諸葛瑩,李玲,唐艷,曾慶坤,林波,農(nóng)皓如
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 廣西水牛研究所,南寧 530001)
水牛乳體細(xì)胞數(shù)與理化性質(zhì)關(guān)系的研究
諸葛瑩,李玲,唐艷,曾慶坤,林波,農(nóng)皓如
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 廣西水牛研究所,南寧 530001)
測定麼拉水牛、尼里-拉菲水牛、高代三品種雜交水牛、一代雜交水牛乳中的體細(xì)胞數(shù)(Somatic Cell Count,SCC)及其理化性質(zhì),分析水牛乳SCC與理化性質(zhì)之間的關(guān)系,探討了水牛乳SCC水平對(duì)理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明:在不同SCC水平下,水牛乳蛋白質(zhì)、脂肪、總固形物、冰點(diǎn)、酒精陽性率變化不顯著,水牛乳非脂固形物、乳糖、酸度、比重隨著SCC的升高而顯著降低,隱性乳房炎患病率隨著SCC的升高而顯著增加;在所測樣品中,麼拉、尼里-拉菲水牛乳SCC>30×104mL-1,三品種雜交以及一代雜交水牛乳的SCC>50×104mL-1時(shí),非脂固形物、乳糖、酸度、比重均值以及隱性乳房炎患病率變化更顯著。
水牛乳;體細(xì)胞數(shù);理化性質(zhì)
體細(xì)胞計(jì)數(shù)(Somatic Cell Count,SCC)不僅可以反映牛奶質(zhì)量的好壞,且可以推測奶牛的健康以及奶牛場的飼養(yǎng)管理狀況,歐美許多發(fā)達(dá)國家早已將體細(xì)胞納入牛奶計(jì)價(jià)收購體系[1-2]。各國對(duì)用于加工的生鮮乳SCC均有明確要求,對(duì)牛乳中平均SCC要求最嚴(yán)格的國家是瑞士11.2×104mL-1以下,其次是芬蘭12.9×104mL-1以下,英國16×104mL-1以下,新西蘭、澳大利亞20×104mL-1,歐盟規(guī)定用于加工及銷售的牛乳SCC必須小于40×104mL-1,加拿大和美國分別為50×104mL-1及75×104mL-1。目前,國內(nèi)企業(yè)尚未將SCC列為鮮乳的檢測指標(biāo),本文通過分析水牛乳SCC及其與理化性質(zhì)的關(guān)系,探討水牛乳SCC水平對(duì)理化性質(zhì)的影響,為制訂我國生鮮水牛乳SCC的控制標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。
水牛品種:麼拉水牛225頭次、尼里-拉菲水牛267頭次、高代三品種雜交(麼拉×尼里-拉菲×本地)水牛255頭次、一代雜交水牛 (尼里-拉菲×本地,或者麼拉×本地)251頭次。
儀器與試劑:Fossomatic Minor(丹麥)體細(xì)胞分析儀,福斯MilkoScan FT120(丹麥)多功能乳品分析儀,Advanced Model 4250(美國)單通道牛奶冰點(diǎn)測試儀,濃度為0.1 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量濃度為5 g/L的酚酞乙醇溶液,堿式滴定管,PH計(jì),平面皿。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
每月中旬從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所水牛種畜場內(nèi),連續(xù)3日隨機(jī)采取處于正常泌乳期的4個(gè)品種水牛乳樣,連續(xù)測定一年。研究水牛乳體細(xì)胞數(shù)量隨季節(jié)的變化,并分別對(duì)不同品種的水牛乳樣品根據(jù)體細(xì)胞數(shù)量分為<5,5~10,10~30,30~50,50~100,>100×104mL-1共6個(gè)組,對(duì)每組中的乳樣分別測定乳成分、冰點(diǎn)、酸度、比重,同時(shí)監(jiān)測酒精陽性發(fā)生率以及隱性乳房炎發(fā)病率,研究體細(xì)胞數(shù)量與水牛乳成分與理化性質(zhì)的關(guān)系。
1.2.2 測定方法
(1)樣品前處理。每頭采集水牛乳500 mL,過濾除雜,采樣當(dāng)天完成全部理化指標(biāo)的測定。
(2)樣品理化指標(biāo)測定方法。體細(xì)胞數(shù)采用Fossomatic Minor(丹麥)體細(xì)胞分析儀測定;比重、蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、總固形物、非脂固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用福斯MilkoScan FT120(丹麥)多功能乳品分析儀測定;冰點(diǎn)采用Advanced Model 4250單通道牛奶冰點(diǎn)測試儀(美國)測定;酒精陽性實(shí)驗(yàn)采用體積分?jǐn)?shù)為64%酒精測定;酸度按照GB 5413.34-2010的方法進(jìn)行;隱性乳房炎按照GB/T 5409-85的方法進(jìn)行。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS軟件進(jìn)行ANOVA方差分析,LSD多重比較。
