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學術園地

影響生乳組成分的因子

王思涵 李國華 賈玉祥編譯

一、生乳組成分的重要性

　　根據乳品加工廠收購生乳原料之驗收及計價要點，其中生乳計價的高低與生乳組成分有很大的關聯性，生乳組成除了會影響到酪農的直接收益外，也可以藉由生乳組成分了解牛群健康、營養與管理的優劣，以乳牛群整體而言，其乳蛋白與乳脂肪在生乳中的含量兩者是正相關的，只有在各不同品種的乳牛，其生乳蛋白質與脂肪的含量才會有平均值上的差異（表1）。荷蘭牛之乳蛋白與乳脂肪含量為在各乳牛品種中最低，而娟珊牛與更賽牛則為最高，但是荷蘭牛是所有乳牛品種當中其產乳量是最高的。因此，各牛群間之乳蛋白與乳脂肪會有很大的差異，根據美國乳牛協會收集2004年牛群生乳組成份的資料結果顯示，乳蛋白變化範圍為1.57-4.66%，平均值為3.05%；乳脂肪變化範圍為1.77-5.98%，平均值為3.76%。以上的數據顯示，若沒有將乳牛品種區分開時，乳蛋白與乳脂肪在乳牛品種間的變化範圍是很大的。圖1中帶狀範圍代表一個標準偏差的範圍，範圍中之實線表示一個月的平均值。歷經三年的研究統計，乳脂肪平均為3.76±0.32%（藍色），乳蛋白平均3.05±0.19%（橙色）（Bailey et al., 2005）。

表1.各不同品種之乳牛其生乳平均蛋白質與脂肪的含量

品　種	脂肪%	蛋白質%	脂肪/蛋白質1
愛爾夏	3.86	3.18	1.21
瑞士黃牛	4.04	3.38	1.2
更賽牛	4.51	3.37	1.34
荷蘭牛	3.65	3.06	1.19
娟珊牛	4.60	3.59	1.28
資料來源：USDA-AIPL 乳牛群性能改進計畫2004年統計資料1脂肪蛋白質比

　

圖1. 將各不同品種的乳牛之乳脂肪和乳蛋白含量與各月份之變化。

二、影響生乳組成分的因子
　　有許多因子會影響到生乳乳蛋白、乳脂肪與其他組成分的含量，因此飼養者常利用營養、飼養管理等因子來調整生乳組成分。藉由了解各乳牛品種間之乳組成的平均值，來改進牛群中低於乳組成平均值的牛隻。例如：若所飼養的牛群（假設為荷蘭牛）其乳組成分平均值皆高於該品種（荷蘭牛）之乳組成分平均值，表示飼養管理與營養有達成乳組成分的水準，此時可進一步把生產目標訂定在增加產乳量，以增加乳蛋白與乳脂肪的總量。

（一）營養性因子與飼養管理策略對於生乳組成分之影響
　　影響生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量，最常見的原因為營養與飼養管理所造成的變化。然而，飼養管理的改變可以直接明顯地影響乳蛋白與乳脂肪的含量。當日糧異常改變時，乳脂肪會在7-21天內明顯下降，而乳蛋白會在3-6週左右出現變化。營養或配方比例與乳蛋白、乳脂肪間有強烈的關聯性，當日糧配方比例更改0.1-0.4百分比時對於乳脂肪的影響約造成0.1-1.0百分比的變化。有鑑於此，營養與飼養管理相較於基因遺傳而言對於乳蛋白、乳脂肪是較直接顯著的影響的。

1. 生乳成分是從何而來
　　纖維在瘤胃中消化會產生揮發性脂肪酸(volatile fatty acids, VFAs)、乙酸與丁酸。丁酸為能量供應，多數丁酸轉換為ß去氫基丁酸給瘤胃組織利用。生乳中大約有一半以上的乳脂肪生合成是由乙酸與ß去氫基丁酸而來；其餘一半的乳脂肪是來自於血液中的脂肪酸。這些血液中的脂肪酸主要來自於身體脂肪的代謝、從日糧代謝吸收及肝臟中的脂肪代謝而來。

