畜禽營養新技術助推產業新發展

文｜本刊記者 楊平

隨著現代社會不斷發展和人口的增長，人們對各種肉、蛋、奶類產品需求增加的同時，食品安全意識也在不斷提升，消費者對于食品的安全性及營養性越來越看重，因而保證畜禽營養平衡與畜產品安全生產已經成為十分重要的一項任務，同時也是社會發展的必然需求。

中國科學院亞熱帶農業生態研究所的印遇龍院士所主持的“畜禽營養代謝與中毒性疾病防控技術研究”項目立足于“早期診斷、源頭控制”，主要針對畜禽常見的微量元素、維生素和能量代謝異常、飼料源重金屬和霉菌毒素污染以及飼養環境變化和運輸導致的應激問題，包括豬、禽和牛、羊的微營養素供給和電解質失衡，碳水化合物、蛋白質與能量代謝失衡，飼料源性中毒和應激綜合征四大研究內容，在飼料配方營養失衡引起的代謝病和飼料源有毒有害物質引起的畜禽中毒病兩方面開展研究，在防控畜禽營養代謝性疾病和中毒性疾病、緩解畜禽應激三個方面取得突破。

綠色飼料 引領生態養殖

我國生豬飼養總量和豬肉消費量均約占世界50%，生豬生態養殖事關我國萬億生豬產業可持續發展，是循環綠色經濟的重要抓手，也是貫徹“鄉村振興”戰略實施的具體舉措，對保障國內乃至國際生豬產業和糧食戰略安全具有重大意義。

由于我國養豬業體量巨大,我國飼料行業面臨著兩大問題。一是飼料產業發展和原料資源短缺的矛盾日益突出。我國飼料原料資源缺乏,尤其是蛋白質原料。中國大豆進口量逐年上升,飼用豆粕70%-80%依賴進口。二是規模化養殖呈現污染負荷高、排放達標水平較低的態勢,畜禽養殖引起的環境污染已大大超過了環境最大容量和承載能力,已成為我國生態環境惡化的主要原因之一。

近年來,國家政策對環保越來越重視,如何研發出更加綠色健康的飼料,從源頭上減少污染,成為飼料行業研發的方向。

“我國養豬年產值有1.7萬億元，與汽車工業產值相當，是很大的一個產業，所以研究養豬是一個行業的需求，要探索一條創新引領我國生豬生態養殖技術的發展之路，為畜牧業升級提供助力。”印遇龍院士說。

項目團隊在印遇龍院士的帶領下，針對畜禽微量元素添加過量、銅鋅過載等問題，在斷奶、保育和生長育肥豬開展了一系列工作，建立了不同生長階段（斷奶、保育和生長育肥階段）飼料銅、鋅科學減量的技術方案和有機銅鋅替代無機銅鋅方案，該技術方案減少了微量元素銅、鋅的使用量,使糞便中銅、鐵、鋅、錳元素排放量減少了40%-50%,飼料中重金屬鉛、鎘、砷含量較傳統方法減少90%。研發了具有自主知識產權的微量元素螯合物飼料添加劑和新飼料產品15個，培育了3家國家火炬重點高新技術企業，研制了無公害認證產品3個；為行業培訓技術人員6500人次，合作單位建設了亞洲最大的微量元素預混料的自動化生產基地，促進了飼料行業科技進步，有力地推動了養殖業的高效生態可持續發展。

該成果已推廣至全國40%以上的飼料企業，對節約微量元素資源、降低畜禽養殖廢棄物金屬元素排放、促進糞污資源化利用、保護養殖生態環境、保障養殖業環境安全和可持續發展、促進畜禽綠色養殖的健康發展具有重要意義。

快檢技術突破 保障食品安全

食品潛在污染物種類繁多，發展簡便、快速、高靈敏、低成本的檢測方法是保障食品安全的根本途徑。基于單克隆抗體的各類免疫分析技術是現代食品安全快速檢測技術發展的主要方向之一。

