西農(nóng)薩能奶山羊乳脂肪酸性狀影響因素分析

王琬婷，曾 鑫，岳子婷，藏賽鴿，羅 軍，李 聰

（西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，陜西省遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100）

羊乳是公認(rèn)的“乳中之王”，其口感獨(dú)特，相比于其他哺乳動物乳，羊乳的營養(yǎng)價(jià)值更為豐富，且易于吸收[1-2]。有研究表明[3]，山羊乳中含有超過200 種對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)及生物活性成分，包括乳脂、乳糖、乳蛋白、免疫球蛋白、上皮細(xì)胞生長因子（EGF）等。其中乳脂在提供能量外，還具有抗炎、調(diào)節(jié)免疫等潛在營養(yǎng)生理功能[4-5]，其營養(yǎng)價(jià)值與脂肪酸的含量和組成有關(guān)。按照脂肪酸中雙鍵的多少，可以將脂肪酸分成飽和脂肪酸（SFA）、單不飽和脂肪酸（MUFA）和多不飽和脂肪酸（PUFA）3 大類。陸東林等[6]、車娟等[7]認(rèn)為SFA 會升高血膽固醇和低密度脂蛋白濃度，除了中鏈飽和脂肪酸，其余類型的SFA 可使血壓升高，對血管功能中度有害。目前研究普遍認(rèn)為，MUFA 與PUFA 在降低膽固醇方面的能力相似[8]；MUFA 在調(diào)節(jié)血脂、降低血糖、防止記憶力下降等方面有較為明顯的作用[9-12]；PUFA 除了能夠降低膽固醇活性，其ω-3、ω-6族脂肪酸在抗癌抗腫瘤活性、免疫調(diào)節(jié)活性、促生長發(fā)育活性方面具有一定的作用。此外，大量研究表明[13-16]，羊乳中膻味的形成與乳脂肪酸組成、含量密切相關(guān)。羊乳脂肪酸組成及含量受品種、年度、季節(jié)、飼養(yǎng)方式、泌乳階段等多方面影響[17-20]。研究羊乳脂肪酸影響因素，從而對其含量進(jìn)行合理控制在營養(yǎng)健康方面有著重要意義。

本研究以西北農(nóng)林科技大學(xué)薩能羊原種場的泌乳母羊?yàn)檠芯繉ο?，探究母羊出生年度、季?jié)、胎次、泌乳階段4 個(gè)固定效應(yīng)對西農(nóng)薩能奶山羊乳脂肪酸性狀的影響，旨在為后續(xù)進(jìn)行羊乳脂肪酸含量性狀的遺傳評估及基因定位研究提供理論基礎(chǔ)，也有助于改善奶山羊乳品質(zhì)及促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 本實(shí)驗(yàn)以西北農(nóng)林科技大學(xué)薩能羊原種場出生于2010—2017 年的泌乳奶山羊?yàn)檠芯繉ο蟆?/p>

1.2 乳樣采集 采集104 只泌乳母羊乳樣，采樣日早、晚各采集1 次，將全天乳樣混合（早:晚=1:1），加入防腐劑后低溫保存帶回實(shí)驗(yàn)室，用于乳脂肪酸含量的測定，并記錄羊只相關(guān)信息便于后續(xù)數(shù)據(jù)整理。

1.3 乳脂肪酸測定

1.3.1 乳中脂肪酸的甲酯化 乳中脂肪酸的提取和甲酯化按以下步驟進(jìn)行：將低溫保存的奶樣置于自來水（室溫）中，待其完全溶解后，用力搖勻，取12 mL 乳樣置于50 mL 離心管中，加入18 mL 己烷/異丙醇混合液（二者體積比為3:2），混搖1 min，5 200 r/min 離心10 min。將上層清液移至另1 支含有8 mL 體積分?jǐn)?shù)為5%的甲醇鹽酸溶液（溶液由乙酰氯和甲醇按1:10 的體積比混合制得）的50 mL 離心管中，混勻，置于50℃培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)1.5 h。加入12 mL 冷藏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的碳酸鉀溶液，混勻至無氣泡產(chǎn)生，1 500 r/min離心10 min。將上清液移至另一新的50 mL 試管中，加入0.5 g 無水硫酸鈉，輕搖混勻后于-20℃下靜置30 min，用移液槍將上清液轉(zhuǎn)至小試管中保存，用于氣相色譜分析。

