2022年度奶牛产业技术发展报告

 

　　1 2022年奶业生产与贸易情况

 

　　自2021年下半年以来，全球奶业主要生产国家的原料奶总产量连续下降，至2022年6月，主要生产国月度总产量连续10个月下降。自2022年7月开始，主要生产国的总产量再次回到增长轨道；截至2022年10月，主要生产国当月总产量同比增长0.49%，但是12个月累计总产量同比仍减少0.51%，其中新西兰月度总产量连续15个月减少。由于供需偏紧和成本上涨，2022年主要国家原料奶价格总体都有较大幅度上涨。

 

　　在成本上涨和原料奶供需紧张等因素的驱动下，2022年全球乳制品价格总体趋涨，下半年随着供需紧张关系缓解，乳制品价格转为下降。全年乳制品价格指数均值142.46，比2021年全年平均价格指数高23.35个百分点。

 

　　在贸易方面，2022年美国折原料奶后的乳制品出口量继续增长，新西兰基本与2021年持平，欧盟出口量（扣除欧盟成员国相互间贸易后的净出口量，下同）出现明显下降，主要出口国的出口总量与2021年相比略有下降。

 

　　1.2 国内方面

 

　　根据国家统计局数据，2022年中国奶牛养殖业生产能力继续增长，牛奶总产量3 932万t，同比增幅达到6.8%，全年奶类总产量预计将首次超过4 000万t。奶牛单产9.2 t，较2021年的8.7 t提升500 kg。

 

　　因为新冠肺炎疫情反复导致乳制品需求下降，2022年原料奶供给出现阶段性过剩并驱动原料奶价格下行。根据农业农村部数据，原料奶全年均价4.16元/kg，同比下降3.1%。由于饲料粮长期供给不足，加上俄乌冲突与国际市场供给不确定性增加的影响，2022年饲料投入品价格和原料奶生产成本都继续升高。根据农业农村部数据，2022年12月末全国玉米、豆粕均价分别为3.05元/kg和5.07元/kg，分别同比增长1.5%和23.6%。

 

　　中国乳制品生产以液态奶为主、奶粉为辅。根据国家统计局数据，2022年乳制品产量3117.7万t，同比增长2.0%。

 

　　乳制品贸易方面，根据中国海关数据，2022年我国共计进口各类乳制品339.9万t，同比减少16.3%，这是自2015年以来中国乳制品进口总量首次出现下降。其中，进口干乳制品239.8万t，同比减少13.3%；进口液态奶100.1万t，同比减少22.8%，这也是液态奶进口量自2003年以来的首次下降。中国乳制品出口量很小，主要产品为婴幼儿配方粉、大包粉，主要出口目的地为我国香港地区。2022年我国共计出口各类乳制品4.47万t，同比减少1.2%，其中出口干乳制品1.46万t，同比减少14.3%，出口液态奶3.0万t，同比增加6.8%。

 

　　2 2022年国际奶牛产业技术研发进展

 

　　高通量测序技术加快了奶牛重要性状遗传机制研究进程。截至2022年底，已报道7 383、9 958、11 911、2899个与牛产奶量、乳蛋白率、乳脂率和体型相关的数量性状基因组座位（QTLs）（https://www.animalgenome.org）。

 

　　牛性状分子调控机制的组学研究取得重要进展。英国爱丁堡大学、美国农业部农业研究局、中国农业大学等合作，构建了牛的基因型-表达量图谱（CattleGTEx），包括了牛的100多种组织和细胞类型的表达谱、21种组织的DNA甲基化图谱，定位了调控牛43种重要经济性状的候选基因，成果发表于《自然-遗传学》（Liu等）。

 

　　挖掘出部分新性状的遗传机制。美国、日本学者研究证明牛奶导电率（h2=0.39-0.50）、牛奶流量（h2=0.37）、启动泌乳时间（h2=0.22）和挤奶时间（h2=0.29）具有中高遗传力，可作为遗传改良目标性状（Gloria等；Kawakami等）。Martin等通过全基因组关联分析（GWAS）鉴定出40个与先天免疫反应相关的基因组区域。Carthy等进行8年研究发现，娟姗牛肠门闭锁与14号染色体上的基因区域有关。中国农业大学报道了导致奶牛胚胎早期死亡的IFT80基因突变（Yang等）。

 

　　2.1.2 利用多组学信息提高遗传评估的准确性

 

　　2022年研究者将多层次的组学数据应用在遗传评估模型中，以提高评估的准确性。Legarra和Christensen提出了GOBLUP（Genomics omics BLUP）模型，分析中先估计多组学信息对复杂性状的影响和剩余育种值，然后再估计经多组学信息介导的基因组育种值（Mediated Breeding Values），可以提高复杂性状基因组选择的准确性。

