国家奶业体系:2015年奶牛产业技术发展报告
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根据FAO预测，2015年世界鲜奶产量达到8.01亿t，增长1.5%，增幅低于2014年；除大洋洲之外，2015年全球原料奶将继续增产，其中印度、美国、巴西的增幅较快；全球奶制品贸易量2015年下降至7130万 t（折合原料奶），降幅为1.7%，下降原因主要是需求走弱，特别是中国奶粉进口量下降。从全球供应来看，对于两大贸易供应区新西兰和欧盟， 2015年出口量预计基本保持不变；而美国、印度和阿根廷的出口量可能大幅减少；相反，白俄罗斯和澳大利亚的出口量与上年相比预计将有一定程度增加。从2015年市场运行来看，全球乳品市场进入增长的分水岭，2000年以来的持续增长正在终结。
从全球乳品价格来看，2015年1—11月的价格指数为161.3，较2014年224.1下跌了28%；从月度价格运行来看，2015年1—11月乳品价格指数呈现出较快的下跌，除了9月份以来受到新西兰减产信息带来的微弱反弹之外，整体的下行趋势十分明显，价格指数从1月的173.8下跌到11月151.1，下跌了13.1%。
从具体乳品的贸易情况来看，2015年全球乳品贸易面临2007年以来的首次下降，贸易量将从2014年的259万 t下降至245万 t，降幅为5.5%。其中，新西兰出口量从142.4万 t下降至137.3万 t，下降3.6%。此外，欧盟、阿根廷、澳大利亚也有不同程度的下降，尽管低价在一定程度上也刺激了部分国家的全脂奶粉消费，但是中国进口的大规模下降直接导致了全脂奶粉贸易的萎缩。脱脂奶粉贸易受中国影响较小，因此呈现出一定的上涨，全球贸易量同比增长3%，达到219.4万 t。黄油贸易受俄罗斯、中国、欧盟等贸易量下降的影响，出现2007年以来的首次下跌，全球贸易量同比下降5.6%，达到92.1万 t。奶酪贸易保持基本稳定，为241万 t。
，2015年中国原料奶产量大致维持在2014年水平，为3 700万 t左右。2015年1—10月，全国液态奶产量2074.63万 t，同比增长4.32%，结合1-10月奶粉进口量下降的事实，国内乳品的价格结构正在发生变化。
相对于全球乳品价格的快速下跌，国内原料奶收购价也呈现出一定程度的下跌，表明了国内乳品市场的高度开放性与全球市场的整合特征。从现象来看，尽管中国经济进入新常态，但是仍然显示出较强的韧性，2015年初的“杀牛倒奶”现象并没有在全国范围内形成普遍现象。2015年1-11月，原料奶平均收购价格为3.44元/kg，与2014年同期（4.05元/kg）相比下跌了15%，大致与全球乳品价格波动幅度同步。从月度价格运行来看，2015年春节过后，原料奶收购价从2015年1月的3.56元/kg下跌至3.41元/kg，并在此后基本保持稳定，9月份以来，全球乳品价格的反弹有所恢复，但是价格区间较为稳定。
相对于原料奶收购价的整体波动而言，国内鲜奶的零售价格基本稳定，大致维持在5.3元/500 mL的水平。
2015年1—10月，我国干乳制品进口量为95.58万 t，同比减少27.79%，进口额为22.77亿美元，同比减少58.70%；液态奶进口35.57万 t，同比增加29.86%，进口额为3.9亿美元，同比增加6.46%。
