胃が四つある動物

人間のや馬、犬、猫等の身近な動物は、普通に胃は一つですが、牛、緬羊、やぎ等は胃が四つあります。

胃が四つある動物たちは、一般的には反芻動物といわれます。お聞きになったことはありますか?

反芻とは何か? これは一度飲み込んだ牧草等を、もう一度胃から口の中に戻してからよく噛んでまた飲み込むという行為です。

一般的には食べたものを吐き戻すことはありません。胃が一つしか無い動物にとっては、吐き戻すこと大変な事で、滅多に吐き戻すことはあり得ません。吐き戻すときは「嘔吐」といわれ、食中毒の時や腐廃物等を間違って食べてしまった時に、身体が拒否反応として起こる現象です。人間の場合は飲み過ぎで嘔吐という事もありますね。

反芻動物の最大の特徹は、四つの胃(第一胃、第二胃、第三胃、第四胃)を持つことです。

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反芻動物は、通常立った状態で牧草等の餌を食べ、横臥(座った状態)で反芻(噛み返し)を繰り返します。食べた牧草は、最初に第一胃に入り、次に第二胃にいってから口の中へ戻ります。ここで良く咀嚼されてから流動物となって再び飲み込まれます。

再度飲み込まれた流動物は、食道口反射という反射が起こって、第一胃ではなく、第三胃へと流れ込みます。第三胃で水分が減ってから第四胃へ送られてから腸管へ流れていきます。

反芻動物の第四胃が人間等の単位動物の胃と同じものです。沢山の牛の開腹手術をしていると、時々、第四胃に胃潰瘍があるの見ることがありました。のんびりそうに見える牛も人間同様にストレスを抱えながら生きているのでしょうね。

四つの胃の中でも第一胃はルーメンと呼ばれ、成牛で150~250リットルの膨大な容積をもち、そこには、細菌をはじめとする様々な微生物が多く生息しています。ルーメン内ではこれらの微生物が主役となります。微生物は高等動物にはない繊維質を分解する酵素を持っているのです。

ルーメン内では、牛自身が消化できない繊維質が、彼らの働きによって分解されます。人間や犬の大腸にも細菌などの微生物が存在していますから、食物中の繊維質の5%程度は分解されます。これに対し、ルーメンをもつ牛に至っては、50~80%も分解されると言われています。

ルーメンという大きな発酵タンクを持つことによって、人間がうまく利用できない繊維質や質の低いタンパク質を含む草を食べて、肉や乳に変換する反芻動物は人間にとってかなり有益な動物である と言えます。ルーメン内で牧草の繊維質は揮発性脂肪酸(VFA)とメタンガスに分解されます。この揮発性脂肪酸が牛の栄養源となるのですが、同時に発生するメタンガスはゲップや糞便と共に外気へ放出されるので、地球温暖化の原因のひとつにされてしまっているようですね。

残念ですね。

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牛乳はたくさん出るの?

本来は、自分の子牛を育てるために出している牛乳ですが、現在の日本で飼われている搾乳のための牛、その代表的なホルスタイン種(日本の乳牛の99%)ではどれくらいの量の牛乳(これを泌乳量と言います)を出しているのでしょう。

排泄量は採食量によって変化しますが、搾乳牛の場合1日当たり45~50kgの糞と15kgの尿を排泄します。 排泄 された糞を発酵させたものを堆肥といい、肥料として牧草地等に散布されます。

私が就職した約40年前は乳牛の年間に出る乳量は、5,000kgでした。それが改良が重ねられてきた結果として1年間に約9,000kgもの量が出るようになりました。

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     (農林水産省「畜産統計」他 のデータ)

 

乳牛の泌乳量は、分娩直後は1日当たり20kgほどですが、分娩後およそ2カ月で最も多くなり、30~50kg、中には60kg以上になる乳牛もいます。現在飼われている乳牛は、人間が利用するために泌乳量が増えるよう改良されており、1乳期に9,000kgほどの牛乳を出します。1日当たり70kg、1乳期で20,000kgを超える生乳を出す牛もいて「スーパーカウ」と呼ばれます。

 

では、子牛を育てるのにはどれくらいの牛乳の量が必要なのでしょうか。

ある報告によると、和牛では子牛をお産してから6ヶ月間に486kg出たと報告されています。一日量に換算すると3kg弱になりますが、体重がホルスタイン子牛の半分くらいしかない和牛には適当な乳量と言えると思います。

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和牛の場合は、通常生まれた子牛は母牛と一緒に生活し六ヶ月間育ちます。その後、哺乳を止めて乾草等の餌を食べるようになっていきます。

