2018年奶牛產業技術發展報告

本文從國內外奶業生產與貿易、奶牛育種與繁殖、營養與飼料、疾病控制、環境控制、乳品安全與加工等方面對2018 年奶牛產業的重要研究進展進行綜述。
國際奶業生產與貿易發展
2018 年，全球牛奶生產仍然保持快速增長。據聯合國糧農組織預測數據顯示，2018 年全球原料奶產量約為8.27 億t，較2017 年增長2%，主要增產貢獻仍為亞洲。根據聯合國糧農組織奶業市場報告數據，2018年1—11 月全球乳品價格指數為195，較2017 年下跌3.6%。從月度運行來看，全球乳品價格先漲后跌。
按照原料奶計算，預計2018 年全球乳品貿易量為7 450 萬t，較2017 年增長2.5%。具體來看：
①在全球全脂奶粉出口中，中國是新西蘭全脂奶粉出口的單一較大市場，亞洲斯里蘭卡、泰國等進口快速增長，巴西、俄羅斯進口大幅下降；
②全球脫脂奶粉價格維持低位，主要進口國如阿爾及利亞、墨西哥紛紛擴大進口。2018年1—10 月美國脫脂奶粉產量增加6%，出口量增加25%，但對華出口下降34%。其他脫脂奶粉主要出口國如加拿大、新西蘭均出現不同程度的下降。
③全球黃油需求依舊旺盛，價格維持高位，2018 年歐盟、美國、新西蘭繼續增產。
④全球奶酪貿易量繼續增長，受需求因素制約，市場擴張將會放緩。
國內奶業生產與貿易概況
2018 年國民經濟和社會發展統計公報顯示，2018 年中國牛奶產量為3 075 萬t，較2017 年增長1.2%。過去10 年，中國泌乳牛存欄量下降，牛奶產量的維持基本依靠單產水平的提高。根據農業農村部畜牧業司監控，2018年原料奶收購價為3.46 元/kg，與2017 年的3.48 元/kg基本持平。從鮮奶零售價運行來看，2018 年鮮奶零售價為10.6 元/kg，與2017 年的10.5 元/kg 基本持平。
根據中國奶業貿易月報，2018 年我國共計進口各類乳制品263.64 萬t， 同比增加6.70%， 進口額達100.63 億美元，同比增長14.3%。其中，進口干乳制品193.22 萬t， 同比增加9.2%， 進口額達90.9 億美元，同比增長15.7%；進口液態奶70.41 萬t，同比增加0.3%，進口額9.73 億美元，同比增長2.9%。具體來看：
①全年進口奶粉80.14 萬t，同比增加11.6%，進口額達24.29 億美元，同比增長12%，其中新西蘭占73.3%，歐盟占12.6%。
②全年進口乳清55.72 萬t，同比增加5.2%，進口額達6.33 億美元，同比下降4.9%，其中美國占47%，歐盟占38.2%。
③全年進口包裝牛奶67.33 萬t，同比增加0.9%，進口額達9.13 億美元，同比增長3.8%，其中歐盟占51.1%，新西蘭占34.6%，澳大利亞占12.0%。
④全年進口嬰幼兒配方乳粉32.45萬t，同比增加9.6%，進口額達47.69 億美元，同比增長19.8%，其中歐盟占75.3%，新西蘭占16.2%。中國乳品進口規模仍然在繼續擴大。中國乳制品出口量很小，主要出口產品為廣東供應香港的鮮奶。
國際奶業產業技術研發進展
繁殖與育種技術進展
● 利用表觀遺傳學解釋遺傳與環境的互作