具体到干乳制品，奶粉进口47.26万 t，同比减少44.08%，进口额为13.03亿美元，同比减少68.78%，其中，从新西兰进口389 150.21 t、美国19 267.23 t、澳大利亚19 552.88 t、欧盟41 067.12 t。2015年1-10月，奶粉进口平均价格为2,756.18美元/ t，同比下降44.18%；乳清进口35.75万 t，同比增加4.55%，进口额为45 553.19万美元，同比减少33.46%，其中从美国进口184 226.71 t、欧盟138 717.07 t，进口平均价格同比下降36.35%；奶酪进口60 856.78 t，同比增加8.62%，进口额为28,425.28万美元，同比减少1.89%；奶油进口55 716.91 t，同比减少23.19%，进口额为21,541.99万美元，同比减少37.79%。
如前所述，2015年可能是全球乳品市场的一个分水岭，即10多年持续增长的终结和新一轮均衡博弈的开始。对于中国奶业而言，也是一个重要的时间节点：过去的“十二五”当中，中国奶业的发展从“三聚氰胺事件”前的快速增长逐步趋缓，规模化水平提升，产出效率持续提升。在整个农业领域，奶业在探求中国特色的“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的可持续发展道路上孜孜不倦。
2015年，世界各国在奶牛遗传繁育方面的研究重点和进展仍是奶牛功能基因组学和全基因组选择技术发展；在繁殖技术方面，奶牛XY精子分离和性别控制技术在全球范围内得到广泛应用，性控冻精生产效率不断提高。
国外新近研究已经发现了与繁殖、牛奶产量、抗病毒能力有关的一系列基因。运用系统生物学和功能基因组学策略，借助全基因组关联分析、第二代高通量测序、转录组、miRNA组、蛋白质组学技术，筛选对奶牛产奶量、乳成分、体型、炎抗性和繁殖性状具有较大遗传效应的关键基因和突变位点，并在细胞系和模式动物水平验证关键基因的生物学功能，以鉴定目标性状的关键基因及致因突变，对控制畜禽重要经济性状的基因座及性状形成机理的研究起到了推动作用。
在2015年，基因组选择技术在美国、加拿大和欧洲一些奶业发达国家已经实施近五年，基因组选择显著提高了后备公牛的选择强度和青年公牛冷冻的使用比例，为奶业生产者提供了遗传水平优越的青年公牛，使用更年轻的父母，包括未经后裔测定的基因组验证青年公牛，以及基因组验证的青年母牛和年轻成母牛，大大缩短世代间隔，加快遗传进展速度。美国从2009—2012年荷斯坦青年公牛使用比例分别为28%上升至51%。
碳水化合物营养
断奶后犊牛饲喂中等颗粒（3mm）苜蓿可提高其采食量、日增重和瘤胃pH，减少非营养性口腔活动（Nemati等）。但也有发现断奶前后犊牛饲喂苜蓿干草、燕麦颗粒或甘露寡糖对其生长效率（Jahani-Moghadam等）、瘤网胃重量和小肠隐窝深度（Suarez-Mena等）、IgG的表观吸收率和血清中浓度（Brady等）无显著正作用。
玉米青贮的营养价值与收获时期高度相关，当玉米青贮收获较早时（DM<250 g/kg）其淀粉/NDF比例较低，奶牛DMI和乳品质较低；随着收获期的增加饲喂价值增加，到DM含量300-350 g/kg时达到最佳（Khan等）。贮藏后或氧化钙处理的玉米秸秆能提高动物N利用效率（Ren等）或降低每天日粮成本，增加收益（Shi等）。
蛋白质与氨基酸营养
Patton等发现奶牛对于一定范围蛋白质摄取过程中，血浆中必需氨基酸的浓度伴随着十二指肠流量呈线性增加。Haque等发现乳腺平衡必需氨基酸的构成可以增加乳蛋白的产量和可代谢蛋白的效率，使获得较少的氨基酸也可被用于分解代谢。
