世界乳用家畜乳汁研究進(jìn)展

文/伍佰鑫 文立華 李繼仁 黃春明 劉小平 何 芳 浣 成 李 晟 易康樂＊

（1 湖南省畜牧獸醫(yī)研究所；2 湖南省婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院；3 湖南省桃源縣漆河鎮(zhèn)農(nóng)經(jīng)站；4湖南省瀏陽(yáng)市永和鎮(zhèn)石佳山羊場(chǎng)）

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織網(wǎng)站“乳業(yè)及乳制品”欄目[1]公布，全球乳用家畜產(chǎn)奶量從1987年的5.22 億噸增加到2017年的8.28 億噸，漲幅超過58.0%。印度是乳用家畜產(chǎn)奶量最多的國(guó)家，占全球乳用家畜產(chǎn)奶量的21.00%，其次是美國(guó)、中國(guó)、巴基斯坦和巴西。全球乳用家畜產(chǎn)奶量盈余較多的國(guó)家是新西蘭、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、澳大利亞和愛爾蘭，乳用家畜產(chǎn)奶量嚴(yán)重不足的國(guó)家是中國(guó)、意大利、俄羅斯、墨西哥、阿爾及利亞和印度尼西亞。

人均乳制品年消費(fèi)量超過150.00 kg的國(guó)家和地區(qū)是阿根廷、亞美尼亞、澳大利亞、哥斯達(dá)黎加、歐洲、以色列、吉爾吉斯斯坦、北美和巴基斯坦；30.00～150.00 kg的國(guó)家和地區(qū)是印度、伊朗、日本、肯尼亞、墨西哥、蒙古、新西蘭、非洲北部和南部、地中海東部沿岸大部分地區(qū)、拉丁美洲和加勒比大部分地區(qū)；少于30.00 kg的國(guó)家是越南、塞內(nèi)加爾、非洲中部大多數(shù)國(guó)家、大多數(shù)東亞和東南亞國(guó)家。

世界家畜乳汁絕大多數(shù)產(chǎn)自奶牛、水牛、山羊、綿羊和駱駝，很少產(chǎn)自牦牛、馬、馴鹿和驢。奶牛的產(chǎn)奶量占乳用家畜總產(chǎn)奶量的82.00%，其次是水牛（14.00%）、山羊（2.00%）、綿羊（1.00%）和駱駝（0.30%）。

1 牛

1.1 奶牛

荷斯坦牛和娟珊牛等乳用品種牛的產(chǎn)奶量高，但不適應(yīng)苛刻的環(huán)境，需要較高水平的飼養(yǎng)管理和疾病防控水平。地方品種牛雖然適應(yīng)高溫環(huán)境和劣質(zhì)飼料并可抵抗寄生蟲等疾病，但產(chǎn)奶量較低。一般熟知的“奶?！笔侵负伤固古?，但實(shí)際上還應(yīng)包括娟珊牛等乳用品種牛及其雜交改良牛。阿富汗、孟加拉國(guó)、埃塞俄比亞和尼日利亞的奶牛年均單產(chǎn)不超過500.00 kg；伊朗、秘魯和越南的奶牛年均單產(chǎn)超過2000.00 kg。20世紀(jì)以來(lái)，乳用品種公牛用來(lái)與地方品種母牛雜交，以獲得較高產(chǎn)奶量和適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的乳用品種牛。目前，荷斯坦牛分布在全球150 多個(gè)國(guó)家。

波蘭Z e n o n等研究人員給泌乳期荷斯坦牛飼喂基于玉米青貯飼料、苜蓿青草和干草、以及酒糟的全混合日糧T M R（凈能7.1 5 M J/k g、粗蛋白18.00%），305 天產(chǎn)奶量超過10 000.00 kg，305 天能量校正乳（BCM）產(chǎn)量高達(dá)12 987.00 kg；BCM（kg）=產(chǎn)奶量（kg）×[0.383×乳脂率+0.242×乳蛋白率+0.783]÷3.140[2]。說(shuō)明荷斯坦牛的產(chǎn)奶潛力在10 000.00 kg以上，上述一些國(guó)家的奶牛產(chǎn)奶量較低，主要原因可能是年均氣溫高和飼養(yǎng)管理水平低（尤其缺乏優(yōu)質(zhì)飼料）導(dǎo)致的。

