李勝利,姚 琨,2,曹志軍,劉長(zhǎng)全,張勝利,劉建新,李建喜,王加啟,張和平,翟瑞娜,2,劉 鋼,郝陽(yáng)毅
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100193;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830001;3.中國(guó)社會(huì)科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所,北京 100732;4.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,浙江杭州 310058;5.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所,甘肅蘭州 730050;6.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193;7.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018;8.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 100193)
1.1 國(guó)際方面 2019年全球原料奶產(chǎn)量預(yù)計(jì)為8.52億t,同比增長(zhǎng)1.4%,增產(chǎn)主要得益于印度、巴基斯坦、中國(guó)、歐盟與巴西的奶產(chǎn)量提高,而澳大利亞、哥倫比亞和阿根廷則受自然災(zāi)害與成本提高影響導(dǎo)致原料奶產(chǎn)量下降。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織奶業(yè)市場(chǎng)報(bào)告數(shù)據(jù),2019年全球乳品價(jià)格指數(shù)為198.7,較2018年上漲了3%。預(yù)計(jì)2019年全球乳品貿(mào)易量按照原料奶計(jì)算為7 620萬(wàn)t,較2018年的7 560萬(wàn)t增長(zhǎng)0.8%,這一預(yù)測(cè)數(shù)比2019年5月的7 610萬(wàn)t又增加10萬(wàn)t。從具體產(chǎn)品來(lái)看:①在全球全脂奶粉的出口中,新西蘭一家獨(dú)大,全脂奶粉出口超過(guò)150萬(wàn)t,占全球全脂奶粉出口總量的75%;其次為歐盟;中國(guó)仍然是全脂奶粉最大進(jìn)口國(guó)。②2019年以前全球脫脂奶粉產(chǎn)量一直處于低谷,2019年價(jià)格迅速上漲,主要源自墨西哥與中國(guó)的進(jìn)口增長(zhǎng)。③在全球黃油貿(mào)易高價(jià)格的背景下,市場(chǎng)出現(xiàn)供需過(guò)剩,全球黃油貿(mào)易需求基本保持穩(wěn)定,供需過(guò)剩也導(dǎo)致了黃油價(jià)格的下跌。④全球奶酪貿(mào)易量繼續(xù)增長(zhǎng),由于供給相對(duì)寬松,價(jià)格上漲乏力??偟膩?lái)看,未來(lái)全球主要貿(mào)易國(guó)的進(jìn)出口將保持相對(duì)穩(wěn)定,2020年全球乳業(yè)生產(chǎn)與貿(mào)易的預(yù)期仍將進(jìn)一步擴(kuò)張,乳制品內(nèi)部?jī)r(jià)格分化情況將會(huì)得到緩和。
1.2 國(guó)內(nèi)方面 根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù),2019年國(guó)內(nèi)牛奶產(chǎn)量為3 201萬(wàn)t,同比增長(zhǎng)4.1%,增長(zhǎng)率創(chuàng)近5年新高。從原料奶價(jià)格運(yùn)行來(lái)看,根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧業(yè)司監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),2019年原料奶收購(gòu)價(jià)為3.65元/kg,較2018年(3.46元/kg)上漲5.5%,為2015年以來(lái)最高水平。從鮮奶零售價(jià)運(yùn)行來(lái)看,2019年鮮奶零售價(jià)為10.74元/kg,與2018年(10.60元/kg)基本持平,基本與2014年以來(lái)鮮奶零售價(jià)保持一致。
