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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。
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）。
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。
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）。
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。
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著高于糖蜜替代组。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著升高，精料替代后奶牛产奶量、乳蛋白、乳脂以及乳糖产量均显著升高。
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）。
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。
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。
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著相关，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。
生乳中运输中的嗜冷菌显著影响乳制品质量。2022年度，研究者重点从嗜冷菌的来源、热加工处理对嗜冷菌的影响、嗜冷菌残留对乳制品质量进行了研究。Longhi等发现奶罐车生乳均含有荧光假单胞菌，60%含有恶臭假单胞菌，并且装载牧场数量最多的奶罐车中假单胞菌的蛋白水解强度较大。Balthazar等发现葡萄球菌是第1天巴氏杀菌羊奶样品中最普遍的属，而假单胞菌在冷藏15 d后成为相对丰度最高的属。Ummugul等发现运输条件对生乳中菌落总数计数有影响，微滤处理后生乳中的菌落总数明显减少，膜孔径越小，除菌效果越好。Luiz等发现较高的嗜冷菌与蛋白分解指数有关，而酸度和游离脂肪酸指数更高。
牛舍建筑领域的研究主要体现在牛舍建筑围护结构保温隔热性能方面，Kic等研究表明，饲养干奶牛、泌乳牛或围产牛阶段采用砖砌牛棚具有更好的储热性。Bleizgys等发现围护结构隔热效果好的牛舍可以为奶牛生长创造良好条件。在热应激评价及降温方面，开展了热浪来袭时奶牛对热的耐受性和适应性模型研究（Hut等）；研发了将牛奶产量和天气信息相结合、红外热成像技术等奶牛热应激评价方法（Mbuthia等；Bang等）。Foroushani等提出了一种初步评估蒸发冷却可行性和有效性的图解方法，绘制完的干湿图可指示是否需要蒸发降温以及降温效率。
准确测算奶牛肠道甲烷排放量相关研究较为集中，如牛奶中红外反射光谱、人工神经网络与偏最小二乘相结合、示踪气体分散法、气体排放测量数据同步-匹配滤波器等方法可用于奶牛养殖过程的甲烷排放估算（Crompton等；Shadpour等；Vechi等；Milkevych等）；在废弃物处理利用方面，关注奶牛场污水中磷回收利用（Behjat等）、混凝人工湿地和混凝间歇砂滤等奶牛场污水处理技术（Mohamed等；Mohamed等）、基于厌氧发酵热电联产和沼肥农田利用的奶牛场废弃物管理过程温室气体减排方案，每年可减少3 280万t CO2当量，且产生1 700万t有机肥料（Villarroel-Schneider等）。
