牛乳中體細(xì)胞數(shù)與脂肪酸含量的相關(guān)性分析

趙小偉，楊永新，黃冬維，趙輝玲，程廣龍*

牛乳中體細(xì)胞數(shù)與脂肪酸含量的相關(guān)性分析

趙小偉，楊永新，黃冬維，趙輝玲，程廣龍*

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，安徽 合肥 230031）

目的：研究牛乳中體細(xì)胞數(shù)（somatic cell count，SCC）對乳脂肪酸含量的影響。方法：采集474 頭處于泌乳早期（30～100 d）的中國荷斯坦奶牛乳樣，測定乳中SCC及各種脂肪酸單體的含量，分析乳中SCC對脂肪酸相對含量的影響及相關(guān)性。結(jié)果：SCC極顯著影響乳中C4∶0、C16∶1、cis9, trans11-CLA和C18∶3n3脂肪酸單體的含量（P＜0.01）。同時(shí)，隨著乳中 SCC的升高，多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）的相對含量也顯著增加（P＜0.05）。相關(guān)性分析顯示乳中SCC與PUFA含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與短鏈脂 肪酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論：研究結(jié)果初步揭示了乳中SCC與乳脂肪酸相對含量的關(guān)系，為進(jìn)一步揭示SCC對牛乳品質(zhì)的影響提供了依據(jù)。

體細(xì)胞數(shù)；脂肪酸；相關(guān)性；牛乳

體細(xì)胞數(shù)（somatic cell count，SCC）是指每毫升牛奶中的細(xì)胞數(shù)量，主要由白細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、多形核嗜中性白細(xì)胞）和少量的乳腺組織上皮脫落的細(xì)胞組成。牛乳中SCC的高低可直接反映奶牛乳房的健康狀況[1]。通常牛乳中SCC的增加主要是血液中的中性粒細(xì)胞進(jìn)入感染泌乳，其中90%是多形核嗜中性白細(xì)胞，SCC越高，牛乳受病原菌污染的風(fēng)險(xiǎn)就越大[2]。一般當(dāng)牛乳中SCC含量超過2×105個(gè)/mL時(shí)，奶牛乳房組織將疑似受到細(xì)菌感染[3]，而當(dāng)SCC超過5×105個(gè)/mL時(shí)，奶牛乳房炎的發(fā)病率將會(huì)大大增加[4-5]。

SCC的高低與牛乳產(chǎn)量及品質(zhì)密切相關(guān)。已有研究表明，乳中SCC與牛乳產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)[6-10]。乳成分也發(fā)生顯著變化，如酪蛋白、乳脂肪等含量下降[11]，乳清蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白[12-13]及氧化代謝產(chǎn)物丙二醛[14-15]等含量升高。同時(shí)，伴隨著乳中SCC的升高，乳及乳制品的貯存時(shí)間也顯著降低[16-17]。脂肪酸是乳脂肪的重要組成部分，主要來源于乳腺組織的內(nèi)源從頭合成和從血液中的直接攝取[18]，奶牛乳腺組織健康與否將會(huì)間接影響乳脂肪酸的含量及組成[19]。已有研究證實(shí)，奶牛亞臨床[20-21]或臨床[22]型乳房炎對牛乳中脂肪酸含量及組成有一定的影響。而關(guān)于不同SCC條件下與乳脂肪酸相對含量的相關(guān)性研究仍然比較少。為此，開展SCC與乳脂肪酸相對含量的相關(guān)性分析，旨在進(jìn)一步揭示SCC與牛乳品質(zhì)的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛奶樣品采集：選擇 體況相近、胎次為1～4 胎、無臨床乳房炎、處于泌乳早期（30～100 d）的中國荷斯坦奶牛474 頭（來源于安徽合肥、蚌埠、滁州等地區(qū)的奶牛場，奶牛 養(yǎng)殖規(guī)模均在400 頭以上），根 據(jù)不同采樣地區(qū)奶牛場的擠奶次數(shù)，取全天混合乳樣（按早、中、晚4∶3∶3或早、晚5∶5體積比例混合）80 mL，其中50 mL加入防腐劑后4 ℃冷藏待測體細(xì)胞數(shù)，另一份30 mL分裝于3 只10 mL離心管內(nèi)凍存于-20 ℃待測乳脂肪酸組成。