この数字を単純に一年分に換算してみると、多めに見積もっても1年間に1,000kgにしかなりません。つまり、現在牛乳を搾るために飼われている母牛たちは、1年間に生理的に必要な量の約9倍もの乳量を搾られていることになります。そのために、牛本来の食べ物である牧草だけではなく、配合飼料等の穀類まで食べさせられているのが現状です。この本来の食べ物ではない穀類を沢山食べさせられて色々な病気になってしまいます。

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人の場合の乳腺炎と同じ乳房炎や、不妊症と同じ繁殖障害などが多発します。

乳房炎は4本ある乳頭のうちどれかが細菌感染の炎症をおこし、全身に熱が出たりその乳頭から牛乳が出なくなってしまう事もあります。

繁殖障害は、次のお産のために妊娠しようとしても妊娠できない状況が続いてしまいます。

いくら家畜として飼われているとはいえ、かわいそうですね。

 

 

 

 



美味しい牛乳

この頃、牛乳は私たちの生活の中でどのような役割を果たしているのでしょうか。

私たちが小学校や中学校へ通っていた昭和の時代は、まだまだ家庭の食事でも子供の成長に必要な栄養分を十分に取ることができないため、学校給食の中で栄養分補助食品としての牛乳は大いに役立っていたと言えます。

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しかし、飽食の時代といわれるようになって久しい現代は、牛乳の役割そのものもかなり変化してしまったと言えるでしょう。価格的にもかなり安く、色々な清涼飲料水よりは安く、時には水よりも安いことがあります。

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飲用として販売されている牛乳は、牛から搾乳されて出荷された生乳を、殺菌して無調整のままパック詰めして販売しているものです。

代表的な牛乳の成分としては次のような表示があります。

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牛乳はカルシュウムの補給に役立つという認識が一般的ではありますが、豊富なミネラルの他にもビタミンが含まれており栄養補給にはもってこいの飲料と言えるのではないでしょうか。

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牛乳の水以外の部分は乳固形分といい、乳固形分は乳脂肪分と無脂乳固形分に別れます。従来、脂肪分は注目されており、母牛を改良する場合も主に乳脂肪分と乳量に注目して改良が行われてきましたが、近年は無脂固形分に着目した改良が行われるようになっています。

牛乳が好んで飲まれないようになってしまったのは、栄養があってもその食味が今の時代の人々には受け入れられなのでは無いでしょうか。

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色々な乳業会社が、牛乳を生産していますが、生乳をそのまま出荷する事はできず、殺菌することが法律で義務付けられています。

上の図に見られるようにその牛乳がどのような方法で殺菌されたかが表示されるされています。この牛乳の場合は、120度で2秒間で殺菌しています。

この法律で義務付けられている殺菌は、最善を尽くして雑菌が混入しないように搾乳作業を実施し工場へ出荷しても僅かに生菌が混入してしまっていることがあるので、この菌を牛乳の製品の中に残したまま消費者へ出荷してしまうと、爆発的にこの生菌が増殖し、牛乳を腐敗させてしまいます。

しかし、この高温の殺菌方法が牛乳本来の美味しい味と風味を失わせてしまう原因となっていると思います。折角、生産者が美味しい生乳を搾るために、牛の餌を収穫するための土地改良や、健康管理に気を配っていても製品になる最後に殺菌により風味が失われてしまうのは残念なことです。私は職業柄、搾乳現場で搾乳されたそのままの生乳を飲んだことがありますが、今まで味わった経験のない素晴らしい風味と味でした。

このような牛乳を消費者に提供することできれば、食卓に上がる機会もまだまだ多くなっていくのではないでしょうか。

現在、販売されている牛乳の中で、少しその風味を保ったまま販売されているものがあり、それが低温殺菌牛乳です。

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低温殺菌牛乳とは先程の高温殺菌ではなく、上の表示に見えるように、60度30分、78度20分等の低温で殺菌され販売された牛乳です。

この写真は北海道の地方生産の牛乳ですが、サツラク乳業や小林牧場の低温殺菌牛乳も美味しいですよ。

牛乳の搾り方

搾乳体験として手搾りを観光牧場で体験されたことがある人もおられるでしょう。

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搾乳の始まりは手搾りでした。

酪農の最初の頃は、一軒の農家に1頭か2頭の乳牛を飼育し、手搾りで搾乳し、その糞便は堆肥として発酵させ、畑の栄養として利用するところから始まりました。

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北海道を例にとれば、明治の開拓時代にエドウィン・ダンなどの指導により酪農が取り入れられ、開拓農家に1、2頭の乳牛が導入されるようになっていきました。

昔の乳牛は、現在と違って品種改良されていないので乳量少なく、世間も冷蔵保存機能などの低さにより牛乳の需要も低い状況でもあったので、手搾りでも十分に間に合ったのです。1960年頃まで手搾りが主流であり、ミルカーが本格的に利用され様になったのは1970年以降です。

