2017年奶牛产业技术发展报告

李胜利，姚 琨,2，曹志军，刘长全，张胜利，刘建新，李建喜，王加启，张和平

（1.中国农业大学动物科学技术学院，北京 100193；2.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830001；3.中国社会科学院农村发展研究所，北京 100732；4.浙江大学动物科学学院，浙江杭州 310058；5.中国农业科学院兰州畜牧兽医研究所，甘肃兰州 730050；6.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193；7.内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古呼和浩特 010018）

1 国际奶业生产与贸易发展

2017年全球奶业生产保持较快增长。根据联合国粮农组织预测数据，2017年全球原料奶产量约为8.34亿t，较2016年的8.22亿t增长1.4%，主要增产贡献来自亚洲，特别是印度，而大洋洲的原料奶产量有所下降。

预计2017年全球乳品贸易量按照原料奶计算为7 160万t，较2016年的7 070万t增长1.3%。从具体产品来看：全球全脂奶粉贸易量为240.8万t，较2016年的246.5万t下降2.3%，主要原因在于中国的全脂奶粉进口量相对稳定，中东石油出口国经济不景气，如乌拉圭出口量为10.8万t，较2016年的12.6万t下降14.6%。全球脱脂奶粉贸易量为233.3万t，较2016年的218.7万t增长6.7%，其中，欧盟出口量为69.7万t，较2016年的57.4万t增长21.4%；美国出口量为64.3万t，较2016年的59.3万t增长8.4%。全球黄油贸易量为92.9万t，较2016年的96.3万t下降3.5%，主要原因在于欧盟奶酪需求增加挤占了黄油出口贸易量，其中欧盟出口量为16.6万t，较2016年的20.8万t下降19.9%。全球奶酪贸易量为257.3万t，较2016年的247.8万t增长3.8%，主要原因在于澳大利亚、中国、日本、韩国、智利、墨西哥、沙特等国需求放大。其中欧盟出口量为84.8万t，较2016年的80万t增长了6%；美国出口量为34.2万t，较2016年的28.9万t增长了18.2%。

2 国内奶业生产与贸易概况

根据美国农业部海外农业局公布数据，2017年中国牛奶产量预测为3 550万t，较2016年下降1.4%，主要原因在于2014—2016年奶牛养殖的利润较低导致牛群数量下降。

从原料奶价格运行来看，根据农业部监测数据，2017年1—11月的原料奶收购价为3.48元/kg，与2016年基本持平。从鲜奶零售价来看，2017年1—11月的鲜奶零售价为2.62元/kg，与2016年基本持平。

根据中国奶业贸易月报数据，2017年1—10月我国进口各类乳制品共计205.25万t，同比增加13.9%。其中，进口干乳制品149.37万t，同比增加18.3%；进口液态奶55.89万t，同比增加3.6%。具体来看：1—10月大包粉进口63.61万t，同比增加23.2%，价格为2 998美元/t，同比增长24.6%，其中进口新西兰的大包粉占比77%，欧盟占比12.1%。乳清在1—10月进口量为43.56万t，同比增加5.7%，价格为1 283美元/t，同比增长44.5%，其中进口美国的乳清占比为54.9%，欧盟为34.9%。鲜奶在1—10月的进口量为53.21万t，同比增加1.6%，价格为1 290美元/t，同比增长27.2%，自欧盟进口的乳清占总进口量55.8%，新西兰占31%，澳大利亚占11.2%。婴幼儿配方乳粉在1—10月的进口量为22.91万t，同比增长33.7%；总价31.3亿美元，同比增长33.9%，全年进口预计近30万t。由于黄油、奶酪等多元化的消费快速增长，我国乳品进口需求快速增长，但是我国干乳制品来源仍相对集中，与全球乳品贸易格局吻合。中国乳制品出口量很小，主要出口产品为广东供应香港的鲜奶。

3 国际奶业产业技术研发进展

3.1 繁殖与育种技术进展

3.1.1 利用组学（Omics）技术研究更多选育新性状2017年Omics技术发展迅速，奶牛基因组选择技术开始关注一些难度量、表现晚的性状，如繁殖性状、长寿性、抗热应激、饲料转化效率、甲烷排放、肢蹄病抗性、免疫反应、细分乳成分（如脂肪酸）、乳凝结特性、繁殖技术相关性状（冲卵数和可移植胚胎数）等。