根據(jù)中國(guó)奶業(yè)貿(mào)易月報(bào)數(shù)據(jù),2019年1—11月我國(guó)共進(jìn)口各類乳制品271.42萬(wàn)t,同比增加12.6%,進(jìn)口額102.3億美元,同比增長(zhǎng)10.9%。其中,干乳制品進(jìn)口量186.73萬(wàn)t,同比增加4.9%,進(jìn)口額91.63億美元,同比增長(zhǎng)9.8%;液態(tài)奶進(jìn)口量84.69萬(wàn)t,同比增加34.4%,進(jìn)口額10.67億美元,同比增長(zhǎng)21.5%。從單個(gè)品類來(lái)看,奶油和乳清進(jìn)口量大幅下降,其余品類進(jìn)口量均有不同幅度的增長(zhǎng)。具體來(lái)看:①大包粉進(jìn)口92.09萬(wàn)t,同比增加24.4%,平均價(jià)格為3 052美元/t,同比上漲0.4%。其中,進(jìn)口自新西蘭占74.7%,進(jìn)口自歐盟占13.9%,進(jìn)口自澳大利亞占6.7%;②嬰配粉進(jìn)口32.03萬(wàn)t,同比增加9.1%,平均價(jià)格為15 083美元/t,同比上漲2.4%。其中,進(jìn)口自歐盟占71.4%,進(jìn)口自新西蘭占20.1%;③奶酪進(jìn)口10.55萬(wàn)t,同比增加7.1%,平均價(jià)格為4 542美元/t,同比下降4.2%。其中,進(jìn)口自新西蘭、歐盟、澳大利亞、美國(guó)分別占58.6%、17.5%、15.1%、6.5%;④奶油進(jìn)口7.97萬(wàn)t,同比減少27.8%,平均價(jià)格為5 466美元/t,同比下降11.1%。主要來(lái)自新西蘭和歐盟,占比分別為83.4%和13.5%;⑤乳清進(jìn)口40.99萬(wàn)t,同比減少20.1%,平均價(jià)格為1 358美元/t,同比上漲20.1%。其中,進(jìn)口自歐盟、美國(guó)、白俄羅斯、阿根廷占比分別為46.1%、34.4%、8.1%、5.2%;⑥包裝牛奶進(jìn)口81.52萬(wàn)t,同比增加35.5%,平均價(jià)格為1 241美元/t,同比下降9.1%,主要來(lái)自歐盟、新西蘭和澳大利亞,占比分別為54.5%、31.6%、11.9%。
中國(guó)乳制品出口量很小,主要出口產(chǎn)品以廣東供應(yīng)中國(guó)香港的鮮奶為主,近年來(lái)出口逐年下降,嬰幼兒配方粉成為最主要的出口產(chǎn)品,主要目的地同樣是中國(guó)香港。2019年1—11月,我國(guó)共出口各類乳制品4.95萬(wàn)t,同比增加2.1%,出口額3.99億美元,同比增長(zhǎng)24.6%。
2.1 繁殖與育種技術(shù)進(jìn)展
2.1.1 整合多組學(xué)信息聯(lián)合分析,開(kāi)展精準(zhǔn)育種研究高通量的多組學(xué)聯(lián)合研究大大加快了畜禽重要性狀主效基因挖掘的速度,越來(lái)越多重要性狀的生物學(xué)過(guò)程和功能得到了揭示,可以利用候選分子區(qū)域?qū)ζ淠芊裼绊懶誀畋硇妥兓M(jìn)行分析和精準(zhǔn)育種[1]。利用生物學(xué)先驗(yàn)信息可以提高基因組選擇可靠性,并在奶?;蚪M選擇中得到了應(yīng)用[2]。全基因組關(guān)聯(lián)分析和基因組選擇技術(shù)應(yīng)用于更多新的選擇性狀,如繁殖性狀、長(zhǎng)壽性、抗熱應(yīng)激、飼料轉(zhuǎn)化效率、甲烷排放、肢蹄病抗性、免疫反應(yīng)等。
2.1.2 青年母?;蚪M檢測(cè)遺傳評(píng)估技術(shù)普遍應(yīng)用 2019年,隨著基因組檢測(cè)遺傳評(píng)估技術(shù)準(zhǔn)確性的不斷提高,基因組檢測(cè)遺傳評(píng)估在美國(guó)母牛群中廣泛應(yīng)用。母?;蚪M檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是大幅度增加小母牛的遺傳評(píng)估準(zhǔn)確性,新出生的母牛犢在2~3個(gè)月齡時(shí)就可以得到準(zhǔn)確的基因組遺傳評(píng)估結(jié)果,育種值估計(jì)準(zhǔn)確性可以達(dá)到70%以上。2019年美國(guó)全年測(cè)定小母牛基因型數(shù)量約為60萬(wàn)頭,累計(jì)測(cè)定奶?;蛐蛿?shù)量超過(guò)364萬(wàn)頭。
2.1.3 奶牛發(fā)情鑒定與繁殖調(diào)控等技術(shù)不斷深入 2019年奶牛發(fā)情鑒定和高效繁殖技術(shù)研究取得一定進(jìn)展,Perez等[3]研究了紅外成像在奶牛發(fā)情鑒定方面的應(yīng)用,通過(guò)紅外輻射測(cè)定特殊部位溫度和尾巴擺動(dòng)可用于舍飼栓系奶牛發(fā)情鑒定。Couto等[4]研究了定時(shí)輸精后不同時(shí)間注射長(zhǎng)效孕酮可減少牛早期胚胎損失,提高受胎率。Steichen等[5]研究了補(bǔ)充孕酮對(duì)牛體外胚胎移植效果的影響,研發(fā)發(fā)現(xiàn)在胚胎移植時(shí)使用孕酮陰道栓(CIDR)補(bǔ)充孕酮可提高移植后受體血液中孕酮含量,但并不影響體外胚胎的移植妊娠率。
2.2 飼料與營(yíng)養(yǎng)技術(shù)進(jìn)展