Lee等在泌乳奶牛饲粮中添加过瘤胃保护赖氨酸和蛋氨酸，分析发现与代谢蛋白充足组相较，代谢蛋白缺乏组对于赖氨酸和蛋氨酸的摄取率更高。并且，在泌乳后期奶牛中，以青贮玉米和青贮黑麦草为基础的低蛋白日粮中，玉米酒精糟及其可溶物（DDGS）以及瘤胃保护性赖氨酸和蛋氨酸可以替代豆粕（Pereira等）。
脂肪营养
Vargas-Bello-Pérez等研究表明，与饲喂不添加脂肪日粮的对照组和氢化植物油组相比，添加大豆油日粮组产奶量提高。奶牛日粮中添加硬脂酸可提高其干物质采食量、产奶量和乳成分含量，高产奶牛比低产奶牛效果显著，且对饲料转化率没有负面影响（Piantoni等）。
用红花油替代乳中天然脂肪会显著提高乳产品中CLA的含量（Farsad-Naeimi等）。Livingstone等报道，给奶牛日粮中添加亚麻籽油可以降低奶牛瘤胃甲烷和二氧化碳的产量（Bayat等）。
粗饲料资源利用与评价
Higgs等更新了净碳水化合物蛋白质体系（CNCPS），并分析了模型的灵敏度。例如在新CNCPS模型中，蛋白质的PA部分从氨的可用性角度重新划分，更好的估测了游离氨基酸和小肽对微生物蛋白的贡献。饲料化学成分的变化对饲料代谢能的估测更敏感，而饲料降解率对代谢蛋白估测敏感。目前更新的CNCPS饲料库为饲料营养价值评定和日粮配制提供了最新的数据库和评价模型。
奶牛营养与环境
秋季适当增加放牧奶牛, 补饲可提高奶牛氮素利用效率（Reid等）。在奶牛妊娠不同时间内，饲喂维持需要日粮比自由采食排出更少的粪氮、尿氮（Rotta等）。粪氮、尿氮和尿素氮随着日粮中玉米青贮的比例增加呈降低趋势（Arndt等）。MUN在奶牛个体间变化对MNE影响很小（Huhtanen等）。
通量法比嗅探器法能更精准的测量奶牛甲烷排放（Huhtanen等）；青贮型TMR日粮中的豆粕更换为湿热处理后的菜籽粕对奶牛氮利用率及甲烷减排有积极影响（Gidlund H等）。
奶牛结核病诊断及防控技术
牛结核的防控是世界性难题，原因在于感染后不同阶段的鉴别诊断比较难。埃及的El-Naggar等用改进的基于ESAT-6和CFP-10多肽的流式细胞法检测结核，结果表明该方法可作为一个重要的替代体外IFN-γ释放试验检测细胞内IFN-γ。巴基斯坦的Akhtar等建立了PCR分型方法，对奶样或鼻拭子对感染动物的结核分枝杆菌进行分型，结果显示牛鼻拭子检出结核病阳性率的几率比奶样要高出60%。
欧美国家实施牛结核根除计划已有50年，多个国家已消灭了牛结核，但也有很多国家正在努力根除中。英国的Dean等研制的BCG/BCG或BCG/Ad85卡介苗同时接种皮下和支气管，对牛有非常好的保护效果，大大减少了牛结核分枝杆菌的传播。美国的Waters等在过去的15年里，投入了大量资金研究人类结核病疫苗，已经出现了几株候选株，现在已进入人类临床试验。
布鲁氏菌病诊断及防控技术
布鲁氏菌病属于人畜共患病，具有相当大的危害。Leong等报道了马来西亚槟城布鲁氏菌病的爆发情况，其重要原因是食用了未经消毒的牛奶。
Gorsich等对ELISA方法与血清学检测方法进行比较，发现ELISA方法的灵敏度更高，血清学检测方法可以作为辅助检测。İrvem等研究了布鲁库姆斯凝胶测试法对布病检测，相比其他方法此方法效果更使用，可推荐用于常规检测。Wang等开发出了一种用脂多糖单克隆抗体建立一个竞争ELISA方法，显示出了更高的特异性。
Dorneles等对S19和RB51菌株疫苗接种产生的保护性免疫应答做了比较，发现初次接种S19产生的免疫效果较强，而加强免疫后RB51的免疫效果突出。Vishnu等在研究反向疫苗学中发现了8种蛋白可作为多组分疫苗，这种反向疫苗学可作为新的全球性健康治疗的重要策略。
奶牛口蹄疫流行病学及诊断