利用表觀遺傳學解釋一些遺傳力低、易受環境影響的功能性狀的遺傳機制研究成為熱點，特別是金黃色葡萄球菌隱性乳房炎。Song 等和He 等從表觀遺傳的DNA 甲基化、組蛋白甲基化和miRNA 3 個方面研究，發現其中NAT9、IL10、JAK2 基因與金葡菌隱性乳房炎抗性密切相關，體外細胞水平試驗也對這些基因的功能進行了驗證，也為奶牛抗金葡菌隱性乳房炎育種研究提供了重要的表觀遺傳標記。
●  高效奶牛繁殖新技術的研究和推廣應用
各國奶牛繁殖技術的研究重點還是規?；膛鐾茝V優化“同期排卵- 定時輸精（Ovsynch-TAI）”技術。自然發情法的21 日妊娠率通常不足20%，而采用Ovsynch 程序，奶牛的21 日妊娠率可達30% 左右。Motavalli 等進行了Ovsynch-56、CIDR+Ovsynch、Cosynch-56、OS、PMSG+double-Ovsynch-48 等程序的效果比較，結果顯示，使用CIDR+Ovsynch 方案的情期受胎率（72.4%）遠高于其余幾種方案，但其結果與國內部分研究并不完全相同。
飼料與營養技術進展
●  碳水化合物營養
國外碳水化合物營養主要集中在日糧不同淀粉和纖維水平對奶牛生產性能、牛奶成分等的影響，同時也研究了非常規飼料對奶牛的飼喂效果。Mojahedi 等研究發現，相比破碎玉米+ 苜蓿飼糧，采食糊化淀粉含量較高的蒸汽壓片玉米+ 苜蓿飼糧的犢牛日增重（ADG）顯著增加。Khosravi 等發現，添加25%（DM 基礎）的高粱青貯能顯著提高奶?？寡趸剑瑢ιa性能和營養物質消化率沒有不良影響，因此高粱青貯可以完全替代玉米青貯飼喂泌乳奶牛，為缺水、難以種植玉米的地區開發飼料資源提供理論依據。
●  蛋白質與氨基酸營養
蛋白質和氨基酸營養聚焦在生長代謝和乳腺發育上。Xu 等研究發現，妊娠期較后1 個月補充蛋氨酸（Met）對產后前7 周犢牛的生長率有積極作用，新生犢牛肝臟中mTOR 通路相關分子的磷酸化狀態受母體Met 供應影響。Silva 等研究發現，瘤胃非降解蛋白質（RUP）水平提高51% 可明顯增加不同階段后備牛的體重、ADG、飼料效率和氮沉積。低蛋白日糧添加過瘤胃保護性蛋氨酸（RPMet）可改善營養代謝，提高氮和能量利用。Seryl-tRNA合成酶刺激mTOR 信號通路，增強由必需氨基酸（EAA）刺激的細胞增殖，并促進奶牛乳腺上皮細胞中β -酪蛋白的產生。
● 脂肪營養
脂肪的主要生理作用是為機體供能。Schafers 等研究發現，在妊娠晚期和泌乳早期奶牛的日糧中添加共軛亞油酸（CLA）可提高乳中trans-10、cis-12 CLA 的含量，可提高其牛乳能量，有利于奶牛產后的機體健康。脂肪還有甲烷減排功能，高淀粉或高脂日糧、星實櫚油和靜脈灌注脂質均可不同程度地減少甲烷排放。
● 奶牛營養與環境
提高氮磷轉化率，降低甲烷等的減排是奶牛營養與環境方向的研究重點。飼喂含菜籽粕、紅三葉青貯和高瘤胃降解蛋白（RDP）∶RUP比值的日糧均可提高奶牛氮利用效率，降低氮排泄。日糧中添加香甜草、硝酸鹽、蠶豆、油脂、鮮草、莫能菌素、萬壽菊和波斯菊等添加劑可降低甲烷排放。
●  后備牛飼養
在犢牛飼養方面，Curtis 等研究發現群養自由采食代乳粉組犢牛斷奶前生長速度、體況評分、患病風險高于單個限飼代乳粉犢牛，自由采食代乳粉組的青春期、首次配種和首次妊娠時間提早2~3 周。
