畜禽营养新技术助推产业新发展

文｜本刊记者 杨平

随着现代社会不断发展和人口的增长，人们对各种肉、蛋、奶类产品需求增加的同时，食品安全意识也在不断提升，消费者对于食品的安全性及营养性越来越看重，因而保证畜禽营养平衡与畜产品安全生产已经成为十分重要的一项任务，同时也是社会发展的必然需求。

中国科学院亚热带农业生态研究所的印遇龙院士所主持的“畜禽营养代谢与中毒性疾病防控技术研究”项目立足于“早期诊断、源头控制”，主要针对畜禽常见的微量元素、维生素和能量代谢异常、饲料源重金属和霉菌毒素污染以及饲养环境变化和运输导致的应激问题，包括猪、禽和牛、羊的微营养素供给和电解质失衡，碳水化合物、蛋白质与能量代谢失衡，饲料源性中毒和应激综合征四大研究内容，在饲料配方营养失衡引起的代谢病和饲料源有毒有害物质引起的畜禽中毒病两方面开展研究，在防控畜禽营养代谢性疾病和中毒性疾病、缓解畜禽应激三个方面取得突破。

绿色饲料 引领生态养殖

我国生猪饲养总量和猪肉消费量均约占世界50%，生猪生态养殖事关我国万亿生猪产业可持续发展，是循环绿色经济的重要抓手，也是贯彻“乡村振兴”战略实施的具体举措，对保障国内乃至国际生猪产业和粮食战略安全具有重大意义。

由于我国养猪业体量巨大,我国饲料行业面临着两大问题。一是饲料产业发展和原料资源短缺的矛盾日益突出。我国饲料原料资源缺乏,尤其是蛋白质原料。中国大豆进口量逐年上升,饲用豆粕70%-80%依赖进口。二是规模化养殖呈现污染负荷高、排放达标水平较低的态势,畜禽养殖引起的环境污染已大大超过了环境最大容量和承载能力,已成为我国生态环境恶化的主要原因之一。

近年来,国家政策对环保越来越重视,如何研发出更加绿色健康的饲料,从源头上减少污染,成为饲料行业研发的方向。

“我国养猪年产值有1.7万亿元，与汽车工业产值相当，是很大的一个产业，所以研究养猪是一个行业的需求，要探索一条创新引领我国生猪生态养殖技术的发展之路，为畜牧业升级提供助力。”印遇龙院士说。

项目团队在印遇龙院士的带领下，针对畜禽微量元素添加过量、铜锌过载等问题，在断奶、保育和生长育肥猪开展了一系列工作，建立了不同生长阶段（断奶、保育和生长育肥阶段）饲料铜、锌科学减量的技术方案和有机铜锌替代无机铜锌方案，该技术方案减少了微量元素铜、锌的使用量,使粪便中铜、铁、锌、锰元素排放量减少了40%-50%,饲料中重金属铅、镉、砷含量较传统方法减少90%。研发了具有自主知识产权的微量元素螯合物饲料添加剂和新饲料产品15个，培育了3家国家火炬重点高新技术企业，研制了无公害认证产品3个；为行业培训技术人员6500人次，合作单位建设了亚洲最大的微量元素预混料的自动化生产基地，促进了饲料行业科技进步，有力地推动了养殖业的高效生态可持续发展。

该成果已推广至全国40%以上的饲料企业，对节约微量元素资源、降低畜禽养殖废弃物金属元素排放、促进粪污资源化利用、保护养殖生态环境、保障养殖业环境安全和可持续发展、促进畜禽绿色养殖的健康发展具有重要意义。

快检技术突破 保障食品安全

食品潜在污染物种类繁多，发展简便、快速、高灵敏、低成本的检测方法是保障食品安全的根本途径。基于单克隆抗体的各类免疫分析技术是现代食品安全快速检测技术发展的主要方向之一。