大型牧草地放牧的荷斯坦牛生產(chǎn)的牛奶中，主要微量元素分別是鈣1 273.21 μg/mL、磷813.25 μg/mL、鎂93.66 μg/mL、鋅2.043 μg/mL、銅0.0221 μg/mL、鐵0.1400 μg/mL、硒0.0115 μg/mL和錳0.0098 μg/mL；有毒重金屬鉛和鎘的含量分別是0.0363 μg/mL和0.0033 μg/mL[3]。游離低聚糖（寡糖）是人類母乳的關(guān)鍵成分，能夠促進(jìn)腸道有益菌的生長(zhǎng)、參與腦的發(fā)育、抗致疾病，對(duì)新生兒健康有多種作用。然而，與人乳相比，荷斯坦牛乳中含有較多的中性低聚糖，總的低聚糖濃度低；因此通常用荷斯坦牛乳制作的嬰幼兒配方奶粉質(zhì)量也較低。娟珊牛乳中含有較多唾液化和中性巖藻糖基化的低聚糖，總的低聚糖濃度較高，運(yùn)用娟珊牛乳制作嬰幼兒配方奶粉，可以增強(qiáng)其中的低聚糖功能[4]。

富含天然抗氧化劑的乳制品可以預(yù)防慢性疾病和延緩衰老，對(duì)牛脂鈣蛋白-2基因的多態(tài)性研究發(fā)現(xiàn)，LCN2基因位于g.98793763G＞C基因點(diǎn)的CC基因型母牛，生產(chǎn)的牛奶抗氧化能力顯著高于GC和GG基因型母牛，通過基因選擇和育種繁殖，可望顯著提高牛奶的抗氧化能力[5]。

表1 水牛奶與荷斯坦牛奶營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比（%）

1.2 奶水牛

世界水牛總數(shù)約為1 168.00 萬(wàn)頭，亞洲占95.00%以上、非洲占2.00%（其中埃及最多）、南美洲占2.00%、澳大利亞和歐洲占2.00%以下。水牛分為河流水牛和沼澤水牛兩個(gè)亞種，河流水牛占世界水?？倲?shù)的70.00%左右。印度和巴基斯坦河流水牛的產(chǎn)奶量占有很大的比重。河流水牛的單產(chǎn)通常是1 500.00～4 500.00 kg，生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)20 年。20世紀(jì)以來(lái)，保加利亞、中國(guó)、埃及、印度和巴基斯坦一直在努力提高河流水牛的產(chǎn)奶量。知名的奶水牛品種包括穆拉（Murrah）、尼利-拉維（Nili-Ravi）、孔迪（Kundi）、蘇爾蒂（Surti）、賈法拉巴迪（Jaffarabadi）、巴達(dá)瓦里（Bhadawari）和邁赫薩納（Mehsana）。

水牛奶中的主要營(yíng)養(yǎng)含量都比荷斯坦牛奶高（表1），此外，水牛奶還含有較高濃度的維生素C和E、硒、鋅、酪氨酸和半胱氨酸，其過氧化氫酶活性也是荷斯坦牛奶的2～4 倍，總抗氧化能力強(qiáng)于荷斯坦牛奶[6]。

2 羊

世界奶山羊總數(shù)為2.02 億頭，其中52.00%分布在亞洲國(guó)家，但日均產(chǎn)奶量只有歐洲的26.00%（亞洲762 g/天、歐洲2 901 g/天）[7]，亞洲奶山羊的年均產(chǎn)奶量是278.13 kg，歐洲是1 058.87 kg。分布最廣的奶山羊品種是薩能（Saanen）山羊、安哥拉-努比亞（Angla-Nubian）山羊、托根伯格（Toggenburg）山羊、阿爾卑斯山羊和西非矮山羊（West African Dwarf）。奶山羊存欄最多的國(guó)家是孟加拉國(guó)、印度和馬里。主要的山羊奶生產(chǎn)國(guó)家是印度、孟加拉國(guó)和巴基斯坦，其中孟加拉國(guó)的奶山羊年均產(chǎn)奶37.00 kg左右，印度和巴基斯坦的奶山羊年均產(chǎn)奶超過100.00 kg。