2.2.1 碳水化合物營(yíng)養(yǎng) 在全球飼料資源緊缺的情況下,更多奶牛碳水化合物營(yíng)養(yǎng)研究聚焦在飼料效率方面。Lucas等[6]研究發(fā)現(xiàn)青貯能夠增加玉米消化率,但玉米粒度(1 591 μm和2 185 μm)并不影響奶牛瘤胃發(fā)酵情況。Tosta等[7]研究發(fā)現(xiàn),相比于飼喂燕麥片,飼喂制粒燕麥能夠使奶牛干物質(zhì)采食量(DMI)增加3.42 kg/d,同時(shí)也顯著增加了牛奶產(chǎn)量和4%乳脂校正乳產(chǎn)量。為找到奶牛飼喂最佳的飼料顆粒粒度,Andrea等[8]將飼草顆粒直徑從52 mm減少到7 mm,發(fā)現(xiàn)減短飼料粒度使泌乳奶牛的DMI增加了1.8 kg/d、能量校正乳產(chǎn)量由27 kg/d增加到29.3 kg/d。Haisan等[9]研究表明相比于飼喂14%淀粉日糧,產(chǎn)前1個(gè)月給奶牛飼喂含有26%淀粉日糧能夠降低新生犢牛胰島素敏感性指標(biāo),這說(shuō)明碳水化合物作為能量供給物質(zhì)不僅影響到母牛健康,還會(huì)持續(xù)影響到后代。
2.2.2 蛋白質(zhì)與氨基酸營(yíng)養(yǎng) 2019年更多蛋白質(zhì)和氨基酸研究聚焦其功能作用上,探究氨基酸對(duì)奶牛能量代謝和利用效率的影響。氨基酸營(yíng)養(yǎng)方面,奶牛產(chǎn)前日糧添加0.09%過(guò)瘤胃蛋氨酸(Met)、產(chǎn)后日糧添加0.10%過(guò)瘤胃Met,增強(qiáng)了妊娠期奶牛脂肪組織中的胰島素信號(hào)、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)和mTOR信號(hào)通路[10];圍產(chǎn)期奶牛補(bǔ)充支鏈氨基酸(BCAA)200 g/d可以增加產(chǎn)后奶牛血漿中尿素氮和亮氨酸(Val)水平,降低酮病發(fā)病率[11];代謝蛋白供給總量不變情況下,每頭牛補(bǔ)充562 g/d不同的必需氨基酸進(jìn)行氨基酸缺失研究,結(jié)果表明缺失精氨酸、賴氨酸和蘇氨酸不影響牛奶產(chǎn)量,但當(dāng)缺失異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸,牛奶氮利用效率顯著降低[12];日糧能量或蛋白水平變化通過(guò)改變?nèi)橄賹?duì)不同氨基酸的攝取和代謝,影響泌乳奶牛的氨基酸利用效率[13]。蛋白質(zhì)飼料方面,Genie等[14]研究表明以全棉籽替代50%花生餅?zāi)茱@著提高奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率,并且飼喂全棉籽和棉籽餅的奶牛經(jīng)濟(jì)效益更高。
2.2.3 脂肪與脂肪酸營(yíng)養(yǎng) 過(guò)瘤胃脂肪酸和不飽和脂肪酸對(duì)奶牛機(jī)體代謝和產(chǎn)奶量能夠起到一定的促進(jìn)作用。通過(guò)添加擠壓亞麻籽、棕櫚酸和亞麻油的鈣鹽及磨碎的油菜籽的方式為奶牛額外添加22 g/kg的額外油脂[15]、補(bǔ)充200 g/d過(guò)瘤胃脂肪酸[16]均可提高奶牛產(chǎn)奶量。改變?nèi)占Z中棕櫚酸和油酸的比例影響奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、能量分配和產(chǎn)奶量[17]。給圍產(chǎn)前期母?;驍嗄糖盃倥o曃惯m量2%左右長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸,可以改善犢牛的生長(zhǎng)性能和健康水平[18]。
2.2.4 礦物質(zhì)與維生素營(yíng)養(yǎng) 礦物質(zhì)和維生素是奶牛不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素。為緩解熱應(yīng)激期間斷奶犢牛機(jī)體免疫力低下問(wèn)題,夏季犢牛在斷奶前15 d和斷奶后15 d,注射銅、鋅、錳、硒、維生素A和維生素E的混合物,濃度分別為0.20、0.80、0.20、0.10、35、1 mg/kg,能夠提高犢牛的生長(zhǎng)性能,且免疫系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)在一定程度得以加強(qiáng)[19]。為緩解熱應(yīng)激期間奶牛精子質(zhì)量降低問(wèn)題,荷斯坦弗里斯牛日糧中添加維生素E和硒可提高精子的活力、垂體前葉激素(ALH)和睪酮水平[20]。
2.2.5 奶牛營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境 反芻動(dòng)物瘤胃可以降解纖維因此可廣泛利用各種粗飼料資源,但因此也造成了甲烷(CH4)排放。為減少CH4排放,當(dāng)?shù)矸酆吞堑母晌镔|(zhì)含量分別約為25%水平時(shí),糖蜜替代小麥增加CH4排放量,而對(duì)小麥進(jìn)行堿處理或糖蜜添加碳酸氫鹽,瘤胃發(fā)酵不受影響[21]。為減少氮減排,研究發(fā)現(xiàn)菜籽粕和其他蛋白質(zhì)源飼料合理搭配[22]能夠促進(jìn)能氮平衡,進(jìn)而提高奶牛日糧氮利用;而飼喂香精油[23]則對(duì)氮利用無(wú)影響。