 

　　Arneson等通过DNA甲基化芯片位点信息，捕捉到所有环境因素引起的表观修饰表达变化，弥补了SNP芯片位点信息捕捉到的随机遗传效应，有助于进一步完善G×E模型。在哺乳动物中已开发一款36K保守CpG的芯片，涵盖200个物种的特定跨物种突变。

 

　　2.1.3 奶牛快繁技术研究不断深入

 

　　2022年奶牛快繁技术不断深入。Zhu等应用核糖体图谱结合转录组测序首次揭示了牛卵母细胞以及植入前早期胚胎发育过程中mRNA选择性翻译的调控方式，为卵子高效利用和胚胎发育调控提供了潜在的调控靶点。体外胚胎生产体系不断优化，胚胎培养液中血清类型和调控因子的筛选有效提高了囊胚率和移植妊娠率（Amaral等）。外泌体可能在调控胚胎-输卵管/子宫细胞间通讯方面发挥重要的调控作用（Bastos等）。

 

　　通过改进程序（Nabi等）、添加辣椒精、N-氨甲酰谷氨酸、能量平衡等以提高情期受胎率，阿根廷依据母牛发情表现追加GnRH给药次数，提高配种后的情期受胎率达58.5%（Tschopp等）。

 

　　2.2 饲料与营养技术进展

 

　　蛋白水平和过瘤胃氨基酸的应用仍是研究重点。Doran等报道，与18%粗蛋白相比，泌乳后期放牧奶牛饲喂14%粗蛋白水平补充料在不影响产奶量和乳成分的前提下增加了0.9 kg/d的干物质采食量，但氮利用率降低了2.3%。Hisadomi等研究发现围产期奶牛饲喂过瘤胃谷氨酸可增加采食量和饲料消化率，产犊后减少体脂和蛋白质的动员，对产奶量无影响。Ding等给泌乳奶牛静脉灌注精氨酸，发现可通过提高产奶量和促进脂肪酸的从头合成增加乳脂产量。

 

　　2.2.2 碳水化合物营养

 

　　碳水化合物的研究主要集中在提高碳水化合物的消化率以及饲料资源的开发等方面。Jenchieh等发现添加0.5 mL纤维溶酶对奶牛的采食量、泌乳性能以及消化率均有提高，但添加过高也会对奶牛产生负面影响。Ravelo等采用体外试验，用糖蜜或浓缩乳清渗透液代替日粮中的玉米，发现浓缩乳清渗透液代替组的总挥发酸显着高于糖蜜替代组。在等能等氮的前提下，Wesley等分别使用玉米农副产品代替全株玉米青贮（粗料代替），使用柑橘颗粒和玉米酒酿代替湿玉米麸质饲料（精料代替），结果显示粗料替代后的干物质采食量显着升高，精料替代后奶牛产奶量、乳蛋白、乳脂以及乳糖产量均显着升高。

 

　　2.2.3 奶牛脂肪（酸）营养

 

　　脂肪（酸）对于犊牛日增重、泌乳牛产奶量、乳脂肪率、炎症等均有影响。饲喂含α-亚麻酸的亚麻油、日粮补充棕榈脂肪酸或大豆油可提高犊牛的日增重（Jasem等）。奶牛日粮组合添加α-亚麻酸和亚麻籽油（Pereira等）、菜籽油（Razzaghi等）、有机硒+VE+葵花籽油（Saran等）均会提高产奶量。在泌乳期奶牛日粮中添加共轭亚油酸（Huang等）、补充氢化棕榈脂肪酸（Pacheco等）会增加乳脂含量。相较于饱和脂肪酸，多不饱和脂肪酸能更有效地抑制细胞因子的分泌，使机体更容易发生炎症反应（Vanacker等；Feng等）。

 

　　2.2.4 奶牛营养与环境

 

　　提高氮和碳的利用可以有效降低氮和甲烷的排放。饲喂草地雀麦（Beltran等）、甜叶菊干草（Jiang等）、枯草芽孢杆菌和麦落菌提取物（Jia等）、低蛋白日粮中添加外源β-甘露聚糖酶（Tewoldebrhan等）可提高氮利用。日粮补充大豆油和葡萄籽单宁提取物（Thanh等）、高脂肪含量的辣椒油树脂和丁香精油混合物（Silvestr等）均可降低奶牛甲烷产量。

 

　　2.3 奶牛疾（疫）病防控研究进展

 