薩能奶山羊（3～4歲、平均體重45.13 kg）舍飼在地板有稻草墊料的羊棚，泌乳開始后第20～80天期間的平均日產(chǎn)奶量為1.50 kg，乳脂率4.10%～4.80%、乳蛋白率3.30%～3.70%、乳糖率4.50%～4.60%、總固形物含量13.10%～13.90%、冰點(diǎn)下降度0.50 ℃、密度1 028.20～1 032.70 kg/m3、酸度6.10～6.50 °SH、游離脂肪酸含量0.30～0.50 mEq/L、酪蛋白含量2.60%～2.90%、體細(xì)胞數(shù)23.61～68.67 萬(wàn)個(gè)/mL、總好氧菌落2.00～4.10 萬(wàn)CFU/mL、乳酸菌0.013～0.150 萬(wàn)CFU/mL、脂肪細(xì)胞因子（Adiponectin）2.40～3.90 μg/mL、抵抗素（Resistin）5.20～6.50 ng/mL、瘦蛋白（Leptin）含量7.60～11.00 ng/mL；血液參數(shù)測(cè)定結(jié)果為：血漿脂肪細(xì)胞因子26.20～33.00 μg/mL、血漿抵抗素29.80～33.60 ng/mL、血漿瘦蛋白43.70～54.20 ng/mL、血漿C反應(yīng)蛋白（炎癥標(biāo)志物）2.40～2.70 mg/L、血清總蛋白57.00～65.00 g/L、血清膽固醇1.20～1.80 mmol/L、血清總脂質(zhì)1.30～2.20 g/L。研究者宣稱：奶山羊血液C反應(yīng)蛋白濃度與血清瘦蛋白和抵抗素濃度呈正相關(guān)，與脂肪細(xì)胞因子的濃度呈負(fù)相關(guān)；脂肪細(xì)胞因子的濃度與體細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明脂肪細(xì)胞因子的變化可能與泌乳山羊的乳房健康有關(guān)[8]。也可以這樣說(shuō)，體細(xì)胞數(shù)值越小，脂肪細(xì)胞因子的濃度越高，乳房越健康；反之亦然。

乳用綿羊的產(chǎn)奶量比奶山羊低。乳用綿羊品種包括阿瓦西（Awassi）、東弗里西亞（East Friesian）和拉考萊（Lacaune）。乳用綿羊存欄最多的國(guó)家是中國(guó)、敘利亞、伊朗、土耳其和阿爾及利亞；主要的綿羊奶生產(chǎn)國(guó)家是中國(guó)、土耳其和希臘。希臘乳用綿羊品種希俄斯（Chios）的平均日產(chǎn)奶量是（1.91±0.71） kg[9]，因此，年均產(chǎn)奶量為697.15 kg。運(yùn)用高通量轉(zhuǎn)錄組序列（RNA-Seq核糖核酸測(cè)序）技術(shù)手段，發(fā)現(xiàn)綿羊奶體細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中共有216 637 個(gè)變體，其中57 795 個(gè)變體所處的位置點(diǎn)與產(chǎn)奶量、乳蛋白率和乳脂率相關(guān)；編碼主要的乳蛋白和參與脂代謝的分子，分別有504 個(gè)和1 063個(gè)變體；這一發(fā)現(xiàn)將有助于基因選擇在乳用綿羊和其他乳畜育種方面的應(yīng)用[10]。

3 駱駝

世界駱駝總數(shù)約有3 500.00 萬(wàn)頭。在撒哈拉以南的非洲，駱駝乳占全部家畜乳產(chǎn)量的5.00%。索馬里是世界上最大的駱駝乳生產(chǎn)國(guó)，其次是肯尼亞和馬里。駱駝原產(chǎn)于非洲和亞洲游牧民族，有兩個(gè)品種：一種是阿拉伯駱駝或單峰駱駝（Camelus Dromedarius），又稱為平原駱駝；另外一種是雙峰駝（Camelus Bactrianus），又稱為山地駱駝。駱駝比其他乳用家畜更能在采食劣質(zhì)飼料的條件下，較小影響產(chǎn)奶量， 駱駝的泌乳期（8～18 個(gè)月）產(chǎn)奶量一般是1 000～2 700 kg（非洲）；駱駝在泌乳期的第2～3個(gè)月達(dá)到產(chǎn)乳高峰值，泌乳曲線與奶牛相似，但駱駝?dòng)懈映志玫拿谌樾阅?。單峰駱駝的產(chǎn)奶量通常比雙峰駱駝高得多，已經(jīng)有越來(lái)越多的地區(qū)開始進(jìn)行乳用駱駝集約化飼養(yǎng)。

駱駝乳的pH值為6.43～6.60、密度1.028～1.030 k g/L、酸度1 3～1 7 °D、乳蛋白率3.2 2～3.3 0%、乳脂率3.3 0～3.9 0%、乳糖率4.5 6～5.6 0%、粗灰分0.7 9～0.8 3%、類黃酮27.00～30.15 mgEQ/L、多酚33.00～37.85 mgGAE/L、維生素C 23.00～30.00 mg/L；駱駝乳還含有豐富的煙酸、必需氨基酸（戊氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸）、不飽和脂肪酸、抗菌因子（溶菌酶、乳過氧化物酶和乳鐵蛋白）、前列腺素和胰島素。駱駝奶的酸度略低于牛奶（18 °D）和羊奶（17 °D），類黃酮高于牛奶（25.30 mgEQ/L）但低于羊奶（31.30 mgEQ/L），密度略低于牛奶和羊奶。駱駝奶可輔助治療人類結(jié)核病、糖尿病、肝病、呼吸道疾病、兒童腹瀉、膽結(jié)石、神經(jīng)紊亂、全身疲勞和胃潰瘍等[11]。