在非接触式智能感知技术研究领域，借助计算机视觉实现对奶牛体重、体型、体况、跛行、发情以及呼吸等行为的监测一直是该领域的研究重点。最新研究表明，利用RGB-D图像（Na等）和奶牛全身3D图像（Xavier等），通过建模可实现奶牛体重估计。Li等和Kang等利用三分支网络和YOLOv4算法检测奶牛跛行，检测精度分别达到97.5%和98.5%。Wang等和NOE等对奶牛爬跨行为进行检测，检测精度分别达到了94.3%和95.5%。在奶牛穿戴式智能感知技术研究领域，设备检测精度不断提高，主要通过集成了加速度、角速度、RFID等信息的智能项圈（Tran等）、脚环（Achour等）等设备获取奶牛状态及行为信息，实现对奶牛采食、运动与发情行为的监测。
如何在乳品加工过程中保留更多的天然免疫活性成分仍然是乳制品行业亟待解决的关键问题。研究表明紫外线（UV-C）处理可以有效保留牛乳中关键生物活性成分，同时杀灭乳中病原体和腐败菌（Tedeschi等）。与热加工相比，超声处理（US）的牛乳中乳蛋白消化率更高，并且其蛋白含量也显著提高（Wang等）。相比于UV和US处理，高压加工（HPP）能更好地保留牛奶的营养成分和风味，例如防止UV处理导致的维生素损失和来自US处理造成的牛乳风味劣化（Pitino等）。冷等离子体（CP）可以通过最小的质量变化来加工牛奶和乳制品，实现牛奶和乳制品的非热巴氏杀菌或灭菌（Nikmaram等）。Martysiak-Żurowska等发现微波加热不会导致蛋白质降解，并且微波加热后脂肪酸组成没有变化。
国际奶粉产业研究聚焦于奶粉营养成分和质量安全检测技术的革新。新型比率荧光传感器成功用于奶粉中痕量水的定量检测，具有高灵敏度和高效性（Li等）。硼酸盐亲和交联放大动态光散射（BAR-DLS）免疫分析技术能够极大地缩短奶粉中乳铁蛋白的检测时间，实现乳铁蛋白快速灵敏便捷的即时检测（Zhu等）。婴儿配方奶粉中添加适量胆碱对于婴儿脑部发育发挥积极作用，Zhang等建立了一种比色法实现了婴幼儿配方乳粉中胆碱的快速检测。空心共价有机骨架（HCOF）结合固相微萃取——高效液相色谱或液质联用技术（SPE-HPLC/HPLC-MS/MS）能有效地对婴儿配方奶粉中晚期糖基化终产物和黄曲霉毒素有害物质进行监测和控制（Yang等）。
国际干酪产业规模和市场需求较大，干酪的安全和保存仍然是当前的研究热点。高密度二氧化碳（DPCD）技术处理干酪对酵母菌表现出较好的抑制作用，能够减缓干酪的蛋白水解、pH和颜色变化，有助于挥发性特征风味的保持（Song等）。高水分马苏里拉干酪（HMMC）经过羧甲基纤维素（CMC）或羧甲基纤维素-纳他霉素（CMC-N）涂层处理后具有一定的抗真菌性，可使干酪保质期延长1倍。植物乳植杆菌作为辅助发酵剂，能够延缓干酪的真菌腐败，提高干酪的安全性。后生元对干酪贮藏期间的腐败菌也表现出良好的抑菌效果（Prabawati等；Sharafi等）。
3 2022年国内奶牛产业技术研发进展
针对荷斯坦牛通过GWAS、血液转录组分析，验证了MET、GnRH1、SP1、RPL23A、ACACB、SERPINE2、PKLR、ALDH18A1和MAT2A基因SNP位点的遗传多态性及其对奶牛乳房、产奶等性状具有遗传效应（许静漪等；Du等；Ye等）。
乳肉兼用牛相关研究取得进展，柴河等通过对不同外血比例的三河牛的生产性能进行分析，发现引入德系西门塔尔牛对三河牛的体重、体尺、肉用和产奶性能均有很显著的改良效果。对新疆褐牛不同冻精来源后裔生产性能对比分析发现，德系后裔的305 d产奶量、乳蛋白率、乳脂率显著优于美系后裔及新疆褐牛（王彩云等）。皮下脂肪中leptin基因可能参与新疆褐牛肉质形成过程（李红波等）。西门塔尔牛在群天数和生产寿命的遗传力范围在0.03~0.08之间，均为低遗传力性状（李雪等）。
中国使用CPI和GCPI进行选择，2022年完成了2次遗传评估结果，主要评估性状包括乳蛋白量、脂肪量、体型总分、泌乳系统、肢蹄和体细胞评分等。常规遗传评估将仅公布符合后裔验证条件（合格女儿分布于至少3个省的15个牧场）的种公牛。中国荷斯坦牛基因组评估参考群达1.8万余头。中国荷斯坦牛3个繁殖性状的基因组预测结果具有较高的准确性和无偏性，研究获得最佳预测策略，为中国荷斯坦牛繁殖性状的基因组预测奠定了基础（师睿等）。2022年乳肉兼用牛将采用TPI单独排队，评估性状包括体型、出生重、6月龄重、18月龄重和4%乳脂率校正奶量（FCM）等，品种包括乳肉兼用西门塔尔牛、新疆褐牛、三河牛和蜀宣花牛等品种。
