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第三届太阳鸟·畜牧产业无抗发展大会听课笔记(4月16日)

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4月16日

由鲲鹏鸟传媒主办,《饲料工业》杂志社承办的

第三届太阳鸟·畜牧产业无抗发展大会

在广西南宁红林大酒店开幕


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单细胞蛋白生产及在水产饲料中的应用

中国工程院麦康森 院士

中国海洋大学

一、蛋白质是生命的物质基础

※2018年全球有76亿人,到2050年全球有96亿人,如何满足全球96亿人的蛋白质需求是一个很严肃的话题和科学任务;

全球人口蛋白质需求大趋势:到2050年,比目前增加75-100%

全球80%的农用地用于动物养殖,到2050年食物增量的土地空间很有限,全球69%的土地资源是草地;

大于三分之一的粮食收成用于动物饲料生产,中国是一个饲料大国,2018年商品饲料产量2.2亿吨,非商品饲料约1亿吨,同时中国也是一个人口大国,饲料争粮的现象日益突出;如何提高饲料效率就是一个很好的突破口。

水产养殖是饲料效率最高的动物蛋白食物生产方式(料肉比,1.1:1,同时水产养殖比畜禽养殖更节约粮食,更少污染环境)同时单细胞蛋白可以替代现在的鱼粉,节约鱼粉的用量

二、单细胞蛋白的生产

优势:不与人争地,不与人争粮,循环经济,变废为宝,可以“无中生有”。

单细胞生物(微藻、细菌、放线菌、酵母、真菌)可以和常用饲料原料代谢产生的非营养物质,比如甲烷,一氧化氮、氨气、二氧化碳等反生快速反应,产生的物质为蛋白质和活性物质,减少其他蛋白质的浪费。

(一)单细胞蛋白作为水产饲料蛋白源的基本要求

1、适口性好,对摄入量不产生负面影响

2、对成活和生长不会造成负面影响

3、安全性好,对动物健康不产生负面影响

4、使用现用技术,利于配方设计和饲料加工

5、生产成本适宜,能为多数养殖动物饲料采用

6、不与粮食生产争地、争水、对空间、水需求量极低

7、生产不受季节、气候影响

(二)“无中生有”的蛋白质生产范例(无机C\N+单细胞生物—有机C/N

1、荚膜甲基球菌:广泛分布于土壤等环境中,以甲烷为唯一碳源和能源,在温室气体循环中起重要作用;

通过荚膜甲基球菌发酵,把低值的天然气转化为价值提高20倍的蛋白质、益生素、乳酸、生物活性等产品;

产出的甲烷氧化菌蛋白,和鱼粉相比,粗蛋白为69.5,核酸是鱼粉的9倍,氨基酸平衡方面只有赖氨酸比鱼粉低17个点(鱼粉为48.6,甲烷氧化蛋白为31.5

通过鱼粉和甲烷氧化蛋白对大西洋鲑的生产性能的对比得出以下结论

与鱼粉对照组相比,用细菌蛋白取代鱼粉,使得大西洋鲑的生长更好。

大西洋鲑对细菌蛋白中的高含量铜和核酸没有不良反应。

大西洋鲑的生长性能改善表明该产品中存在生长刺激因子,但是需要进一步研究。

甲烷氧化菌蛋白能够预防有豆粕引起的的大西洋鲑肠炎(表现为细菌蛋白的抗炎作用)。

2、乙醇梭菌(由比利时Abrini1994年从兔子粪便中分离得到。以一氧化碳为唯一碳源和能源,在合成乙醇的同时,生产高质量的菌体蛋白)

2)乙醇梭菌菌体蛋白的基本营养特性

1、蛋白质含量高:粗蛋白含量80以上,同时富含多种微量元素,不含抗营养因子和动物源性成分;

2、氨基酸种类齐全,平衡性好,富含18种氨基酸(氨基酸组成接近鱼粉),总氨基酸含量在75以上,其中赖氨酸含量7.5以上;

3、消化率高

胃蛋白酶消化率在90.2%,易于动物消化吸收;

3)乙醇梭菌菌体蛋白的饲料加工特性

在膨化过程中,菌体蛋白的粘性高于低温鱼粉,加工性能良好;

4)乙醇梭菌菌体蛋白在水产饲料中的应用

菌体蛋白替代鱼粉0-20%,对大口黒鲈的摄氏、生长和饲料系数没有明显影响;

用菌体蛋白替代豆粕5-10%,对草鱼的生长、饲料效率、蛋白质沉积率有正面的改善作用;

用菌体蛋白替代4.5%的鱼粉,对黒鲈的生长性能有改善作用,使用量达到18%对生产性能没有显著影响。

乙醇梭菌蛋白改善生产性能和肠道健康、肝脏功能说明具有一定的益生作用,尚待进一步深入研究。

三、展望

地球微生物计划披露:地球上大约有一万亿种微生物。它们在地球上已经生活了34亿年,而人类只有700万年,它们才是地球的主人;

现代生物技术、未来创新的生物技术让微生物更好地为人类提供服务。

比如 基因编辑技术 合成生物学技术等;

也许将来我们不用养牛,也能够吃上同样的牛排,并且周期更短、成本更低,发挥你的想象力,用生物技术创造无尽可能。


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饲料科技创新FOR生猪生产潜力

陈代文教授

四川农业大学副校长

1、我国养猪生产特点

※产业大、水平效益低(出栏6.85亿头,母猪年生产肉猪18.3头,美国23头,全群饲料报酬大于3.0,美国2.8,欧盟2.7

死亡多,(每年死亡1.5亿头、损失1000亿元,70%在仔猪,70%在肠道;)

※安全环保差(抗生素,生产一公斤猪肉抗生素用量接近1000mg、高铜高锌污染环境,有机物、重金属排放高15%80&

2、猪到底能长多快?

※新生仔猪只要蛋白质摄入足够多,能量摄入与生长速度呈正比;

※只要营养水平足够;仔猪生产性能可以在70日龄达到32.5公斤;

目前水平与攻关目标

改善营养结构:PIC147日龄,112.6公斤;料肉比1.93,阶段成绩607080134日龄分别达到26.53343100公斤;

改变饲料形态:23日龄DLY断奶后第一周ADG提高55.6%280vs180g

12h酶解发酵:3周龄断奶DLY仔猪10周龄体重高11.7%25.6vs38.6

二、问题的根源

1、需求侧与供给侧的矛盾

需求侧:生物学规律不清楚(长的快、需要多;胃肠弱、疾患多;代谢差,要求高)

供给侧:营养供给不匹配(吃不够、没法长;吃不好,不健康;利用少,排放多)

供需认知不足导致矛盾突出:

需求侧(局限在营养素、标识生产性能、忽视肠道微生物、理想环境健康、方法学缺陷)

供给侧(饲料人之短板、分析测试困难、生物评定不足、需求参数不准、配方技术缺陷)

2、三大后果:吃不进、利用不了、肠道难免损伤

配合饲料利用效率地浪费大(按照2亿吨配合饲料估算)

年损失能量相当于1.6个三峡大坝发电量;

浪费饲料直接经济损失:1000亿元以上

排放:每年N排放100万吨、磷100万吨

※肠道疾患是健康问题和用药重点

生猪健康状况,2/3规律

2/3猪只死亡是仔猪

2/3的猪病与肠道疾患有关

2/3的猪场发生腹泻

2/3的腹泻与营养有关

三、出路在哪里

1、供给侧与需求侧的精准平衡

精:精确,重现性,无偏差

准:准确,真实性,无误差

精准营养:零误差零偏差营养,即完全满足动物客观需求且可重复的营养。

也就是说

需要什么  供给什么

需要多少  供给多少

何时需要  准时供给

2、需求原理

=真核+原核(猪营养=真核营养+原核营养)

动物:营养代谢、需求、产物、效率、对微生物的影响?

微生物:营养代谢、需求、产物、效率、对动物的影响?

