近年来，奶牛犊牛断奶前的营养管理发生了显著变化，从限制牛奶喂养转向提高或自由采食供给，以更接近自然吮吸行为。本综述批判性地评估了关于牛奶供给超过传统体重10%的文献，特别检查了提供每天8至12升或自由采食的方案。证据表明，这些较高的营养摄入，以代谢能（ME）和代谢蛋白（MP）供给增加为特征，导致断奶前平均日增重（ADG）更高、液态喂养阶段饲料效率改善以及犊牛结构发育增强。此外，行为指标强烈表明，限制喂养方案通过诱导慢性饥饿损害动物福利，这表现为对自动饲喂器的无奖励访问增加和发声增加，而提高喂养可有效减少这些行为。然而，这种营养策略带来了挑战，特别是固体饲料摄入减少和相关的瘤胃发育延迟，需要仔细管理断奶过渡以防止断奶后生长下降。长期数据表明，早期营养丰富会触发代谢编程效应，可能增强未来的泌乳性能、乳腺发育和群体寿命。本综述整合了关于生长生物学、行为、瘤胃发育、健康、经济性和终身生产力的研究发现，为在现代奶牛系统中实施提高牛奶喂养策略提供了综合框架。
提高牛奶喂养对生长性能的影响：提高牛奶喂养通常与断奶前阶段较低的开食料摄入相关，但这并非牛奶本身的直接抑制效应，而是一种依赖于液态营养供给、犊牛发育阶段和开食料营养特性的替代反应。研究表明，提高牛奶供给一致改善断奶前生长性能，许多研究报道了与限制饲喂相比，较高体积或自由采食对断奶前平均日增重（ADG）和体重（BW）的积极影响。然而，在断奶和断奶后时期的影响更为多变。一些研究显示生长持续改善，而其他研究则报告无显著差异或负效应。饲料效率（FE）在早期生命中通常较高，随着犊牛生长，FE普遍下降，因为维持需要的比例增加。提高牛奶喂养通常支持更高的FE和生长，而极低的代乳品（MR）供给可能在犊牛无法通过固体饲料摄入补偿时限制早期增重。在体重成分方面，提高牛奶供给可增强断奶前瘦组织生长，但其生物学意义取决于留存增重的组成。对于荷斯坦犊牛，断奶前ADG约0.8至1.0公斤/天是一个实际目标范围，对应于代谢能（ME）和代谢蛋白（MP）需求。提高牛奶喂养可靠地增加生长，但最大化蛋白质沉积需要将摄入水平与宏量营养成分对齐，以维持适当的蛋白质与能量比例，认识年龄相关的蛋白质沉积限制，并避免将多余营养转向脂肪储存而非瘦组织增重。
行为福利、饮水摄入和断奶瓶颈：提高或自由采食牛奶喂养日益被视为高福利犊牛饲养的关键组成部分，主要因为它缓解了断奶前阶段的饥饿和挫折感。限制牛奶供给的犊牛持续表现出慢性饥饿的行为指标，包括频繁的无奖励饲喂器访问、发声增加、站立时间延长和喂养动机增强。在自动饲喂系统中，无奖励访问被广泛认为是饥饿和未满足喂养动机的可靠行为代理。证据表明，提高牛奶喂养更好地满足了犊牛对营养的生物需求，并减少了与饥饿相关的持续动机状态。欧洲食品安全局正式建议在生命最初4周提供约体重20%的牛奶供给以保障犊牛福利。除了减少饥饿等负面情感状态外，较高的牛奶供给促进了积极福利指标，最显著的是运动性玩耍行为。玩耍行为在能量上代价高昂，通常在营养限制或生理应激下被抑制。一致的证据表明，提供较高营养供给的犊牛比限制牛奶喂养的犊牛表现出更频繁和持久的玩耍行为。牛奶输送方法与牛奶体积密切相关，共同塑造口腔行为和吮吸动机。通过奶嘴提供牛奶，特别是在较高体积或自由采食下，延长了营养性吮吸，允许犊牛表达更自然的喂养行为，显著减少了交叉吮吸和异常口腔行为。限制喂养也可能对犊牛的认知和社会发展产生负面影响。早期生命的营养限制会诱发痛苦的饥饿状态，损害认知表现。牛奶喂养水平，以及犊牛年龄和从牛奶到固体饲料的过渡，是奶牛犊牛饮水摄入的主要决定因素。在限制牛奶供给下，犊牛在生命最初几周消耗可测量的饮水量。相比之下，较高的液态供给通常与哺乳阶段较低的饮水摄入相关。然而，这种逆关系在早期生命并非绝对。随着年龄增长、固体饲料摄入增加和向断奶推进，饮水摄入显著增加。尽管提高牛奶喂养可能在断奶前阶段抑制饮水摄入，但它并未减少犊牛对水的生理依赖；相反，它将更大比例的水需求转移到断奶和断奶后时期，强调在整个断奶前生命和特别是断奶期间持续提供清洁饮水的重要性。