奶牛的乳腺

奶牛的乳腺

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乳腺的解剖

不同物种乳腺的解剖结构差异比较大。奶牛，母猪和马的乳腺结构和乳头数量都是不一样的。但就微观解剖而言，不同物种的乳腺大同小异。

乳腺的发育始于胚胎早期，在妊娠的第二个月乳头就开始形成，其发育一直持续到妊娠的第六个月。当幼崽胎儿发育到六个月时，乳房已经发育完全：有四个不同乳腺，韧带中间体，乳头和乳池。

乳导管和牛奶泌乳组织在奶牛青春期和分娩期开始发育，乳房细胞的大小和数量在头5个泌乳期里均持续有所增加，而产奶量也相应地提高，但当前许多奶牛的产奶能力通常持续2.5个泌乳期，所以可以看到这种潜力并没有被充分利用。

奶牛的乳腺包括4个不同的乳区，每个乳区都有一个乳头。在一个乳区中形成的牛奶不能转移到另外一个乳区。乳房的左右两侧也被中间韧带隔开，而前部和后部被分隔得更加明显。

乳房是个非常大的器官，含奶和血液时其重量约为50千克。然而重达100千克的乳房也曾被报道过。所以乳房必须很好地跟骨骼和肌肉连在一起。中间韧带由弹性纤维组织组成，而侧面韧带则由弹性稍弱一些的结缔组织组成。要是这些韧带弹性减弱的话，就不适合用机器挤奶，因为他们的乳头往往向外突出，见图6。

图6 奶牛乳房结构图解（节选自《牛的乳房和乳房炎》，由Sandholm等人编辑，1995）

乳腺由泌乳组织和结缔组织组成。泌乳组织的数量，即泌乳细胞的数量，是制约乳房产奶能力的因素之一。人们通常认为体积较大的乳房产奶能力也较高，事实并非如此，因为体积较大的乳房或许含有许多结缔组织和脂肪组织。牛奶在泌乳细胞里合成，而泌乳细胞以单层形式排列，位于一种被称之为汽泡的球形结构的基膜上。每个气泡的直径约为50到250微米。多个气泡就可以组成小叶，这个地方的结构类似于肺的结构。在两次挤奶之间，牛奶不停地在气泡区域合成并储存于气泡中，牛奶泌乳管，乳房和乳池中。60％到80%的牛奶都储存在气泡和细小的奶泌乳管中，只有20-40%储存在乳池。然而说到乳池的储奶能力时，不同的奶牛差异也比较大。因此挤奶程序的应用就显得至关重要。（见后面图7所示）

图7 乳房解剖示意图

乳头由乳池和乳导管组成。乳池和乳导管汇合处有6到10条纵向的褶皱形成所谓的病原体屏障（称之为Furstenberg's rosette）来协助预防乳房炎。乳导管由很多平滑肌纤维包

围着，有纵向的也有环状的。平滑肌纤维的作用是保证两次挤奶之间乳导管处于闭合状态。乳导管带有角蛋白或类似的物质，保证在两次挤奶之间免受病原体细菌的感染。

乳腺尤其是乳头上有密集的神经。乳头皮肤上分布有许多对幼崽的吮吸非常敏感的触觉神经，这些神经末梢对压力，热度和吮吸频率比较敏感。乳房也有神经组织，这些神经组织与血液循环系统和乳导管的平滑肌相连，但是没有直接控制泌乳组织的神经。

乳腺受血管，动脉和静脉系统支持。乳房的左侧和右侧通常都有自己的动脉系统供给血液，但也有一些小动脉将左右两侧连通起来。动脉系统的主要作用是不断地给牛奶合成细胞提供养分。（见图8a）

图8a 乳房血管系统示意图，图解说明流入乳房血液的动脉及流出乳房血液的静脉。

每生产1升牛奶需要流过乳房的血液为500升，当奶牛的日产量达到60升时，就要求有30000升的血液循环流过乳腺。所以这给当今高产奶牛提出了很高的要求。

乳房也包含负责清除残余物的淋巴系统，。淋巴结就好比一个过滤器，既可以消灭外来杂质，也可以制造淋巴细胞来防止细菌感染。头胎牛有时候会得水肿，部分原因是由于乳房中的牛奶挤压了淋巴组织所致。（见图8b）

图8b 乳房的淋巴组织

牛奶的分泌及其成分

牛奶在乳房气泡中合成，在这里，乳腺中的泌乳细胞可以不断地吸收养分。（见图9）

图9 乳房气泡细胞结构示意图

牛奶脂肪主要包括甘油三酯，由甘油和脂肪酸合成。长链脂肪酸从血液里吸收，短链脂肪酸则由血液中的醋酸盐和β-丁醇在乳腺里合成。牛奶中的蛋白质由血液中的氨基酸合成。这些蛋白质包含大部分的酪蛋白以及少量的乳清蛋白。乳糖则由泌乳细胞中的葡萄糖和半乳糖合成。由血液中转化而来的维他命，矿物质，盐分和抗体通过细胞质进入到气泡内腔，（见图10）。

不仅不同品种奶牛生产的牛奶成分不同，而且同一品种奶牛不同泌乳阶段产生的牛奶成分也不相同（见表2）。

表2 三种不同品种奶牛的牛奶成分对比（节选自B.L. Larson, 《泌乳期》Bruce L. Larson 1985）

品种总固形物%脂肪%酪蛋白%乳清蛋白%乳糖%奶渣%瑞士布朗12.69 3.80 2.63 0.55 4.80 0.72 荷斯坦11.91 3.56 2.49 0.53 4.61 0.73 娟珊牛14.15 4.97 3.02 0.63 4.70 0.77

图10 牛奶的中间产物，由牛奶脂肪，牛奶蛋白质和乳糖合成处转到乳房

泌乳初期和末期牛奶中脂肪和蛋白质的含量要比泌乳中期高（见图11）。

图11 泌乳期不同阶段所产牛奶中脂肪，蛋白质和乳糖含量的变化。（节选自R. Jenness, 《泌乳期》由B.L. Larson编辑, 1985）

泌乳初期牛奶中含有较多高浓缩干物质是为了满足幼崽对营养特别的需求。比如，幼崽出生后前几天所吸收大量的蛋白质主要来自牛奶中的免疫球蛋白。一般来说，奶牛牛奶中的脂肪含量在3.0 和5.5%之间，蛋白质含量在3.0 和3.8%之间，乳糖含量为4.0 到4.8%。

牛奶产量及成分是否会受影响？

众所周知奶牛的采食量对牛奶产量的影响很大，而且在某种程度上也可能影响到牛奶的成分，尤其是通过改变饲料的成分。例如，饲喂低纤维含量的粗饲料或者高淀粉含量的浓缩饲料可以降低牛奶中的脂肪含量。这种饲料可能改变了瘤胃中挥发性脂肪酸的组成，从而影响乳腺中脂肪的新陈代谢。然而，通过改变饲料成分来改变牛奶中蛋白质的含量要难得多。通过挤奶技术的改进来改变牛奶成分也是有可能的，但通常也只能改变脂肪含量及小部分的蛋白质含量。牛奶中脂肪和蛋白质的含量也是影响选种选育的重要因素。