《International Dairy Journal》：B-vitamin concentrations in raw milk from dairy cows receiving diets with different forages and grassland contents and the resulting fermented milk products (cheese and yogurt)
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本研究探讨了日粮组成对原料乳、奶酪及由其制成的酸奶中B族维生素含量的影响。研究人员将40头奶牛分为以玉米为主的集约化养殖系统（intensive system, IN）和半集约化草地养殖系统（grassland-based system, GB）两组。采用液相
本研究探讨了日粮组成对原料乳、奶酪及由其制成的酸奶中B族维生素含量的影响。研究人员将40头奶牛分为以玉米为主的集约化养殖系统（intensive system, IN）和半集约化草地养殖系统（grassland-based system, GB）两组。采用液相色谱法（liquid chromatography, LC）或化学发光法（chemiluminescence）对B族维生素进行定量分析。从奶牛日粮中去除新鲜牧草后，乳中维生素B2（核黄素）浓度下降，维生素B12（钴胺素）呈下降趋势，而维生素B5（泛酸）和吡哆胺（pyridoxamine, PaM）浓度升高。尽管加工过程中存在显著损失，但饲喂系统效应在奶酪中仍可观察到：草地日粮组奶酪的维生素B2和吡哆胺浓度较高，而泛酸（pantothenic acid, PA）呈较低趋势。无论何种养殖系统，奶牛减少牧草采食后，其奶酪中维生素B1（硫胺素）和吡哆醛（pyridoxal, PaL）浓度均较低。草地系统所产酸奶中维生素B9（叶酸）含量更为丰富，且该系统中酸奶的吡哆醛浓度亦呈升高趋势，并在牛奶中添加益生菌后进一步升高。本研究揭示了日粮相关差异对原料乳、奶酪及酸奶中B族维生素浓度的影响，其中对酸奶的影响相对有限。
论文解读
一、研究背景与科学问题
B族维生素是人体必需的重要微量营养素，作为多种关键代谢途径中酶促反应的辅因子，在维持人体健康中发挥着不可替代的作用。哺乳动物体内除维生素B12可在肝脏储存外，其余B族维生素均难以在体内大量储存，因此人类需要规律地从膳食中获取B族维生素。乳制品摄入可满足儿童和成人相当比例的B族维生素需求——一杯250 mL全脂牛奶可提供每日维生素B2需求量的28%、维生素B5需求量的22%以及维生素B12需求量的25%。然而，在美国和德国等国家，个体B族维生素摄入量仍可能低于参考值，改善膳食B族维生素供给因此成为重要的公共卫生挑战。
奶牛乳中的B族维生素来源于饲料原料（维生素B12除外）以及瘤胃微生物的合成。已有研究表明，奶牛日粮组成（放牧、淀粉或纤维含量）会影响乳中B族维生素含量，但现有数据尚不足以提供全面认识。更为关键的是，原料乳中B族维生素的差异能否传递到乳制品中，此前尚不清楚。乳制品加工过程（如发酵和成熟）可能导致B族维生素浓度升高或降低：奶酪制作中凝乳排乳清时，乳清及其所含B族维生素会损失，但部分B族维生素（B3、B5、B6、B8、B9和B12）仍保留在凝乳中（保留率因维生素不同而异，介于9%至63%之间）；反之，奶酪或酸奶中的微生物可合成B族维生素，如丙酸菌可在埃蒙塔尔奶酪中合成维生素B12，乳酸杆菌可在酸奶中合成维生素B1、B3、B5、B6和B9。然而，相关文献仍然有限，乳品加工路径与B族维生素浓度之间的精确关系尚不明确。