Howson等利用rRT-PCR、RT-LAMP方法检测临床样本的FMDV，进行检测方法的评估，证实这两种方法检测均具有较高灵敏性，可以快速检测FMDV。Jamal等建立了探针法RT-qPCR方法，可以分型检测O型泛亚毒株、A型Iran05毒株和Asia1型Group-II and Group-VII)病毒。
当前FMD防控主要应用灭活疫苗，诸多学者在活载体疫苗、免疫增强剂等方面开展了FMDV疫苗的研究。Diaz-San等对FMDV衣壳蛋白编码基因P1进行密码子优化，改变了489个核苷酸（变异率19%），获得了感染性降低、但细胞培养滴度与野毒相近的变异最佳子代FMDV；小鼠试验模型结果表明，感染野毒100倍剂量的密码子优化FMDV，所有小鼠100%存活，并能产生高水平的抗体抵御野毒的攻击。Terhuja等利用豚鼠模型，对poly I:C 或CpG作为FMDV病毒样粒子（VLP）疫苗的佐剂进行研究，发现CpG和polyI:C优于ISA206，具有促进VLP免疫应答的作用。
生鲜乳质量安全监测
生鲜乳中有害物质的来源主要有农药残留、兽药残留、重金属污染、霉菌毒素污染、微生物污染和人为添加剂。对于三聚氰胺，采用了高度敏感分子印迹的玻璃碳电极改性共聚物选择性测定、高效液相色谱二极管阵列检测、纳米金颗粒的快速检测等先进的技术手段（Deng等，Figueiredo等）。在目前的研究中，除了乳中黄曲霉毒素M1及三聚氰胺的常规检测，还利用近红外光谱（NIRS）探讨了快速和可靠的筛查方法检测掺假的脱脂奶粉（SMP）（Capuano等）。采用高通量方法测定大环内酯类和牛奶中抗生素残留（氨苄青霉素、阿莫西林、邻氯青霉素、双氯青霉素、萘夫西林、头孢哌酮等（Jank等）。
乳制品加工研究进展
为了满足不同人群的需要，据每日乳业介绍，公司即将与贝因美共同开设合资公司，生产“无乳糖奶粉”和“sensitive（部分加水分解）”两种特殊奶粉。双方还会通过协议，将每日乳业原有的6种特殊奶粉产品和8种针对遗传性代谢缺陷病的奶粉产品陆续引入中国。
奶牛重要性状全基因组关联分析（GWAS）
中国农业大学研究团队针对中国荷斯坦牛产奶性状、体型性状和乳脂肪酸含量性状等开展了全基因组关联分析，鉴定了重要功能基因，研究结果显示PTK2基因内的一个错义突变（g.4061098T/G）参与调控了基因的表达，其中TT型个体在乳腺组织的表达水平显著高于TG型，研究成果已经发表在《PLoS ONE》上。通过对EEF1D和GPIHBP1基因进行基因结构分析，针对奶牛炎性状，选择CD4和STAT5b两个候选基因进行分析，结果发现CD4基因内的一个SNP位点（g.13598C>T）与炎性状显著相关。
中国荷斯坦牛基因组选择技术全面应用
2015年，，利用中国农业大学研究构建的中国荷斯坦牛的基因组选择参考群体，建立了我国自主的奶牛基因组选择技术平台。2015年对1915头中国荷斯坦青年公牛全面开展基因组检测和遗传评估，估计了产奶性状、体型性状的基因组育种值，计算出中国奶牛基因组选择性能指数（GCPI），从中选出206头优秀青年公牛参加国家奶牛良种冻精补贴项目，为全国2015年的良种补贴项目提供技术支撑。在实施生产性能测定项目中，不断完善和升级了奶牛生产性能测定系统软件，规范了测定数据收集和分析工作，全国畜牧总站开展了统一制备标准样，对测定中心定期统一进行校准，每季度组织针对各DHI检测中心乳脂率、乳蛋白率等指标的盲样比对测定，保证了性能测定的准确性和数据质量。
中国荷斯坦牛主要繁殖性状的研究进展