Quigley 等研究發現，與常規0.66 kg DM/d 液態奶飼喂相比，強飼優勢在犢牛斷奶后消失，主要原因與斷奶前犢牛開食料采食量顯著降低、瘤胃發育滯后、斷奶后養分全腸道消化率偏低有關。Dennis 等研究發現，延遲斷奶或階梯斷奶可促進犢牛斷奶前開食料采食和瘤胃發育。
奶牛常見病防控研究進展
● 傳染性疾病
快速、靈敏、準確的疫病檢測方法一直是傳染性疾病方向的研究重點。Das 等研究發現，針對布魯氏菌屬IS711 基因設計的聚合酶螺旋反應（PSR），其敏感性是常規聚合酶鏈式反應（PCR）的100 倍；Bhat 等研究發現，基于探針的實時環介導等溫擴增（RT-LAMP）技術可用于快速檢測布魯氏。
結核病的診斷主要還是以皮試、抗體伽馬干擾素釋放試__驗為主，Liu 等采用多重交叉位移擴增（MCDA）技術檢測結核分枝桿菌復合體的IS6110 基因，其開發的mb-mcda-hnb 方法有望作為一種有效的結核分枝桿菌檢測方法應用。Barrera 等研制了以人腺病毒血清型5 載體的針對12 種不同口蹄疫病毒（FMDV）血清型/ 拓撲型的16 種AdtFMD 重組亞單價疫苗，攻毒保護率為100%，可應用于多血清型和多拓撲型的FMD防治。
● 常見普通病
在常見病診斷方面，Sun 等研究發現，患有臨床酮病的奶牛中游離脂肪酸（NEFA）和β-羥基丁酸的血清濃度較高，并且具有臨床酮癥的奶牛產奶量和干物質攝入量較低；然而，與健康奶牛相比，具有臨床酮癥的奶牛的乳脂含量更高。在常見病防治方面，Bors SI 等研究發現，使用促性腺激素釋放激素（GnRH）類似物治療卵泡囊腫的效果更好，特別是無法鑒別是卵泡囊腫還是黃體囊腫的情況下。Jae-Kwan等用前列腺素（PG）加l- 肉堿和蛋氨酸處理奶?？商岣咧委熗〉膸茁剩岣弋a奶量，同時不影響產后并發癥的發生率以及生殖性能。
牛奶質量監控和乳制品加工技術進展
●  牛奶及奶制品藥物殘留檢測技術
一些操作簡單、檢測限低的新方法應用于原料奶的質量安全檢測。Ansari 等建立了高效液相色譜法- 熒光檢測法分析巴氏殺菌牛奶中黃曲霉毒素M1；Kaleem 等建立了納米球包埋整體共軛物快速檢測牛奶中微量三聚氰胺的方法；Aqda 等研究了氧化石墨烯淀粉基納米復合材料結合高效液相色譜聯用紫外檢測器（HPLC-UV）檢測磺胺類和頭孢類抗生素含量的方法。在嬰幼兒奶粉檢測方面，Draher 等研發了高效液相色譜聯用質譜檢測器（HPLC-MS）的分析方法，精確表征和量化了磷脂和鞘磷脂在母乳中的含量，為嬰幼兒配方乳粉中合理添加磷脂和鞘磷脂提供了參考依據。
●  液態奶及乳制品加工業進展
新產品和技術開發仍是液態奶及乳制品加工研究重點。2018 年學者更多關注將益生菌、益生元和功能因子等活性物質應用于酸奶，例如添加靈芝種子和β-葡聚糖的酸奶、添加石榴皮和蜂蜜的酸奶、添加植物混合物的降血糖酸奶、輔助降糖的干酪乳桿菌酸奶。益生菌奶酪的快速發展是2018 年國際奶酪市場的亮點。雙歧桿菌作為輔助發酵劑加入干酪制作工藝中，制備的Queso Blanco 干酪具有調整腸道菌群和增加短鏈脂肪酸的功能。
國內奶牛產業技術研發進展
繁殖與育種技術進展
● 奶牛芯片檢測技術在奶牛養殖和管理中得到廣泛應用