基于此，研究人员提出假设：乳中B族维生素浓度的变化与奶牛日粮组成相关，且这种差异可依据加工路径的不同以不同程度传递至乳制品中。本研究旨在通过奶牛日粮组成调控生产具有不同B族维生素浓度的原料乳，并考察原料乳中B族维生素浓度的差异是否传递至相应的酸奶型和奶酪型发酵乳制品中。
二、研究设计与主要技术方法
本研究于2021年春季和夏季在法国国家农业食品与环境研究院（INRAE）Herbip?le实验农场进行。40头奶牛（14头蒙贝利亚牛和26头荷斯坦牛，平均体重652±69 kg）按品种、胎次、产奶量和泌乳阶段分为两个同质组，每组20头。半集约化草地养殖系统组（GB组）日粮含10%干草、15%精料和75%放牧牧草（按干物质计）；集约化系统组（IN组）日粮由50%混合日粮（61%玉米青贮、25%小麦秸秆、14%蛋白质精料）、30%能量精料和20%放牧牧草组成。7月底，每组再分为两个亚组（各10头），采用2×2因子设计研究限制牧草采食11周的影响：GB-PAST+和IN-PAST+亚组维持原日粮条件，GB-PAST-和IN-PAST-亚组减少牧草采食以模拟气候变化导致的干旱和牧草供应减少。IN-PAST-亚组中有2头奶牛因与处理无关的健康问题退出。
关键的技术方法包括：采用超高效液相色谱-荧光检测法（UHPLC）定量原料乳中总维生素B2及维生素B6的三种主要形式（吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇）；采用超高效液相色谱-质谱联用法（UPLC-MS）定量维生素B1和B5；采用商业化学发光试剂盒定量维生素B9和B12。奶酪和酸奶样品在相应方法基础上进行了适当修改。所有B族维生素浓度均以干物质（DM）为基础进行表达和比较，以消除水分含量差异带来的影响。统计分析采用R软件进行双因素方差分析（two-way ANOVA）和配对样本t检验等。
三、研究结果
3.1 原料乳中的B族维生素浓度
吡哆醇在乳样中未检出，吡哆醛是定量检测到的维生素B6的主要形式（占比超过90%），吡哆胺为次要形式。维生素B2浓度总体上GB组高于IN组（P<0.001），限制牧草采食组较低（P<0.001），但显著的交互作用（P=0.025）表明这种下降（?18%）主要发生在IN组。相反，乳中维生素B5浓度总体上GB组低于IN组（P=0.004），且与限制牧草采食存在显著交互作用（P=0.012）：IN-PAST-亚组较IN-PAST+亚组升高23%，而GB组仅出现很小幅度的下降。吡哆胺浓度也观察到显著交互作用（P=0.030），限制牧草采食在GB亚组间呈负效应（?20%），在IN亚组间呈正效应（+23%），但亚组间差异未达统计学显著水平。维生素B12浓度在IN-PAST-组较IN-PAST+组降低55%，而在GB-PAST-组较GB-PAST+组升高27%，交互作用呈趋势性显著（P=0.062）。
3.2 奶酪凝乳中的B族维生素浓度
奶酪凝乳中存在显著的饲喂系统效应：IN组吡哆胺浓度较GB组低12.6%（P=0.050），IN组维生素B5浓度较GB组呈升高趋势（+19.3%，P=0.059）；GB组维生素B2浓度较IN组高17%（P=0.011），限制牧草采食导致平均降低17%（P=0.006）。限制牧草采食还降低了奶酪凝乳中维生素B1和吡哆醛的浓度（P<0.038）。与原料乳和发酵乳不同，吡哆醇在奶酪样品中被检出，但各处理间无显著差异。奶酪凝乳中维生素B6的主要形式为吡哆胺，其次为吡哆醇，吡哆醛含量最低。
3.3 酸奶中的B族维生素浓度
在牛奶发酵前添加益生菌仅使酸奶中吡哆醛浓度显著升高（+13.8%，P=0.037）。GB组发酵乳的维生素B9浓度较IN组高16.2%（P=0.033），吡哆醛浓度呈升高趋势（+11.6%，P=0.067）。与原料乳一致，酸奶中吡哆醛是维生素B6的主要形式（占87%），吡哆胺为次要形式（占13%），吡哆醇未检出。