互作:动物营养与微生物营养的互作、匹配?

猪的需求特点

※年龄:越小需求强度越大

※能量:第一要素,没有发现上限,降低维持需要是重点

※蛋白质:有上限,周转调控是关键,沉积率只有合成率的1/5

※氨基酸:平衡是关键,包括与蛋白质的平衡

※维生素:代谢越旺盛,需求量越高

※矿物元素:防止过量是重点

※组织差异:肠道、肝肾、肌肉、脂肪组织去需求差异大

※胃肠道:能量蛋白质消耗量占整体的20-35%,氨基酸供能超过葡萄糖,不吃(经口)就萎缩,至少摄入总需要量的40%

肠道微生物的需要特点(需要啥:不清楚;要多少:不知道;如何用:谁知道;不要啥:抗生素)

东西方的饮食结构差异与微生物多样性的关系

长期食用低MAC食物的小鼠,肠道微生物菌群多样性无法恢复

长期或者间歇性纤维缺乏是,肠道微生物以宿主分泌的粘蛋白为食,导致肠粘液屏障的腐蚀,增加肠道病原微生物的易感性;

3、供给侧策略

基本思路(变革供给侧,改造营养源;从肠计议,把问题解决在体外;重点四大屏障:结构、免疫、化学、生物)

仿生饲料:根据动物营养生理特点配制的饲料,其组成及形态完全满足和适合营养生理需求,利用效率最高,副作用最小;

※改造营养源,减轻肠道负担  保护肠道

※优化营养结构,确保健康高效  适应肠道

※该表饲料形态,适应肠道生理  弥补肠道 修复肠道

1)供给侧:认知饲料for选用改造饲料

饲料原料

(养分存在形式?化学结构?纯养分的精准检测?抗营养因子种类、检测?与养分之间的结构互作?)

碳水化合物:最重要、最复杂

种类多、结构复杂、认知少 比重大、价值高、浪费严重

碳水化合物约占饲粮的70%,成本大于50%

全国工业饲料每年消耗碳水化合物1.4亿吨

不可利用部分至少占20%,约有3000万吨被排放浪费;

2)认知饲料for选用改造饲料

配合饲料:四大因素(营养素、营养源、添加剂、添加水平)

如何确定四要素及其组合满足动物需要?什么是真正的全价饲料?

3)认知饲料for选用改造饲料

饲料形态:固/液态 VS /颗粒

液体VS固体饲料:增加采食量、提高消化率、改善菌群、降低腹泻、降低舍氨浓度,减少排放

颗粒VS粉状饲料:增加采食量、热处理效应、减少粉尘、减少呼吸道疾病、但可能增加肠道损伤;

四、饲料科技创新方向

1、营养源改造与创新(靶向利用、结构再造、组分分离、功能元素、预消化、预处理、生物技术、生物工程、基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等)

理想营养源标准

※完全适合消化生理,不增加消化负担

※满足肠道营养和微生物营养

※不增加肝脏转化和肾脏排放负担,能量消耗低。

※有利于养分周转效率,利用率和沉积率高。

※对消化道和机体无明显负面影响;

2、研制全价全局饲料

※核心技术:营养平衡,营养要素间的系统平衡

※全价饲料:营养结构平衡、同时满足动物和微生物需求、保障动物健康和发挥生产潜力的饲料

※全局饲料:生产过程各饲料之间的系统平衡,包括若干全价饲料(教槽料、保育料、断奶料、育肥料、后备料、配种料、妊娠前期料、妊娠后期料、哺乳料、空怀料等)

营养平衡复杂性:四级结构的平衡

营养素的平衡营养源的平衡营养素+营养源的平衡营养素+营养源+添加物的平衡

理想的营养结构

能量源:碳水化合物/蛋白质/脂肪种类及其比例适宜

※碳水化合物:淀粉/NSP/寡糖结构与比例适宜

※蛋白质氨基酸:蛋白质/小肽/氨基酸种类比例适宜

※脂肪:长链/短链、饱和/不饱和种类与比例适宜

※矿物元素:有机/无机、元素之间的比例适宜

※微生物:天然/合成、微生物之间的比例适宜

※添加剂:种类与添加量比例适宜

营养源选择优化

※营养源比营养水平重要(营养源改变消化生理)

※玉米-豆粕日粮大于大豆蛋白+酪蛋白+淀粉日粮

※蛋白源:酪蛋白大于大豆蛋白大于玉米蛋白约等于无氮日粮(氨基酸平衡不能消除营养源差异)

※脂肪源:椰子油大于鱼油约等于大豆油大于猪油大于牛油

※淀粉源:豌豆大于玉米约等于小麦大于木薯

※纤维源:豌豆大于小麦约等于大豆

3、配合饲料调制与发酵

流体饲料:增加采食量、提高消化率、降低腹泻、降低舍氨浓度

发酵饲料:改造饲料化学结构、产生生物活性物质

综合潜力:流体大于10%,发酵大于10%

4、预期目标

※生长速度:120日龄100KG体重

※饲料报酬:1.3-1.5

※生产水平:1头母猪终身生产优质廋肉10

※废物排放:降低30-50%

※猪肉品质:安全、营养、好吃、保健


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蛋白酶在畜禽低蛋白日粮中的应用

冯定远教授

华南农业大学

1.关于蛋白酶的“八个最”

·最早认识的酶

·最早应用的酶

·最普遍存在的酶

·最多系列产品的酶

·最复杂作用位点的酶

·最广泛应用领域的酶

·最具两面特性性的酶

·最需要重新重视的酶

2、最早认识的酶

·酶的种类很多,已经发现3000多种酶

·现代真正酶技术始于1874年,首个有记载的酶是犊牛胃内容物分离的凝乳酶,它是一种蛋白酶:天门冬氨酸蛋白酶。

·凝乳酶现广泛用于奶酪生产。

3、最早饲养应用的酶

·除凝乳酶很早应用于奶酪生产外。

早在上个世纪50年代,就开始广泛应用蛋白酶进行动物饲养试验研究。

·Lewis等(1955),Baker等(1956),用6~67日龄仔猪和生长猪做了许多试验,测定了大豆日粮添加五种蛋白酶的效果,胃蛋白酶、胰蛋白酶、真菌蛋白酶、糖基化蛋白酶和木瓜蛋白酶。

·试验表明胃蛋白酶和胰蛋白酶提高了平均日增重和饲料转化率,对仔猪效果更明显。木瓜蛋白酶和糖基化蛋白酶也有同样的效果,但真菌蛋白酶则不明显。  

4、最普遍存在的酶

·几乎所有动物、植物、微生物都含有蛋白酶。

·动物源蛋白酶:胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、凝乳蛋白酶、肽酶等

·植物源蛋白酶:木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、生姜蛋白酶、猕猴桃蛋白酶、朝鲜梨蛋白酶等

·微生物源蛋白酶:真菌蛋白酶、细菌蛋白酶、病毒蛋白酶等(种类繁多,见下表)

5.蛋白酶按作用最适PH值来分类:

·酸性蛋白酶:最适PH:2.5-5.0,温度40℃,大多数来源于微生物生产菌种常用的黑曲霉和米曲霉。

·中性蛋白酶:最适PH:7.0-8.0,37℃以下比较稳定,生产菌种常用枯草杆菌、米曲菌

·碱性蛋白酶: 最适PH:9.0-11.0,最适温度:40℃以下,生产菌种常用嗜碱芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等。

6.病毒蛋白酶

·已经发现多种病毒中含ser,asp,csy蛋白酶。主要用于病毒自身蛋白加工。所有病毒编码的都是内肽酶,无金属蛋白酶

·研究最多的是逆转录病毒的天冬氨酰蛋白酶,他是病毒组装和复制必须的,是病毒多聚蛋白前体的一部分,前体经过自我催化成为成熟的蛋白酶。

7.最多系列产品的酶

·因微生物蛋白酶大多为胞外酶,易于提取,生产成本较低,效率高,可作为工业生产蛋白酶的微生物种类多,且可用遗传手段改良等优点。

·目前许多酶制剂生产企业都有蛋白酶产品。

·例如有些公司的蛋白酶比较齐全,有酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和多肽蛋白酶等系列产品,甚至同一类蛋白酶有多个品种