4 牦牛

牦牛是蒙古鮮奶和乳制品的主要來(lái)源。牦牛主要生活在“世界屋脊”的青藏高原，能夠在高海拔、低氧、極端寒冷（零下40 ℃）和冬季飼料短缺情況下生存。牦牛年均產(chǎn)奶量是150～500 kg，泌乳期可持續(xù)到次年。牦牛在冬季不會(huì)干奶，每月仍有2～4 kg的產(chǎn)奶量。次年的產(chǎn)奶量只有第1年的1/2～2/3。目前沒有專門的乳用牦牛品種。

牦牛奶的平均乳脂率為6.12%、乳蛋白率4.95%、乳糖率5.03%、粗灰分含量0.79%、總固形物含量16.88%。牦牛的乳蛋白率遠(yuǎn)高于荷斯坦牛奶，與水牛奶相似；除磷含量低于牛奶外，其余含量都高于牛奶（表2）?？偟膩?lái)說(shuō)，寒季牦牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分高于暖季[12]。

表2 牦牛奶與荷斯坦牛奶營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比

5 馬和驢

乳用馬通常生活在涼爽地區(qū)，乳用驢則生活在干旱-半干旱的地區(qū)。中亞草原地區(qū)的居民用馬奶發(fā)酵制酒飲用，馬奶也是蒙古牧民的動(dòng)物蛋白來(lái)源，但馬奶需要每天擠5～6 次，耗時(shí)、耗體力。驢奶的消費(fèi)已變得微不足道，在某些非洲國(guó)家，驢奶僅用于醫(yī)療目的。

馬奶的β-酪蛋白含量為1.22～1.74 g/L，馬奶體細(xì)胞是定量實(shí)時(shí)PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）分析中mRNA（信使核糖核酸）的重要來(lái)源[13]。馬奶含有48 種結(jié)構(gòu)（包括異構(gòu)體和失配體）的低聚糖（寡糖），其中7 種在其他動(dòng)物乳汁未曾發(fā)現(xiàn)過；乳用馬在泌乳期內(nèi)，馬奶中的中性和巖藻糖基化低聚糖含量逐漸增加，酸性低聚糖含量逐漸下降，總的低聚糖濃度在泌乳第1和第7天分別是217.80 mg/L和79.80 mg/L；馬奶獨(dú)有的低聚糖可能更加有利于新生兒的腸道微生物群和早期發(fā)育[14]。驢奶的乳脂率1.20%、乳蛋白率2.14%、乳糖率5.90%、粗灰分含量0.42%、酪蛋白含量41.30%（極高于牛奶的2.80%和人乳的0.50%）、乳清蛋白含量49.08%（極高于牛奶的0.70% 和人乳的0.70%）、?；撬?.870 mg/100g（高于牛奶的0.097 mg/100 g、低于人乳的6.12 mg/100 g）。驢奶的乳糖率接近于人乳（6.30%～7.00%），酪蛋白與乳清蛋白的比例為70.3∶100，接近人乳（71.4∶100），低于牛奶（400∶100），?；撬崮艽龠M(jìn)嬰兒的大腦發(fā)育、神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺完美，因此，適合嬰幼兒食用。餐后血糖反應(yīng)值低于55的食物稱為低血糖食物，驢奶的餐后血糖反應(yīng)值為46，因此，也適合糖尿病患者食用[15]。

6 小結(jié)

綜上所述，世界乳用家畜仍然是荷斯坦牛及其雜交改良牛占主導(dǎo)地位，隨著世界人口的增長(zhǎng)和人們對(duì)乳品多樣性和質(zhì)量的追求，水牛、山羊、綿羊、駱駝、牦牛、馬和驢都將用來(lái)生產(chǎn)原料奶。研究?jī)?nèi)容已從乳脂、乳蛋白和乳糖等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)向游離脂肪酸、脂肪細(xì)胞因子、體細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中與產(chǎn)奶量相關(guān)的變體、低聚糖（寡糖）、?；撬帷⑽⒘吭睾陀卸局亟饘伲ㄣU和鎘）。未來(lái)將通過基因選擇改良乳用家畜的生產(chǎn)性能。