 

ミルカーの種類は2つに分けられ、「バケツ(バケット)型」と「パイプライン型」があり、機械搾乳の始まりは、バケット型だけで搾乳が行われていました。

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バケットミルカーで搾乳していた時代は、搾乳した牛乳(約20kgから30kg)を人力でバルククーラー(搾乳した牛乳を冷却して貯蔵しておくもの)の中へ入れなければならなく、酪農家の重労働の一つでした。

 

f:id:sinmaisinia:20210103160525j:plainバルククーラー 

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クーラーの中は自動的に撹拌されています。

 乳牛から搾り出したお乳を直接牛乳処理室までパイプで送乳する方式のパイプラインミルカーが開発され、運ぶ手間がはぶけるため、中・大規 模の経営で使用されています。

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                カウシェイド用パイプラ インミルカー

現在、バケツ型は仔牛用の給与牛乳、乳房炎および治療中の出荷不可能牛乳の搾乳に利用し、パイプライン型は、牛舎内にミルク通路パイプ・ミルカー真空パイプが設置されており、その2つのパイプラインを利用して、出荷用牛乳の搾乳を行います。

パイプラインミルカーには、牛舎内で使用するカウシェイド用パイプラ インミルカーと専用搾乳室で使用するミルキングパーラー用パイプライン ミルカーの 2 種類があります。

f:id:sinmaisinia:20210103161826j:plainミルキングパーラー用パイプライン ミルカー

 

カウシェイド用パイプラインミルカーは小規模、中規模酪農家で、ミルキングパーラー用ミルカーは大規模酪農家で採用されています。

ミルカーの装着の時にカウシェイド用は中腰にならなければならず腰に負担がかかりますが、ミルキングパーラー用は起立したまま装着できるので腰に負担がかかりません。そのため、多少費用がかかっても、腰に自信がなく、経済的に余裕のある酪農家は100頭以下でもミルキングパーラーを利用している酪農家もいます。

現在に至っては「搾乳ロボット」も登場し、米国等の海外や北海道の酪農家さんの間で普及しつつあります。搾乳ロボットとは、各々の乳牛のデータを読み取り、乳量・乳房の形を読み取り、全自動で搾乳を行ってくれるという、農家にとっては夢のような機械で、値段もそれだけ高値でした。しかし、最近では国のクラスター事業(かなり高い補助率)で多くの農家が取り入れ始めています。

牛の出産

牛のお産はどのように行われるのか。ここで説明していきたいと思います。

牛は分娩予定日が近づいてくると、乳房が張ったり、尾の付け根が窪んだり分娩兆候が見え始めます。

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写真のように分娩に先立って骨盤の靱帯が弛緩するために、尾の付け根(尾根部)が陥没します。

 

分娩が始まると、尾を上げて、立ったり座ったり落ち着きのない様子に陥ります。

次に陣痛が強くなってきて、一定の間隔で陣痛がきます。この間隔と強さがまだ弱い時は立った状態のままですが、時間が経過し陣痛が強くなってくると、母牛は寝転んで陣痛が来る度に苦しそうな鳴き声を出します。

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母牛の陣痛がより一層強くなり胎子が産道内へ進んでくると、写真のような胎子を覆う一番外側の袋(尿膜)が破れ、水のようなさらっとした液体が出てきます。この液体は胎児の尿が一旦溜まっているといわれています。これが一次破水ですが、これは外で破れる前に膣の中(産道の途中)で破水してしまう場合も多いようです。

個体差はありますが、尾の挙上が見られてから一次破水までに平均3〜6時間くらいかかります。

一次破水が終わると、30分から2時間くらいで胎児と羊水の入った二次の胎胞が陣痛と共に出てきます。

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この状態で陣痛が続きニ次破水が起きます。ニ次破水と共に出て来る液体は、胎児が陣痛で押し出されやすい様に、ドロドロした半透明の液体(羊水)です。

陣痛と共に胎児が押し出され、前肢に続いて頭が出てきます。

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ここまでくれば、後は陣痛と共に出生します。

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このような経過でお産しますが、母牛のお腹の中で次のような状態でいます。

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普通はこの模式図のような体勢で陣痛を待っていますが、難産も色々発生します。

前肢が出ないで顔だけが先に出てしまう場合、後肢から出てくる場合、お尻から出て来る場合など色々な難産があり、その時は依頼を受けて獣医師が往診します。

正常なお産は農家の人たちで処理されていきます。

 

牛の妊娠

牛乳を搾る(搾乳)ために飼われている牛たちは、お産することにより牛乳が出始めますが、では、どの様にして妊娠しお産するのでしょうか。

酪農の牧場には、雌牛しか飼われていません。雄牛は成長しても牛乳を搾れないため、一週間くらいで市場に出されてしまいます。

では、どの様にして妊娠するのでしょうか。肉牛等場合、昔は雌の群の中に雄牛を1頭入れておいて雄牛が勝手に交配していく、所謂、「まき牛」という方法を多くとっていました。