8.最复杂作用位点的酶

·一方面与位置有关:外肽酶、内肽酶,

 外肽酶又分C端(-COOH)或者N端(-NH3),羧基外肽酶或者氨基外肽酶

·另方面与特定氨基酸有关。例如胰蛋白酶和菠萝蛋白酶在重要的碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸)水解。

9.外肽酶

氨肽酶多为胞内酶,广泛存在于细菌和真菌中。它从多肽链N端水解下一个氨基酸残基,

二肽或是三肽。

·羧肽酶作用于多肽链的C端,水解下一个氨基酸或是二肽。据酶活性位点氨基酸残基的

特点,可将肽酶分为:丝氨酸羧肽酶,金属羧肽酶,半胱氨酸羧肽酶

10.內肽酶

据催化机制可分为se蛋白酶,asp蛋白酶,cys蛋白酶和金属蛋白酶。

·金属蛋白酶:活性依赖二价金属离子。活性易被螯合物比如EDTA抑制,但不受巯基化合物或DFP的影响。研究最多的是嗜热菌蛋白酶和胶原酶。

11.最具两面特性的酶

·对饲料养殖而言,由于所有的酶是蛋白质,与其他酶不同,蛋白酶理论上可以水解其他酶,具有潜在的负面影响。

·既可能影响外源添加的其他酶,也可能影响动物消化道分泌的酶。

·甚至不适当的蛋白酶损害动物肠道粘膜等。

·所以,蛋白酶种类的选择和用量很重要。

12.最需要重新重视的酶

一般认为,蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶这些动物消化道存在的酶,没有外源添加的必要。但是下方面几种情况出现绝对缺乏或者相对缺乏:

(1)日粮富营养化

(2)养殖环境应激

(3)动物管理因素(转群、运输、疫苗、用药、去势等)

(4)动物亚健康、传染性疫病压力等

(5)幼年动物或老龄种用畜禽(包括后期蛋鸡、奶牛)

13.蛋白酶的特殊用途

·低蛋白日粮,资源节约型养殖生产

·低污染日粮,环境友好型养殖生产

(与低蛋白有关联,但低污染不一定是低蛋白)

·低质量原料预处理,如蛋白酶处理羽毛粉、皮革粉、杂粕等

·高质量原料生产功能原料或添加剂,如蛋白酶解鱼粉、蛋白酶解大豆粉(粕)等

14.蛋白酶处理饲料原料

·蛋白酶近年来应用的一个重要领域是饲料原料的处理。

·例如,肉粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉、大豆、豆粕等。

15.低蛋白日粮的目的

·减少饲料蛋白资源的浪费

·减少对蛋白原料进口的依赖(如美国大豆、加拿大油菜籽)

·减少养殖对环境的污染

·减少由于高蛋白水平而必须使用高量植物源蛋白存在的抗营养因子造成的动物应激

·合理水平的低蛋白可以降低养殖成本

16.低蛋白、低营养日粮也是饲料酶应用效果的关键!

·现代日粮是为了使动物获得最佳生产性能而配制的。若不把要研究的日粮因子降至理想水平以下,外源酶使营养物质利用率的任何提高均不能反映动物的真实情况。

·如果当日粮替代成份为质量较差的饲料时,如果营养成分没有超过某种特定、年龄和基因型的动物的营养推荐量,则这一点就不必考虑。

· 譬如,若研究外源蛋白酶在日粮中的应用效果,需要把蛋白能量比降至理想水平以下,这样才能真实反映蛋白酶是否提高了动物对氨基酸的利用率。

·Schang等(1997)和Spring等(1998):营养浓度低于推荐标准的配合日粮中添加酶制剂,其营养物质利用率显著提高,但营养浓度相当或超过推荐标准的配合日粮中添加酶制剂,其营养物质利用率变化不显著。

17.低蛋白日粮

·较低的粗蛋白质水平意味着氮排泄量下降。

·饲粮粗蛋白质每降低1%,猪的粪氮排泄量就减少l0%;氮排泄量减少则氨排放量和圈舍臭味也减少。

18.降低日粮的蛋白质

·降低日粮的蛋白质,可减少猪舍的氨气。

·日粮蛋白质降低4%,可降低空气中69%的氨气,减少猪舍的臭气。

19.影响低蛋白日粮蛋白水平的因素

·低蛋白日粮与蛋白水平有关!

·低蛋白日粮与氨基酸组成有关!

·低蛋白日粮与营养平衡(特别是能量)有关!

·低蛋白日粮与日粮类型有关!

·所以不能简单一概而论!

20.如何判断是低蛋白?

·一般是约定俗成的行业普遍水平!

·目前比较多参考的是美国NRC标准!

·典型的玉米豆粕型日粮作为讨论!

·综合目前的研究结果,在其他营养措施考虑比较周全的情况下,

·添加蛋白酶,日粮的低蛋白的水平可以达到2—4个百分点!

·如果再降低日粮蛋白水平,可能会得不偿失。

21.蛋白酶与低蛋白日粮

·添加蛋白酶在典型豆粕型日粮,以美国NRC标准,可以降低2-3个百分点。

·添加蛋白酶在杂粕型日粮,可以降低3-4个百分点。

·蛋白酶种类很多,单一蛋白酶,目前试验总结,效果差别非常大。

·两种或以上的组合型蛋白酶,一般比单一蛋白酶效果好。

·蛋白酶与其他酶(如非淀粉多糖酶、植酸酶等)的配合型复合酶,一般比只是蛋白酶的好。

22.低蛋白日粮与蛋白酶的原理

·蛋白酶提高整个日粮的蛋白消化率和利用率,这是提高动物生产性能和低蛋白日粮维持生产性能最主要的作用。

·某些蛋白酶对日粮中个别氨基酸,例如限制性氨基酸,特别是没有以氨基酸添加剂(如赖氨酸、蛋氨酸等)可以补充的氨基酸(如缬氨酸、异亮氨酸等)的有效提供。使低蛋白情况下,有效氨基酸供应更趋平衡。

·蛋白酶消除抗营养因子,特别是植物蛋白源的抗营养因子,例如,抗原蛋白、植物凝集素、抗胰蛋白酶等。

·蛋白酶单独或与其他酶组成配合酶,协同作用,对某些结构性组分(如糖蛋白、脂蛋白复合物、金属蛋白、核蛋白等)水解,释放出更多可利用的营养。

23.普通的复合酶往往意义并不大,起作用的是其中主效酶,单酶就行了! (这里是蛋白酶)

24.蛋白酶对豆粕蛋白质的水解作用

·单一黑曲霉来源酸性蛋白酶A对豆粕蛋白质的水解作用强于单一枯草芽孢杆菌来源中性蛋白酶C、木瓜蛋白酶D和菠萝蛋白酶E

·黑曲霉来源酸性蛋白酶A和枯草芽孢杆菌来源中性蛋白酶C最佳组合比例为7:3

·黑曲霉来源酸性蛋白酶A和木瓜蛋白酶D最佳组合比例为6:4

·黑曲霉来源酸性蛋白酶A和菠萝蛋白酶E最佳组合比例为8:2

·其中以黑曲霉来源酸性蛋白酶A和木瓜蛋白酶D( 6:4)组合,豆粕蛋白质水解后的总水解度、水溶性蛋白质水解度和粗蛋白质消化率最高,酶解效果最好。

25.蛋白酶在低蛋白日粮应用研究

·枯草芽孢杆菌蛋白酶的Km [酪蛋白]为2.7987 mg/mL,最适pH为8.0,在pH 5.0-9.0时稳定性较好,最适温度为55℃,在4-85℃范围内均较稳定

·木瓜蛋白酶的Km [酪蛋白]为6.6875 mg/mL,最适pH为7.0,在pH 5.0-9.0时稳定性较好,最适温度为55℃,在65℃以下时较稳定

·二者均有在饲料工业中应用的潜力,但在未进行后处理的条件下,枯草芽孢杆菌蛋白酶比木瓜蛋白酶更能适应仔猪的生理内环境和饲料生产加工条件

26.小结

·蛋白酶来源丰富,作用机理复杂。蛋白酶的价值意义需要重新认识!