2018 年中國農業大學王雅春團隊與北京畜牧總站等研究團隊合作研發了用于同時檢測奶牛8種常見遺傳缺陷基因位點的小芯片及檢測試劑盒的專利產品，實現多個位點同時檢測，為逐步降低和清除奶牛群中已知有嚴重危害的遺傳缺陷基因提供了技術手段；結合奶牛乳源金黃色葡萄球菌全基因組測序分析結果和奶?？谷榉垦? 隱性乳房炎方面的研究成果，中國農業大學王雅春團隊定制了含有TRAPPC9 等7 個基因的20個SNPs標記的用于檢測奶牛乳房炎抗性的小芯片- 華牛I 號、華牛II 號，為選育更健康、適應范圍更廣的種牛提供服務，目前已在北京首農畜牧、河北、遼寧等地奶牛養殖場推廣應用，效果良好。
● 奶牛生產性能測定工作成效顯著
2018 年全國奶牛性能測定的參測規模奶牛場有1 606 個、參測奶牛數量達129.7 萬頭，參測奶牛的平均日產奶量達29.7 kg，較2017 年提高0.7 kg，平均乳脂率、乳蛋白率分別達到3.86% 和3.34%，平均體細胞數為26 萬個/mL。中國荷斯坦牛品種登記規模繼續擴大，新增登記種公牛369頭、母牛17 萬頭。2018 年奶牛體型鑒定工作不斷完善，全國備案體型鑒定員226名，34 名通過考核的體型鑒定員獲得上崗執業證書，2018 年新增鑒定奶牛3.8 萬頭，為奶牛群體改良提供了數據基礎。
飼料與營養技術進展
●  碳水化合物營養
國內碳水化合物的研究集中于飼料預處理、營養價值預測模型建立、碳水化合物在瘤胃的微生物降解和發酵途徑及其干預措施等。面對進口苜蓿價格居高不下的現狀，韋子海等研究發現，補充糖蜜的玉米秸日糧能夠改善日糧飼料轉化效率，降低瘤胃氨態氮（NH3-N）濃度，減少尿氮排放，改善氮的利用效率，與含苜蓿日糧相比可降低單位奶產量的飼料成本。趙連生等整理了27 篇有關奶牛碳水化合物營養的研究，發現飼糧中性洗滌纖維（NDF）與淀粉比值每增加1，奶牛的干物質采食量、產奶量、乳蛋白產量和乳糖產量分別降低0.81、1.36、0.06、1.50 kg，乳脂率和乳蛋白率分別增加0.11% 和0.07%。
● 蛋白質與氨基酸營養
蛋白質營養主要圍繞乳腺基因表達展開。乳腺細胞在脂多糖（LPS）刺激下，細胞內炎癥因子基因表達升高，乳蛋白合成相關基因的表達受到抑制，而添加苜蓿素能夠抑制乳腺細胞內炎癥因子基因表達；無LPS 刺激下，添加苜蓿素能夠提高乳腺細胞活性并促進乳蛋白合成相關基因的表達。Lys（賴氨酸）濃度為1.0~2.0 mmol/L 時，有助于對促進乳腺上皮細胞（BMECs）乳蛋白合成相關基因的表達。
● 脂肪營養
脂肪對于奶牛胃腸道發育、提升飼料消化率等方面有促進作用。含高濃度棕櫚酸和油酸的棕櫚油脂肪粉完全替代全部乳脂，會減緩哺乳期犢牛胃腸道發育。補充棕櫚酸可增加NDF 消化率、乳脂肪含量和產量以及飼料利用率。奶牛乳腺上皮細胞外源添加長鏈飽和或不飽和脂肪酸后均能夠顯著抑制脂肪酸的從頭合成基因的表達。
● 奶牛營養與環境
國內學者對于氮和甲烷減排做了很多探索。飼糧中添加牛至油和過瘤胃保護性賴氨酸（RPLys）可以降低奶牛氮排泄。飼糧中添加葡萄原花青素、茶皂素、殼聚糖、植物酚類和蕓苔屬等植物提取物可通過改變瘤胃發酵模式和微生物區系，降低奶牛甲烷排放。
● 后備牛飼養