党的十八大以来，党和国家将食品安全问题上升到国家公共安全高度，逐步建立了食品安全监管体系。安全的食品是“产”出来的，也是“管”出来的，面对复杂多样、数量庞大的食品样品，必须提升监管效率和水平，满足现场监管的需求。在此背景下食品安全快速检测需求爆发性增长，然而快速检测试剂的大部分关键原料抗原抗体仍需要进口，国内原料水平参差不齐，而且随着检测项目的增加和检测要求的提高，现有抗原抗体性能和种类无法满足当前食品安全快速检测的需求。因此江南大学胥传来教授团队发展了基于理论模型来预测抗原抗体配对的新方法，创制了重金属铅、镉、汞等元素的免疫分析试剂和产品，设计出真菌毒素、抗菌剂、杀虫剂、抗生素、激素、病原微生物以及非法添加物等物质的特异性新型半抗原和完全抗原，在抗体筛选以及抗原、抗体配对过程中引入食品基质，有效提升了检测试剂的基质耐受性，获得了200余种优良抗体和配对抗原，解决了抗体和抗原在实际检测过程中耐受性差、易失效的难题，提升了快速检测结果的可靠性和稳定性，目前已经覆盖了真菌毒素、瘦肉精、兽药、农药、非法添加物、重金属、过敏原等所有食品安全检测类别，建成了世界最大的食品安全单克隆抗体库。

我国奶牛存栏量达790万头，通过该项目的研发和推广应用，可降低奶牛酮病、脂肪肝和羊妊娠毒血症的发病率3%-10%，经济损失下降到200元-800元/头，经济市场规模达数十亿元，应用前景广泛。

胥传来教授介绍，“种类全”“性能好”是我们单克隆抗体的特色，建成的食品安全单克隆抗体库，为中国食品安全快速检测事业的快速发展奠定了坚实基础，解决了关键原料的卡脖子问题，让国内快检试剂厂家摆脱了对国外抗体的依赖，极大推动了产业发展。

据了解，在2014年以前，我国农药残留快检还是酶抑制法为主，而胥传来教授团队推出的多种高性能农药小分子单克隆抗体，突破了农药残留免疫快检的原料难点，在项目团队的推动下，农药残留免疫快检已成为市场的主流。

目前团队开发的400多种原料在国内外多家快检试剂厂家进行了应用，如欧陆科技集团、深圳市易瑞生物技术股份有限公司、北京维德维康生物技术有限公司等，并获得了他们一致认可。

酮病防治 促进奶业振兴

近年来，随着经济的快速发展，广大人民群众生活水平持续得到提升，乳制品作为改善大众膳食结构、提升国民健康素养的重要食品，其需求量也呈现出不断增长的态势。奶牛养殖产业作为高效、节粮型的畜牧业，是我国畜牧业的重要组成部分。全面推动其发展，对乡村振兴、农业产业结构优化、农村经济建设、农民群体增收具有重要的现实意义。

近年的中央一号文件连续多次强调“积极发展牛羊产业，继续实施奶业振兴行动”。历经多年发展，我国奶牛养殖产业素质全面提升，但与欧美奶牛养殖强国比仍有差距，主要表现为单产低、死淘率高、感染性疾病和繁殖障碍性疾病高发，究其原因是以酮病和脂肪肝为代表的能量代谢紊乱性疾病群发、高发和频发。

“高脂肪酸和高酮血症引起酮病奶牛肝脏损伤的分子机制”课题团队在我国开展了奶牛酮病和脂肪肝的流行病学调查，发现酮病发病率为15%-38%，脂肪肝发病率为20%-40%，且有逐年上升的趋势。酮病和脂肪肝的发生使奶产量降低约5.5%，产后30天内死淘率增加3倍，且乳腺炎等感染性疾病和胎衣不下等繁殖障碍性疾病的发病风险增加3-5倍，每头患病牛的经济损失约700-1500元。鉴于酮病和脂肪肝的发病机制不明确，特别是肝脂代谢紊乱和肝损伤的机制不清晰，缺乏有效的预警系统、防治手段及精准防治的靶向通路，导致酮病和脂肪肝成为限制奶牛养殖业提质增效的关键技术问题。团队针对围产期酮病和脂肪肝奶牛的肝脂代谢紊乱和肝损伤开展了深入细致的研究，并开发了切实有效的预警系统和防治措施，取得了突破性进展。