·蛋白酶除了作为一般的饲料添加剂应用外,饲料原料处理或者加工功能性原料及添加剂也是一个重要应用领域。

·低蛋白日粮应用蛋白酶有实际效果,关键是蛋白酶的选择,蛋白酶组合的选择!

 

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家禽产业可持续发展、未来的挑战

GeorgeTice

美国礼来动保国际市场准入高级总监 

(一)、肉鸡产业可持续模式的重要性

1.发生了哪些改变?——进入到可持续发展阶段,为何可持续发展在当代农业中成为如此重要的焦点?

·人口在30年内从70亿激增到90亿

·中产阶级的快速增长——更多的蛋白质需求

·目前对资源的过度利用——不可持续

·未来的挑战=在不过度利用地球资源的前提下养活90亿人口

2.什么是可持续发展,可持续农业是指按以下方式高效产出安全、优质的农产品

·保护自然环境(环境可持续性)

·保护农民、从业人员和当地社区的社会和经济条件(经济的可持续性)

·保证农场动物的健康和福利(社会/伦理的可持续性)

3.肉鸡肠道健全和可持续发展

· 为什么家禽产业是可持续的?—— 效率

·什么是I2 —— 肠道功能的最佳状态

·请思考肠道的功能

4.良好的肠道健全带来哪些好处

·保持肠道健全的好处

·更好的把营养转化为能量和用于生长

·更少的能量用于维持的修复

· 可以把肠道健全当做是肉鸡生长表现的核心发动机

·但是也影响其他方面的可持续性——福利

5.为什么肠道健全对于可持续性十分重要?

·环境方面---更好的肠道健全意味着更高效的生长表现—用更少的资源(饲料/水/热)更快上市(更少的碳排放)。可能更少的与肠炎和垫料潮湿相关的治疗或措施。

·经济方面—同样用更少的资源实现更好的FCR和生长,意味更好的收益率( Novometrix 数据)

·动物福利方面--肉鸡肠道更健康、鸡舍环境和垫料更好、更少的爪部皮炎。更少用于肠炎的药物治疗

6.禁用AGP后细菌性肠炎重新出现

· 家禽禁用AGP后——不可避免的影响维生素菌群,导致细菌性肠炎,细菌性肠炎是肠道健全诸多挑战因素中的一种

8.坏死性肠炎病理学

·在世界范围内的家禽生产区域广泛存在

· 通常影响2~5周龄鸡只

·表现出临床型和亚临床型

· 由产气荚膜梭菌产生的一种毒素引起的

9.产气荚膜梭菌的作用机理

·产气荚膜梭菌过度繁殖并产生强毒素

·产气荚膜梭菌附着在肠道绒毛尖端并使固有层裸露

·坏死性的α毒素会造成损害

·从肠道中被吸收的毒素会进入血液循环系统并引起毒血症/死亡

10.坏死性肠炎的后果:

·消化和吸收功能下降导致:

·体增重减轻

·饲料转化率增加

·胆管肝炎

·死淘率上升

11.UK经验:在1999年UK肉鸡禁用AGP之后,导致

·英国在一家企业停用AGP后,整个产业停用AGP,超市也主动禁止AGP

·在短期内AGP用量减少4吨

·老问题重新出现

· 菌群紊乱、坏死性肠炎、胆管肝炎、废品率上升,而且,治疗抗生素用量增加。

12.法国经验:禁用AGP后的结果

·2000年肉鸡行业AGP禁用后

·治疗性抗生素增加

·禁用AGP后,治疗抗生素用量提高50%

13.应对AGP禁用的挑战,聚焦于根本原因

·AGP禁用可能导致肠道健全受损,细菌性肠炎增加—一些动物需要治疗

·什么是致病性因素?什么是诱发因素?

·可以用其他方式控制这些触发因素吗?

· 欧洲策略——从肠道健全的触发因素上,我们可以控制什么?

14.坏死性肠炎风险因素

·任何刺激因素都会导致肠道上皮细胞受损,球虫病高含量的小麦或大麦型日粮—— 粘性消化物饲料原料组分和/或饲料结构

·动物性蛋白,破碎,储存损耗并发免疫抑制类疾病 霉菌毒素

·应激:高饲养密度,环境,生长过程趋化性,作为宿主细胞损伤信号的化学物导致适合产气荚膜梭菌繁殖的厌氧环境

15.行业的反应—需要关注的方面

·鸡只良好的开始–通过让鸡只尽早的采食饲料提高肠道的发育- 尽快的将雏鸡运输至农场

·现代肉鸡对于营养高度敏感 – 采用来源更加连续的蛋白和质量更好的原料

·通过粉碎谷粒来改善消化物的黏性(风险因素)–调整谷物粒径使得肌胃更充分的工作–分泌物增加

·控制霉菌毒素-加强筛选和使用吸附剂

16.主要聚焦减轻球虫对肠道健全的影响

·肉鸡群体可能在某些阶段遭遇球虫病,从肠道健全角度看,这意味着什么?

·球虫病破坏肠道细胞,刺激产生粘液--为魏氏梭菌的增殖提供完美环境(潜在致病菌)6

·每一个完成生命周期的球虫将会造成肠道上皮细胞的损伤。失去吸收表面积(直接影响)

·进一步的后果-炎症、粘液、肠炎…(间接影响)

17.球虫病的控制

·环境管理经常在球虫控制中被忽视,球虫在环境中度过部分生命周期

·请考虑垫料,清理和消毒,空舍时间—在进鸡之前和养殖过程中有哪些措施可以降低球虫压力?

·切记——干燥杀死卵囊

·控制球虫,进而保护肠道健全,需要在环境控制、鸡只免疫力和稳定适当的治疗方案之间寻求平衡

 ·我们知道,球虫病普遍存在是肠道紊乱-菌群失衡-坏死性肠炎等问题的一个主要的触发因素,所以,如果更好的控制球虫,会带来哪些影响?

18.甲基盐霉素+尼卡巴嗪方案在英国的应用情况

·甲基盐霉素和尼卡巴嗪组合独特的协同作用–高效的并且耐药性风险很低因而可以长期使用

·在控制球虫病的同时使鸡只确保鸡只接触到球虫–对于鸡只建立免疫力非常重要

·通过保护高挑战阶段的肠道健全从而确保鸡只的肠道健全

·在禁用AGP后在细菌性肠炎的挑战下绝大部分/全部的一条龙企业的生产者将甲基盐霉素+尼卡巴嗪方案的使用从14日龄转用到24日龄(平均)

·很多肉鸡生产者发现延长使用甲基盐霉素+尼卡巴嗪方案到挑战高峰之后和长期使用可以获得清晰地的收益

·肠道不稳定性因素 Necroticenteritis disappeared 坏死性肠炎消失

·通过保护肠道健全-使用甲基盐霉素+尼卡巴嗪方案可以获得优异的生产绩效

·大部分/全部客户都使用过甲基盐霉素+尼卡巴嗪方案-现在在英国前期料和中期料的市场份额中占90-95%

·绝大部分客户再也未移除甲基盐霉素+尼卡巴嗪方案–长期稳定使用

19.关键经验:变化的影响

·在做决策时要考虑到可持续发展的各个维度

·采用某个产品/流程的目的和可能带来的好处

·某个改变或停用将会带来哪些影响?这些后果是否可以通过其他方式来管理?

