東湖雜交綿羊奶不同月份常規(guī)營養(yǎng)成分及相關(guān)性分析

王 麗,宋紅衛(wèi),張 瑞 ,肖宇航,張希云,徐文芳,張金生,張 磊*,宋宇軒*

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 動物科技學(xué)院,陜西 楊凌 712100;2. 菏澤市食品藥品檢驗檢測研究院,山東 菏澤274000;3. 甘肅元生農(nóng)牧科技有限公司,甘肅 金昌 737000;4. 千陽縣畜牧獸醫(yī)工作站,陜西 寶雞721100)

隨著我國居民生活水平的提高,近年來具有高營養(yǎng)、易消化的羊乳相關(guān)產(chǎn)品廣受消費者歡迎,羊乳產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出較大的市場潛力。但我國的羊乳產(chǎn)品主要以山羊乳為主,奶源結(jié)構(gòu)較為單一[1],而綿羊乳的快速發(fā)展正逐漸打破這一局面。奶綿羊產(chǎn)業(yè)是奶羊產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,在世界各地呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。奶綿羊目前在我國西部省份已經(jīng)開始規(guī)?；B(yǎng)殖,產(chǎn)奶量亦快速增長[2]。綿羊奶屬于優(yōu)質(zhì)、高端特色奶,市場前景極為廣闊。綿羊奶的營養(yǎng)價值較高,其蛋白質(zhì)、脂肪、固形物含量均顯著高于山羊奶和牛奶,且營養(yǎng)成分較接近人乳,也是生產(chǎn)嬰兒代乳粉的理想奶源[3-5]。此外,綿羊奶比牛奶和山羊奶易消化,特別適合胃酸分泌過多、胃炎、胃潰瘍的病人以及胃腸功能差的嬰兒、老人飲用,且具有一定護(hù)膚、抗炎、抗衰老等醫(yī)療保健作用[6-7]。

泌乳性能是奶畜重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一,東佛里生羊是目前世界綿羊品種中泌乳性能最好的品種之一,已被許多國家引進(jìn)并使用其純種羊群或通過雜交提高地方品種綿羊的產(chǎn)乳性能,以促進(jìn)當(dāng)?shù)匮蚰坍a(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8-9],東佛里生羊也是我國主要引進(jìn)的奶綿羊品種。除泌乳性能外,乳品營養(yǎng)成分也是一項重要指標(biāo)。研究表明,乳品營養(yǎng)成分除受品種、營養(yǎng)、管理等相關(guān)因素影響外,其與泌乳季節(jié)也存在相關(guān)關(guān)系。程蕾等[10]研究發(fā)現(xiàn),奶牛夏季的乳脂肪、乳蛋白和干物質(zhì)含量最低;秋季的乳脂肪含量最高,且稍高于冬季;冬季的乳蛋白和干物質(zhì)含量最高。奶水牛在夏季的產(chǎn)奶量、乳脂率、總固體含量、非脂固體含量低于其他季節(jié)[11]。然而,不同地區(qū)綿羊奶成分隨泌乳月份的變化規(guī)律的相關(guān)研究仍是空白。為研究不同泌乳月份綿羊奶常規(guī)營養(yǎng)成分的變化規(guī)律,本試驗以東佛里生羊和湖羊雜交產(chǎn)生的東湖奶綿羊為研究對象,進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)成分檢測及其相關(guān)性分析,建立相關(guān)擬合模型,為更好地推廣綿羊奶,制定科學(xué)合理的奶綿羊飼養(yǎng)管理措施,提高奶綿羊生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與樣品采集

本試驗于2022年1月至12月在甘肅省金昌市元生農(nóng)牧科技有限公司奶綿羊生態(tài)牧場進(jìn)行。選擇同期發(fā)情、健康無疾病且處于同一泌乳期的東湖雜交泌乳羊,日均泌乳量在1.5～1.9 kg左右。母羊飼養(yǎng)與管理水平一致,自由飲水,定期對羊舍消毒打掃,每天觀察確保羊只的健康,日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。每月25日的08:00和18:00于奶罐中各采集混合奶樣5份,每份50 mL,連續(xù)采集12個月,共采集奶樣120份,各奶樣充分混勻后用干冰保存后運往實驗室,4 ℃低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 檢測指標(biāo)

