許多因素會影響牛乳中組成，這些因素包含飼糧配方、遺傳性狀、飼養管理及牛隻健康情況等 (Arnould et al., 2013)。許多文獻指出乳蛋白及乳脂肪比例也常常可以做為評估牧場動物負能量平衡、酮病、蹄病及乳房炎發生的判定數據 (Hamann et al., 1997; Heuer et al., 1999; Mulligan et al., 2006)，將牛乳組成的改變視為牛隻代謝狀態或飼養效率的管理工具，達到牧場持續監控並改善牛隻健康，讓乳牛有好的生產效能，提升牧場在經濟、牛隻生產效能及動物福祉各方面的表現。
以下就牛乳成分與造成乳業經濟損失嚴重的繁殖低下、乳房炎與酮病之間的關係做個介紹。
1.乳中尿素氮 (milk urea nitrogen, MUN) 與泌乳牛生產性能及繁殖性能之關係
MUN 是泌乳牛進行蛋白質代謝所衍生出來的副產物，也和尿素氮的排出有著密切的關係 (Jonker et al., 1998)。此外，MUN 和血清中的尿素氮有高度相關性 (0.88-0.98) (Butler et al., 1996; Broderick and Clayton, 1997)，餵飼過多的蛋白質飼糧，將提高 MUN 的濃度 (DePeters and Ferguson, 1992; Broderick and Clayton, 1997)。許多因素會影響MUN的含量，例如：品種、胎次、乳量、乳脂與乳蛋白等 (Rodriguez et al., 1997; Broderick and Clayton, 1997; Kohn et al., 2001; God- den et al., 2001; Hojman et al., 2004)。MUN和乳量、乳脂率及飼糧中的粗蛋白質、瘤胃可消化蛋白質、中洗纖維含量呈正相關，而與乳蛋白、體細胞數 (somatic cell count, SCC) 及飼糧非結構性碳水化合物含量呈負相關 (Hojman et al., 2004)。
Hojman et al. (2004) 指出，MUN 和高產牛乳量生產有顯著正相關，並表示高產牛的 MUN 為9-10 mg/dL 時，表示飼糧中蛋白質是有效被利用。許多研究顯示不論是血液中的尿素氮或是MUN 含量，皆和乳牛的繁殖性能呈現負相關，並建議餵飼過多的蛋白質飼糧將不利於繁殖性能的表現 (Ferguson et al., 1993; Rajala-Schultz et al., 2001)。
文獻指出，高濃度 MUN 和牛隻第一次配種低受孕率有負相關 (圖2)，但和其他次配種的受孕率則無相關性 (Ferguson et al., 1993; Guo et al., 2004)。MUN每增加10 mg/dL ，第一次配種的牛隻受胎率將下降 2-4% 的機率 (Guo et al., 2004)。早期有學者表示高濃度MUN和子宮環境中的低 pH 值有關，子宮內的 pH 值過低將造成早期胎兒發育不穩定 (Elrod and Butler, 1993)。
泌乳牛隻於第一次配種時間多落於產後 60 至 90 天，此時期泌乳牛隻最容易有負能量平衡及代謝疾病的發生 (Waltner et al., 1993; Collard et al., 2000)，這些因素同時也會提高 MUN 濃度，引發繁殖問題，牛隻體態 (body condition) 也將受到影響而改變 (Finco et al., 1997; Stockham and Scott, 2002)。超過產後 90 天後，牛隻進行第二或第三次配種時，能量的供應與需求達平衡，牛隻體態達標準體態，MUN 濃度和受胎率之間的相關性便降低 (Guo et al., 2004)。
先前有研究顯示，MUN 顯著與牛隻受孕率呈現負相關 (圖1)(Hojman et al., 2004)，另有其他研究表示血漿尿素氮 (plasma urea nitrogen, PUN) 與牛隻繁殖表現有同樣的關聯性 (Gustafsson and Carls- son, 1993; Butler et al., 1996; Rajala-Schultz et al., 2000)。Butler et al. (1996) 研究發現當 PUN 低於 19 mg/dL 牛隻受孕率高於 PUN 超出 19 mg/dL 的牛隻受孕率 18% (圖2)；而在 MUN 與牛隻受孕率也有類似的結果 (圖3)。