2015年利用已经建立的数据库，进行繁殖性状开发，针对14个繁殖性状（7个青年母牛性状和7个成母牛性状）进行研究，并进行各生长性状、繁殖性状的影响因素分析，确定了场、出生年季、配种年季、产犊年季、配种员以及泌乳期等固定效应对青年牛及成母牛繁殖性状有显著影响；分别利用单性状和多性状动物模型，估计了各性状的遗传参数，为生长、繁殖性状的遗传评估技术体系奠定基础，同时为奶牛场繁殖管理提供理论依据。
碳水化合物营养
体外产气法研究发现青贮玉米秸秆，瘤胃降解性能最好（李洋等），总VFA浓度较高（辛杭书等），苜蓿和玉米青贮干物质降解率较高（张婷等）。1.2:1.0配比的玉米青贮与花生秧可有效提高DM和CP的降解率（秦雯霄等）。
2 kg苜蓿干草替代等量的精补料，可提高产奶量、乳脂和乳蛋白率，增加日收益（刘军彪等）。提高peNDF水平可改善犊牛瘤胃pH、纤维分解菌水平和ADG（陈青等）。
蛋白质与氨基酸（AA）营养
代文婷等研究发现添加亮氨酸能够促进奶牛乳腺上皮细胞增殖和CSN3合成相关基因（除4EBP1）的表达，亮氨酸水平为0.9 mmol/L时，其促进作用均达到最大。
高海娜等研究发现在奶牛乳腺上皮细胞中，亮氨酸浓度为1.35 mmol/L时，mTOR信号通路相关基因mTOR、raptor、GβL、4EBP1和eEF2基因表达量最高。当添加组氨酸时，mTOR基因的表达量随着组氨酸浓度的增加而减少，GβL的表达量在组氨酸的浓度为4.80 mmol/L时最高。表明亮氨酸和组氨酸可通过mTOR信号通路促进酪蛋白合成相关基因的表达。
脂肪营养
每天给每头中国荷斯坦奶牛日粮配方中补充250-500 g过瘤胃脂肪粉，可提高泌乳早期奶牛3.5%标准乳产量达8.5%-14.0%，并能显著提高乳脂率达0.13%~0.23%（王建平等；朱胜杰）。热应激条件下，给奶牛补饲8g/d烟酰胺可以显著降低奶牛血清中NEFA、BHBA等的含量，有利于调节奶牛脂类代谢过程（孙先枝等）。
粗饲料资源利用与评价
Hao等研究发现饲料物理特性如持水率与NDF含量、DM降解率成显著正相关关系，饲料密度和溶解性与NDF、ADF呈显著负相关；溶解度与饲料、NDF降解率呈显著正相关，表明物理特性是评价饲料营养价值的一项重要指标。郝小燕等研究发现玉米纤维饲料富含可发酵NDF，可以为反刍动物提供高水平的代谢蛋白和代谢能，具有替代奶牛日粮中部分优质粗饲料的潜力。袁翠林等评价了10种常用粗饲料的营养价值，发现干物质消化率与饲料NDF、ADF呈显著负相关关系，而与CP含量呈显著正相关；消化能（DE）与NDF、ADF也成极显著负相关。
奶牛营养与环境
日粮中添加半胱胺、酵母培养物能减少奶牛的氮素排泄，最适添加量分别为20 g/d/head和25g/d/head（王玲等）。当日粮中NDF: Starch为1.71时能够获得最佳的氮利用率（赵勐等）。
添加大黄和大黄素可增加氢气产量，促使瘤胃发酵模式向丙酸发酵型转变，降低甲烷的生成（王敏等）；塑料薄膜覆盖贮存法可显著降低粪便堆放初期的温室气体排放（孙凯佳等），较厚的锯末覆盖对牛粪温室气体的减排效果更好（朱海生等）。
奶牛结核病诊断及防控研究进展
在国外，IFN-γ体外释放检测方法的使用曾使许多国家在牛结核病的防控上节省了大部分的开支，我国也正在推广该诊断方法。孙涛等（2015）指出牛结核分枝杆菌γ-干扰素皮内变态反应被OIE列为国际贸易指定使用的试验，也是我国国家标准规定的检测方法，在牛结核病检测中具有一定优势，但该方法也有其局限性，IFN-γ试验是OIE规定的国际贸易指定使用的替代试验，可以作为普查牛结核病的平行试验，以最大限度地检出被感染动物，也可作为牛结核病普查的繁殖试验对皮内变态反应结果进行确认，对今后牛结核病检疫工作具有巨大的推动意义。