虽然提高牛奶喂养在断奶前阶段提供了明确的性能和福利益处，但它将主要的生物学和管理挑战转移到了断奶。在限制牛奶喂养下，较少的开食料摄入不应被简单解释为牛奶的直接抑制效应。在生命最初3周，固体饲料对营养供给的贡献很小，因为网瘤胃功能未成熟。然而，随着犊牛接近断奶且牛奶摄入下降，开食料摄入变得越来越重要。开食料组成和物理形式成为摄入、瘤胃发酵和上皮发育的主要决定因素。高淀粉、低发酵纤维或MP的开食料可能限制摄入并损害正常的瘤胃上皮发育。因此，减少瘤胃发酵和上皮营养刺激可能延迟功能性前胃成熟。提高牛奶喂养改善早期生长，但推迟了发酵驱动的瘤胃成熟，将关键管理挑战转移到断奶过渡。实际后果最明显地表现在牛奶移除迅速时，因为瘤胃的发酵和吸收能力，以及犊牛已建立的开食料摄入，可能不足以替代断奶前营养供给。这可能导致“断奶下降”，特征为ADG减少。渐进断奶显著减轻了这些行为反应，因此渐进断奶协议对于保留强化牛奶喂养的福利益处至关重要。
提高牛奶供给对健康和免疫功能的影响：在对照试验和现场研究中，增加牛奶供给与死亡率的持续变化无关，在限制方案和较高体积或自由采食方法下生存率广泛可比。同样，呼吸系统疾病发病率似乎在很大程度上独立于牛奶体积。相比之下，牛奶供给与腹泻报告的关系更为多变。许多对照实验发现，在粪便评分、腹泻患病率或治疗频率方面没有差异。其他研究报告随着牛奶供给增加，粪便评分或皮毛脏度增加，而一些研究则在限制喂养下观察到较差的结果。这种不一致性很大程度上归因于方法异质性，因为较高牛奶摄入下观察到的松散粪便主要反映饮水摄入增加和渗透效应，而非感染性腹泻。从机制和免疫生理学角度来看，较高水平的牛奶营养在生物学上是合理的，因为启动和维持免疫反应需要大量的能量和代谢资源。在对照隐孢子虫攻毒试验中，提供较高营养供给的犊牛表现出更快的粪便评分缓解、维持水合作用，并实现显著更高的生长和饲料效率。提高牛奶喂养与较低的系统性炎症、有利的急性期反应、粪便微生物群组成改善和早期生长提高相关。更高的牛奶供给增加了白细胞数量和对免疫挑战的功能反应。总的来说，这些发现表明提高牛奶喂养本身并不增加疾病风险，并且在适当管理下，可以增强早期生命的免疫恢复力和疾病耐受性。
断奶前牛奶喂养、乳腺发育和终身生产力：通过牛奶或代乳品喂养在断奶前阶段增强营养供给日益被认为是乳腺发育的主要驱动因素，因为它针对了从出生到断奶的独特可塑窗口期，在此期间乳腺实质组织以强异速方式扩张，并对营养供给高度敏感。超声测量表明，从生命第1周到第8周，乳腺实质组织横截面积增加约6倍，直接解剖报告显示从出生到63天，乳腺实质组织质量增加约25倍。在内在乳腺可塑性内，较高的断奶前营养摄入通过强化牛奶或代乳品喂养，放大了乳腺实质组织积累，超出了单纯体格生长所能解释的范围，表明具有真正的乳腺生长效应。分子谱分析支持这些结构结果，并提供了强化断奶前喂养如何改变乳腺发育程序的机制见解。尽管增强断奶前营养具有刺激乳腺发育的强大机制基础，但将这种早期生物学优势与后续第一次泌乳产奶量联系起来的证据仍然不一致。在对照试验中，使用全脂牛奶或显著强化液态喂养方案的研究比仅比较代乳品供给适度差异的研究更常报告积极的泌乳反应。相反，一些基于代乳品的对照研究报告没有显著影响。重要的是，营养对比在不同研究中差异很大。因此，积极的长期反应不应仅归因于液体体积，而应归因于断奶前喂养增加代谢能（ME）和代谢蛋白（MP）摄入超过维持需求的程度、这种营养对比的持续时间，以及由此产生的平均日增重反应的大小和持久性。总的来说，可用证据表明提高断奶前牛奶或代乳品喂养可能增强后续产奶量，但这种反应是条件性的而非普遍的，取决于断奶前方案是否提供足够的ME和MP超过维持需求，持续足够时间以产生有意义和持续的生长反应。