1.2 儀器與設(shè)備

Matic 5000體細(xì)胞測定儀 丹麥Foss公司；6890Ⅱ氣相色譜儀 美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 SCC分析

取出冷藏在4 ℃條件下的乳樣，38 ℃水浴約20 min后，測定牛乳中 的體細(xì)胞數(shù)。

1.3.2 乳脂肪酸含量測定

取出凍存在-20 ℃條件下的乳樣，室內(nèi)常溫條件下解凍，取2 mL奶樣，利用正己烷與異丙醇的混合液提取牛乳上清液中的脂肪，然后對溶有脂肪的正己烷液體進(jìn)行酸堿甲酯化處理（重復(fù)1 次），分析方法參照Bu Dengpan等[23]。

脂肪酸甲酯利用氣相色譜儀進(jìn)行檢測，使用C17∶0為內(nèi)標(biāo) 物。采用SP-2560毛細(xì)管柱（100 m×0.25 mm，0.2 μm）結(jié)合二階程序升溫分離檢測：初始爐溫170 ℃維持30 min，隨后以1.5 ℃/min升溫至200 ℃，維持20 min，繼續(xù)以5 ℃/min升溫到220 ℃，維持20 min。注射和檢測溫度維持在240 ℃。所有脂肪酸根據(jù)已知脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)物的保留時(shí)間來確定?？傊舅峒柞ズ亢蛦我恢舅峒柞ズ堪垂剑?）～（3）計(jì)算：

式（2）、（3）中：i為外標(biāo)第i種脂肪酸；Ai為第i種脂肪酸的峰面積；Fi為第i種脂肪酸的相對校正因子。1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件進(jìn)行初步的整理，然后使用SAS 9.0統(tǒng)計(jì)軟件包中的PROC MIXED、CORR等程序進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析，顯著水平為P＜0.05，極顯著水平為P＜0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 SCC測定結(jié)果及其區(qū)間確定

表 1 不同SCC條件下樣品分布及平均值Table 1 The distribution and average values of SCC in different groups of milk samples

參考?xì)W盟、美國、澳大利亞等奶業(yè)發(fā)達(dá)國家對收購生鮮乳中SCC的限定，本研究依據(jù)乳中SCC的高低劃分為A、B、C、D和E 5 個(gè)組，各組的樣本個(gè)數(shù)、樣品百分比、SCC變化范圍及SCC平均數(shù)等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)見表1。樣品比例最大的是A組，其次是E、B、D組和C組。由此可見，乳中SCC小于2×105個(gè)/mL的奶牛占45.57%，表明奶牛健康狀況良好，乳房沒有受到病原菌的感染；乳中SCC大于4×105個(gè)/mL的奶牛占41.56%，表明這部分奶牛疑似為隱性乳房炎，存在健康隱患。

2.2 SCC對牛乳中脂肪酸含量的影響

表 2 不同SCC對牛乳中脂肪酸單體含量的影響Table 2 Effects of SCC on the contents of milk fatty acidsTable 2 Effects of SCC on the contents of milk fatty acids

由表2可知，乳中脂肪酸單體C4∶0相對含量在A組和B組極顯著高于E組（P＜0.01），即隨著乳中SCC的增加C4∶0含量呈現(xiàn)降低趨勢。C16∶1相對含量在D組和E組中極顯著高于A組和C組（P＜0.01），而與B組無顯著差異。cis9, trans11-CLA相對含量在E組中極顯著高于A、B組和C組（P＜0.01），即隨著乳中SCC的增加cis9, trans11-CLA含量呈現(xiàn)升高趨勢；另外，C18∶3n3相對含量在C組中極顯著高于A、D組和E組（P＜0.01），在B組 中極顯著高于D組和E組（P＜0.01）。乳中SCC對乳中其他脂肪酸單體的相對含量沒有顯著的影響。