檢測前使用恒溫水浴鍋將樣品預(yù)熱至室溫,反復(fù)震蕩搖勻,采用全自動乳品分析儀(UL40AC,杭州科大優(yōu)創(chuàng)有限公司)分別測定乳脂、乳蛋白、乳糖、總固形物、非脂固形物、密度、冰點、灰分、電導(dǎo)、pH等指標(biāo),按照儀器使用說明書進(jìn)行操作。每個樣品重復(fù)測定3次,取平均值進(jìn)行分析。同時每天對檢測儀器進(jìn)行控制樣的監(jiān)測,確保儀器準(zhǔn)確性和重復(fù)性在可控范圍內(nèi)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用Excel軟件初步進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,剔除異常數(shù)據(jù)。運用SPSS 26.0軟件的單因素方差分析中Duncan多重比較對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對各指標(biāo)間采用多項式模型擬合,運用雙變量相關(guān)中的皮爾遜(pearson)相關(guān)系數(shù)對各乳成分進(jìn)行相關(guān)性分析,以分析不同泌乳月份對乳成分的影響及各乳成分間可能存在的關(guān)聯(lián)。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05為差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。

表1 日糧組成及營養(yǎng)水平Table 1 Diet composition formula and nutritional components

2 結(jié)果與分析

2.1 不同月份奶綿羊乳成分的描述性統(tǒng)計

由表2可知,不同月份顯著影響總固形物、乳蛋白、乳脂、非脂固形物、乳糖等常規(guī)營養(yǎng)成分。在12個月中,總固形物含量在1、10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于11月達(dá)到最大值20.87;非脂固形物含量在1、10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于11月達(dá)到最大值12.94;乳蛋白在10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于11月達(dá)到最大值6.50;乳脂含量在1、10、11、12月之間不顯著但顯著高于其他月份,并于1月達(dá)到最大值8.20;乳糖含量在9、10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于10月達(dá)到最大值5.40;pH在1、2、10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于11月達(dá)到最大值7.18;灰分在1、2、10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于11月達(dá)到最大值0.96;密度在各個月份之間差異不顯著;電導(dǎo)在6、7月之間差異不顯著但顯著高于其他月份,并于7月達(dá)到最大值3.20;冰點在2、10、11、12月之間差異不顯著但顯著高于其他月份。

2.2 綿羊乳成分隨月份的變化規(guī)律

2.2.1 泌乳月份與總固形物、乳脂、非脂固形物、乳蛋白、乳糖的關(guān)系 泌乳月份與總固形物的關(guān)系見圖1A。由圖1A可見,隨著泌乳月份的增加,總固形物呈先下降后上升的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與總固形物之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與乳脂的關(guān)系見圖1B。由圖1B可見,隨著泌乳月份的增加,乳脂呈先下降后上升的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與乳脂之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與非脂固形物的關(guān)系見圖1C。由圖1C可見,隨著泌乳月份的增加,非脂固形物呈先上升后下降再上升趨于平穩(wěn)的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與非脂固形物之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與乳蛋白的關(guān)系見圖1D。由圖1D可見,泌乳隨著月份的增加,乳蛋白呈先上升后下降再上升,到11月到達(dá)峰值,之后趨于平穩(wěn)的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與乳蛋白之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與乳糖的關(guān)系見圖1E。由圖1E可見,隨著泌乳月份的增加,乳糖呈平穩(wěn)的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與乳糖之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

2.2.2 泌乳月份與pH、灰分、密度、電導(dǎo)、冰點和溫度的關(guān)系 泌乳月份與pH的關(guān)系見圖2A。由圖2A可見,隨著泌乳月份的增加,pH略有下降再上升后趨于平穩(wěn)。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與pH之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與灰分的關(guān)系見圖2B。由圖2B可見,隨著月份的增加,灰分呈先下降再上升的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與灰分之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與密度的關(guān)系見圖2C。由圖2C可見,隨著泌乳月份的增加,密度呈現(xiàn)出基本不變的趨勢。

