饲料消化之旅与乳成分的秘密
奶牛养殖业是我国经济来源的一部分，为人类提供了丰富的乳制品，如牛奶、奶酪、酸奶等，对人体健康具有重要作用。随着人们生活水平的提高，对乳制品的需求也逐渐增加，但是对奶牛的了解或许并不深入，本文将着重介绍饲料在奶牛体内转化成牛奶的过程，以及对乳成分的影响。
目前我国饲养的奶牛中85%以上为荷斯坦奶牛，全国各地均有饲养。荷斯坦牛耐寒不耐热，对高温、高湿，寒风特别敏感，比较适合在我国北部饲养。成年奶牛的采食3-5小时，躺卧休息时间为12-14小时，反刍时间为7-10小时。饲料在奶牛体内转化成牛奶是一个复杂而精细的过程，涉及多个器官和系统的协同作用，主要包括饲料的摄取与消化、营养物质的运输与转化、牛奶的产出。
首先介绍奶牛的消化系统，奶牛的消化系统主要包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门。胃是奶牛消化系统的核心，包括瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃四个部分。奶牛通过灵活的长舌头把饲料卷入口腔，饲料在口腔内咀嚼，同时唾液腺分泌大量唾液，与初步破碎的饲料混合，由于唾液中含有大量的碳酸氢盐和磷酸盐，可中和瘤胃发酵产生的有机酸，维持瘤胃内的酸碱平衡。咀嚼后的饲料沿着食道进入瘤胃，瘤胃是反刍动物特有的器官，占据腹腔的大部分空间，是机体最大的消化器官。瘤胃内有许多微生物，包括真菌、细菌、纤毛虫等，真菌主要产生纤维素酶、木聚糖降解酶、果胶酶等，细菌有纤维素降解细菌、淀粉降解菌、乳酸产生菌、消化链球菌等，这些微生物参与瘤胃内饲料的发酵，分解粗纤维、脂肪、蛋白质等，产生挥发性脂肪酸、维生素B、维生素K和合成菌体蛋白等营养物质，为奶牛提供额外的营养物质。网胃具有蜂巢状内壁，有助于食物颗粒的混合与分解，配合瘤胃收缩，使食物重新返回口腔进行反刍，促进消化吸收。瓣胃具有多层状的内壁，能吸收水分、小肽、挥发性脂肪酸和一些无机离子，瓣胃还有助于调节食物通过消化道的速度。皱胃体积小，结构类似于单位动物的胃，能分泌消化液，将食物进一步消化和吸收，未消化的物质经大肠排出体外。
奶牛的泌乳系统是奶牛产奶的关键部分，包括乳腺、乳腔、乳头和乳腺淋巴系统等多个重要部分。乳腺是牛奶产生的地方，每头奶牛有四个乳腺，乳腺有许多小叶组成，是乳汁合成的核心区域。乳腺中的乳腺细胞吸收来自血液提供的氨基酸、脂肪酸、维生素等，通过复杂的生化过程转化成乳脂肪、乳蛋白、乳糖等。乳腔是乳汁收集的地方，位于乳腺深处，能够容纳大量的乳汁，暂时储存乳汁。当乳汁积累到一定程度时，会通过乳头被挤出乳房。乳腺淋巴系统包括淋巴结和淋巴管，分布在乳腺周围，保护乳汁免受感染，维持乳腺的健康状态。
饲料在奶牛体内消化是一个非常复杂的过程，先进入口腔，经过牙齿的咀嚼和舌头的搅拌，被破碎成适合吞咽的小块，与唾液混合后形成食团通过食道进入胃中。饲料蛋白进入瘤胃后，一部分直接进入真胃消化，另一部分被瘤胃微生物降解成多肽和氨基酸，多肽又被氨基肽酶分解成氨基酸，氨基酸进一步降解为有机酸、氨和二氧化碳。瘤胃内的氨部分用于合成微生物蛋白，然后进入真胃和小肠被消化吸收，其余的氨被瘤胃壁吸收进入血液，通过血液循环进入肝脏被合成尿素，尿素一部分经唾液或瘤胃壁返回瘤胃被微生物再利用。