對(duì)不同品種水牛乳的體細(xì)胞數(shù)進(jìn)行了為期1年的跟蹤檢測,每月中旬隨機(jī)抽樣測定,其中麼拉水牛225頭次、尼里-拉菲水牛267頭次、高代三品種雜交水牛255頭次、一代雜交水牛251頭次。結(jié)果如圖1所示,各品種水牛乳在1~6月份和11~12月份其SCC均值基本小于30×104mL-1,7月開始明顯升高,10月份升至最高值,而后又降至30×104mL-1以下。一代雜交水牛乳一年中各月份SCC均值小于其他3個(gè)品種水牛乳。
表1 各品種水牛乳中SCC分組情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果
2.2.1 樣品分組情況
將水牛乳按照SCC數(shù)值分為<5,5~10,10~30,30~50,50~100,>100×104mL-1,6個(gè)樣品組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,各品種水牛乳中SCC分組情況詳見表1,麼拉水牛、尼里-拉菲水牛、三品種雜交水牛、一代雜交水牛乳中SCC數(shù)值小于30×104mL-1的比例分別為74.02%,69.8%,75.32%和71.63%, 小于50×104mL-1的比例分別為89.23%,91.02%,89.36%和91.01%, 而大于50×104mL-1的比例分別為10.77%,8.98%,10.64%和8.99%。
2.2.2 不同SCC水平下水牛乳理化性質(zhì)的變化
分組后各品種水牛乳均得到6個(gè)樣品組,分別進(jìn)行ANOVA方差分析,LSD多重比較,結(jié)果表明:隨著SCC的升高,各品種水牛乳各組中蛋白質(zhì)、脂肪、總固形物、冰點(diǎn)、酒精陽性率無顯著性變化(P>0.05),而水牛乳中非脂固形物、乳糖、酸度、比重則隨著SCC的升高而顯著降低(P<0.01),隱性乳房炎患病率隨著SCC的升高而顯著增加(P<0.01),詳見圖2(A~J)。
目前,國內(nèi)外對(duì)牛乳中SCC對(duì)蛋白質(zhì)、總固形物影響的研究存在兩種不同觀點(diǎn)。有學(xué)者認(rèn)為牛乳中SCC水平與牛乳中的蛋白質(zhì)、總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān),因?yàn)楦唧w細(xì)胞可能引起乳腺細(xì)胞受到損傷,使得血液中的部分無機(jī)鹽、蛋白等成分進(jìn)入牛乳所致,或者由于乳腺炎引起泌乳量減少而產(chǎn)生的濃縮效應(yīng)導(dǎo)致乳總固型物升高[3]。也有研究認(rèn)為牛乳中SCC水平與牛乳中的蛋白質(zhì)、總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)[4],認(rèn)為高體細(xì)胞乳中含有較多的蛋白質(zhì)水解酶,進(jìn)而分解了酪蛋白,降低了乳中酪蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù),從而引起牛乳中總蛋白質(zhì)降低。綜合上述觀點(diǎn),一方面,隨著牛乳SCC增加,牛乳腺細(xì)胞存在一定的損傷或者引起乳腺泌乳能力降低導(dǎo)致濃縮效應(yīng),導(dǎo)致牛乳蛋白質(zhì)、總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升,另一方面,乳腺細(xì)胞損傷,導(dǎo)致血液中的蛋白質(zhì)水解酶升高,降低了牛乳中的酪蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù),引起牛乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。當(dāng)這兩個(gè)方面作用達(dá)到一定平衡時(shí),牛乳中的蛋白質(zhì)保持一定的穩(wěn)定趨勢,當(dāng)一方面作用顯著于另一方面時(shí),SCC又會(huì)引起水牛乳中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加或減少。在本研究中,水牛乳SCC變化對(duì)蛋白質(zhì)、總固形物影響不顯著,特別在水牛乳SCC<50×104mL-1時(shí),SCC對(duì)蛋白質(zhì)、總固形物的影響較?。辉赟CC>50×104mL-1時(shí),麼拉水牛、尼里-拉菲水牛、三品種雜交水牛乳中的蛋白質(zhì)、總固形物 (較SCC<50×104mL-1水牛乳)呈下降趨勢,而一代雜交水牛乳中的蛋白質(zhì)、總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加 (見圖2(A)、圖2(C))。