2.2.6 后備牛飼養(yǎng)管理 在營(yíng)養(yǎng)角度,通過(guò)飼喂模式和功能物質(zhì)添加以保證后備牛健康且達(dá)標(biāo)成長(zhǎng),降本保質(zhì),一直是后備牛飼養(yǎng)管理研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn),相比于出生后17 d提供自由飲水,在犢牛出生后馬上提供自由飲水,可促進(jìn)犢牛哺乳期和斷奶后生長(zhǎng)發(fā)育,可能與刺激瘤胃發(fā)育、增加養(yǎng)分供給有關(guān)[24]。為促進(jìn)犢牛胃腸道發(fā)育,哺乳犢牛每天補(bǔ)充5 g/d甘露寡糖可促進(jìn)腸道和瘤胃上皮的發(fā)育[25]。每日飼喂6 L液態(tài)奶,日喂1次與日喂2次對(duì)犢牛生長(zhǎng)發(fā)育沒(méi)有影響,而添加富含甘露寡糖的酵母培養(yǎng)物可促進(jìn)犢牛體型發(fā)育[26]。
2.3 奶牛常見(jiàn)病防控研究進(jìn)展
2.3.1 傳染性疾病 快速、靈敏、準(zhǔn)確的疫病檢測(cè)方法一直是傳染病研究重點(diǎn)。布魯氏菌病的診斷方法常出現(xiàn)靈敏度不高和特異性不強(qiáng)的問(wèn)題,Manasa等[27]研究以蛋白質(zhì)G為基礎(chǔ)的側(cè)流分析法(LFA)作為一種潛在的血清診斷方法,靈敏度和特異性分別達(dá)89%和99%,為快速、準(zhǔn)確診斷各種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的布魯氏菌病提供新的方法;針對(duì)牛結(jié)核病的診斷,Swift等[28]利用噬菌體D29作為裂解劑,從少量結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞中高效提取DNA,結(jié)合PCR技術(shù),實(shí)現(xiàn)6 h內(nèi)快速進(jìn)行檢測(cè)和鑒定血樣中的致病性分枝桿菌。在防治方面,Chang等[29]在口蹄疫病毒抗體的研發(fā)中,在Sf9細(xì)胞中表達(dá)了10個(gè)攜帶口蹄疫8E8表位的表位嵌合牛細(xì)小病毒(BPV)VP2衣殼蛋白,將10個(gè)嵌合病毒樣顆粒(VLP)分別肌肉接種小鼠可誘導(dǎo)產(chǎn)生抗口蹄疫IgG抗體,為口蹄疫抗體的研發(fā)提供了技術(shù)支持;Wang等[30]發(fā)現(xiàn)抑制牛分枝桿菌感染的小鼠血清和肺組織中I型干擾素(IFN)的表達(dá)能夠有效減少感染,表明或許可以將阻斷I型IFN信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作為針對(duì)包括結(jié)核病在內(nèi)的多種炎性疾病的治療策略。
2.3.2 常見(jiàn)普通病 乳房炎研究方面,Sharifi等[31]為闡明大腸桿菌引起的炎癥感染機(jī)制,利用高通量技術(shù)與計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)工具揭示了關(guān)鍵的免疫基因的表達(dá),主要的上調(diào)基因和下調(diào)基因分別為T(mén)P53、SP1、ligands和MAPK3、MAPK8、MAPK14,為奶牛乳腺炎的診斷和治療策略提供理論基礎(chǔ)。瘤胃酸中毒研究方面,Darwin等[32]發(fā)現(xiàn)在瘤胃培養(yǎng)物中添加氫氧化鎂可防止乳酸積累,而補(bǔ)充碳酸氫鈉不能預(yù)防酸中毒,并有乳酸積累;Rodrigues等[33]評(píng)估補(bǔ)充高滲鹽溶液(HSS)作為牛急性瘤胃乳酸性酸中毒(ARLA)的新療法,發(fā)現(xiàn)用HSS新療法可增強(qiáng)尿酸的腎臟排泄,可能被推薦作為乳酸酸中毒牛的替代療法。
2.4 牛奶質(zhì)量監(jiān)控和乳制品加工技術(shù)進(jìn)展
2.4.1 牛奶及奶制品藥物殘留檢測(cè)技術(shù) 一些操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)限低的新方法應(yīng)用于原料奶的質(zhì)量安全檢測(cè)。Moudgil等[34]報(bào)道了同時(shí)測(cè)定磺胺嘧啶、磺胺甲惡唑、土霉素、強(qiáng)力霉素、四環(huán)素、恩諾沙星和氯霉素殘留的高效液相色譜(HPLC)方法,所檢測(cè)的抗生素的回收率在83.3%~111.8%,除氯霉素外,這些抗生素的定量限均低于最大殘留限量。Ivanova等[35]報(bào)道了首次使用高效液相色譜法測(cè)定牛奶中過(guò)氧化氫,根據(jù)過(guò)氧化氫與三苯基膦之間反應(yīng)后產(chǎn)生的三苯醚量進(jìn)行過(guò)氧化氫的間接定量測(cè)試,該方法的檢出限為0.28 mg/L。Zheng等[36]使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)定量測(cè)定了牛奶中乙酰水楊酸和水楊酸殘留,定量限分別為10 μg/kg和7 μg/kg。
