的多不飽和脂肪酸如油酸、亞油酸和亞麻酸主要來自于植物油，一些常見原料如DDGS、面包加工副產(chǎn)物等不飽和脂肪酸的含量也很高，玉米類飼料中的亞油酸含量較為豐富，一旦過量容易生成CLA（共軛亞油酸），從而抑制乳脂合成。另外苜蓿和新鮮的禾本科牧草中富含的亞麻酸也會參與生成CLA進而抑制乳脂的合成。
當然不同的日糧搭配也會產(chǎn)生不同的乳脂效果。有試驗表明，使用玉米粉等量替代高濕玉米，乳脂率有明顯提升，而使用玉米粉替代干壓片也會有這種結(jié)果。瘤胃可消化淀粉水平的升高時其實不會對奶牛造成不良影響，但瘤胃液pH值有降低的趨勢，從而抑制瘤胃不飽和脂肪酸的氫化過程進而影響乳脂水平。