国家奶牛产业技术体系疾病控制室岗位科学家王志亮团队与国外联合，研发了牛结核病γ-干扰素诊断试剂盒，该试剂盒与国际通用的Prionics试剂盒比较，两者具有很好的符合率，并进行了推广应用；2015年进行了牛结核病γ-干扰素快速诊断试纸条的研究，建立了牛结核病的7个重组质粒，纯化了3种蛋白，应用于牛结核病疫苗和诊断试剂的研发。
布鲁氏菌流行病诊断及防控
赵凤菊等通过比较试管凝集试验法及微量凝集试验检测法检测牛羊布鲁氏菌病得出微量凝集试验更适合我国基层布鲁氏菌病的大量样本的监测和诊断。陈光丽等验证了煮沸法提取细菌DNA可应用于在布鲁氏菌病原学检测。
2015年，在对布鲁氏菌病疫苗方面进行了大量的研究。王浩等探讨了关于膜融合相关蛋白TECPR1对羊种布鲁氏菌16M感染小鼠所引起的非典型自噬及布鲁氏菌胞内繁殖能力的影响。朱良全等比较了对4种布鲁氏菌强毒株2308、M28、S1330、16M采用不同灭活方法对其灭活的效果进行比较，为制备布鲁氏菌灭活抗原提供参考。
奶牛口蹄疫流行病学、诊断及防控
截至2015年11月，全国共上报3起口蹄疫疫情，并且都是A型口蹄疫；截止目前没有发生O型、亚洲I型等亚型口蹄疫。2015年疫情整体形势平稳，呈下降态势；在海南、辽宁、吉林建成了免疫无口蹄疫区。2015年，我国以《国家中长期动物疫病防治规划》及“口蹄疫防治技术规范”为主体的口蹄疫控制策略获得OIE的认可。
国家奶牛产业技术体系岗位科学家团队何洪彬团队建立了能够鉴别诊断O型、A型及Asia 1型FMDV口蹄疫流行株的RT-PCR的技术，可用于FMDV检测及其流行病学调查；建立了适于现场检测的FMDV通用型和血清型分型的RPA试纸条检测技术，可对临床采集的组织器官、水疱液、水疱皮、涎液、乳汁、气溶胶等样本进行现场的快速检测。
生鲜乳检测
利用糊精和淀粉与碘会发生化学反应在不同温度下显色不同的原理，对乳粉和生鲜乳中掺入的糊精和淀粉进行定性检测（曹燕等）；为了快速检测液态奶中违法添加的三聚氰胺量，利用近红外光谱技术进行可行性研究分析（程文宇等；胡亚云等）；利用气相色谱(GC)建立了牛奶中双酚A测定的方法（聂鲲等）。
针对羊乳的研究，包括用电子鼻对山羊奶中致膻游离氨基酸的识别研究（贾茹等）；以及掺入牛乳或水牛乳的检测方法，如双重PCR法（黎颖等，2015）、电子鼻法（马利杰等；金嫘等）、非线性化学指纹图谱技术（王二丹等）。
乳制品加工研究进展
李妍等探讨了110℃/4 s（HHT）和95 ℃/15 s（LHT）两种浓缩乳热处理工艺对婴儿配方乳粉细菌数及理化性质的影，发现HHT处理能更有效降低污染芽孢杆菌的浓缩乳细菌数，且乳粉流动性、复水性及游离脂肪质量分数指标更好。涂宗财等以脱盐乳清粉和酪蛋白粉为主要原料，利用高压脉冲电场技术和喷雾干燥技术研发了一种低致敏性的乳清粉和酪蛋白粉，用于生产低致敏性的婴幼儿配方奶粉。苏同英等以紫薯粉和全脂乳粉为主要原料，采用热风干燥与微波处理相结合的方法加工成玉米紫薯配方乳粉。
本篇报告得到国家奶业产业技术体系各位岗位科学家特别是研究室主任的积极配合和大力支持，在此表示衷心感谢！
注：本文原文刊登在《中国畜牧杂志》2016年2期，作者为李胜利，姚琨，曹志军，刘玉满，张胜利，刘建新，杨志强，王加启，张和平。如需阅读本期纸刊更多精彩，可与《中国畜牧杂志》编辑部联系。如需转载，请注明出处。
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