　　布鲁氏菌病和结核病是世界各国重点关注的人畜共患病，自然感染和疫苗免疫鉴别蛋白的筛选一直是研究热点。Novak等研发了1种可用于鉴别诊断自然感染和疫苗免疫的布鲁氏菌血清型的免疫层板方法，敏感性和特异性分别为96.9%和100%。Novoa等研发了1种检测牛奶中布鲁氏菌抗体的间接ELISA试剂盒，敏感性和特异性分别为98.61%和98.79%。Tarrahimofrad等研制了1种多表位肽类疫苗，可预防羊布鲁氏菌、猪布鲁氏菌和牛布鲁氏菌。Subramanian等报道了1种基于ESAT-6、CFP-10和Rv3615c多肽组成的结核皮试方法，可以鉴别自然感染和芽孢杆菌（卡介苗）疫苗免疫牛只，特异性较好。

 

　　其他传染病的研究也在有序推进。Wernike等发现，市售的BVDV ELISA试剂盒和抗体对阴性样品的检测准确率都比较高，但对阳性样品尤其是牛奶样品检测结果存在较大差异。Klimowicz-Bodys等报道，多次接种含有BVDV-1a灭活疫苗的怀孕母牛和胎牛无法完全预防其他BVDV亚基因型感染，甚至有导致胎儿发生PI感染的可能（Klimowicz-Bodys等）。Petrini等报道，IBR标记疫苗对野生型BHV-1感染具有保护作用，但对野生型BHV-1感染潜伏期无免疫效果。伊维菌素具有抗结节性皮肤病病毒和羊痘病毒效果（Toker等）。Penterman等发现奶牛出现牛支原体病征前后都可以检测出牛支原体，且犊牛和育成牛也都可以检测出牛支原体。

 

　　2.3.2 常见普通病

 

　　2022年奶牛常见普通病监测和防控方面技术成果主要集中在乳房炎、犊牛腹泻、围产期奶牛能量代谢病、低钙血症及瘤胃酸中毒等。MIR光谱数据与SCS相结合可以更准确地预测临床乳房炎的发生（Rienesl等），血液代谢组学分析可用于诊断亚临床乳房炎（Zhang等）。FN1和APOC4可能是诊断犊牛湿热泄泻的潜在临床生物标志物，IgA产生、咖啡因代谢、嘌呤代谢和PI3K信号通路的肠道免疫网络是治疗犊牛湿热泄泻的候选靶点（Yan等）。益生菌可改善肠道健康、降低腹泻发生，如戊糖山球菌RM119（Jayswal等）、双歧杆菌、干酪乳杆菌、粪链球菌等多菌株益生菌（Wu等；Guo等；Stefańska等）。miR-26a和MAP3K8可能是奶牛子宫内膜炎的潜在生物标志物和治疗靶点（Huang等）。

 

　　围产期能量负平衡是奶牛脂肪分解过程的氧化应激加剧了脂肪分解和炎症反应，进一步促进氧化应激（Zachut等）。位于牛常染色体BTA6和BTA16上的2个主要区域与奶牛低钙血症相关（Cavani等）。酮病奶牛导致该胎次患有蹄底溃疡和白线蹄病的数量是对照奶牛的0.66倍（Wynands等）；泌乳第1周发生酮病的奶牛该胎次产奶量减少3.7 kg/d，且与繁殖性能及淘汰率呈显着相关，而泌乳第2周发生酮病的无此现象（Rodriguez等）。饲料添加维生素D及镁利于围产期奶牛维持钙稳态（Poindexter等；Lobo等）。产后注射氨基酸（Chandler等）、棕榈脂肪酸钙盐（Dos等）、乙酸钠（Matamoros等）可改善能量和乳脂代谢。

 

　　2.4 奶牛环境控制和卫生研究进展

 

　　2.4.2 奶牛舍环境控制技术研究进展

 

　　2.4.3 奶牛粪污处理技术研究进展

 

　　2.4.4 奶牛智能化养殖技术研究进展

 

 

　　2.5.2 国际奶粉产业技术研发进展

 

　　2.5.3 国际干酪产业技术研发进展

 

　　3 2022年国内奶牛产业技术研发进展

 

　　3.1 遗传育种技术研发进展

 

　　3.1.2 完成了全国奶牛遗传评估和基因组评估工作

 

　　3.1.3 高效繁殖技术取得进展

 

 

　　3.2.2 碳水化合物

 

　　3.2.3 奶牛脂肪（酸）研究进展

 

　　3.2.4 维生素和矿物质

 

　　3.2.5 粗饲料资源利用与评价

 

 

　　3.3.2 常见普通病

 

 

　　3.4.2 奶牛舍环境控制技术研究进展

 

　　3.4.3 奶牛粪污处理技术研究进展

 

　　3.4.4 奶牛智能化养殖技术研究进展

 

 

　　3.5.2 国内奶粉产业技术研究发展

 

　　3.5.3 国内干酪产业技术研发进展

 

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