· 请考虑到根本原因和上游因素

 

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构建母猪“健康城墙”的营养策略  

——溶菌酶二聚体母猪健康应用案例

沈水宝

广西大学动物科学技术学院副教授

广西饲料工业协会会长

一、 问题的提出

1.金猪之年迎来最大挑战——“非洲猪瘟”,“非洲猪瘟”让我们重新思考中国生猪产业之痛

2.中国生猪产业痛点:不成体系(中国养猪行业调研报告,2017年)

·从业者素质不高:一线养殖人员多数50岁以上;80%文化水平集中在中学以下;培训机制和激励机制缺乏。

·管理方式落后:牧场养猪基础数据缺失;生猪产业大数据缺失;经验管理多于数据管理。

·信息不对称:市场交易信息不对称;缺乏系统性电子记录;产品质量缺乏追溯体制。

·融资成本高:支付成本高,征信缺失;获取融资成本高、难度大;资金成本多数年息10%。

·交易成本高:生产资料依赖2-3级经销商;生产资料流通加价10%以上;生猪屠宰流通成本100元/头。

·生产成本高:生猪成本高于欧美10%以上;变动成本占到养殖成本的45%;人工成本年增长8%以上。

3.  过去,从技术层面看养猪业至少三大痛点:

·效率与成本、疾病风险、环保压力,非洲猪瘟是整个养猪业的灾难,技术似乎已经不值得一提。但是,我们心中都会有一个强烈的念头:猪健康就好。

4.  我们关注过动物健康吗?

·我们希望猪生产性能越高越好(多生、快长、少死……)

·我们不希望猪住的太好:水深火热、臭气熏天……反正猪身上脏了,水一冲了之。

·听说有传染病来了,各种消毒水、消毒药全来了……

·一生下来就开始吃各种各样的药(抗生素)、打各种各样的针(疫苗),美其名曰:预防保健。

5.如何保障动物健康?

·吃得好:清除有害因子(病原、抗原和毒素)。

·肠道好:构建和维护动物肠道健康(优势有益菌群与强健肠道细胞结构完整与功能正常)。

·易吸收:优质新型日粮(清洁、低排和消化吸收好)。

·动物有福利:农场健康系统。

·细胞有活力:动物的抗病力(细胞结构完整与功能正常)。

6.什么是动物健康?

·百度上没有确切的说法。

·神一般的回答:最健康的动物,是苍蝇。在细菌最多的地方娱乐、进食、养宝宝,自己不生病,宝宝也不生病。换做其他任何动物,谁能有苍蝇健康?

·达到动物健康的四个层次

头脑健康(人的正知正见,正确理念)

环境健康(命运共同体,硬件与软件)

投入品健康(饲料营养与饮水)

动物健康(生理、心理正常状态)    

7.不通则“痛”:解痛之道在于正知正见(理念)

·什么是病?动物结构参数发生变化叫病(西医);动物的生命状态发生变化叫病(中医)。非生命体结构是分子、原子等,而生命体结构的基本单元是细胞。只要把细胞功能维护好,将生命活动调到正常,所有的病都会自动消失。

·集约化条件下,疾病=动物生理机能失常+外来致病因子(如病毒)+继发致病因子(如细菌,寄生虫等)

9、对传染病防治的系统思维:

·传染源:控制流行病学调查

·传播途径:切断生物安全环境控制

·易感动物:保护加强和维护正常生理机能

10.动物健康 :治标还是治本?

·治标:抗生素、特异性免疫(细胞免疫和体液免疫)

·治本:维护正常生理机能,强化生理屏障(非特异性免疫)

11.问题的提出:向内求(反求诸己)

·动物健康,从根本上入手(生物自身防控体系)

·第一道防线:皮肤、黏膜、分泌物、微生物平衡系统

·呼吸系统、消化系统、生殖系统、皮肤系统等

·第二道防线:非特异性免疫,炎症反应 、灭菌蛋白、吞噬作用

·第三道防线:特异性免疫,就是体液免疫和细胞免疫

二、动物的健康城墙

1.动物的“健康城墙”是什么?——非特异性免疫系统

·组织屏障(皮肤粘膜系统、血脑屏障、胎盘屏障等)

·正常微生物菌群(肠道、呼吸道、生殖道等)

·固有免疫因子(溶菌酶、干扰素、补体等)(环境、防疫)

·固有免疫细胞(吞噬细胞、中性粒细胞等)

2.例如:益生菌占位效应(养好猪肠道)

3.溶菌酶是动物固有的“健康城墙”  (非特异性免疫因子):

·动物长期进化过程中获得的遗传特性,是天然免疫力,与生俱来的。

·对所有病原微生物最快速、最稳定、最广泛的杀灭或清理,是防疫第一道屏障。

·是保障动物健康最基础、最根本、最重要、最强大的免疫力。

·现代养殖动物生产因环境、生产强度和遗传改进等原因,非特异性免疫需要维护和加强。

三、母猪“健康城墙”的营养策略

1.现代猪场经营盈利的关键点:

·核心在于母猪的生产水平提高和商品猪均摊成本的降低

·提高MSY  → 降低商品猪均摊成本  → 提高盈利能力

2.营养强化理念—— 关注生命早期营养

·新型清洁日粮+优质纤维+功能脂肪酸+大豆肽 +完全化有机微量元素+贝塔-胡萝卜素+生物素+HYD3+钾补充剂+溶菌酶二聚体+。

3.母猪“健康城墙”营养策略的关键目标(获得更多的PSY且均匀度好、活力强)

·重视后备母猪的选择与营养策略

·使用年限及终生成绩(6-8窝多而健康的仔猪)

·根据最佳使用年限饲喂

·后备母猪的饲喂(营养控制、配种体重/月龄等)

·预防跛腿(种猪、选择、环境、营养、管理等)

·预防胃溃疡(饲料形态、粉碎度等)

·妊娠母猪的饲喂政策

·最佳着床和胎儿生长

·泌乳母猪的饲喂政策

·泌乳期的营养可以决定下一胎的仔猪数

4.衡量母猪营养策略:初生重(育肥性能的基础)

·范围:1.2-1.6kg

·无仔猪<1kg

·初生重的重要性

·与育肥性能相关

·均匀度的重要性

·最优化猪流(pig flow),人力成本最低

·很少需要寄养

·均匀度好表现在:产仔数、初生重、断奶重、屠宰重、胴体品质

5.衡量母猪营养策略:仔猪均匀度

6.衡量母猪营养策略:  仔猪活力(器官发育)

7.母猪“健康城墙”的营养策略:

·从后备母猪开始,重视生命早期营养

·基础营养力求精准,提供营养的原料力求新鲜、清洁

·高度重视功能营养素:纤维素、功能脂肪酸、小肽、有机微量元素等

·高度重视健康维护营养素:溶菌酶二聚体、天然草本精华等

四、“健康城墙”在母猪健康上的实践

1.“健康城墙”(溶菌酶二聚体)在母猪健康主要发挥五大作用:

·组织损伤修复:炎症的预防与修复

·激活相关非特异免疫因子:形成“集团军作战”

·减少营养物质的消耗:生产性能改善与提升

·维护肠道菌群的平衡:肠好,健康有保障

·改善母猪健康度和提高仔猪均匀度与活力:种在,养殖的未来就在

(一)、快速促进损伤组织修复:

1.对炎症的再认识:炎症,就是平时人们所说的“发炎”,是机体对于刺激的一种防御反应,表现为红、肿、热、痛。炎症,可以是感染引起的感染性炎症,也可以不是由于感染引起的非感染性炎症。通常情况下,炎症是有益的,是机体的自动的防御反应,但是有的时候,炎症也是有害的,例如对机体自身组织的攻击、发生在透明组织的炎症等等。

2.炎症“急性期”和“慢性期”:

浅表炎症明显可见红、肿、热、痛四方面症状。深部脏器发生炎症时,或许只感到疼痛和(或)发热。有时触诊可见脏器肿大等等。

(1) 血管扩张,血流量增多,浅表处可见红及热。

(2) 血管通透性增加。水漏入,产生水肿。

(3) 多形核细胞在炎症发生处集结,产生疼痛因子,造成刺激感觉疼痛。

(二)、激活相关非特异免疫因子,“集团军作战”

·免疫屏障:在机体各粘膜层能分泌具有高度稳定性的IgA、SIgA抗体及表面活性因子IGF-1的活性,而发挥阻止病菌入侵和中和毒素作用,降低腹泻发生。

·吞噬作用:在细胞水平上,形成大量巨噬细胞、中性粒细胞、 SIg均具有强大的吞噬病菌。

·体液作用:在血液,各种分泌液与组织液中含免疫球蛋白IgM、 IgG这些抗体的防御目标是各种外来病原菌。 

·抗病过程中动物的自身免疫系统是主体,其他各类抗感染药物是辅助。

五、结论

1.溶菌酶二聚体在母猪营养应用的技术思路

·种猪健康:养猪效率提升(提高健仔数)

·构筑动物“健康城墙”,不使用抗生素:通过强化动物非特异性免疫,维护细胞正常机能

·动物全面健康、食品安全:“治本” 而不停留在“治标”。

总结
·养猪业的痛点主要是效率与成本问题,而产生痛点的根本原因在于理念不通,即缺乏正知正见。

·良好的养猪效益关键在于母猪效率的提升,而效率提升的前提是母猪健康。

 

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日粮添加低聚木糖对母仔猪生产性能的影响

邓近平研究员

华南农业大学动物科学学院

一、我国生猪产业现状

1、畜牧业是我国支柱产业之一,养猪业已经成为畜牧业的主打产业,事关国计民生!我国是世界养猪大国和猪肉消费大国,占全球50%以上。

2、我国生猪产业发展处于转型升级的关键时期

3、我国生猪产业面临的主要问题

(1)饲粮资源短缺且利用率低下,已成为制约生猪产业发展的第一大瓶颈。饲料原料的长期大量进口将威胁我国粮食战略安全!同时需要加大传统

动物营养研究和成果的推广力度,提高已有原料利用率并开发非粮饲料资源。

(2)抗生素残留等导致动物性产品安全问题,以及产品品质下降,成为我国生猪产业走向国际化的又一瓶颈。2016年5月21日,世界卫生组织发表文章,呼吁应对全球耐药感染问题,并援引《全球抗菌素耐药回顾》报告及建议,指出中国当前抗生素用量约占世界的一半,如不采取有效措施,到2050年,抗菌素耐药每年会导致100万人死亡,可累计造成20万亿美元的经济损失。

(3)生猪产业的排泄物、废弃物以及重金属对环境所带来的问题已成为畜牧业可持续发展的社会问题

(4)非洲猪瘟将改变生猪产业格局

4、养猪生产中尚存在的问题

·仔猪:初生重和断奶重低、断奶应激腹泻严重、生长发育迟缓,成活率低

·仔猪健康水平严重制约着教槽料和保育料的转化。

·妊娠母猪: 胚胎、胎儿死亡率高;产仔率、仔猪成活率低;便秘、隐性乳腺炎高发

·泌乳母猪:采食量低、泌乳能力差;子宫内膜炎高发;发情延迟、不能按时受孕

·妊娠和泌乳母猪的营养与体况,严重制约着仔猪健康生长。

5、生猪产业未来发展方向:面向世界前沿、国家重大战略需求与国民经济主战场,围绕生猪产业可持续健康发展需要开展相关的研究工作。

二、低聚木糖的物化特性、功效及机制

1、低聚木糖简介

低聚木糖,又称木寡糖,主要是由2~7个木糖分子以β-1,4糖苷链组成的混合性低聚糖,低聚糖构成主要以木二、木三、木四糖为主。分子式: C5nH8n+2O4n+1分子量: 132n+18 (n=2-7)

分子量范围: 282-942。存在于木屑、秸秆、秕壳、稻草、玉米芯、甘蔗等富含半纤维素的植物中。

2、低聚木糖的物化性质:

·甜度:甜味纯正,类似蔗糖,木二糖=40%蔗糖,50%低聚木糖=30%蔗糖,可作为理想功能性甜味剂。

·黏度:低聚木糖浆液的黏度很低,随温度升高而迅速降低。

·水分活度:可降低水分活度,较其他寡糖不易吸潮返潮。

·稳定性:酸稳定性、热稳定性明显优于其他低聚糖。优良的稳定性可抵抗胃酸和宿主酶的破环,更适于饲料加工。

3、低聚木糖的生理功效

A、低聚木糖在刺激肠道蠕动、抑菌、肠道免疫等方面具有重要的生理作用

·低聚木糖可促进胃肠道蠕动,增加粪便中的水分,改变大便形态,防治便秘。

·产生短链脂肪酸和抗菌物质,降低肠道pH 值,抑制病原菌生长。

·通过磷脂酸与肠上皮细胞结合,与其它厌氧菌共同形成具保护作用的生物膜屏障。

·诱导动物肠道粘膜免疫反应,提高机体免疫力。

B、特异性促进双歧杆菌增殖,被誉为“超强双歧因子”

·双歧杆菌能合成B族维生素、烟酸和叶酸并促进其吸收利用。

·双歧杆菌可提高钙、铜、铁、镁等矿物质离子的溶解度,促进其吸收利用。

4、低聚木糖的改善肠道微生态机制

低聚木糖改善肠道微生态平衡的双屏障学说:

·生物学屏障:选择性地促进结肠双歧杆菌等有益菌增殖,增加有益菌在肠黏膜上的定植;竞争性地与病原菌表面外源凝集素(或糖结合蛋白)结合,减少病原菌与肠上皮细胞受体结合,使病原菌失去致病力。

·化学屏障:增加的有益菌代谢产生短链脂肪酸和抑菌物质,降低结肠pH值,破坏有害菌生长条件,抑制有害菌生长代谢,减少内毒素和有害代谢物产生,维持肠道微生态平衡。

·改善营养物质代谢,促进营养素吸收利用

6、低聚木糖的抗病机制

·增强机体免疫力和抗氧化功能

实验结论

1、低聚木糖可用于母猪改善繁殖性能及仔猪改善生长性能。

2、低聚木糖可以改善母、仔猪肠道健康。

3、母猪和仔猪连续使用低聚木糖可使仔猪获得最佳的生产性能。

 四、低聚木糖在养殖中的应用

1.低聚木糖在养猪生产中的应用,低聚木糖解决养猪生产中的实际问题:

预防仔猪腹泻、提高成活率、缓解母猪便秘、缩短产程、提高免疫力,增加效益;减排、改善养殖环境

2.低聚木糖在养殖中的应用范围

·鸡、鸭:降低料肉比、减少腹泻、提高成活率,延长产蛋高峰期,减少氨气排放。

·猪:缓解母猪便秘、仔猪腹泻拉稀。减少死亡、提高日增重

·水产:提高生长性能;降低饵料系数;提高免疫力;增加消化酶活性

·反刍:提高免疫力,减少疾病发生。

·宠物:减少腹泻拉稀、提高机体免疫力。改善毛皮颜色,促进钙吸收。

3.低聚木糖在养殖中的应用途径

·与活菌制剂、酶制剂、酸化剂、中草药复配

·与微量元素、维生素、氨基酸复配

·直接饮水、拌料用于养殖一体化企业

·用于核心料、预混料、全价料

·与治疗性药物配合使用

4.低聚木糖在绿色养殖中的应用前景:

现代化畜牧行业正朝着绿色、健康、高效方向发展,低聚木糖作为一种高效益生元具有多种营养生理功能,稳定性高、配伍性好、无污染、无残留,是无抗饲料配方的理想选择,可为动物健康养殖和食品安全保驾护航。

今后研发与推广应用需要注意的问题:

系统评价不同生理阶段、日粮配方和饲养条件下低聚木糖的适宜添加剂量和添加方式(途径、时间),不同低聚木糖产品与其他抗生素替代品的配伍比例与效果。

建立合理的、针对性强的效果评价指标体系,加强作用机制探讨


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 肠道宏基因组视野下饲用替抗产品作用机制研究

曾 建 国

湖南农业大教授/博导

中兽药湖南省重点实验室主任

兽用中药资源与中兽药创制国家地方联合工程研究中心主任 

一、研究背景

1.全球禁抗、大势所趋,市场迫切需要安全、有效、可控的“饲用替抗”产品,植物源产品是可能的饲用抗生素替代品开发方向

2.饲用促生长抗生素(AGPs)作用机制不明晰

2.1AGPs可能的作用机制

·抗菌,即对肠道菌群的直接作用→节约养分;

·减薄肠壁和绒毛固有层→增强营养消化率;

·减少机会病原菌和亚临床感染;

·降低机体免疫应答水平→节约养分;

·抗炎???