表 3 不同SCC對牛乳中不同類型脂肪酸含量的影響Table 3 Effects of SCC on the contents of different types of fatty acids in milk

由表3可知，SCC可顯著影響乳中多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）（P＜0.05）的相對含量，PUFA在E組含量最高，在A組含量最低，即隨著乳中SCC的增加PUFA含量也相應(yīng)的增加。乳中SCC對乳中飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）、單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）、短鏈脂肪酸（short chain fatty acid，SCFA）（C4～C10）、中鏈脂肪酸（medium chain fatty acid，MCFA）（C11～C15，50% C16）和長鏈脂肪酸（long chain fatty acid，LCFA）（50% C16，C17～C24）的相對含量沒有顯著的影響。

2.3 SCC與各種類型脂肪酸含量間的相關(guān)性分析

表 4 SCC與各種類型脂肪酸含量間的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis between milk SCC and fatty acids

由表4可知，SCC與SFA含量呈負(fù)相關(guān)，但差異不顯著，與MUFA和PUFA含量呈正相關(guān)，僅PUFA達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01）。另外，SCC與SCFA、MCFA含量呈負(fù)相關(guān)，只有SCFA達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），與LCFA含量呈正相關(guān)，但差異均不顯著。

3 討論與結(jié)論

3.1 SCC對乳中不同脂肪酸含量的影響

牛乳中的脂肪酸源于2 條途徑，短鏈及部分中鏈脂肪酸由瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物乙酸、β-羥丁酸等在乳腺組織內(nèi)的從頭合成，其余的脂肪酸來自乳腺組織從血液中的攝取[18]。日糧種類、泌乳日齡、胎次等因素都會(huì)影響牛乳脂肪酸組成，但是奶牛機(jī)體自身健康與否也會(huì)對乳脂肪酸組成及含量產(chǎn)生影響。常玲玲等[20]研究發(fā)現(xiàn)，健康奶牛與乳房炎奶牛乳中脂肪酸差異較大，乳房炎乳中脂肪酸總含量低于正常乳，只有C16∶1含量高于正常乳，其他脂肪酸含量均低于正常乳。這可能是奶牛乳房發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí)，奶牛乳腺組織上皮細(xì)胞的數(shù)量和活性降低，進(jìn)而可能會(huì)影響脂肪酸的合成、碳鏈的延長等生物學(xué)功能[19]。

牛乳中SCC的高低可以用來反映奶牛乳腺是否有炎癥反應(yīng)，同時(shí)乳中高SCC可造成乳脂率降低[24]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SCC可顯著影響乳中C4∶0、C16∶1、C18∶3n3和PUFA的相對含量，C4∶0的相對含量表現(xiàn)下降趨勢，C16∶1和PUFA相對含量表現(xiàn)出一定的升高趨勢。毛永江等[25]研究表明，體細(xì)胞計(jì)數(shù)可顯著影響乳中C11∶0、C20∶0、C20∶3和C22∶6的相對含量，對乳中其他脂肪酸單體及SFA、MUFA、PUFA、SCFA和MCFA相對含量不產(chǎn)生影響。Miller等[22]研究發(fā)現(xiàn)，患有隱性乳房炎的奶牛乳中PUFA相對含量低于正常奶牛，而SFA和MUFA相對含量高于正常奶牛。研究結(jié)果不同的原因可能與奶牛采食的日糧及個(gè)體遺傳差異有關(guān)，所以這方面有待于進(jìn)一步的深入探討。