2.4.2 液態(tài)奶及乳制品加工技術(shù)進(jìn)展 嬰幼兒配方粉和乳基配料是主要研究對(duì)象。Masum等[37]研究發(fā)現(xiàn)增加麥芽糖糊精配比可以增加乳液蒸發(fā)后的表觀粘度,降低乳液的zeta電位,改善嬰兒配方粉的粉體性能。Lin等[38]發(fā)現(xiàn)采用射頻輔助傳統(tǒng)熱處理技術(shù)對(duì)嬰幼兒配方粉巴氏殺菌,可降低脂質(zhì)氧化程度并縮短處理時(shí)間,在保持嬰幼兒配方奶粉質(zhì)量的同時(shí),可為巴氏殺菌提供一種潛在的有效的新興技術(shù)。Liu等[39]研究發(fā)現(xiàn)濃縮乳蛋白粉預(yù)酸化處理可以改善其溶解度和乳化性能,但對(duì)熱穩(wěn)定性不利。Power等[40]研究發(fā)現(xiàn)使用牛堿性磷酸酶進(jìn)行酪蛋白的去磷酸化,可降低濃縮乳蛋白溶液的粘度,增加蛋白質(zhì)溶液的熱穩(wěn)定性和增強(qiáng)粉末復(fù)水性能。
3.1 繁殖與育種技術(shù)進(jìn)展
3.1.1 奶牛抗熱應(yīng)激能力作為選育指標(biāo)研究不斷深入 2019年,邱文卿[41]等研究發(fā)現(xiàn)影響瘤胃反芻時(shí)間的環(huán)境因素包括季節(jié)、胎次、泌乳階段;頭胎牛適應(yīng)各季節(jié)的能力很強(qiáng),日反芻量最大差距25 min,二、三胎牛次之;春季各胎次泌乳牛日反芻量都非常高(>540 min),7月和8月日反芻量最低。反芻量估計(jì)遺傳力高(0.41~0.56),適合作為選育性狀;另外反芻量與產(chǎn)奶量之間呈中等正遺傳相關(guān)(0.44~0.52),因此選育反芻量有利于提高產(chǎn)奶量。
3.1.2 荷斯坦種牛綜合選擇指數(shù)進(jìn)一步完善 2019年中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)育種專業(yè)委員會(huì)根據(jù)育種實(shí)際需求,對(duì)中國(guó)奶牛性能指數(shù)(CPI)公式進(jìn)行修訂。其中生產(chǎn)性狀有泌乳量、乳蛋白率、乳脂率3個(gè),合并為乳蛋白量、乳脂量2個(gè),并使用了新估計(jì)的遺傳標(biāo)準(zhǔn)差。與國(guó)際接軌,將“量”與“率”辯證地統(tǒng)一,更強(qiáng)調(diào)乳質(zhì)量的改進(jìn);調(diào)整后各類性狀的加權(quán)值分別為生產(chǎn)性狀60%、體型性狀30%、健康性狀10%。在重視產(chǎn)奶性狀改進(jìn)的同時(shí),加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)效益具有重要影響的體型性狀的選育。指數(shù)的乘積系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)經(jīng)重新計(jì)算進(jìn)行了調(diào)整,保證了指數(shù)值的穩(wěn)定性。新修訂的CPI指數(shù)(2019版)公式為:
3.1.3 奶牛分子遺傳標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)不斷熟化,推出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的定制芯片檢測(cè)技術(shù) 2019年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與北京畜牧總站等研究團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)了具有專利技術(shù)的可用于同時(shí)檢測(cè)奶牛8種常見(jiàn)遺傳缺陷基因位點(diǎn)的小芯片及檢測(cè)試劑盒并申請(qǐng)專利(專利申請(qǐng)?zhí)?01810617238.7)[42],實(shí)現(xiàn)多個(gè)位點(diǎn)同時(shí)檢測(cè),為逐步降低和清除奶牛群中已知有嚴(yán)重危害的遺傳缺陷基因提供了技術(shù)手段。Wang等[43]結(jié)合奶牛乳源金葡菌全基因組測(cè)序分析結(jié)果和在奶??谷榉垦?隱性乳房炎方面的研究成果,定制了含有TRAPPC9等7個(gè)基因的20個(gè)SNPs標(biāo)記的用于檢測(cè)奶牛乳房炎抗性的小芯片——華牛I號(hào)、華牛II號(hào),證實(shí)抗隱性乳房炎分子檢測(cè)(CCSC-I)芯片中TRAPPC9和CD4基因的4個(gè)SNP可以作為提高乳蛋白率、降低體細(xì)胞數(shù)的重要分子標(biāo)記,并利用乳房炎風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行驗(yàn)證,為奶牛場(chǎng)抗隱性乳房炎管理提供建議,進(jìn)行早期預(yù)警,為選育更健康、適應(yīng)范圍更廣的種牛提供服務(wù)。