黨的十八大以來，黨和國家將食品安全問題上升到國家公共安全高度，逐步建立了食品安全監管體系。安全的食品是“產”出來的，也是“管”出來的，面對復雜多樣、數量龐大的食品樣品，必須提升監管效率和水平，滿足現場監管的需求。在此背景下食品安全快速檢測需求爆發性增長，然而快速檢測試劑的大部分關鍵原料抗原抗體仍需要進口，國內原料水平參差不齊，而且隨著檢測項目的增加和檢測要求的提高，現有抗原抗體性能和種類無法滿足當前食品安全快速檢測的需求。因此江南大學胥傳來教授團隊發展了基于理論模型來預測抗原抗體配對的新方法，創制了重金屬鉛、鎘、汞等元素的免疫分析試劑和產品，設計出真菌毒素、抗菌劑、殺蟲劑、抗生素、激素、病原微生物以及非法添加物等物質的特異性新型半抗原和完全抗原，在抗體篩選以及抗原、抗體配對過程中引入食品基質，有效提升了檢測試劑的基質耐受性，獲得了200余種優良抗體和配對抗原，解決了抗體和抗原在實際檢測過程中耐受性差、易失效的難題，提升了快速檢測結果的可靠性和穩定性，目前已經覆蓋了真菌毒素、瘦肉精、獸藥、農藥、非法添加物、重金屬、過敏原等所有食品安全檢測類別，建成了世界最大的食品安全單克隆抗體庫。

我國奶牛存欄量達790萬頭，通過該項目的研發和推廣應用，可降低奶牛酮病、脂肪肝和羊妊娠毒血癥的發病率3%-10%，經濟損失下降到200元-800元/頭，經濟市場規模達數十億元，應用前景廣泛。

胥傳來教授介紹，“種類全”“性能好”是我們單克隆抗體的特色，建成的食品安全單克隆抗體庫，為中國食品安全快速檢測事業的快速發展奠定了堅實基礎，解決了關鍵原料的卡脖子問題，讓國內快檢試劑廠家擺脫了對國外抗體的依賴，極大推動了產業發展。

據了解，在2014年以前，我國農藥殘留快檢還是酶抑制法為主，而胥傳來教授團隊推出的多種高性能農藥小分子單克隆抗體，突破了農藥殘留免疫快檢的原料難點，在項目團隊的推動下，農藥殘留免疫快檢已成為市場的主流。

目前團隊開發的400多種原料在國內外多家快檢試劑廠家進行了應用，如歐陸科技集團、深圳市易瑞生物技術股份有限公司、北京維德維康生物技術有限公司等，并獲得了他們一致認可。

酮病防治 促進奶業振興

近年來，隨著經濟的快速發展，廣大人民群眾生活水平持續得到提升，乳制品作為改善大眾膳食結構、提升國民健康素養的重要食品，其需求量也呈現出不斷增長的態勢。奶牛養殖產業作為高效、節糧型的畜牧業，是我國畜牧業的重要組成部分。全面推動其發展，對鄉村振興、農業產業結構優化、農村經濟建設、農民群體增收具有重要的現實意義。

近年的中央一號文件連續多次強調“積極發展牛羊產業，繼續實施奶業振興行動”。歷經多年發展，我國奶牛養殖產業素質全面提升，但與歐美奶牛養殖強國比仍有差距，主要表現為單產低、死淘率高、感染性疾病和繁殖障礙性疾病高發，究其原因是以酮病和脂肪肝為代表的能量代謝紊亂性疾病群發、高發和頻發。

“高脂肪酸和高酮血癥引起酮病奶牛肝臟損傷的分子機制”課題團隊在我國開展了奶牛酮病和脂肪肝的流行病學調查，發現酮病發病率為15%-38%，脂肪肝發病率為20%-40%，且有逐年上升的趨勢。酮病和脂肪肝的發生使奶產量降低約5.5%，產后30天內死淘率增加3倍，且乳腺炎等感染性疾病和胎衣不下等繁殖障礙性疾病的發病風險增加3-5倍，每頭患病牛的經濟損失約700-1500元。鑒于酮病和脂肪肝的發病機制不明確，特別是肝脂代謝紊亂和肝損傷的機制不清晰，缺乏有效的預警系統、防治手段及精準防治的靶向通路，導致酮病和脂肪肝成為限制奶牛養殖業提質增效的關鍵技術問題。團隊針對圍產期酮病和脂肪肝奶牛的肝脂代謝紊亂和肝損傷開展了深入細致的研究，并開發了切實有效的預警系統和防治措施，取得了突破性進展。