1.3.2 氣相色譜條件 用配有火焰離子化檢測器（Flame Ιonization Detector，F(xiàn)ΙD）的島津GC-7A 型氣相色譜儀，色譜柱型號為AT-FFAP（30 m×0.53 mm×1.0 μm），以Ν200 色譜工作站作為數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，分析經(jīng)甲酯化處理后乳樣的脂肪酸組成。

設(shè)定初始溫度80℃，維持2 min，然后以每分鐘升溫32℃的速度升溫至240℃，維持8 min。以氮?dú)鉃檩d氣（流速：5 mL/min），氫氣流速為60 mL/min，空氣流速為500 mL/min，作為補(bǔ)充氣體的氮?dú)饬魉贋?0 mL/min，進(jìn)樣量0.2 μL。設(shè)定進(jìn)樣口和檢測器的溫度為250℃。

根據(jù)出現(xiàn)色譜峰的保留時(shí)間，定性判斷脂肪酸種類及組成，用面積歸一法進(jìn)行脂肪酸定量分析，所得結(jié)果為每千克總脂肪酸中所含的各種脂肪酸的量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 參照已有報(bào)道[21]并結(jié)合本實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，將奶山羊泌乳階段劃分為4 個(gè)時(shí)期（表1），研究胎次范圍為1、2、3、4、5 胎及以上。

表1 泌乳階段的劃分

整理數(shù)據(jù)，剔除表型數(shù)據(jù)3 倍標(biāo)準(zhǔn)差外的極端異常值后，保留來自西北農(nóng)林科技大學(xué)薩能羊原種場出生于2010—2017 年共計(jì)104 只泌乳母羊乳脂肪酸性狀數(shù)據(jù)，即每只羊同一脂肪酸性狀1 條記錄，由于個(gè)體差異，部分羊乳中含量少的脂肪酸性狀在某些個(gè)體中并未測定出，用缺失值表示。采用SAS 9.4 軟件進(jìn)行表型的描述性統(tǒng)計(jì)分析；再采用GLM 模型進(jìn)行年度、季節(jié)、胎次、泌乳階段等固定效應(yīng)對乳脂肪酸性狀的影響分析。

對于乳脂肪酸分析所用模型如下：

其中，yijklm為第i 個(gè)母羊出生年度、第j 個(gè)母羊出生季節(jié)、第k 個(gè)產(chǎn)羔胎次、第l 個(gè)泌乳階段的泌乳羊的乳脂肪酸觀測值；μ為群體均值；αi為年度效應(yīng)（i=1～8）；βj為季節(jié)效應(yīng)（j=1～2）；γk為胎次效應(yīng)（k=1～5）；ωl為泌乳階段效應(yīng)（l=1～4）；eijklm為隨機(jī)殘差。

2 結(jié)果

2.1 各乳脂肪酸性狀的描述性統(tǒng)計(jì)量 由表2 可知，羊乳中脂肪酸以C16:0、C18:1n9c、C14:0、C18:0 和C10:0 為主，這5 種脂肪酸含量之和共占79.54%。其中，含量最高的脂肪酸為C16:0，占總脂肪酸含量的26.65%，其次為C18:1n9c 和C14:0，分別占25.02%和9.52%。以C10:0（占 比8.83%）為代表的短中鏈飽和脂肪酸（小于C14）在羊乳脂肪酸中含量較高，可達(dá)29.27%。羊乳中SFA:UFA=2.27:1，其中，MUFA:PUFA=15.52:1，可見羊乳中MUFA 含量更多。

表2 乳脂肪酸性狀描述性統(tǒng)計(jì)量

2.2 乳脂肪酸性狀固定效應(yīng)分析 由表3 可知，年度、季節(jié)效應(yīng)對C6:0、C10:0、C16:1、C18:3n3 等29 種脂肪酸含量影響均不顯著。胎次效應(yīng)對除C20:2、C23:0、C22:6n3 這3 種脂肪酸以外的34 種脂肪酸含量影響均不顯著。泌乳階段效應(yīng)對C10:0、C14:0、C18:0、C18:1n9c 等25 種脂肪酸含量均存在顯著或極顯著影響，尤其是羊乳中5 種含量最高的脂肪酸，其中，泌乳階段對C16:0 含量影響顯著，對C4:0、C10:0、C18:0、C18:1n9c 4 種脂肪酸含量影響極顯著。