提高牛奶喂养在替代生命周期中的经济影响：提高牛奶喂养计划通常受到的限制并非生物学约束，而是生产者对盈利能力的担忧，因为液态饲料在替代饲养中代表着显著且大量的成本。增加牛奶或代乳品供给通常比限制方案提高直接断奶前饲料支出，将中心经济问题转移到额外的液态饲料投资是否能带来足够的早期生长和后续性能改善，以缩短饲养期或增加终身生产价值。群体层面的成本结构表明，饲料、劳动力和机械共同占总小母牛饲养成本的约83–85%，生产率较低的牛群往往有较高的出生至产犊成本，主要是由于发育期延长和初次产犊年龄较晚。因此，提高生长和繁殖效率的策略可以实质性缩短替代投资回收期。经验证据证实，较高的牛奶供给通常增强早期生长，但单位经济学根据价格假设和管理背景差异显著。在自动群体饲喂系统中，自由采食牛奶的犊牛达到更高的断奶性能，同时产生更高的牛奶成本，但每公斤增重成本相似。相比之下，其他研究报告每公斤增重成本增加。总的来说，这些数据支持这样一种观点：强化牛奶喂养增加前期成本，但当它改善生物学效率、加速向首次产犊的进展，或增强终身生产力和保留率足以抵消较高早期支出时，仍然可以保持经济合理性。下游产奶收入反应可能是决定性的：自由采食全脂牛奶产生最高的液态阶段成本，但当包括总饲养成本至首次产犊和第一次泌乳产奶收入时，它产生了最高的产奶回报超过饲养饲料成本，表明在这些条件下，较大的早期投资可以通过后续生产经济回收。然而，下游产奶量益处并非普遍；在定义的断奶前对比下，一些研究观察到改善的早期生长而没有明确的第一次泌乳优势。在实践中，盈利能力取决于特定背景因素、牛奶来源和估值、断奶策略和过渡管理、劳动力和设备配置，以及决定繁殖和产犊目标的基线牛群效率。在饲养期延长和替代成本高的系统中，可衡量改善生长和繁殖效率的干预措施可以缩短投资回收期，并加强更高早期生命营养投入的商业案例。
结论与未来研究方向：从限制牛奶喂养到提高和自由采食牛奶或代乳品喂养的转变，反映了奶牛系统中如何看待早期生命营养的更广泛变化。作为成本控制实践服务，断奶前牛奶或代乳品供给应被视为生长、福利和发育轨迹的重要生物学决定因素。这里回顾的证据表明，传统限制可能限制早期生长和福利，而较高的牛奶供给更接近匹配犊牛在快速早期发育期间的营养需求。在这一背景下，断奶前营养不仅应考虑短期体重增重，还应考虑其对组织积累、行为和长期性能的影响。与提高牛奶喂养相关的主要约束不是牛奶供给本身，而是断奶过渡，现在被认识到是犊牛发育的关键时期。在传统奶牛系统中，高牛奶或代乳品供给通常与较低的早期开食料摄入相关，但这不应被视为牛奶本身抑制固体饲料消费的证据。相反，它可能反映了液态营养供给、犊牛发育状态和固体饲料支持及时适应瘤胃发酵能力之间的不匹配。因此，核心限制是瘤胃功能容量与牛奶移除的时间和速率之间缺乏充分同步。未来的研究应超越反复证明提高牛奶喂养的益处，而应定义生物学一致的断奶策略，包括个体化逐步减少计划和旨在支持过渡期间持续生长和代谢稳定的过渡日粮。除了断奶期，提高牛奶喂养可能通过早期生命发育可塑性高的窗口期的代谢编程诱导持久效应。可用证据表明，早期营养丰富可以修改调控生长、免疫能力、乳腺发育和寿命的转录调控和内分泌设定点，并且在较大的断奶前生长率和改善的终身生产力之间存在一致关联。然而，这些编程效应的分子特异性和营养敏感性仍然不完全定义。优先研究领域包括识别营养特异性表观遗传特征、阐明牛奶源生物活性成分的调节作用，以及确定代乳品在编程能力上是否与全脂牛奶有根本不同。需要纵向、多组学方法来建立早期营养、组织发育和成人性能之间的因果联系。提高牛奶喂养转化为可持续生产系统最终将取决于精确管理、经济整合和生命周期评估的进步。在系统层面，评估框架必须超越断奶前饲料成本，包括对初次产犊年龄、保留率、终身产奶量和环境效率的影响。当在整个替代生命周期中评估时，强化早期营养可能降低替代成本、稀释维护相关排放并提高整体生物学效率。总的来说，这些发现支持战略研究重点优化发育过渡、解决早期生命编程机制，并部署精确工具以充分实现提高牛奶喂养在现代奶牛系统中的生物学、经济性和可持续性益处。
