隨著消費者對乳制品質量要求的不斷提升，越來越多的牧場開始關注牛奶中乳脂和乳蛋白的水平。提高乳脂、乳蛋白水平不僅可以提升牛奶品質，還可以提高牛奶售價，為牧場帶來可觀利潤。那么如何產出高乳脂、高蛋白的牛奶？哪些因素會制約牛奶中的乳脂、乳蛋白的含量？如何進行調控？走進文中，一探究竟。
變化的乳成分
牛奶中乳脂和乳蛋白水平的差異約55%來自遺傳因素。近年來，許多牧場不斷追求高產量，在選擇遺傳性狀的時候更多的側重與產量相關的TPI（總性能指數），因此乳脂和乳蛋白的遺傳進展相對比較緩慢，而且牧場會使用多個型號的凍精進行選配，所以單純從遺傳角度很難改變牧場整體的乳脂、乳蛋白水平。我們希望乳脂乳蛋白水平保持穩定，但在實際生產中乳脂和乳蛋白水平其實受到很多因素的影響。
采樣方法：
正確的采樣方法可以使乳指標的結果更具有代表性。牛奶取樣前必須混勻5分鐘以上。有研究表明，同一罐牛奶乳脂率會在0.0125%-0.167%之間變化，而蛋白水平基本不變，因此正確的取樣方法對乳脂檢測結果具有更重要的意義。
個體差異：
對于單頭奶牛來說，乳脂率每天都在變化。對一個2000頭的牧場進行了為期7天的乳脂率檢測，結果表明有超過一半的牛只每天的乳脂率變化會超過1.1%-2.0%，只有不到20%的牛只的乳脂率變化范圍低于1.0%。明尼蘇達大學通過注射催產素使奶牛連續產奶156小時，并不間斷檢測乳脂率，發現牛奶乳脂率會在1.8%到12.1%的范圍內不穩定變化。
擠奶時間間隔：
奶牛的擠奶時間間隔發生變化時，乳指標也會發生變化，擠奶時間間隔延長會增加產量但會導致乳脂率下降。
擠奶班次：
當擠奶時間間隔不變時，牛奶指標還是會出現略微的變化。由于奶牛白天運動量高于夜間，會消耗更多的能量來供能，從結果上來看早班牛奶的乳脂含量會略高于晚班牛奶。
泌乳天數：
乳脂和乳蛋白水平在初乳中的含量較高，隨著泌乳天數的延長和產量的提升，乳脂和乳蛋白水平逐漸下降，在泌乳天數30-60天后下降到較低點，隨后逐漸升高，在泌乳天數250天左右又會達到一個比較高的水平。
胎次：
隨著奶牛胎次的增加，牛奶產量和乳房感染的幾率都會相應增加，乳脂水平也會逐漸下降，但是這種乳脂率降低的速度比較緩慢。有研究表明從頭胎到5胎次的奶牛，乳脂率每年下降約0.2%，而乳蛋白每年下降為0.02-0.05%。
氣候環境：
一般情況下，炎熱的溫度會使乳脂和乳蛋白水平降低，天氣轉涼后又逐漸恢復，總體呈曲線型變化（如下圖所示）。這可能是由于奶牛在不同氣候條件下的采食行為有區別導致的。如在夏季奶牛為了降低瘤胃額外產熱，采食量會有所下降且容易出現挑食現象。
脂肪和蛋白的來源
乳脂的來源有兩條途徑：①纖維在瘤胃中消化，產生以乙酸和丁酸為主的VFA（揮發性脂肪酸），丁酸被瘤胃壁組織吸收利用并轉化為β-羥基丁酸與乙酸一起合成乳脂；②血液循環中脂肪酸轉運（脂肪酸的主要獲取途徑：自身體脂動員、肝臟脂肪代謝和TMR[全混合日糧]攝入）。
瘤胃微生物可以將日糧中的蛋白轉化為微生物蛋白，而瘤胃微生物蛋白可以提供奶牛所必須的氨基酸，乳腺細胞利用葡萄糖供能來吸收、轉換氨基酸，并合成乳蛋白。作為奶牛主要的供能物質，葡萄糖的主要來源有兩條途徑：①瘤胃中的丙酸在瘤胃中被吸收進入肝臟轉化為葡萄糖；②直接從小腸吸收。還有一種情況，如果瘤胃中產生的丙酸過少，為了保證產奶，奶牛將不得不分解氨基酸并將其轉化為葡萄糖(糖異生)來供能，所以日糧的科學搭配就顯得尤為重要。
乳脂乳蛋白的調控因素
在牧場的各種環節中，飼喂和營養在維持牛奶成分穩定中起著關鍵作用。通過改變奶牛日糧配方可以在7-21天內調整乳脂抑制的情況，而蛋白質的變化可能需要3-6周甚至更長時間。有研究顯示，乳脂的變化可以達到0.1%-1.0%，而乳蛋白的變化則基本不超過0.1%-0.4%，因此相對而言，乳脂的可調節性更強。
瘤胃中能量和蛋白質的水平高低是影響瘤胃發酵和乳成分的主要因素，任何影響瘤胃發酵的日糧或者管理因素都會改變牛奶的脂肪和蛋白質水平。
日糧ME水平：
奶牛日糧配方首先考慮的是ME（代謝能）。日糧能量濃度的升高使得粗飼料水平相對下降，瘤胃產生丙酸的量升高，乳蛋白水平會相對增加而乳脂率降低。另一種說法是，日糧中精飼料占比越高，牛只咀嚼反芻時間就會越少，進而降低了奶牛唾液的分泌量，調節瘤胃pH值的作用隨之下降，所以額外添加小蘇打會對乳脂水平產生一定影響。有研究表明，在低水平粗飼料的日糧中額外添加小蘇打會維持一定的乳脂水平。
