現代養殖中的營養新理念

陳代文，鄭 萍

（四川農業大學動物營養研究所，四川 雅安 625014）

畜牧業生產在國計民生中占據著重要地位，但是畜牧業生產同時面臨著很多問題，從長遠來看主要包括飼料資源短缺（大量進口飼料原料）、畜產品安全問題（濫用抗生素）、畜產品品質不能滿足人們需求以及畜牧生產帶來的環境污染問題。目前最為突出的是動物的健康問題及其所帶來的養分利用效率降低、豬肉產量下降、排泄物增加以及藥物的超量使用等一系列問題。據統計，我國每年死亡豬只達1.5億頭，直接損失達1 000億元，而我國每生產1kg豬肉的抗生素用量遠遠超過歐美國家。

如何解決這些問題？遺傳改良、生物安全、飼料營養、畜舍建設、飼養管理等措施的綜合應用是必須的。其中，營養作為生命活動的物質基礎，對保障機體健康、改善飼料利用率、提高產品品質、降低糞便中氮、磷、重金屬等的排放有著重要的作用。通俗來講，“吃什么、吃多少、怎么吃”是營養的核心內容，其根本目的是保障動物健康，從而實現高產、優質、生態養殖。我們的研究數據表明，通過營養的手段可以實現養殖的健康、高效。如何實現科學營養？以下談六點思考。

1 營養對象

動物營養實質上是真核生物營養和原核生物營養的統一。豬機體大約有1011～12個真核細胞，同時還有1012～13個原核細胞。因此，攝入的養分一方面要滿足動物本身的生長發育、健康和生產的需要，另一方面要滿足微生物的需要，只有同時滿足二者的需要才能使動物獲得最佳生產成績。

營養、宿主、微生物相互作用決定動物的健康和生產。腸道微生物的營養模式成為目前研究的重點與難點。營養影響動物基因組同時也影響微生物基因組，且動物基因組與微生物基因組相互作用，共同決定動物的健康與表型。現代醫學研究表明，腸道微生物在營養代謝疾病、免疫功能障礙、肥胖、糖尿病、便秘、神經性疾病、抑郁等疾病的發生發展進程中起著重要的作用，這提示我們，微生物可能是調控動物營養的新機制和靶點。腸道微生物是否是動物遺傳的組成部分、是否是營養調控的信號途徑，值得我們進一步深入研究。

2 營養需要

動物的營養需要實質上包括了宿主和微生物的營養需要，只有營養平衡才能同時滿足宿主和微生物的營養需要。營養平衡的本質問題是營養結構平衡。營養結構涉及四個營養要素的相互關系，即營養素及其互作、營養源及其互作、添加物及其互作以及營養水平及水平組合。營養平衡包含四個層次，第一層次為營養素的平衡，第二層次為營養源的平衡，第三層次為營養素與營養源的互作效應，第四層次為營養素、營養源及添加劑的綜合效應。傳統營養平衡只是營養素的平衡。全價飼料是單個飼料營養結構的平衡，實際生產中必須考慮動物全程各階段所需飼料之間的系統平衡，稱全局飼料。全局飼料就是包含了從母體營養到后代營養，從出生到出欄的全部飼料，例如豬的全局飼料就包含了后備料——配種料——妊娠前期料——妊娠后期料——哺乳料——空懷料以及教槽料——斷奶料——仔豬料——生長料——育肥料，飼料之間必須達到營養結構的系統平衡。

3 早期營養

筆者根據多年的研究，提出動物健康與生長的“胎兒起源”機制，本質上取決于母體營養。母體營養通過影響子宮內環境以及胎兒的營養模式影響胚胎及胎兒的遺傳和表觀遺傳表達，從而影響出生后的組織發育和微生物定植。初生動物的發育和健康狀況決定了一生。以豬為例，品種、營養與環境交互作用影響母豬對飼料養分的利用率以及母豬的內分泌，進一步影響子宮內環境和胎兒的發育，從而影響養分從母豬到胎兒的轉移，通過親本遺傳和胎兒表型遺傳影響胎兒的生長發育，最終決定生后的健康、生長以及胴體品質。

我們系統研究了母豬營養對后代肌肉生長發育的影響，發現母豬營養影響初生仔豬、斷奶仔豬乃至出欄肥豬的體重、肌肉量以及肌纖維的類型。母體營養不良，其后代初生、斷奶和出欄時體重就小，肌肉量少，肌肉品質也差，僅管生后營養會得到一定調控，但不如生前明顯。