3.2 飼料與營(yíng)養(yǎng)技術(shù)進(jìn)展
3.2.1 碳水化合物營(yíng)養(yǎng) 合理加工和高效利用仍為我國(guó)粗飼料和能量飼料的研究熱點(diǎn)。2019年受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響,我國(guó)飼料成本居高不下,開(kāi)發(fā)本土低價(jià)優(yōu)質(zhì)粗飼料顯得至關(guān)重要。構(gòu)樹(shù)為我國(guó)十大扶貧項(xiàng)目之一,郝陽(yáng)毅[44]研究表明給泌乳牛分別添加9%、13.5和18%的構(gòu)樹(shù)青貯對(duì)泌乳中期奶牛產(chǎn)奶量沒(méi)有影響,但可以降低牛奶體細(xì)胞數(shù),提高奶??寡趸兔庖咧笜?biāo)。劉祥圣等[45]研究發(fā)現(xiàn),構(gòu)樹(shù)枝葉有較好的瘤胃降解特性,且構(gòu)樹(shù)葉的粗蛋白含量最高,有較高的瘤胃降解率,具備作為非常規(guī)飼料資源開(kāi)發(fā)的潛力。合理的加工方式對(duì)提高玉米降解率具有重要作用,Ren等[46]研究發(fā)現(xiàn)相比粉碎玉米,使用蒸汽壓片玉米能夠增加瘤胃丙酸濃度,降低氨態(tài)氮濃度,提高后備牛的日增重,還能夠增加瘤胃厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)豐度,提高蒸汽壓片玉米利用率。劉娜等[47]研究表明全株玉米青貯60、150 d和240 d時(shí),干物質(zhì)、淀粉和中性洗滌纖維有效降解率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,這對(duì)我國(guó)規(guī)模牧場(chǎng)合理使用全株玉米青貯提供了重要參考。
3.2.2 蛋白質(zhì)與氨基酸營(yíng)養(yǎng) 氨基酸、小肽和蛋白質(zhì)對(duì)奶牛生產(chǎn)、瘤胃調(diào)控和免疫具有調(diào)控作用。蔣青榮等[48]發(fā)現(xiàn)圍產(chǎn)期低能飼糧中添加過(guò)瘤胃賴氨酸(Lys)并不能緩解其引起的初乳質(zhì)量下降和斷奶犢牛的生長(zhǎng)不良,說(shuō)明Lys并不是奶牛唯一必需和限制性氨基酸。李媛等[49]給6~9月齡荷斯坦生長(zhǎng)母牛補(bǔ)充過(guò)瘤胃缺失Met的氨基酸混合物,發(fā)現(xiàn)瘤胃微生物組成及其發(fā)酵性能受到明顯影響。除了氨基酸,有研究表明日糧中添加100 g/d的小肽可以有效提高泌乳中后期奶牛的產(chǎn)奶量,改善乳成分并提高奶牛免疫力和健康水平[50]。為探究抗?fàn)I養(yǎng)因子單寧對(duì)蛋白質(zhì)利用的影響,Zhang等[51]研究表明日糧添加3%不同來(lái)源單寧,降低奶牛奶產(chǎn)量,增加了糞氮排放量,降低血液氮含量。
3.2.3 脂肪營(yíng)養(yǎng) 脂肪對(duì)調(diào)控奶牛生理代謝具有重要作用。熱應(yīng)激期間,通過(guò)添加脂肪調(diào)控日糧能量濃度可改善奶牛代謝狀況,張凌洪等[52]發(fā)現(xiàn)高溫高濕條件下添加功能性油脂可代替莫能菌素,增加乳脂產(chǎn)量。脂肪酸調(diào)控奶牛機(jī)體免疫和氧化反應(yīng),或?yàn)槲覈?guó)奶牛健康養(yǎng)殖提供新思路,嚴(yán)康等[53]發(fā)現(xiàn)外源添加20 mmol/L和40 mmol/L的短鏈脂肪酸,能夠誘導(dǎo)瘤胃上皮細(xì)胞G-蛋白偶聯(lián)受體41表達(dá),炎性細(xì)胞因子及趨化因子的表達(dá)上調(diào),進(jìn)而介導(dǎo)瘤胃上皮保護(hù)性免疫反應(yīng)。關(guān)艷東等[54]發(fā)現(xiàn)棕櫚酸可導(dǎo)致中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)生成。