“我們團隊經過研究，明確了肝脂代謝紊亂的關鍵環節和核心通路并篩選出靶向治療藥物；闡明了酮病和脂肪肝奶牛肝損傷的‘Crosstalk’機制；研發了奶牛能量代謝紊亂性疾病的早期預警系統、診斷及防治技術。并在國際上首次揭示了生長軸紊亂在奶牛酮病發展中的作用機制，為奶牛酮病發病機制的研究提供了新角度和新思路”吉林大學李心慰教授介紹道。

據了解，我國奶牛存欄量達790萬頭，通過該項目的研發和推廣應用，可降低奶牛酮病、脂肪肝和牛妊娠毒血癥的發病率3%-10%，經濟損失下降到200-800元/頭，經濟市場規模達數十億元，應用前景廣泛。

東北地區是我國奶牛養殖的主產區，冬春季節是奶牛酮病和脂肪肝等能量代謝疾病的高發期。新冠疫情的發生加劇了冬春季節的草料短缺，加大了東北地區奶牛酮病和脂肪肝疾病的防控難度。疫情期間，團隊將研發的酮病和脂肪肝診斷試劑和防治產品免費用于黑龍江、吉林、內蒙古和遼寧省的十余個牧場，惠及近兩萬頭奶牛，檢出酮病和脂肪肝奶牛1678頭。結合使用研發的防治奶牛酮病和脂肪肝的微生態制劑和能量補充劑等，治愈酮病和脂肪肝奶牛1536頭。

目前，團隊已將研發的基于“互聯網+”的奶牛營養代謝病早期預警系統、酮病和脂肪肝早期診斷試劑盒、防治瘤胃酸中毒的新型微生態制劑以及防治圍產期酮病和脂肪肝的保健粉劑等產品推廣應用到56個牧場、10.6萬余頭奶牛，總計39.5萬頭次。上述產品覆蓋圍產期奶牛能量代謝紊亂疾病的早期預警、診斷以及防治，使酮病和脂肪肝早期檢出率提高約7%，發病率降低8%，治療成本降低約3%，形成了可復制推廣的提質增效模式，產生了顯著的經濟和社會價值。

保健養豬 更健康

20世紀末，豬價持續走低,豬病多、肉品品質下降、養豬效益差成為制約中國養豬業發展的瓶頸，特別是違禁藥物“瘦肉精”引發的食品安全事件嚴重損害了消費者信心。

何況部分豬治愈后成了僵豬,也沒有意義。那么，能不能找到一種新法子養豬,不用“瘦肉精”照樣長得快，還少生病甚至不生病？湖南農業大學文利新教授針對此痛點創造了保健養豬新技術，攻克了多個世界養豬難題。

在長達數年的項目研發中文利新教授創新性地提出保健養豬的基本原理和概念，發現、命名了“母豬生殖應激綜合征”“母豬藥源性便秘”和“販運仔豬腹瀉綜合征”等3個新疾病；將HACCP技術應用于養豬生產，明確了養豬生產中的關鍵點，提出了135保健養豬工程；為“動物保健原理及其產品設計”這一新課程以及千億級“功能性飼料”和萬億級“功能性畜牧業”兩個新產業奠定了理論基礎。以先進保健飼養技術縮短飼養期取代“瘦肉精”的總體思路，有效遏制了“瘦肉精”引發的食品安全事件發生。

動物與人類一樣，絕大多數處在亞健康狀態，文利新教授借鑒傳統中醫理論“扶正祛邪”，采取各種技術措施保持和增強豬的機體抗病力，促進其向健康方向發展。以養母豬繁育仔豬為例，從過去關注仔豬過“三關”轉移到幫助母豬過好“生殖應激關”，在妊娠后期和哺乳期給母豬補充富含免疫增強劑以及多種營養成分的保健品，仔豬初生重和斷奶體重均提高了30%，飼養期輕松縮短10天，每頭豬增收40元以上。

據了解，近3年完成單位新增產值3.69億元，利稅4754萬元，建立保健養豬示范場（戶）1.84萬個，贈送“保健養豬技術”光碟4.31萬套、資料86.65萬冊；培訓受益的養殖場（戶）存欄母豬107.63萬頭，年出欄肥豬2350萬頭以上，新增利潤17.1億元；累計出欄生豬2.32億頭，創造社會效益139億元以上。