3.2 SCC與各種類型脂肪酸含量間的相關(guān)性分析

乳中SFA、MUFA、PUFA的含量可用于反映牛乳的營養(yǎng)價(jià)值。不飽和脂肪酸主要來源于奶牛采食的日糧和長鏈飽和脂肪酸經(jīng)過乳腺組織內(nèi)的去飽和酶的脫飽和作用2 條途徑。本研究結(jié)果經(jīng)過相關(guān)性分析表明，SCC與SFA呈負(fù)相關(guān)，與MUFA和PUFA含量呈正相關(guān)， PUFA含量達(dá)到了 顯著水平，這與毛 永江等[25]的研究 結(jié)果類似。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是當(dāng)SCC逐漸升高時(shí)，乳腺組織內(nèi)的從頭合成或去飽和酶的活性增強(qiáng)，使得PUFA含量逐漸增加，SFA含量表現(xiàn)下降趨勢，這方面還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)。

不同碳鏈長度 脂肪酸是牛乳中的重要營養(yǎng)成分，在天然的食品中，低于14碳的脂肪酸主要存在于反芻動(dòng)物乳中。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著乳中SCC升高，MCFA和LCFA相對含量有一定的增加，SCFA的相對含量減少，這與Randolph等[21]的研究結(jié)果相似。牛乳中的SCFA全部來自乳腺組織上皮細(xì)胞以瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物為前體物的從頭合成，而LCFA則主要取決于奶牛采食的日糧，當(dāng)牛乳中SCC升高時(shí)，反映奶牛乳腺組織有了一定的炎癥反應(yīng)，乳腺組織上皮細(xì)胞的功能及活性受到了影響，所以會(huì)引起內(nèi)源合成的脂肪酸減少，乳中SCFA相對含量降低，間接導(dǎo)致了LCFA相對含量升高。

綜上所述，牛乳中C4∶0的相對含量隨著SCC的升高而降低，乳中PUFA的相對含量隨著SCC的升高而增加；SCC與SCFA相對含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與PUFA相對含量呈顯著正相關(guān)。研究結(jié)果初步闡述了乳中SCC與不同脂肪酸之間的關(guān)系，為進(jìn)一步揭示SCC對牛乳品質(zhì)的影響提供了依據(jù)。

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Correlation Analysis between Somatic Cell Count and Fatty Acid Compositions in Milk of Dairy Cows

ZHAO Xiaowei, YANG Yongxin, HUANG Dongwei, ZHAO Huiling, CHENG Guanglong*
(Institute of Animal Sciences and Veterinary Medicine, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China)

Purpose: The study was carried out to investigate the correlation between somatic cell count (SCC) and the profi le of fatty acids in milk of dairy cows. Methods: Four hundred and seventy four milk samples from early lactating (30–100 days) dairy cows with no clinical mastitis were determined for SCC and milk fatty acids. The effect of S CC on the contents of milk fatty acids and the correlation between SCC and milk fatty acids were analyzed by the software SAS 9.0. Resul ts: SCC had a signifi cant effect on C16:1, cis9, trans11-CLA and C18:3n3(P ＜ 0.01). The relative levels of polyunsaturated fatty acids (PUFA) were signifi cantly positively correlated with SCC in milk (P ＜ 0.05), but a signifi cantly negative correlation was found between SCC and short-chain fatty acids (SCFA) (P ＜ 0.01). Conclusions: These results reveal a negative correlation between SCC and SCFA in milk of dairy cows.

somatic cell count; fatty acid; correlation analysis; milk

TS252.2

A

1002-6630（2015）08-0167-04

10.7506/spkx1002-6630-201508030

2014-06-13

農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（2013GB2C300216）；牛奶品質(zhì)調(diào)控及乳房炎防控技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（14C0403）

趙小偉（1985—），男，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)槟膛I養(yǎng)與飼料。E-mail：xiaowei1986mm@163.com

*通信作者：程廣龍（1964—），男，研究員，學(xué)士，研究方向?yàn)槟膛＝】叼B(yǎng)殖。E-mail：cgl0126@qq.com