3.2.4 維生素和礦物質(zhì) 維生素和礦物質(zhì)對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和能量負(fù)平衡具有調(diào)控作用。為緩解圍產(chǎn)期奶牛脂質(zhì)代謝異常,進(jìn)而提高奶牛生產(chǎn)性能,張志超等[55]在圍產(chǎn)期奶牛日糧中添加0.24 mg/kg體重的葉酸,結(jié)果發(fā)現(xiàn)葉酸顯著提高了泌乳早期奶牛的產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)。為驗(yàn)證過(guò)瘤胃維生素對(duì)圍產(chǎn)期奶牛能量代謝的影響,劉歡歡等[56]研究發(fā)現(xiàn),圍產(chǎn)期奶牛日糧中添加50 g/d·頭過(guò)瘤胃復(fù)合維生素不能有效預(yù)防奶牛產(chǎn)后肝臟疾病的發(fā)生,且對(duì)血清中蛋白質(zhì)代謝及Ca、P代謝指標(biāo)無(wú)顯著影響,但能顯著緩解奶牛的能量負(fù)平衡狀態(tài)。
3.2.5 培育牛飼養(yǎng)管理 探索低成本高效的后備牛養(yǎng)殖模式一直是中國(guó)學(xué)者關(guān)注重點(diǎn)。尚佳琪[57]研究表明給犢牛飼喂高產(chǎn)牛TMR作為開(kāi)食料能夠提高犢牛DMI;給犢?;旌巷曃?5%全株玉米青貯和85%開(kāi)食料,能夠顯著增加犢牛瘤胃總揮發(fā)酸和丙酸濃度,而且以上兩種飼喂模式的成本比單一開(kāi)食料飼喂成本低,這為我國(guó)犢牛新的飼喂模式開(kāi)辟新的路徑。牛奶質(zhì)量好壞對(duì)于哺乳犢牛生長(zhǎng)具有重要作用,殷術(shù)鑫等[58]發(fā)現(xiàn)甲酸酸化牛奶對(duì)牛奶成分影響不大,可抑制牛奶中有害細(xì)菌生長(zhǎng),改善適口性,提高犢牛采食量,改善機(jī)體免疫力。馬滿鵬等[59]發(fā)現(xiàn)用竹葉代替苜蓿配制TMR能夠改善4~6月齡階段犢牛的腹瀉情況,提高健康狀況,同時(shí)達(dá)到與苜蓿相同的生長(zhǎng)性能。
3.3 奶牛常見(jiàn)病防控研究進(jìn)展
3.3.1 傳染性疾病 本著“防重于治”的防治原則,國(guó)內(nèi)科研人員著力研發(fā)了以“兩病”為重點(diǎn)的各種傳染病檢測(cè)方法。李俊萱等[60]針對(duì)布魯氏菌病診斷方法靈敏度不高和特異性不強(qiáng)的問(wèn)題,利用PEG1500細(xì)胞融合技術(shù)制備Omp16單克隆抗體,通過(guò)兩次細(xì)胞融合共篩選出5株能穩(wěn)定分泌抗體的雜交瘤細(xì)胞株,初步建立了基于微粒操控技術(shù)的布魯氏菌病快速診斷方法,靈敏度較高、特異性強(qiáng)、可重復(fù)性較好,為布病防控提供有效診斷試劑。鞠丹迪等[61]針對(duì)我國(guó)布病感染和人工免疫難區(qū)別的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)IL-1Ra/IL-1β比值在布病自然感染動(dòng)物與人工免疫動(dòng)物中差異顯著,據(jù)此研發(fā)IL-1Ra/IL-1β的雙T線膠體金免疫層析試紙條檢測(cè)方法,初步確立比值大于73.69為免疫組,比值小于73.69建議作為撲殺目標(biāo),為我國(guó)區(qū)別布病感染與人工免疫的鑒別診斷提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ);楊艷麗等[62]針對(duì)國(guó)內(nèi)牛結(jié)核病抗體缺乏的問(wèn)題,通過(guò)構(gòu)建抗牛分枝桿菌VHH抗體T7噬菌體庫(kù),篩選并表達(dá)出2株高特異性的VHH抗體,均對(duì)牛結(jié)核分枝桿菌Ag85B蛋白具有特異性,為進(jìn)一步探討VHH抗體在牛結(jié)核病的診斷和治療奠定了基礎(chǔ)。任亞初等[63]針對(duì)牛傳染性鼻氣管炎病毒(IBRV)早期檢測(cè)難的問(wèn)題,建立了快速檢測(cè)IBRV的SYBR Green Ⅰ熒光定量PCR方法,方法準(zhǔn)確可靠,為IBRV的早期快速檢測(cè)和定量分析提供了技術(shù)支撐。
3.3.2 常見(jiàn)普通病 常見(jiàn)病檢測(cè)方面,楊威等[64]針對(duì)奶牛酮病早期診斷困難的問(wèn)題,建立了基于血液高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、β-羥丁酸(BHBA)以及泌乳量的奶牛酮病早期診斷模型,早期預(yù)測(cè)奶牛酮病的準(zhǔn)確率82.8%、靈敏度81.3%、特異性84.6%,為奶牛酮病的預(yù)測(cè)提供了較為可靠的技術(shù)支持。范晴等[65]針對(duì)我國(guó)奶牛多病原同時(shí)感染的問(wèn)題,建立了一種同時(shí)檢測(cè)牛輪狀病毒(BRV)和產(chǎn)腸毒大腸桿菌(ETEC)的多重?zé)晒猸h(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)檢測(cè)方法,與熒光PCR和常規(guī)PCR檢測(cè)方法相比,可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)2種犢牛腹瀉病原體。