3.1.2 奶牛同期发情与定时输精技术推广应用 2017年，在人工授精技术（AI）方面，学者们主要对激素配伍和输精时间等进行研究。Borchardt等[1]比较Ovsynch-56和Cosynch-56的效果（均在注射PGF2α后56 h第2次注射GnRH），发现Ovsynch-56的情期受胎率（24.2%）高于Cosynch-56法（19.5%）；进一步研究发现鲜精输精的情期受胎率高于冻精。

3.2 饲料与营养技术进展

3.2.1 碳水化合物营养 2017年主要聚焦于新型能量饲料开发。新产牛饲料中甜菜浆和玉米青贮替代部分谷物饲料，显著增加采食量和泌乳量[2]。小麦替代部分玉米青贮不会影响奶牛（产奶量42 kg/d）采食量，但会使产奶量少量下降[3]。高粱青贮代替玉米青贮，奶牛泌乳量显著下降，乳脂率显著升高[4]。

3.2.2 蛋白质与氨基酸营养 Barros等[5]发现，乳中尿素氮的含量与N摄入量、乳蛋白产量和蛋白-校正乳的产量呈高度相关。给妊娠期奶牛补给甲基供体，如过瘤胃-蛋氨酸，能显著影响初生犊牛的基因表达谱[6]。围产期奶牛每天补给0.08%的过瘤胃-蛋氨酸或60 g/头·d胆碱后，干物质摄入量、乳产量、乳脂量和乳蛋白量显著提高[7]。

3.2.3 脂肪营养 共轭亚油酸（CLA）可以改善奶牛的能量代谢、提高产奶量[8-9]、改善初产母牛的妊娠率[8]、降低低产奶牛[10]和非泌乳期奶牛[11]的脂肪组织合成能力。CLA异构体和亚油酸对H2O2引起的乳腺氧化损伤具有较好的抗氧化效应[12]。

3.2.4 奶牛营养与环境 提高氮磷转化率，降低甲烷等减排是营养与环境方向的研究重点。在日粮中添加β-甘露糖、过瘤胃氨基酸和蛋白、精油以及蒸汽压片玉米替代玉米[13-15]可提高氮利用率。日粮中添加亚麻籽、亚各灵、单宁酸、辛酸环糊精复合物[16-19]可降低甲烷排放[20]。通过厌氧发酵、固液分离的方式可减少粪便中甲烷释放量[21]。

3.2.5 后备牛饲养 后备牛的营养对于泌乳期生产性能有重要意义。Duun等[22]发现，10% BW初乳使得犊牛3日龄血浆IgG浓度增加，肠炎发病率降低。Chapman等[23]发现，提高代乳粉的粗蛋白含量（26%）和饲喂量（＞0.66 kg DM）可显著提高犊牛在哺乳期的日增重和饲料转化率。Imani等[24]发现，苜蓿草粉可以增加犊牛开食料采食量进而提高日增重，粗料添加水平≥10%效果明显。

3.3 奶牛常见病防控研究进展

3.3.1 传染性疾病 快速、灵敏、准确的疫病检测方法一直是研究重点。2017年，研发的布病检测技术包括基于DNA活化的胶体金纳米颗粒的可视化检测方法[25]、基于噬菌体的单个细菌检测技术[26]。Falkenberg等[27]应用流式RNA assay方法改进了牛病毒性腹泻病毒（BVDV）的检出效率，这是在单细胞水平BVDV原位检测的首次报道。Cortese等[28]发现减毒BHV-1、BRSV、BPIV-3免疫后可产生较高水平的干扰素与牛传染性鼻气管炎病毒（IBRV）IgA抗体。

3.3.2 常见普通病 为研究饲喂频率能否降低奶牛患亚急性瘤胃酸中毒的机率，Macmillan等[29]发现患有亚急性瘤胃酸中毒的奶牛尽管1 d的采食量减少，但通过增加饲喂频率可以减少奶牛患亚急性瘤胃酸中毒的机率，同时增加牛奶乳脂率。

此外，在干奶期乳腺内接种乳酸菌可作为预防奶牛乳房炎的方法[30]。治疗乳房炎时，72 h的休药期可消除阿莫西林（AMX）等β-内酰胺类抗生素，使其含量低于最大残留限定。