高效快繁技术是我国奶牛养殖业提升国际竞争力的关键技术。但是我国奶牛性控精液生产几乎被国际垄断，近10年来我国牛精液进口数量和金额整体上逐年增多，牛精液的进口依赖程度日趋严重（刘雪凝等）。为摆脱这一困境，国内不断尝试突破奶牛性控精液的核心技术，膜联蛋白V（Annexin V）标记的免疫磁珠分选技术展现了一定的优势（张健等）。国内首次利用100 k的高通量SNP芯片对牛体外早期胚胎的种用价值进行了评估，初步实现了对植入前早期胚胎染色体质量和生产性能的评估（胡智辉等）。
国内对氨基酸利用进行了研究。刘德强研究表明，泌乳奶牛补饲过瘤胃蛋氨酸可提高日粮中粗蛋白和中性洗涤纤维的表观消化率，并增加了产奶量和乳脂率。陈娇报道，苯丙氨酸通过调控4EBP1和eIF2α的磷酸化水平促进以mTOR为核心的酪蛋白翻译起始复合物的形成，从而提高α-酪蛋白的合成。
国内奶牛产业碳水化合物营养的研究在淀粉、糖蜜、青贮等方面均有所涉及。邓波波等将甘蔗糖蜜经酿酒酵母菌发酵后，在保证日粮能氮一致的前提下，将发酵液按照不同的比例（1%、3%、5%）添加在奶牛的日粮中，发现1%的添加组干物质采食量、产奶量以及4%的标准乳产量比对照组分别高了6%、7.7%和7.9%。青贮方面，李小娜等将苜蓿干草全部替换成苜蓿青贮，结果发现，试验组奶牛的产奶量有着显著的提高且不会引起酸中毒。郝智强等用黑麦草青贮替代苜蓿干草或额外添加黑麦草青贮，结果显示用黑麦草青贮代替苜蓿干草可以提高奶牛的乳蛋白含量同时降低成本，而额外添加黑麦草青贮却降低了奶牛的干物质采食量以及产奶量。
脂肪（酸）对产奶量、改善乳品质方面有积极的作用。奶牛饲粮中添加过瘤胃不饱和脂肪可以显著提高乳中总不饱和脂肪酸、共轭亚油酸的含量，有效改善乳品质（许鹏等）。在泌乳期奶牛日粮中添加中链脂肪酸月桂酸丁酸甘油二酯，可提高牛奶乳脂率（张峰）。在围产期奶牛日粮中补充棕榈油、玉米油和杨梅素制备的混合颗粒，可提高产奶量和乳糖含量，降低乳脂率（杨明茂等）。给奶牛饲喂共轭亚油酸会抑制乳脂肪的合成，减小乳脂肪球粒径（黄啟雪等），降低乳脂率（杨静娜等）。在荷斯坦奶牛日粮中添加大豆油和粉碎玉米混合物，粪便菌群的丰富度和多样性降低（李斌等）。茶树油可以降低乳腺上皮细胞促炎性因子mRNA的表达，提高乳腺组织中β-casein基因的表达水平（武小姣等）。
国内矿物质、维生素研究主要集中在探讨甜菜碱、维生素矿物质复合添加剂、维生素A、维生素E、硒、锰、锌等添加的功效和影响。赵艳丽等发现，维生素A对一氧化氮诱导损伤的奶牛乳腺上皮细胞具有正向缓解作用，但高剂量的维生素E会对细胞造成氧化损伤。王敬林发现，从生产性能、环境保护及经济成本方面考虑，在奶牛饲粮中添加20 mg/kg或40 mg/kg有机锰（赖氨酸锰、谷氨酸锰1:1螯合物）效果更佳。陈一等指明了维生素E富硒舔砖和日粮中添加硒代蛋氨酸锌可以提高奶牛生产性能，降低乳房炎发病率。
由于进口饲草价格大幅上升，2022年国内进行了大量本地粗饲料开发研究。陈东等发现用全株水稻青贮替代饲粮中35%的全株玉米青贮降低了奶牛干物质采食量，并且能提高泌乳后期奶牛的免疫能力。邵丽玮等用鲜蛋白桑替代部分进口苜蓿饲喂奶牛，发现用3.5 kg鲜蛋白桑替代1 kg进口苜蓿饲喂奶牛，可以达到节本增效的效果。翟云飞等发现，用国产苜蓿干草50%替代进口苜蓿干草对奶牛的生产性能、血清生化指标及瘤胃健康无负面影响。Jiang等设置等氮等能日粮，用甜叶菊干草代替基础苜蓿干草，结果表明饲喂6%的甜叶菊，取代一部分苜蓿干草可以改善泌乳奶牛的泌乳性能和氮利用率。Wu等在日粮中用纸桑青贮饲料代替苜蓿干草在提高低泌乳奶牛抗氧化能力的同时不会影响其生产性能。