防治方面,曾雪琴等[66]對(duì)乳房炎病原菌來(lái)源不清的問(wèn)題,對(duì)乳房炎奶牛和正常奶牛的乳頭擦拭子和牛奶中細(xì)菌的16S rRNA基因的V4-V5高變區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增和高通量測(cè)序,使用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析微生物多樣性,發(fā)現(xiàn)乳房炎奶牛乳頭和牛奶中微生物組成呈現(xiàn)明顯差異,為奶牛乳房炎的預(yù)防提供了新的研究思路。黃雪利等[67]針對(duì)部分牛場(chǎng)胎衣不下問(wèn)題偏多的情況,研究發(fā)現(xiàn)歸芎益母散不僅具有調(diào)節(jié)患牛的子宮收縮和整體免疫機(jī)能的潛在藥理效應(yīng),還促進(jìn)滯留胎衣及早排出,降低繼發(fā)感染產(chǎn)褥期子宮炎,調(diào)節(jié)外周血中Th1/Th2細(xì)胞因子趨于平衡,為牛場(chǎng)胎衣不下的治療提供新的思路和方法。
3.4 牛奶質(zhì)量監(jiān)控和乳制品加工技術(shù)進(jìn)展
3.4.1 牛奶及奶制品藥物殘留檢測(cè)技術(shù) 食品安全快速檢測(cè)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、方便快捷、靈敏準(zhǔn)確、成本低廉等特點(diǎn)。Chen等[68]建立了基于硝酸纖維素膜的側(cè)流層析方法,該檢測(cè)方法可對(duì)牛奶中獸藥殘留進(jìn)行定性分析,可以用肉眼目測(cè)判斷結(jié)果,對(duì)喹諾酮類、四環(huán)素類、β-內(nèi)酰胺類、磺胺類、氯霉素、鏈霉素的截留值測(cè)定分別 為12~80、16~32、2~80、4~80、1.2、50 ng/mL,該側(cè)流層析方法的檢測(cè)時(shí)間少于20 min,是一種快速篩選牛奶中常見(jiàn)獸藥殘留的方法;Zong等[69]通過(guò)紙基熒光免疫測(cè)定法開(kāi)發(fā)了一種低成本且簡(jiǎn)便的方法,采用標(biāo)記有量子點(diǎn)的諾氟沙星單克隆抗體用作檢測(cè)探針,用于在牛奶中諾氟沙星的高靈敏度和高選擇性檢測(cè),對(duì)牛奶中的諾氟沙星檢出限為10 pg/mL。配方粉的檢測(cè)包含營(yíng)養(yǎng)成分的快速檢測(cè)和安全性的評(píng)測(cè),鄭云鵬等[70]采用酶聯(lián)免疫法快速檢測(cè)奶粉樣本中的乳鐵蛋白含量,徐向峰等[71]通過(guò)HPLC法對(duì)奶粉中維生素K1含量進(jìn)行評(píng)定,發(fā)現(xiàn)在樣品測(cè)定時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線所涉及到的濃度值加以控制,可以提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性,黃鐘標(biāo)等[72]發(fā)現(xiàn)微孔試劑盒法進(jìn)行乳粉中維生素B5有效性評(píng)定,重現(xiàn)性好(RSD 3.18%),準(zhǔn)確度高(加標(biāo)回收率達(dá)97.61%);陳秀明等[73]利用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合Adulterant Screen算法建立嬰幼兒配方奶粉中非法添加物的快速鑒別方法。
3.4.2 液態(tài)奶及干乳制品加工技術(shù) 液態(tài)奶研發(fā)有新嘗試,丁巖芳等[74]研究發(fā)現(xiàn)霉菌發(fā)酵液態(tài)奶蛋白分子在15 ku附近的蛋白含量最多,這說(shuō)明霉菌發(fā)酵劑發(fā)酵培養(yǎng)可使液態(tài)奶中的蛋白質(zhì)發(fā)生降解,為霉菌發(fā)酵產(chǎn)生不同蛋白風(fēng)味提供物質(zhì)基礎(chǔ);圣元優(yōu)博首次在國(guó)內(nèi)推出了幼兒配方液態(tài)奶[75]。在乳粉品質(zhì)和新產(chǎn)品方面,申雪然等[76]發(fā)現(xiàn)嬰幼兒配方乳粉中葉黃素對(duì)溫度、氧氣比較敏感,儲(chǔ)存6個(gè)月時(shí)損失率最高;劉婷婷等[77]通過(guò)研究乳粉中氨基酸水解發(fā)現(xiàn)牛乳基奶粉中賴氨酸含量略高于羊乳基奶粉;周雨等[78]針對(duì)乳糖不耐受癥人群,開(kāi)展了牦牛配方奶粉的加工技術(shù)研究,形成了牦牛配方奶粉加工流程與技術(shù)要點(diǎn),按此工藝流程所生產(chǎn)的牦牛配方奶粉含水率為4.11%,水合能力為1.9 mL/g,堆積密度為0.31 g/mL。