3.4 牛奶质量监控和乳制品加工技术进展

3.4.1 牛奶及奶制品药物残留检测技术 2017年，国际奶及奶制品药物残留的研究热点主要包括抗菌药物、激素类、霉菌毒素以及环境污染物如重金属等。Naik等[31]开发了快速、半定量的胶体金侧流层析免疫分析方法（LFIA），可筛选牛奶样品中的土霉素残留物，检测在5min内完成，无需任何设备。Atanasova等[32]开发了一种灵敏而快速的基于磁性纳米粒子的荧光免疫分析法测定生奶中的黄曲霉毒素M1，检测限为

2.9 pg/mL。Li D等[33]发现一种简单、高效的乳粉痕量污染物快检方法，以银纳米载体优化色谱与拉曼散射检测结合，得出乳粉中三聚氰胺、双氰胺和硫氰酸钠的最低检出限分别为1、100、10 mg/L。

3.4.2 液态奶及乳制品加工业进展 新产品和技术开发仍是液态奶及乳制品加工研究重点。Valsasina L等[34]研究了高达400 MPa的动态超高压均质技术，与传统热处理相比，能耗低，保护环境。Tanguy G等[35]研发出了一种三串联薄膜旋转蒸发器取代传统的喷雾干燥进行乳粉生产，干燥步骤比传统工艺节能高达32%。

4 国内奶牛产业技术研发进展

4.1 繁殖与育种技术进展

4.1.1 奶牛生产性能测定体系进一步完善 2017年奶牛生产性能测定项目运行10年，全国建设DHI中心31个，标准物质制备实验室和奶牛数据中心各1个；参测奶牛场1 567个、参测奶牛达到112.8万头；初步建立中国荷斯坦牛品种登记体系，累计完成157万头荷斯坦牛的品种登记，4.4万头奶牛的体型鉴定；参测奶牛平均日产奶量29 kg，比2008年提高5.2kg，体细胞数量每毫升30万个，乳蛋白率、乳脂率分别达到3.32%和3.79%。

4.1.2 奶牛繁殖性状全基因组关联的分析研究 Qin等[36]和Liu等[37]首次对中国荷斯坦牛种公牛的多个精液性状进行了全基因组关联分析，确定ETNK1、PDE3A、PDGFRB、CSF1R、WT1、RUNX2、SOD1和DSCAML1等8个新发现的基因可作为影响公牛精液性状的候选基因，该结果可作为深入研究中国荷斯坦牛种公牛精液性状的遗传机制及标记辅助选择的基础。Liu等[38]2017年确定了IL6R、SLC39A12及CACNB2等6个荷斯坦牛繁殖性状的重要候选基因。

4.1.3 奶牛同期发情-定时输精技术研究 奶牛人工授精（AI）仍是国内研究热点。于淼等[39]在石河子地区对规模化牛场300头奶牛用5种（GPG、PPGPG、PGGPG、P47GPG和P45GPG）同期发情-定时输精技术处理，结果发现P47GPG和P45GPG法的情期受胎率最高，分别为45.3%和56.3%。丁志强等[40]比较GPG和PPGPG用于奶牛同期发情和定时输精的效果，发现PPGPG的效果较佳，情期受胎率达61.2%，GPG法的情期受胎率为53.2%，2种方法都比常规输精的情期受胎率（45.9%）显著提高。

4.2 饲料与营养技术进展

4.2.1 碳水化合物营养 碳水化合物主要集中于新饲料开发。甜高粱青贮代替玉米青贮不影响泌乳后期的牛奶乳成分[41]，甜菜代替日粮中15%～20%的玉米不影响总肠道淀粉消化率[42]。孔庆斌等[43]发现控制玉米粉碎粒度在800～1300 µm，超过2 000 µm的比例低于5%～10%，能够有效改善淀粉消化率。

4.2.2 蛋白质与氨基酸营养 孙菲菲等[44]研究发现氯化胆碱和过瘤胃蛋氨酸显著提高围产期奶牛血浆中的各项抗氧化指标（MDA、GSH-Px、SOD和维生素E）和免疫因子含量（IL-2、IL-4、IL-6和TNF-α）。田雯等[45]发现奶牛灌注氨基酸混合物后，乳汁中乳蛋白产量上升7.14%，动脉血浆中异亮氨酸的浓度提高31.5%。