表3 各固定效應(yīng)對西農(nóng)薩能奶山羊乳脂肪酸性狀的影響

對不同泌乳階段西農(nóng)薩能奶山羊乳脂肪酸性狀最小二乘分析結(jié)果見表4。泌乳階段效應(yīng)對半數(shù)以上短中鏈脂肪酸含量影響顯著，其中，C10:0、C14:0 這2 種主要脂肪酸含量均隨泌乳階段的延長呈現(xiàn)升高的趨勢，泌乳后期達(dá)到峰值，并極顯著高于泌乳前期。泌乳階段效應(yīng)對C16:0 含量的影響與前兩者類似，同樣表現(xiàn)為隨泌乳階段的延長呈現(xiàn)升高趨勢，對C18:0、C18:1n9c 含量的影響則與前三者相反，表現(xiàn)為隨泌乳階段的延長呈現(xiàn)降低趨勢，泌乳前期即為峰值，并極顯著高于泌乳后期。SFA 含量隨泌乳階段的延長逐漸升高，泌乳后期極顯著高于泌乳前期；MUFA 和PUFA 含量隨泌乳階段的延長逐漸降低，泌乳后期極顯著低于泌乳前期。

表4 不同泌乳階段西農(nóng)薩能奶山羊乳脂肪酸性狀最小二乘均值

3 討論

據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì)，2018 年中國奶山羊存欄量超過125 萬只，2018 年中國羊奶產(chǎn)量達(dá)102.2 萬t，數(shù)量十分龐大。但我國羊奶市場并不樂觀，羊奶及其制品銷售量遠(yuǎn)低于其他哺乳動物乳制品，主要原因是羊奶的“膻味”降低了國人的消費(fèi)意愿。本研究發(fā)現(xiàn)，泌乳階段效應(yīng)對乳中短中鏈脂肪酸含量存在顯著影響，其中，C4:0、C6:0 含量會隨泌乳階段的延長而降低，其他短中鏈脂肪酸含量均隨泌乳階段的延長而升高。多項(xiàng)報(bào)道表明[22-24]，羊乳中的短中鏈脂肪酸是其膻味的主要來源，因此為適應(yīng)大眾消費(fèi)需求，應(yīng)合理利用不同泌乳階段乳脂肪酸含量的特點(diǎn)，選擇泌乳早期羊乳制作風(fēng)味更佳的乳制品，從羊體本身控制膻味的產(chǎn)生，推動奶山羊產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

一般來說，奶山羊處在泌乳高峰期時(shí)機(jī)體會出現(xiàn)能量負(fù)平衡狀態(tài)，此時(shí)奶山羊會動用機(jī)體脂肪組織進(jìn)行供能，使得羊乳中長鏈脂肪酸含量呈現(xiàn)較高狀態(tài)，此后隨著采食量增加，能量攝入增多，奶山羊開始逐漸減少對體脂的消耗，因此乳中長鏈脂肪酸含量隨泌乳階段的延長而減少。本實(shí)驗(yàn)中這個(gè)趨勢在長鏈脂肪酸普遍存在，其中，C18:1n9c（油酸）含量在泌乳早期極顯著高于泌乳后期。油酸是一種公認(rèn)的“健康脂酸”，它對人體脂質(zhì)代謝和膽固醇調(diào)節(jié)都有著積極作用[25]。因此，油酸含量較高的泌乳早期羊乳對人體健康有著更積極的意義。

目前普遍認(rèn)為，就人體健康而言，較低的SFA 與UFA 比例更有益[26]，過多攝入SFA 會導(dǎo)致血管中膽固醇沉積，從而引發(fā)心腦血管疾病[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，泌乳階段對SFA:UFA 存在顯著的影響，泌乳早期UFA 含量極顯著高于泌乳后期，SFA 含量則極顯著低于泌乳后期，可導(dǎo)致膽固醇升高的C14:0（肉豆蔻酸）、C12:0（月桂酸）等流行病學(xué)較為關(guān)注的SFA 在泌乳早期含量均極顯著低于其他泌乳階段。從SFA:UFA 的比例角度可以得出泌乳早期羊乳品質(zhì)較其他泌乳階段更優(yōu)。

4 結(jié)論

本研究通過對西農(nóng)薩能羊原種場2010—2017 年出生的共計(jì)104 只泌乳奶山羊乳脂肪酸性狀的影響因素分析，揭示泌乳階段是影響西農(nóng)薩能奶山羊乳脂肪酸性狀的主要非遺傳因素之一，并從不同鏈長脂肪酸含量及SFA:UFA 角度揭示了泌乳早期的乳品質(zhì)更優(yōu)。

注：**表示差異極顯著（P＜0.01）；*表示差異顯著（P＜0.05）；ΝS 表示差異不顯著（P＞0.05）。