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牛群の中に写真の様な種雄牛を1頭入れて「まき牛」を行っていました。

 

現在では、凍結精液(精液を0.5mlのストローに充填し凍結したもの)が簡単に流通し多種多様な精液を容易に入手することができるようになったため、人工授精が行われる様になりました。

雌牛だけの牛群の中でどの牛に人工授精を実施するのか?それは雌牛だけの群でも、その中に発情の牛(雄牛を許容できる、排卵直前の状態)がいると雌牛同士で乗り合う乗駕行動をします。その時、乗られてもじっとして動かない牛(スタンディング発情と言います。)が人工授精を実施できる牛です。

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人工授精はどのように行われるのでしょう?

0.5mlのストローに入った凍結精液をお湯で融解し、精液を入れるための注入器に装着し、これを獣医師か人工授精師が雌牛の子宮の中に注入します。

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上の写真が精液の入ったストローです。これを下の注入器に装着し、人工授精を実施します。


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直腸検査といって片方の腕を直腸に挿入し、直腸壁を通して子宮の上から入り口を捕んで、注入器を子宮内に誘導し、反対の手で注入器の中芯を押して精液を子宮内に注入します。

 

こうして母牛は妊娠します。上手くいけば1回で妊娠しますが、最近のデータでは2回から3回くらい性周期(平均21日)ごとに人工授精を繰り返してようやく妊娠することが多くなっています。乳量が少なかった時代は1回くらいで妊娠するのだ普通だったのですが、品種改良が進み乳量が増加するに従って次第に妊娠しずらくなってきています。

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直腸検査や超音波装置、牛乳の中に出てくるタンパク質の測定等により妊娠鑑定して妊娠が確定したら出産の予定日を決めます。

牛の場合は、人工授精の実施日の月数から3を引いて、日に7を足した月日を出産予定日とします。例えば、7月6日に人工授精が行われたとき、月数の7から3を引いて4月、日数の6に7を足して13日、つまり来年の4月13日が出産の予定日となります。間に2月があるかないかにより多少異なりますが、妊娠期間288日から289日が出産予定日となります。

牛は人工授精が行われる発情の翌日に排卵しますが、人間の排卵日は明瞭でないため、最終生理を基準にして280日を足して予定日とするようです。

 

 

 

牛乳を作り出すのはどこ?

牛乳は出産しなければ出るようにならないと説明しましたが、その乳房はどの様に発達してくるのでしょうか。

人間の場合は、お産しなくても乳房が大きい人や小さい人等色々な人がいます。でも、動物の場合は違います。

牛は初めてお産をするまでは、乳房の膨らみはありません。小さい乳頭のみがついているのが分かります。

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左は真後ろから見た写真です。この左の乳頭だけの乳房が、妊娠し、お産が近づいてくるに従って右の写真の様に膨らんできます。これは乳房の中で、牛乳を作り出すための組織、乳腺が発達することによって起こってきます。

それでは乳腺組織とはどういうものなのか。模式図で見ていきましょう。

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乳房の中に筋上皮細胞に覆われた乳腺組織が沢山発達し、乳房が膨らんでいきます。この乳腺細胞に血液が流れることにより、沢山あるそれぞれの乳腺胞腔にホルモンの働きにより牛乳が作られます。そして、ここに溜まった牛乳が、オキシトシンというホルモンの働きにより乳腺槽へ送られ、乳頭槽を通って出て行きます。

人体でも同様なことが起こりますが、人ではオキシトシンは幸せホルモンと言われますね。

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子牛を育てる牛乳を出すために、母牛は幸せな気分になるということですね。

牛乳を乳腺細胞で作り出すのに血液が必要と説明しましたが、では、どれくらいの血液量が必要なのでしょうか。

牛乳1リットルを作りだすのに約500リットルの血液が乳腺細胞に流れ込みます。通常のホルスタイン種は1日20リットルから30リットルの牛乳を出します。つまり、血液量としては10000リットルから15000リットルの血液の流入が必要になります。

通常、体重の13分の1がその動物の血液量と言われます。現在飼われているホルスタイン種の場合、大人になって大体600kgから800kgの体重があります。つまり、46リットルから61リットルの血液が体内を循環しており、平均50リットルとして200回から300回血液が体内を循環していることになります。その他にも、血液は全身の筋肉その他に沢山の酸素を供給するために体内を循環しているので、肺で酸素交換した血液を全身に送り出している心臓は本当に大事な臓器なのですね。

牛は全身を使って牛乳を出していることがわかります。大変ですね。