新生犢牛主要圍繞促生長方面開展研究。郝麗媛等研究發現補充蛋氨酸鋅可以有效促進犢牛生長，降低腹瀉率；而補充氧化鋅則有助于提高犢牛的免疫功能。張衛兵等研究發現飼糧中添加白藜蘆醇和血根堿分別提高了犢牛180日齡體重和體高，均具有改善犢牛血清抗氧化指標的效果。任春燕等研究發現15~112 齡犢牛開食料中NDF水平為19.91% 時，有助于提高犢牛的體增重和屠宰性能，促進內臟器官及胃腸道的發育。
奶牛常見病防控研究進展
● 傳染性疾病
在傳染病檢測方面，袁穎嫻等發現基于結核菌素與特異性抗體CFP10/ESAT6 的牛γ - 干擾素（IFN-γ ）釋放反應，具有更高的靈敏度、準確度與特異性，是一種有效的檢測方法。在傳染病防控方面，自《國家布病防治計劃》實施以來，各省采取一系列防控措施，2018 年多地對布病防控效果進行評估工作。
李乙江等發現，FMD 滅活病毒配合枯草芽胞桿菌，通過噴鼻氣霧免疫?？梢约せ盍己玫腇MD 特異性牛呼吸道黏膜免疫應答及系統免疫應答。王丹陽等證實訶子、矮紫堇、甘青烏頭3 種藏藥在體外具有抗病毒性腹瀉病毒（BVDV）作用效果，矮紫堇直接殺滅效果較佳，且優于利巴韋林。
●  常見普通病
在乳房炎檢測方面，葛影影等研究發現，奶牛血清免疫指標、生化指標與乳房炎的發生具有相關性，特別是白細胞介素1β（IL-1β ）、白細胞介素-8（IL-8）、白蛋白（Alb）水平及N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶（NAGase）活性的顯著變化與乳房炎的感染和發生關系密切。在乳房炎防控方面，李世宏等研究發現，雙氯芬酸鈉是第二代強效非甾體抗炎藥，具有良好的抗炎、鎮痛、解熱和抗風濕等療效，在歐盟已被批準用于豬和牛；試驗表明，奶牛使用氯芬酸鈉注射液，用法用量為每天1 次，連續給藥3 d，推薦棄奶期為6 d，可降低機體病菌耐藥性和減少抗生素殘留，臨床治愈率和有效率為65% 和80%。在酮病防控方面，劉漢根等發現，高產奶牛圍產期TMR 日糧中補充過瘤胃保護復合B 族維生素100 g/ 牛·d 對干物質采食量、酮病發生率、淘汰率和產奶量具有顯著改善作用，可以有效提高奶牛場經濟效益。
牛奶質量監控和乳制品加工技術進展
● 牛奶及奶制品藥物殘留檢測技術
在液態奶安全檢測方面，學者建立了準確率高、重現性好的檢測新方法。趙超敏等利用HPLC 測定液態奶中牛磺酸含量和壬基酚殘留量，朱華東等利用解旋酶恒溫基因擴增方法快速檢測酸乳中的醋化醋桿菌。在干乳制品營養成分及安全性檢測方面，陳秀明等利用紅外光譜技術結合化學計量學方法，可同時檢測嬰幼兒配方粉中蛋白質、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、水分、灰分及能量等主要成分的營養水平；王浩等建立了液相色譜-串聯質譜檢測配方粉全氟辛酸、全氟辛烷磺酸等成分的殘留量。
● 液態奶及干乳制品加工技術
功能性酸奶和復合酸奶的加工成為2018 年度研究重點，百香果胡蘿卜復合型酸奶、苦蕎雪蓮果酸奶、銀耳多糖低脂酸奶、太白貝母粗多糖酸奶等產品陸續被開發出來，豐富了酸奶市場。干酪加工技術和品質改良方面是國內干酪領域的研究熱點。李博等利用超高壓處理增加低脂半硬質干酪中水分，降低干酪硬度，增加酯類風味物質含量。馬春麗等用KCl 部分替代NaCl 制作低鹽切達干酪加工，提高了干酪的風味并改善了品質。