水牛乳中的乳糖隨著SCC水平的增加而顯著降低,見圖2-E。其中,麼拉水牛及三品種雜交水牛乳在SCC>100×104mL-1時(shí),其乳糖均值降至3.7%以下。這與乳糖是泌乳的滲透調(diào)節(jié)劑有關(guān),因?yàn)槿樘遣皇怯捎诩?xì)胞合成和分泌產(chǎn)生的,隨著SCC的升高,上皮細(xì)胞載體破壞而使乳糖從牛奶滲出,造成乳中乳糖損失,導(dǎo)致水牛乳乳糖顯著下降[5]。
水牛乳中非脂固形物以及比重隨著SCC水平的增加顯著降低,如圖2(D)、圖2(H)所示。 這可能源于SCC水平增加導(dǎo)致水牛乳中乳糖以及無機(jī)鹽的顯著降低,從而降低了水牛乳的非脂固形物及比重。
水牛乳的滴定酸度隨著水牛乳中SCC水平的增加顯著降低,如圖2-F所示。水牛乳固有酸度由蛋白質(zhì)、檸檬酸鹽、磷酸鹽及二氧化碳等弱酸性物質(zhì)形成,非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)愈多,固有酸度就愈高,由微生物發(fā)酵產(chǎn)生乳酸而升高的酸度稱為發(fā)酵酸度,滴定酸度是固有酸度與發(fā)酵酸度的總和,隨著水牛乳SCC的升高,水牛乳非脂固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低導(dǎo)致其固有酸度降低,并且當(dāng)SCC升高是由于隱性乳房炎以及乳房炎發(fā)生的時(shí)候也會(huì)導(dǎo)致牛乳酸度減低[6]。
隨著水牛乳SCC的升高,水牛乳隱性乳房炎患病率顯著升高[7-8](見圖2(J))。這與牛乳中SCC與牛乳隱性乳房炎的相關(guān)性研究結(jié)論一致,目前普遍認(rèn)為荷斯坦牛乳SCC>50×104mL-1,牛乳患隱性乳房炎的幾率較大。
圖2表達(dá)了在不同SCC水平下,4個(gè)品種水牛乳中蛋白質(zhì)(A)、脂肪(B)、總固形物(C)、非脂固形物(D)、乳糖(E)、酸度(F)、冰點(diǎn)(G)、比重(H)、酒精陽性發(fā)生率(I)以及隱性乳房炎患病率(J)的變化,橫坐標(biāo)SCC水平:1,2,3,4,5,6分別代表SCC<5,5~10,10~30,30~50,50~100,>100萬6個(gè)樣品組。
通過分析SCC與水牛乳理化性質(zhì)的關(guān)系,可以初步探討SCC以及理化性質(zhì)綜合控制標(biāo)準(zhǔn)。水牛乳中SCC水平顯著影響的理化指標(biāo)為非脂固形物、乳糖、酸度、比重以及隱性乳房炎患病。從圖2(A~J)分析,當(dāng)麼拉水牛、尼里-拉菲水牛乳SCC>30×104mL-1、三品種雜交水牛以及一代雜交水牛乳SCC>50×104mL-1時(shí),水牛乳中非脂固形物、乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酸度、比重均值以及隱性乳房炎患病率變化趨勢更顯著,應(yīng)該引起水牛種畜場的重視,此時(shí),麼拉水牛乳非脂固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于9.81%±0.79%,乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4.40%±0.60%,比重小于1.0280±0.0031,酸度小于(13.28±2.78)oT;尼里-拉菲水牛乳非脂固形物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于9.28±0.77%,乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4.54±0.55%,比重小于1.0278±0.0038,酸度小于13.29±3.29oT;三品種雜交水牛乳非脂固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10.04%±0.57%,乳糖質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于4.67%±0.36%,比重小于1.0292±0.0029,酸度小于(14.53±3.43)oT;一代雜交水牛乳非脂固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10.45%±0.86%,乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4.44%±0.36%, 比重小于1.0286±0.0033, 酸度小于 (14.85±3.61)oT。
(1)季節(jié)的變化對(duì)4個(gè)品種水牛乳SCC均有一定的影響,在一年中的9月、10月份SCC最高,其他月份SCC水平較穩(wěn)定。
(2)ANOVA方差分析表明,在不同SCC水平下,4個(gè)品種水牛乳的蛋白質(zhì)、脂肪、總固形物、冰點(diǎn)、酒精陽性率均不存在顯著差異(P>0.05),水牛乳中非脂固形物、乳糖、酸度、比重隨著SCC的升高而顯著降低(P<0.01),隱性乳房炎患病率隨著SCC的升高而顯著增加(P<0.01)。
(3)當(dāng)麼拉水牛、尼里-拉菲水牛乳SCC>30×104mL-1,三品種雜交水牛以及一代雜交水牛乳SCC>50×104mL-1時(shí),水牛乳中非脂固形物、乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酸度、比重均值以及隱性乳房炎患病率參數(shù)變化趨勢更顯著,應(yīng)該引起重視。