圖1 A-E月份與總固形物、乳脂、非脂固形物、乳蛋白和乳糖的關(guān)系Fig.1 A-E Relationship between months and total solids, fat, non-fat solids,protein,and lactose

圖2 A-E月份與pH、灰分、密度、電導(dǎo)和冰點的關(guān)系Fig.2 A-E Relationship between months and pH,ash,density,conductivity and freezing point

泌乳月份與電導(dǎo)的關(guān)系見圖2D。由圖2D可見,隨著泌乳月份的增加,電導(dǎo)呈先下降再上升再下降的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與電導(dǎo)之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

泌乳月份與冰點的關(guān)系見圖2E。由圖2E可見,隨著泌乳月份的增加,冰點呈先下降再緩慢上升后下降的趨勢。根據(jù)相關(guān)系數(shù)顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),泌乳月份與冰點之間的關(guān)系為差異極顯著(P<0.01)。

2.3 綿羊乳常規(guī)營養(yǎng)成分之間的相關(guān)性分析

由表3可知,乳脂與非脂固形物、總固形物、乳糖、乳蛋白、pH、灰分之間呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與冰點呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);非脂固形物與乳糖、蛋白質(zhì)、總固形物、灰分、密度兩兩之間呈顯著正相關(guān)(P<0.05),除灰分外,均與冰點呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);pH與總固形物、非脂固形物、乳蛋白、灰分、冰點、密度呈顯著正相關(guān)(P<0.05);另外,乳蛋白與非脂固形物的相關(guān)性達(dá)0.999;電導(dǎo)率與其他指標(biāo)間無相關(guān)性。

表3 綿羊奶各乳成分兩兩間相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of each milk component in sheep milk

3 討 論

3.1 不同泌乳月份對常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

乳蛋白、乳脂、總固形物、乳糖、非脂固形物等是綿羊奶中重要的常規(guī)營養(yǎng)成分,泌乳月份對其具有一定影響,變化規(guī)律亦有所差異。

乳成分的變化受到多種因素的影響,如品種、泌乳期、飼養(yǎng)與管理等,在本研究中,所有羊只均處于同一泌乳階段,均飼喂同一種日糧,除月份差異外其余條件均相同。吳錦波等[12]研究表明,不同月份下非脂固形物、蛋白質(zhì)、乳糖等均差異顯著;楊續(xù)金等[13]研究表明,不同泌乳期對綿羊奶總固形物、乳脂影響極顯著,對蛋白質(zhì)影響顯著,對乳糖影響不顯著;李衛(wèi)娟等[14]研究表明,不同月份對山羊乳乳脂、乳蛋白、總固形物、乳糖影響顯著,這些與本研究結(jié)果基本一致。本研究結(jié)果表明,泌乳月份對乳蛋白、乳脂、總固形物、乳糖、非脂固形物的影響差異顯著。研究中部分結(jié)果不一致,可能是因為品種差異,不同品種的綿羊在基因?qū)用嫔洗嬖诓町?其乳成分也會不同;不同的泌乳期對綿羊奶乳脂、乳蛋白、乳糖也有影響。另外在泌乳初期,乳脂含量較低,而乳蛋白、乳糖含量較高。隨著泌乳時間的延長,綿羊奶乳汁中的脂肪含量逐漸增加,蛋白質(zhì)含量在泌乳期間相對穩(wěn)定,乳糖含量也相對穩(wěn)定。此外,乳房炎是一種常見的疾病,在雨水較多和日照時間較長時,這種濕熱的環(huán)境會引起綿羊乳房炎,這顯著影響乳成分的變化。