3.4 原料乳与乳制品B族维生素浓度的干物质基准比较
以干物质为基准，奶酪制作导致除吡哆胺和吡哆醇外的所有B族维生素浓度显著下降（P<0.001）：吡哆醛平均下降99%、维生素B5下降88%、维生素B1下降85%、维生素B9下降78%、维生素B2下降62%、维生素B12下降48%。相反，奶酪制作使吡哆胺（+69%）和吡哆醇浓度升高。相关性分析显示，乳与奶酪中维生素B1（r=0.58，P<0.05）、B2（r=0.90，P<0.001）和B12（r=0.94，P<0.001）浓度显著相关，而乳中吡哆醛浓度与奶酪中吡哆醛浓度呈负相关（r=?0.75，P<0.001）。
在原料乳与酸奶的比较中，除维生素B1（P=0.071）外，各维生素在乳与酸奶型发酵乳之间存在显著产品差异（P<0.01），而两种酸奶之间无显著差异。维生素B2、B5、B12和吡哆醛浓度在乳中较高，从乳到酸奶的损失维生素B2仅11%，但维生素B12高达89%。然而，吡哆胺（+40%）和维生素B9（+65%）在酸奶中的干物质基准浓度高于原料乳，维生素B1呈升高趋势（+13%）。乳与酸奶浓度仅在维生素B9（r=0.97，P<0.05）和吡哆醛（r=0.97，P<0.01）上存在显著相关。
四、讨论与结论
本研究首次覆盖了不同乳品基质中广泛的B族维生素种类，并比较了奶牛日粮和乳品加工的各自效应。奶牛日粮系统影响原料乳中B族维生素浓度：放牧奶牛所产乳中维生素B2含量更高（+19%），完全去除牧草采食会显著降低其含量；IN日粮组乳中泛酸浓度总体较高（+15%），尤其在完全去除牧草采食时更为明显，这与日粮中粗饲料比例降低、精料部分替代有关。维生素B12浓度受日粮系统影响不显著，但限制牧草采食在两组间产生相反的效应，这可能与日粮对瘤胃微生物群组成的影响有关，因为维生素B12仅由微生物合成。
乳中B族维生素浓度的差异可能源于瘤胃微生物群对B族维生素合成与降解平衡的改变，以及日粮直接供给（维生素B12除外）。维生素B2的组间差异可能部分归因于产奶量的稀释效应，而泛酸和吡哆胺的变化则难以用稀释解释。
奶酪凝乳中观察到的B族维生素浓度与切达奶酪的文献值相近。饲喂系统影响奶酪中部分B族维生素浓度：草地日粮组奶酪富含维生素B2和吡哆胺，泛酸呈较低趋势；日粮中限制新鲜牧草降低了奶酪中维生素B1、B2和吡哆醛的含量。然而，原料乳中观察到的部分显著交互作用在奶酪凝乳中消失，说明日粮对乳中某些维生素的影响只能部分传递至奶酪。加工过程中的大量损失（如维生素B2损失62%、B5损失88%）是重要原因，而维生素B2在乳与奶酪间的显著相关表明其传递是定量的。吡哆胺在奶酪成熟期间大量产生（+69%），可能来源于几乎完全消失的吡哆醛。
酸奶中仅维生素B9浓度受奶牛日粮显著影响，吡哆醛呈趋势性显著。维生素B9在乳与酸奶间存在强相关，草地日粮组效应在酸奶中达到显著水平，提示通过草地日粮实现乳中维生素B9富集可进一步生产维生素B9强化酸奶。本研究所用益生菌对B族维生素合成影响有限，仅提高了吡哆醛浓度。
从干物质基准看，从乳到奶酪存在显著维生素损失，而从乳到酸奶除维生素B12外无重大差异。维生素B12在酸奶中损失高达89%，而维生素B9和吡哆胺浓度在酸奶中升高，这与乳酸菌作为发酵剂可合成叶酸相符。
研究结论指出，奶牛日粮组成可影响原料乳和奶酪凝乳中B族维生素浓度（维生素B1、B2和B6），对酸奶的影响有限（维生素B9）。添加益生菌仅提高酸奶中吡哆醛浓度。从奶牛日粮到生产技术的整个食物链对于改善乳制品B族维生素含量谱具有重要意义。未来研究应探讨饲喂实践、瘤胃微生物活性与工艺过程之间的相互作用，以优化B族维生素浓度的特定谱型或在B族维生素之间取得最佳平衡。