日糧NFC含量：
NFC（非纖維性碳水化合物）可消化性和能量水平高度相關。當NFC水平升高時會限制瘤胃中乙酸的產量進而影響乳脂。為優化乳脂、乳蛋白水平，配方中的NFC含量一般低于45%。
日糧MP水平：
日糧中蛋白水平正常或者過量基本不會影響牛奶成分，但是值得注意的是在ME水平不變的情況下，如果只是單純的增加豆粕使得蛋白消化率下降，反而導致產奶量的下降。而蛋白供應不足會導致MP（代謝蛋白）水平降低并引起乳蛋白水平的下降。
當然，不同的蛋白類型也會導致不同的結果，如NPN（非蛋白氮）過量、RDP（瘤胃可降解蛋白）不足、RDP中氨基酸水平的不足均會導致乳蛋白下降，而在日糧中RUP/RDP的動態平衡會減少奶牛對必須氨基酸的需要，使蛋白利用率較大化。
日糧粗飼料水平和peNDF含量：
日糧粗飼料水平和peNDF（物理有效中性洗滌纖維）含量也非常重要。
首先，要保證TMR中粗飼料占比在40%-45%，當然，實際上這個比例也會受到青貯用量、粗纖維質量和加工副產物質量的影響。其中uNDF240（體外發酵240小時未消化NDF）和TTNDFD（NDF全腸道消化率）的高低可以直接反映出粗飼料的品質，現在也受到了越來越多的關注。
其次，一般情況下，日糧中NDF含量需要大于28%。奶牛攝入NDF的量約占體重的0.9%，日糧中NDF>28%，才能保證牛只有足夠的咀嚼時間，并促使其瘤胃產生足量的乙酸，進而保證乳脂的水平。
與此同時，還要關注日糧中的peNDF含量。TMR攪拌不均會導致peNDF水平產生較大的變化，從而影響乳脂和乳蛋白的水平：①TMR過粗會導致奶牛挑食，peNDF攝入量不足，粗飼料攝入量和反芻時間均會降低，瘤胃內環境波動較大；②TMR過細會抑制瘤胃的新陳代謝，導致乳脂率和乳蛋白率降低。
日糧脂肪水平：
乳脂還有一個重要來源就是日糧中的脂肪，日糧中提供大于200g的棕櫚酸時就能保證正常的乳脂水平。日糧中普通脂肪的水平高于5%時可能會降低纖維在瘤胃中的消化率進而降低乙酸的產量，如果使用緩釋或過瘤胃脂肪，日糧中的脂肪含量可適當提高到6%；另外高脂肪日糧可能會引發低血糖進而發生糖異生現象導致乳蛋白水平降低。有一種極端情況，當奶牛患有亞臨床型或臨床型酮病時，體脂大量動員也會導致乳脂的異常升高。
飼喂管理：
生產管理上如有效頸夾不足、牛群密度超標、頭胎和經產混飼、奶牛挑食、不定時飼喂、推料不及時、飼喂量不足、使用非TMR導致奶牛采食異常或者限制飼喂等都會造成乳成分的異常。奶牛的舒適度也會影響牛奶指標，比如及時清理剩料、保證有效通風、保證臥床舒適度等。
另外，更換日糧需循序漸進，讓瘤胃微生物能逐漸調整適應。所有由于飼養或飼喂管理不穩定導致的瘤胃微生物和VFA的產量減少，都會抑制乳脂和乳蛋白的合成。因此，保證采食穩定是保證乳成分的穩定的關鍵。
乳脂抑制
瘤胃中的多不飽和脂肪酸和瘤胃發酵內環境的改變，是引起乳脂抑制的原因之一。
幾乎所有的不飽和脂肪酸對瘤胃微生物都是有害的，所以瘤胃微生物嘗試將多不飽和脂肪酸氫化成無害的飽和脂肪酸，而在氫化的過程中會形成不同類型的脂肪酸。如果脂肪酸在還沒有完全氫化之前通過瘤胃達到小腸并被吸收，那么它們的某些形式會導致乳脂合成嚴重受抑。研究表明，某些特定的18碳不飽和脂肪酸（反10、順12共軛亞油酸）是導致乳脂抑制的主要原因。
常見的多不飽和脂肪酸如油酸、亞油酸和亞麻酸主要來自于植物油，一些常見原料如DDGS、面包加工副產物等不飽和脂肪酸的含量也很高，玉米類飼料中的亞油酸含量較為豐富，一旦過量容易生成CLA（共軛亞油酸），從而抑制乳脂合成。另外苜蓿和新鮮的禾本科牧草中富含的亞麻酸也會參與生成CLA進而抑制乳脂的合成。
當然不同的日糧搭配也會產生不同的乳脂效果。有試驗表明，使用玉米粉等量替代高濕玉米，乳脂率有明顯提升，而使用玉米粉替代干壓片也會有這種結果。瘤胃可消化淀粉水平的升高時其實不會對奶牛造成不良影響，但瘤胃液pH值有降低的趨勢，從而抑制瘤胃不飽和脂肪酸的氫化過程進而影響乳脂水平。