2.3抗炎--可能是AGPs促生长主要机制之一

·抑制了先天性免疫反应,这种相关的生理效应将下调炎症反应。

·不同物种动物炎症信号通路和免疫受体一致性—多物种性。

·AGPs均具有一定抗炎性,没有抗炎性的抗生素也无促生长作用。

·乙酰水杨酸、SCFA、多酚等具有抗炎活性的物质也具有类似AGPs促生长效果。

·降低肠道炎症水平,可以影响(调控)肠道生物学结构和微生物菌群。

3.天然生长促进剂(NGPs)替代抗生素生长促进剂(AGPs),全面禁止使用饲用抗生素,国家需做好技术和产品的储备

3.1NGPs主要来源与分类

·植物功能成分:天然植物中具有一定效用的物质,比如次生代谢产物生物碱类,萜类,酚酸类等。

·生物碱:一类含氮有机化合物。大多有着复杂的环状结构,氮原子结合在环内;多呈碱性,可与酸成盐;多具有显著的生理活性。

·萜类:一类由甲戊二羟酸衍生而成,如精油这种存在于植物内的具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体的总称。

·酚酸类:酚类和植物有机酸等功能成分

其它:如黄酮类等多种功能成分

4.肠道微生物宏基因集2010-2018:自2010年以来,通过对数百个样品进行大规模测序,已经逐渐建立了人、小鼠、猪、狗和鸡的肠道微生物宏基因集,每个基因集包含数百万个非冗余基因,为研究这套宿主共生“第二基因组”的功能奠定了基础。

二、研究启示

1.“整肠、抗炎、促生长”AGPs替代技术

·“整肠”:指调控肠道菌群和维护肠道(小肠绒毛)的完整性。研究方法:构建靶动物肠道菌群宏基因集大数据,基于宏基因组技术开展靶标类组分与肠道菌群互作和影响菌群代谢的研究,诠释菌群调控机制;研究目标物质对受损小肠绒毛修复或促进绒毛生长,促进免疫因子的大量释放,从而提高机体的抗病能力。

·“抗炎”:具有血管系统的活体组织对损伤因子的防御性反应称为炎症。炎症将消耗动物生长能量的30%。基于食品源养殖动物生存时间相对较短,只要能在屠宰前防止炎症发生,从而保障动物生长性能不受影响。

·“促生长”:通过改善消化及营养吸收器官肠道的健康,降低炎症发生率,从而保证达到“促生长”的目标。往往通过饲料转化率(FCR)来表征。

1.1“整肠、抗炎、促生长”AGPs替代技术运用

·基于“整肠”(肠道菌群有益调节)、“抗炎”(减缓动物肠道的炎症发生)再通过评价生长性能达到“促生长”的效果,再通过这套组合技术设计开发新的饲用抗生素替代产品或复配组合技术。

·重点从富含精油和酚酸类化合物中药中寻找抗氧化应激调节肠道菌,达到减少疾病,促进动物生长,提高饲料报酬的目的、饲用植物提取物进行复配技术达到饲用无抗的目的。

·中兽药药物饲料添加剂开发:从富含如生物碱等中药材中开发调控肠道、抗炎并具促生长功能的新兽药药物饲料添加剂。


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植物精油无抗养殖与动物肠道健康研究进展

武瑞教授

黑龙江八一农垦大学 

一、研究背景

1.饲用抗生素使用误区:当前,人类自身使用抗生素和养殖业使用抗生素都存在一定的误区,致使抗生素滥用现象严重。

2.国内无抗时代

·2015年11月,国务院提出要推动畜牧业“环保、健康、安全与高效”,畜牧业从追求“数量”向更加重视“质量”,以满足人民日益增长 “健康、安全、美味”畜禽产品的需求

·2016年11月,农业部2428号公告停止硫酸黏菌素用于动物促生长

·2018年7月,饲料“减锌令”正式实施,《饲料添加剂安全使用规范》中规定,仔猪断奶后前两周的饲料中氧化锌上限将限制在1600mg/kg(以锌元素计)以内

·2020年,国家将会全面禁止药物饲料添加剂在饲料中的添加使用

二、无抗养殖与植物精油

1.无抗养殖添加剂

·益生素、微生态制剂:活菌制剂,不耐热、易灭活、生物活性低

·寡聚糖、化学益生素、酸化剂、抗菌肽、酶制剂:绿色无残留、但作用方式单一

·植物提取物:含有黄酮、多糖、寡糖、有机酸等,多能性

·植物精油:绿色无残留、性价比高

2.植物精油来源

·香草类:薰衣草、迷迭香、百丽草

·唇形科:牛至、罗勒、薄荷

·调味类:八角茴香、豆蔻、肉桂皮

4.传统植物精油缺点:挥发性强、易氧化、适口性差、抗菌作用局限

5.包被植物精油

·采用微胶囊包被技术降低植物精油的挥发性!

·采用微胶囊包被技术使植物精油不被氧化!

·进行异味修饰消除它对适口性的影响,添加诱食成分提高动物的采食量!

·采用乳化增溶技术,促进肠道吸收,在机体组织中发挥抗菌及抗氧化作用!

三、植物精油与肠道健康

1.植物精油的抑菌机理:

·增加细菌细胞壁通透性

·促进细菌细胞壁降解

·改变质子动力势能

·改变细菌能量和离子代谢活动

·影响菌膜脂肪酸成分

·影响菌体膜蛋白

·抑制菌体感应系统

2.动物肠道健康的重要性:肠道是动物机体最重要的消化器官之一,也是体内最大的免疫器官,各种营养物质主要在此吸收转运,经由肠道感染病原微生物是引起动物死淘的重要原因。因此,开发有效措施促进动物肠道健康是畜牧兽医领域的研究热点。

3.肠道屏障结构:物理屏障、化学屏障、微生物屏障、免疫屏障

四、研究内容与结果

1.对肠黏膜形态的影响

·与添加硫酸粘杆菌相比,添加包被牛至油对产蛋鸡肠道黏膜成熟腔上皮细胞有活性效应,可以提高小肠绒毛的高度及降低隐窝的深度,提高绒毛高度/隐窝深度(V/C)的比值,表明包被牛至油可提高蛋鸡肠道对营养物质的吸收能力。

·与添加硫酸粘杆菌相比,添加包被牛至油可提高产蛋鸡肠黏膜杯状细胞分泌黏蛋白的含量和上皮内淋巴细胞数量,降低肠黏膜中肥大细胞数量,表明包被牛至油可以调节蛋鸡肠黏膜物理屏障和免疫屏障功能。

小结

·维持肠黏膜完整,提高肠绒毛的高度及增加隐窝深度,从而增强营养物质的吸收,增强肠道机械屏障

·促进肠道酶的活性与营养物质的消化和吸收,提高上皮细胞数量,进而促进黏蛋白、抗菌肽等化学成分的分泌

·通过杀死有害菌,促进有益菌增殖,优化肠道微生物菌群环境,构成肠道微生物屏障

·血清抗氧化功能分析表明,其能够清除体内氧自由基

·有增加上皮内淋巴细胞的作用,构成肠道免疫屏障

思考:

没有绝对完美的无抗保健产品,最好的医生是免疫,药物只发挥辅助作用,营养是免疫的基础,动物健康养殖领域仍然存在太多的末知和变化,现在最大的问题是基础研究的局限性和不彻底,饲料添加剂新产品开发的急功近利,以及全产业链的共同利益思维。当研究人员发现某种添加剂的正向功能后,殊不知它可自能还存在着负向作用,需要时间和实践检验。为什么食源性疾病和药源性疾病频发?如何在畜牧业高质量发展的新时代,满足消费者多元化需求,实现精准营养调控,通过循证医学实现精准医疗,科学评估抗生素替代新产品的功能和风险意义重大。

 

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 生物技术在农牧中的应用与思考

周樱

武汉新华扬生物集团副总裁

  

1.酶制剂四问:

·没有什么用?