4.2.3 脂肪营养 脂肪研究主要聚焦于乳脂含量的提升。脂肪酸结合蛋白5[46]、氢化可的松[47]、油酸[48]均能促进奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪的合成。赖氨酸（Lys）对乳脂肪合成具有促进效果，但高浓度的Lys抑制乳脂合成相关基因表达[49]。适量黄花蒿乙醇提取物可以提高奶牛乳脂中CLA含量[50]。脂肪酸制剂[51]、过瘤胃脂肪粉+过瘤胃蛋氨酸[52]均可提高奶牛乳脂率。

4.2.4 奶牛营养与环境 2017年，在氮利用率和甲烷减排方面进行了研究。玉米秸秆或稻草替代苜蓿导致奶牛氮的利用效率降低[53]。适量增加固体饲料的饲喂量可促进瘤胃微生物蛋白的合成，提高断奶后犊牛氮的生物学价值及氮利用率[54]。牛舍放置吸附剂可减少甲烷排放[55]，另外植物提取物皂苷、植物精油、单宁等活性成分具有抑制甲烷排放功能[56]。

4.2.5 后备牛饲养 饲喂酸化奶可显著提高犊牛日增重19%，显著降低犊牛腹泻率33.33%[57]。Wang等[58]发现颗粒大小在8～19 mm的物理中性洗涤纤维（peNDF）能有效改善8～10月龄荷斯坦奶牛的咀嚼活动、瘤胃液体pH和瘤胃发酵参数，含量为18%的peNDF对荷斯坦奶牛的生长发育最有利。

4.3 奶牛常见病防控研究进展

4.3.1 传染性疾病 “两病”及外来病研究依然是2017年重点。有研究发现我国牛结核病存在肺结核和肺外结核2种，该结果可解释检测阳性与肺部剖检病变结果不一致的现象，也为结核病的诊治增加了难度。Xu等[59]研制了一种DNA适体，其能通过阻止IBRV进入细胞从而有效的抑制IBRV感染。王洪梅等[60]研发了用于现场快速检测牛支原体的试剂盒。

4.3.2 常见普通病 2017年主要针对奶牛乳房炎诊断进行了研究。杨丹等[61]发现临床和亚临床酮病牛的氧化应激指标丙二醛（MDA）显著高于健康奶牛。中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所发现造成犊牛腹泻的主要病毒性病原有BRV、BVDV、BCV，检出率分别为44.40%、15.09%、8.62%；主要细菌性病原有大肠杆菌、奇异变形杆菌，分离率为90.52%和23.71%，而且混合感染严重[62]。

氯芬酸钠是第二代强效非甾体抗炎药，在欧盟已被批准用于猪和牛。杨亚军等[63]在奶牛试验表明，每天注射1次氯芬酸钠注射液，连续注射3d可治疗乳房炎，弃奶期为6d。中兽药在奶牛乳房炎中的应用较多，冯平等[64]发现鱼腥草、黄连、连翘、金银花等对葡萄球菌有一定的抑菌作用。

4.4 牛奶质量监控和乳制品加工技术进展

4.4.1 牛奶及奶制品药物残留检测技术 乳品检测为质量安全监管提供了有效参考。Jiang等[65]开发了一种基于量子点的荧光免疫测定法，该方法对于黄曲霉毒素M1的检测限为0.02 μg/kg，螺旋霉素为0.5 μg/kg，可用于快速检测。Chen等[66]采用简单灵敏的表面增强拉曼散射方法，对奶样中的青霉素G进行残留检测，残留检测限为0.85 μg/kg，低于欧盟标准（4 μg/kg）。

4.4.2 液态奶及干乳制品加工技术 2017年酸奶产品的开发是研究热点。在配方设计方面，通过添加水果、谷物等原料制成具有保健功能的复合酸奶。在发酵菌种方面，孙敏等[67]从民族地区传统食品中筛选得到7株既能耐受人体胃肠道环境，又有优良发酵特性的益生乳酸菌。

在乳干粉产业技术方面，婴幼儿配方乳粉的研究仍是重点。姜冬梅等[68]通过参考母乳营养成分及脂肪酸模式、国家标准及中国居民膳食营养素参考摄入量，从脂肪酸角度模拟母乳。王枚博等[69]建立石墨-微波消解法测定乳粉中的总砷、汞、铅和镉含量的分析方法，该方法简便，重现性良好，结果可靠。

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