氨基酸、二肽和三肽主要在小肠通过继发性主动转运被吸收，之后进入血液，通过血液循环到达乳房。乳蛋白主要由乳腺细胞合成，其前体物质来自血液循环。乳腺细胞内经过DNA转录、mRNA与核糖体结合、tRNA携带氨基酸、蛋白质合成和加工修饰等一系列生物化学反应，合成了牛奶中的乳蛋白。糖类的消化主要依靠瘤胃微生物来完成，淀粉是主要的糖类，其消化经历两个阶段。首先，第一阶段是淀粉在细胞外微生物淀粉酶的作用下分解成麦芽糖，再经过麦芽糖酶、麦芽糖磷酸化酶或1，6-葡萄糖苷酶作用生成葡萄糖或6-磷酸葡萄糖；第二阶段是第一阶段产生的葡萄糖在细胞内微生物酶作用下分解为丙酮酸，再转化成乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，以及甲烷和热量。有少部分未被瘤胃消化的淀粉和糖转移到小肠，淀粉在胰淀粉酶的作用下分解成麦芽糖，又被麦芽糖酶分解成葡萄糖，蔗糖在蔗糖酶作用下分解成葡萄糖和果糖，果糖可转变为葡萄糖，葡萄糖被肠壁吸收参与代谢。葡萄糖和半乳糖是乳糖的前体物质，在乳腺细胞内通过乳糖合成酶催化形成乳糖，然后被运输到乳腺腺泡腔内，随乳汁分泌而排出体外。脂类进入瘤胃后，瘤胃微生物产生的脂肪酶把三酰甘油分解为甘油和脂肪酸，甘油被分解成挥发性脂肪酸，瘤胃中产生的短链脂肪酸主要被瘤胃壁吸收，长链脂肪酸主要在回肠被吸收。瘤胃中生成的部分乙酸和丁酸被用于合成乳脂，此外乳腺上皮细胞还会从血液中吸收棕榈酸、硬脂酸等长链脂肪酸参与乳脂的合成。饲料中的矿物质、维生素等营养物质在消化道内被吸收进入血液，然后通过乳腺上皮细胞选择性吸收转运到乳汁中。
饲料与乳成分有着密切的关系，饲料的质量、种类和配比都会对牛奶的成分和品质产生一定的影响。饲料中的能量水平主要影响乳脂，当脂肪含量较高时，奶牛能摄取更多的能量用于乳脂的合成，而能量水平过高也可能导致奶牛体况过肥，影响产奶量和乳脂率。由于粗纤维在瘤胃中发酵也会产生脂肪酸，并且乳脂率与瘤胃内乙酸-丙酸比呈正相关，乙酸是体脂和乳脂合成的前体物，丙酸与血糖和乳糖的合成有关，理论上乙酸含量增加有利于乳脂合成，但是粗纤维过多会降低饲料消化率，甚至造成酸中毒，所以日粮中应注意精粗饲料合理搭配，避免提供以精饲料为主、粗饲料为主或高淀粉日粮。饲料中的蛋白质水平与乳蛋白的含量呈正比关系，但是过高的蛋白质水平也可能导致氮的浪费和污染环境，所以日粮中应特别注意氨基酸平衡，可添加豆粕等优质蛋白质饲料提高乳蛋白的含量和品质。乳糖是牛奶中的主要碳水化合物，含量相对稳定，受饲料影响较小。饲料中的矿物质是牛奶中矿物质的主要来源，在饲料中合理添加矿物质元素，可以满足奶牛对矿物质的需求，保证牛奶中矿物质含量和比例。牛奶中的维生素主要来自饲料，奶牛通过采食牧草、谷物、豆粕等获得维生素，在饲料中添加适量的维生素预混料，可以确保奶牛获得全面均衡的维生素营养，从而提高牛奶中的维生素含量。此外，饲料种类和配比还会影响牛奶的风味、色泽和稳定性等。因此，在实际生产中，需要根据奶牛的品种、生理阶段和生产目标等因素，科学合理地搭配饲料。
综上所述，饲料与乳成分之间存在着密切的关系。通过优化饲料配方和饲养管理，可以有效地调控牛乳地成分和品质，满足市场需求并提高经济效益。