　　瘤胃微生物將日糧中的蛋白質轉化為瘤胃微生物蛋白質，這些微生物蛋白質是母牛身體所需之必須胺基酸的主要來源，這些胺基酸又被乳腺利用來製作成生乳中的乳蛋白，但在此過程中是需要葡萄糖提供能量來支援乳蛋白的合成反應。葡萄糖的來源可以從肝臟中將揮發性脂肪酸或丙酸合成而來，或直接從小腸吸收而來。如果從瘤胃中被吸收的丙酸過少，牛隻必須將胺基酸裂解再轉換成葡萄糖，這個過程稱為葡萄糖新生作用，這種作用機制下會造成可被用於製成乳蛋白之胺基酸的供應量會被減少。除此之外，血液中的一些白蛋白與免疫球蛋白直接地由血液轉移到牛乳中。

2. 瘤胃功能的影響
　　在一定給飼時間內，瘤胃內容物中蛋白質與能量的含量，是影響瘤胃發酵的主要因子，因此也會影響生乳的組成分。任何會影響瘤胃發酵之飼糧或飼養管理因子，皆可以改變生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量。持續提供充足的能量、蛋白質、平衡快速發酵的碳水化合物與有效的纖維，是維持合適之各生乳組成分含量的關鍵。

3. 飼養管理的影響
　　任何會導致乳牛吃料異常或採食受到限制的狀況下，將會影響其生乳組成分。例如:餵飼槽空間過度擁擠、不同年齡層的女牛混養一起或過度飽和之擁擠的空間、容易導致挑料的日糧給予方式、在沒有完全混合日糧的系統下，給料或掃料不足。沒有使用完全混合日糧的給料順序，應以蛋白質原料為優先、次為能量原料與最後為芻料，這樣可以讓牛隻慢慢採食，每日兩次每次進行10-15分鐘，或是在部分時段讓牛隻吃高穀物料同時全天候給予高芻料之搭配。重要的是要確保每日給予的料要新鮮且要維持20小時左右，有酸敗的飼糧要移除以避免牛群採食，在熱季時牛隻採食區應加裝遮蔭設施以維持牛群之正常採食量，通風不良或不舒適的環境皆會造成牛隻採食量下降，進而降低生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量。飼養管理的重點是，日糧在進行更改時應採用漸進方式，讓瘤胃微生物有足夠的時間去適應新的日糧。任何會降低瘤胃微生物蛋白的產量如營養或飼養管理不平衡時，將會造成生乳中乳蛋白下降，這是因為瘤胃中脂肪的消化受到抑制導致揮發性脂肪酸產生受限制，進而造成瘤胃微生物蛋白減少。

4. 牛隻體型的影響
　　適當的體型是支持高產乳量牛隻最重要的關鍵，高產乳量的牛隻可以利用身體貯存的營養物質來支撐牛乳的生產。如果體型不佳，其產乳量與乳組成份必定會受到影響。另一方面而言，過胖的體型除增加代謝問題的發生外也會增加產犢的困難度。在泌乳初期會有一段時間可以發現牛隻體重減少而乳脂肪是上升的;而在泌乳末期時無論胖或瘦的牛隻其乳脂肪皆是下降的。若牛隻屬於過度肥胖或是過度削瘦時，其乳蛋白在泌乳初期是明顯下降的。此外，許多研究報告也指出，在產犢前最後三週若飼糧中的蛋白質不足則會導致乳蛋白下降。

5. 能量的影響
　　一般而言，當日糧中的能量採食量、能量濃度增加或纖維減少都會造成乳脂肪下降，而乳蛋白增加。相反的，當日糧中纖維比例增加或能量減少時，乳蛋白下降而乳脂肪上升。缺乏能量或低消化率的日糧會造成乳蛋白下降約0.1-0.4%，這種乳蛋白減少的可能原因為低於標準值的精料濃度、低芻料採食量、低品質芻料、錯誤的蛋白質與礦物質比例或不適當的原料來源。過多的能量例如餵飼過多的精料，會減少生乳中的脂肪含量及增加乳蛋白含量。