本研究中,隨著泌乳月份的增加,總固形物、非脂固形物、乳蛋白、乳脂總體呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢,而乳糖的總體變化范圍較小。乳糖還具有良好的滲透性,可以將外界水分吸收至乳腺上皮細(xì)胞中,以維持原有的濃度,因此與其他乳成分相比,乳糖含量所受到的影響相對較小[15-16]。馬友記等[16]、張林鑫等[17]、朱江江等[18]研究表明,乳脂、乳蛋白、非脂固形物隨著泌乳天數(shù)的增加,其含量呈現(xiàn)下降后上升的趨勢,這與本研究結(jié)果一致,表明東湖雜交奶綿羊符合奶綿羊泌乳的一般規(guī)律且乳品質(zhì)量較好。此外有研究表明,隨著產(chǎn)奶量的增加,乳脂含量呈下降趨勢,主要與泌乳期泌乳量的動態(tài)變化有關(guān),產(chǎn)奶量越高,乳脂含量越低[19];夏季氣溫升高容易引起熱應(yīng)激,影響奶綿羊的采食量,攝入的能量減少,乳中的營養(yǎng)成分自然也會隨之降低。乳成分是衡量奶畜經(jīng)濟(jì)價值的重要指標(biāo)[20], Li等[21]研究表明,新西蘭綿羊奶中平均乳蛋白占5.72%、脂肪占5.99%、乳糖占4.76%;趙麗麗等[22]研究表明,平均100 g綿羊奶中蛋白質(zhì)占5.7%,脂肪占7.4%,乳糖占4.8%;吳鵬等[23]研究表明,代瑞綿羊乳中蛋白占6.78%、脂肪占9.76%、乳糖占3.82%。本研究表明結(jié)果,綿羊乳蛋白占6.4%、乳脂占6.9%、乳糖占5.4%,與上述研究基本一致,部分不同的原因可能是環(huán)境、遺傳等因素。

3.2 各常規(guī)營養(yǎng)成分之間的相關(guān)性分析

奶綿羊常規(guī)營養(yǎng)成分之間存在一定的相關(guān)性,乳蛋白、乳脂、乳糖是奶中最主要的營養(yǎng)物質(zhì),是奶業(yè)核心競爭力的標(biāo)志[24]。張林鑫等[17]研究的貴州黑山羊,乳脂與乳蛋白、冰點呈顯著負(fù)相關(guān);乳蛋白與非脂固形物、乳糖、冰點呈極顯著正相關(guān),且相關(guān)性達(dá)0.999;劉志安等[25]研究表明,乳脂與乳蛋白、乳糖呈顯著負(fù)相關(guān),而與總固形物呈極顯著正相關(guān)。魏琳琳等[26]研究發(fā)現(xiàn),奶牛乳脂率與乳蛋白率呈顯著正相關(guān)。高樹新等[27]研究表明,乳蛋白率與乳脂率呈極顯著正相關(guān)。以上研究與本研究中乳脂、乳蛋白、非脂固形物、乳糖、總固形物、灰分、密度兩兩之間呈顯著正相關(guān)部分結(jié)果一致,冰點與各乳成分間呈顯著負(fù)相關(guān),表明乳脂、乳蛋白、乳糖、總固形物、非脂固形物之間關(guān)系密切,且變化趨勢也相同,均呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢,這表明泌乳月份對這五種乳成分的影響具有一致性。而產(chǎn)生不一致的原因可能是品種、環(huán)境等因素,綿羊奶中脂肪顆粒的大小和密度相對較小,更容易分散在奶中,不會與乳蛋白發(fā)生太多的競爭作用。同時,由于綿羊奶蛋白質(zhì)含量較高,更容易介導(dǎo)脂肪顆粒的分散和穩(wěn)定,這可能也會促進(jìn)乳脂和乳蛋白之間的正相關(guān)關(guān)系。此外綿羊奶還會受季節(jié)、飼料和其它生物學(xué)和環(huán)境因素的影響,這都是造成結(jié)果不一致的原因。

4 結(jié) 論

本研究中,不同泌乳月份對綿羊奶乳脂、非脂固形物、乳蛋白、乳糖、pH、灰分、電導(dǎo)、冰點均有顯著影響;同時除灰分與冰點、電導(dǎo)率與其他營養(yǎng)成分無相關(guān)性外,其余各營養(yǎng)成分間均存在相關(guān)性,乳脂與乳糖之間差異顯著,其他各乳成分兩兩之間差異極顯著,為奶綿羊的實際生產(chǎn)和綿羊乳制品的開發(fā)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。