4 抗病營養

營養物質是一切生命活動的物質基礎，既影響動物生產效率和生產潛力，也決定了動物健康狀況。現代營養學和現代醫學研究結果表明，營養可以促進免疫系統發育和免疫功能、促進受損組織細胞修復。因此，我們可以利用調配營養的手段調控動物機體的健康水平，提高機體對應激和疾病的抵抗力，防止或減少疾病的發生，實現動物的健康養殖。筆者于2005年率先提出“抗病營養”概念，并進行了深入研究。

4.1 營養與免疫 免疫反應是動物抗病的根本機制，營養可以影響豬免疫系統發育和免疫功能，蛋白質、氨基酸、維生素、微量元素等均可影響免疫細胞功能，從而調控機體的特異抗病力和一般抗病力。因此，合理的營養方案可以增強豬的免疫力和對疾病的一般抵抗力。

4.2 營養與疾病 營養狀況可以影響特異性病原的致病作用，影響疾病的發生發展過程以及特異性疫苗的免疫效果。合理的營養方案可以增強豬對特異性疾病的抵抗力，降低發病率、縮短病程、改善動物生產性能，減輕特異性病原的危害。

4.3 營養與霉菌毒素 飼料霉菌毒素污染率很高，霉菌毒素不但影響豬的采食量和生產性能，而且會破壞機體免疫力，降低疫苗的保護率，增加對疾病的易感性。維生素E、硒、甘露寡糖、酵母壁可通過激活機體的抗氧化信號分子Nrf2，上調谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶等二相酶的活性，緩解霉菌毒素的危害。

4.4 營養與腸道健康 腸道是動物健康的第一道門戶，營養素、營養源、添加劑以及營養水平會影響豬腸道形態結構、分泌功能、免疫功能和腸道微生物及其代謝產物，合理的營養方案可以通過調節腸道的機械屏障、化學屏障、免疫屏障、生物學屏障，保障豬的腸道健康，提高養分消化率和對疾病的一般抵抗力。

5 營養減排

動物食入的養分只有15%～20%進入產品，剩余的80%～85%都進入到環境中。例如：豬從斷奶到100kg體重，大約食入蛋白質50kg，沉積到瘦肉的只有18kg，排泄的則約32kg。通過營養技術，提高飼料消化率可以降低所有養分的排泄率，利用理想蛋白原理可以降低氮的排泄（降低1個百分點日糧蛋白水平，氮排泄減少量可以達8%），利用酶制劑可以降低氮、磷的排泄，應用礦物元素營養原理可以降低重金屬的排泄。

6 飼料資源與功能飼料

飼料資源短缺是限制畜牧業發展的一大因素。利用現代生物技術（例如：發酵工程技術、酶工程技術、基因工程技術、蛋白質工程技術、微生物工程技術等）研制或改造營養源，合成蛋白質和必需氨基酸改善蛋白品質，合成脂肪酸提高飼料能值，破壞抗營養因子提高飼料適口性和利用率，分泌有機酸、抗菌肽增強抗病力，分解粗纖維產生低聚糖調節微生態平衡等，開發生物蛋白飼料、生物高能飼料以及生物飼料添加劑，是緩解飼料資源匱乏的有效途徑。

要正確認識功能飼料的本質是實現功能的營養調控。功能飼料通過調控靶點（例如生長、采食量、免疫、微生物、自由基平衡等）實現功能的營養調控。營養調控則具有簡單、有效、快速、安全的特點。功能飼料的種類很多，例如免疫增強料、抗應激料、抗腹瀉料、腸道保健料、攻胎料、催乳料等等。這類飼料的研發和應用有利于進一步實現畜牧養殖的生產目的。

7 結語

營養是一切生命活動的物質基礎，是決定動物健康的重要因素。同時，營養也是一項復雜的系統工程。營養結構概念的提出，實現了營養素、營養源、添加劑及其營養水平組合的有機統一。優化營養結構、確保營養平衡、開發功能飼料是營養技術的三大關鍵點。應用抗病營養以及營養結構理論和技術配制全局飼料和功能性飼料，滿足動物及其寄居微生物的營養需要，可更好地實現養殖業的健康、高效、生態目標。