·有什么用?

·有多大用?

·怎么样用?

2.通过08年畜牧热词以及18年畜牧热词相结合,引发思考:

2018年畜牧热词

原料飞涨——23%   中美贸易战——原料价格波动   

雪灾——畜禽死亡,饲料停产  非瘟——养殖重创  

政府扶持——猪贱伤农   禁抗

三聚氰胺——食安  减锌

自配料——商品料  低蛋白日粮

·思考:我们饲料工业会不会从传统饲料走向饲料4.0(生物饲料)

3.酶制剂:植酸酶;

(1)植酸酶除了释放钙磷,还有什么确切的作用?

通过日粮中添加植酸酶对生长猪肠道微生物区系的影响研究发现:

·对照组的瘤胃菌科两个属显著高于酶制剂族,而这两个属主要参与生物氢化功能,限制不饱和脂肪酸,向动物产品中转化的效率

·植酸酶降低了瘤胃菌属的含量,可以促进UFA向动物转化,提高生产性能和肠道健康

·植酸酶可降低Oscillospira菌,该菌与减肥密切相关,一次植酸酶抑制减肥菌,提高生产性能。

·植酸酶显著提高collinsella菌,该菌主要功能是产生短链脂肪酸促进上皮细胞增殖,维护肠道屏障。

4.酶制剂:NSP酶

·饲料中添加NSP酶,除了提高营养物质消化率、改善动物健康,提高生产性能;提高饲料资源开发利用外还有其他方面的作用吗?

·试验得出:NSP酶还影响着微量元素的吸收和沉积走向

5.存疑讨论的功能

·酶制剂:应对低蛋白日粮,多低?动物蛋白和植物蛋白真能完全替代?

·微生态:显著改善生长性能,多显著?

·发酵料:生物处理的极限在哪里?

通过以上问题结合实验数据展开了探讨,希望通过生物技术实现:

·更好的生产性能:挖掘原料价值

·更佳的经济效益:分析健康背后的逻辑

·可见可量化的改善:提供系统解决方案

白色生物技术,正在改变世界


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母子一体化关键调控技术

吕继蓉博士

成都大帝汉克生物科技有限公司副总经理

一、中国养猪生产现状

中国用占世界19的人口养了占世界56.6%的猪,中国猪肉消费占全球的49.9%,在中国CPI指数中,猪肉价格的影响指数占30%,占了CPI指数的8%,产值1.3万亿,母猪PSY2018年达到20.2头,但是由于非猪猪瘟影响,在2019年母猪存栏头数在2973万头,中国目前每窝产仔数在12.1头,每窝活产仔数10.1头,窝产断奶仔猪数8.8头,蛋奶存活率88%,年产仔猪数20头;

二、母子一体化的意义

定义:根据母猪、仔猪特定生理阶段,围绕母猪、仔猪间的相互关联而进行的系统化工程

提高经济效益:仔猪 出生差一两,断奶重差一斤,上市时差十斤

母猪的关键性能指标PSY\非生产天数\产活仔数)

母子一体化的意义

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三、母子一体化的根基后备母猪

后备母猪初生体重对繁殖性能的影响:

后背母猪初生重大于等于1.58公斤,初情日龄提前18天左右,排卵数增加2.4个,胚胎存活率提高14%左右;

后备母猪的关键指标

1、配种时间:2-3个情期

2、配种日龄:220-270

3、配种体重:130-140kg

4、配种背标厚度:P2:18-20mm

5、催情补饲:配种前两周

6、初情日龄:180-210

四、母子一体化之基础-妊娠母猪

妊娠母猪的关键营养

在妊娠早期饲喂水平不同对血浆黄体酮和胚胎的成活率影响不同,通过限饲胚胎的成活率要高于非限饲的母猪;

在妊娠后期,适当提高饲喂量,仔猪的日增重要高于正常饲料的母猪,同时断奶-发情的间隔时间也会缩短;

妊娠母猪母子一体化关键指标

1、体况:正常3分,过廋:增加300g/天,过胖:降低300g/

265天背膘:16-18mm;正常:采食2.26kg,背膘低4mm,增加采食600g/

3、母猪重:增加一胎,约多40公斤;140公斤:采食2.1公斤,增加200

4、温度:适宜18-20度,每低3度,后备母猪140g/天,经产母猪200g/

妊娠母猪要适当添加纤维对母猪的生产性能有显著提高(每日NDF摄入量在220-365g,可以显著改善母猪的繁殖性能,提高初生窝重和断奶窝重,可以缓解母猪的便秘;高纤维饲粮能够改善母猪的分娩和繁殖性能)

另外:妊娠母猪的胃要特别注意(纤维含量、饲料粒径2mm的要大于50%以上、料型为粉料、蛋白水平不能偏高)

五、母子一体化的关键技术-哺乳母猪

高产母猪的母乳量

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关键指标:

泌乳力和泌乳量

1182kg每天泌乳11公斤,DM18%

2、提升泌乳量:要提高营养浓度,

3NRC2012关于高产母猪的需能量和氨基酸需要当采食低时,相关浓度随之提升;

3AA平衡:Lys:S-AA:Thr:Trp=100:55:67:19VAL/lys=87以上;

4、消化能3.46Mcal/kg,Lys比例从0.95%-1.3%,发现由于头胎母猪采食低10-15%,加上自身体重动员少,所以Lys的每天需要量和浓度高;

5、日粮蛋白质从12-18时,母猪体重增加6.4kg,小猪断奶体重增加到6.8公斤,同时发情间隔缩短,产仔数和活仔数提高;

6、环境温度在29度时,母猪日采食量比22度时增加42.4%,仔猪日增重增加22%

吮乳反射:

1、催产素----刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩排乳。

2、乳猪吮乳时,刺激传入脑区,引起下丘脑活动,进一步促进神经垂体呈脉冲性释放催产素。

3、前5对乳头泌乳力强,弱仔3-4对寄养

水的需要

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乳的营养

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不同来源的脂肪对母猪乳脂率不一样,可以适当添加动物油脂,可以提高断奶窝重和仔猪成活率;

风味链接:饲喂奶酪风味断奶仔猪采食量比对照组提升40%,说明仔猪对奶酪风味有偏好;同时断奶仔猪对乳香的平均采食次数比对照组相对增加119.5%,采食时间相对增加109.5%,差异显著,采食量增加18.1%,采食速度增加9.5%;说明仔猪对乳香有偏好;

这就是我们常说的印迹效应

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当母猪和仔猪都采食同一种调味剂时,仔猪的采食量和日增重都有明显增加;

母子一体化的难点

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六、针对以上难点,吕博士提出了解决对策(四精系统)

1、精密系统的工程

2、精选食材原料

3、精准提供营养

4、精细饲养管理

 

听课笔记由成都大帝汉克生物科技有限公司营销部王银星、殷继勋现场整理,内容未经报告者本人审阅,有所疏漏在所难免。