虽然研究人员早就认识到奶牛的牛奶成分的年度模式——在冬季观察到较高的乳脂和蛋白质浓度，而在夏季观察到较低的乳脂和蛋白质浓度——但以前并没有很好地量化牛奶产量和成分的规律。

宾夕法尼亚州立大学农业科学学院(Penn State College of Agricultural Sciences)营养生理学副教授凯文·哈瓦廷(Kevin haratine)领导的研究小组进行了这项研究，他说，这项研究的发现很重要，因为它们能更好地告诉生产者，他们对奶牛的期望是什么。他指出，更准确地了解奶牛的节奏可以让奶农更好地判断管理策略的有效性。

研究人员采用了科学家在分析生物时间序列时使用的统计方法来展示可预测的周期，以揭示两个大型数据集中产奶量、乳脂和蛋白质浓度的年度节律。他们分析了2000年至2015年从美国农业部农业营销服务处获得的全国牛奶成分信息，以及2002年至2011年从宾夕法尼亚州11个奶牛群的1684头奶牛收集的记录。

总的来说，在所研究的所有畜群中，产量、脂肪浓度和蛋白质浓度高峰出现在白天较短的冬季，最低出现在白天最长的夏季。节律的振幅——即高点和低点与平均值的变化量——在北方更大，并随着牛群位于南方多远而下降。

动物科学博士生、首席研究员艾萨克·萨尔弗(Isaac Salfer)说:“平均而言，牛奶产量在4月达到峰值，脂肪和蛋白质产量在2月达到峰值，脂肪浓度在1月达到峰值，蛋白质浓度在12月达到峰值。”“无论在哪个地区，每年的产奶量、脂肪和蛋白质浓度的变化规律都是一致的。”

萨尔弗说，直到最近，乳制品生产商还认为牛奶产量受季节影响。他们认为奶牛只是对环境和条件做出反应。

“但我们的研究让我们相信，奶牛在生理上有可预测的变化，导致产奶量有规律的变化，”他说。“它正在改变我们对牛奶产量季节性变化的看法，从对环境的反应转变为奶牛的生理因素。”

Salfer指出，对年度节律的更好量化表明，产奶量和成分的波动主要是由光周期驱动的，而不是严格由热应激等环境条件驱动的。

“但在乳制品行业，这仍然是一个热门话题，没有双关语的意思，”他说。

萨尔弗说，产奶的节奏是由生理反应决定的，这并不意外。其他研究表明，奶牛的产奶量对光周期有反应。因此，每天日照量的任何变化都会影响这些节律，就像光周期的变化会触发野生动物的年度节律一样，这些节律解释了冬眠、繁殖和迁徙等常规行为。

研究结果发表在本月的《科学》杂志上乳品科学杂志萨尔弗解释说，这应该有助于防止乳制品生产商被季节性牛奶波动所误导。这些信息将使他们能够在年度节奏的背景下解释饮食变化或新技术的实施对畜群生产性能的影响。

他说:“例如，3.6%的乳脂可能表明1月份的乳脂不理想，但7月份的乳脂正常。”“此外，在7月份喂养膳食补充剂可能会在接下来的几个月里提高乳脂率，但这种增加可能仅仅是每年生产节奏的结果。”

宾夕法尼亚州立大学奶牛遗传学副教授查德·德乔(Chad Dechow)也参与了这项研究。

美国农业部的国家食品和农业研究所以及国家卫生研究院部分支持了这项工作。