6. 蛋白質的影響
　　缺乏粗蛋白質的日糧會造成生乳中蛋白質下降，若日糧處於致牛群缺乏蛋白質邊緣線時，會造成乳蛋白約下降0.0-0.2%，當缺乏量高於此線時，對於乳蛋白的影響則會更加劇烈。然而，日糧中過量的蛋白質，卻不會讓乳蛋白增加，多數日糧中過量的蛋白質會直接藉由糞便排出。日糧中的蛋白質對於乳脂肪在一定的範圍內會有一定的影響。日糧中使用的蛋白質型態量會直接影響乳蛋白量，若以非蛋白態氮複合物當作主要蛋白質來源時，例如尿素，是一種蛋白質的替代物會減少乳蛋白約0.1-0.3%。當生乳中非蛋白態氮增加時，可能是因為採食過量的蛋白質、非蛋白態氮、青貯料、穀物、不成熟的芻料與缺乏瘤胃可消化蛋白等。平衡的日糧組成必須考慮，粗蛋白質、過瘤胃蛋白、瘤胃可降解蛋白與可溶性蛋白質等，尤其是高產量的牛群更是必要的考慮關鍵。

（二）非營養性因子對於生乳組成之影響

1. 泌乳階段
　　泌乳階段對於乳蛋白與乳脂肪的影響兩者的關係是相似的，初乳時期含有最高的乳蛋白與乳脂肪量，此含量會在產犢後的25-50天間降至最低點，而乳蛋白與乳脂肪總量則會因產乳量的關係在產犢後250天左右逐漸下降。

2. 牛隻的年齡
　　乳蛋白與乳脂肪會隨著牛隻的年齡增加而減少，乳脂肪含量在第一至五胎次間，每年約下降0.2%左右的比例，也有可能因為高產乳量與乳房感染造成乳脂肪降低。乳蛋白則會隨著胎次與牛隻年齡下降0.02-0.05%。

3. 季 節
　　季節變化會明顯影響生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量(圖1)，太熱的季節會直接導致生乳中乳蛋白與乳脂肪含量的下降(尤其是6-8月間)。在秋季初期時，生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量會有一個明顯逐漸上升的趨勢，在冬季時會達到高峰，隨著溫度的逐漸升高到春季時分，生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量會逐漸下降。這個變化可能是因為夏季時牛群因為季節溫度變化，導致採食量下降所造成的。

4. 乳房炎
　　乳腺感染會造成乳脂肪與酪蛋白含量下降，但卻會增加生乳血液蛋白的含量。體細胞數是一項用來評估乳房炎的指標，若牛群一直遭受乳房炎與體細胞數過高的問題，會造成2倍甚至3倍的乳價損失。生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量驟降，可能是因為擠乳機操作錯誤所造成的結果，例如:貯乳桶的溫度控制異常、貯乳桶之攪拌棒功能異常或是採樣誤差。

5. 基因與遺傳
　　控制生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量，其中有55%的因子來自於其既有的基因與遺傳。表2為生乳組成分之遺傳率，生乳中乳蛋白與乳脂肪的含量的遺傳率皆明顯高於產乳量的遺傳率，而產乳量與乳蛋白、乳脂肪含量間為正相關，但產乳量與乳蛋白、乳脂肪百分比為負相關。例如：近幾年來，公畜評選皆以選拔高產乳量的為主軸，因此導致後裔女兒牛之生乳中乳蛋白與乳脂肪的百分比增加緩慢。

四、結 語
　　利用平衡日糧中推薦的蛋白質與脂肪含量，調製出的日糧可以符合牛隻日常基本的營養需求。如何利用日糧管理達到目標乳組成分的管理關鍵包含:芻料的能量、礦物質、蛋白質、完全混合日糧的精料濃度、定期評估芻料與完全混合日糧顆粒大小、利用產乳量評估原料組成分的濃度及體態評分指數等，利用以上評估指標來了解營養與飼養管理是否符合牛隻需求。利用牛乳分析儀器或乳牛性能改良計畫(Dairy Herd Improvement, DHI)的紀錄來監控乳牛之生乳組成分，隨著時間的推移，會了解牧場本身的生乳組成分變化的合理範圍，如果乳組成分突然驟降時，可以藉此早期發現並了解其可能發生的原因。

文章來源：

Heinrichs Jud, Jones Coleen and Bailey Ken. Components:Understanding the Causes and Importance of Milk Fat and Protein Variation in Your Dairy Herd. Department of Agricultural Economics and Rural Sociology Milk.

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