[1]SCHUKKEN,Y H,WILSON,D J,WELCOME,F,GARRISONTIKOFSKY,L,GONZALEZ,R N.Monitoring Udder Health and Milk Qualityusing Somatic Cell Counts[J].Veterinary Research,2003,34,579-596.
[2]鄭國衛(wèi),潘鴻飛.牛奶質(zhì)量與體細(xì)胞數(shù)[J].中國奶牛,2006,12:43-45.
[3]LINDA U B,MA RINA PASOUINI A,ROBERT D.Bremel Factors Affecting Herd Milk Composition and Milk Plasmin at Four Levels of Somatic Cell Counts[J].Dairy Sci,1995,78:2186-2195.
[4]POLITIS I,NG-KWAI-Hang K F.Association Between Somatic Cell Counts of Milk and Cheese Yielding Capacity[J].J Dairy Sci,1988,71:1720-1727.
[5]史玉東,云振宇,李妍,等.牛乳中體細(xì)胞數(shù)與乳成分和部分理化性質(zhì)的相關(guān)性研究[J].中國乳品工業(yè),2007,35(1):35-38.
[6]翁鴻珍.乳與乳制品檢測技術(shù)[M].中國輕工業(yè)出版社,北京,2006:42-43.
[7]SCHEPERS A J,LAIN T J G M.Eimation of Variance Component for Somatic Cell Count to Determine Threshold for Unifection Quarter[J].Dairy Sci,1997,80:1833-1840.
[8]王希春,李培,吳金節(jié).奶牛隱性乳房炎對(duì)牛奶中體細(xì)胞數(shù)及品質(zhì)的影響[J].中國奶牛,2008:4:49-51.
Study on somatic cell count and the relationship with physical and chemical properties of buffalo milk
ZHU Ge-ying,LI Ling,TANG Yan,ZENG Qing-kun,LIN Bo,NONG Hao-ru
(Guangxi Buffalo Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530001,China)
The SCC(Somatic cell count)and its relationship with physical and chemical properties of four breeds buffalo milk including murrah,nili-ravi,three-way cross breed and two-way first filial generation were studied.The results showed that with the rise of SCC,there was no significant change (P>0.05)in protein,fat,total solids,freezing point and alcohol positive rates,the significantly reduced properties were the solid non-fat content,lactose,acidity and density (P<0.01),and the significantly increased property was recessive mastitis rates (P<0.01).There was more significant change of the mean of solid non-fat content,lactose,acidity,proportion and recessive mastitis rates when SCC>300,000 mL-1of murrah and nili-ravi milk,SCC>500 000 mL-1of three-way cross breed and two-way first filial generation buffalo milk.
buffalo milk;somatic cell count;physical and chemical properties
Q935
A
1001-2230(2012)04-0004-04
2011-11-04
水牛基(0909006),桂科攻(10100009-5A)。
諸葛瑩(1980-),女,助理研究員,研究方向?yàn)槿槠房茖W(xué)與技術(shù)。通訊作者:曾慶坤