“我们团队经过研究，明确了肝脂代谢紊乱的关键环节和核心通路并筛选出靶向治疗药物；阐明了酮病和脂肪肝奶牛肝损伤的‘Crosstalk’机制；研发了奶牛能量代谢紊乱性疾病的早期预警系统、诊断及防治技术。并在国际上首次揭示了生长轴紊乱在奶牛酮病发展中的作用机制，为奶牛酮病发病机制的研究提供了新角度和新思路”吉林大学李心慰教授介绍道。

据了解，我国奶牛存栏量达790万头，通过该项目的研发和推广应用，可降低奶牛酮病、脂肪肝和牛妊娠毒血症的发病率3%-10%，经济损失下降到200-800元/头，经济市场规模达数十亿元，应用前景广泛。

东北地区是我国奶牛养殖的主产区，冬春季节是奶牛酮病和脂肪肝等能量代谢疾病的高发期。新冠疫情的发生加剧了冬春季节的草料短缺，加大了东北地区奶牛酮病和脂肪肝疾病的防控难度。疫情期间，团队将研发的酮病和脂肪肝诊断试剂和防治产品免费用于黑龙江、吉林、内蒙古和辽宁省的十余个牧场，惠及近两万头奶牛，检出酮病和脂肪肝奶牛1678头。结合使用研发的防治奶牛酮病和脂肪肝的微生态制剂和能量补充剂等，治愈酮病和脂肪肝奶牛1536头。

目前，团队已将研发的基于“互联网+”的奶牛营养代谢病早期预警系统、酮病和脂肪肝早期诊断试剂盒、防治瘤胃酸中毒的新型微生态制剂以及防治围产期酮病和脂肪肝的保健粉剂等产品推广应用到56个牧场、10.6万余头奶牛，总计39.5万头次。上述产品覆盖围产期奶牛能量代谢紊乱疾病的早期预警、诊断以及防治，使酮病和脂肪肝早期检出率提高约7%，发病率降低8%，治疗成本降低约3%，形成了可复制推广的提质增效模式，产生了显著的经济和社会价值。

保健养猪 更健康

20世纪末，猪价持续走低,猪病多、肉品品质下降、养猪效益差成为制约中国养猪业发展的瓶颈，特别是违禁药物“瘦肉精”引发的食品安全事件严重损害了消费者信心。

何况部分猪治愈后成了僵猪,也没有意义。那么，能不能找到一种新法子养猪,不用“瘦肉精”照样长得快，还少生病甚至不生病？湖南农业大学文利新教授针对此痛点创造了保健养猪新技术，攻克了多个世界养猪难题。

在长达数年的项目研发中文利新教授创新性地提出保健养猪的基本原理和概念，发现、命名了“母猪生殖应激综合征”“母猪药源性便秘”和“贩运仔猪腹泻综合征”等3个新疾病；将HACCP技术应用于养猪生产，明确了养猪生产中的关键点，提出了135保健养猪工程；为“动物保健原理及其产品设计”这一新课程以及千亿级“功能性饲料”和万亿级“功能性畜牧业”两个新产业奠定了理论基础。以先进保健饲养技术缩短饲养期取代“瘦肉精”的总体思路，有效遏制了“瘦肉精”引发的食品安全事件发生。

动物与人类一样，绝大多数处在亚健康状态，文利新教授借鉴传统中医理论“扶正祛邪”，采取各种技术措施保持和增强猪的机体抗病力，促进其向健康方向发展。以养母猪繁育仔猪为例，从过去关注仔猪过“三关”转移到帮助母猪过好“生殖应激关”，在妊娠后期和哺乳期给母猪补充富含免疫增强剂以及多种营养成分的保健品，仔猪初生重和断奶体重均提高了30%，饲养期轻松缩短10天，每头猪增收40元以上。

据了解，近3年完成单位新增产值3.69亿元，利税4754万元，建立保健养猪示范场（户）1.84万个，赠送“保健养猪技术”光碟4.31万套、资料86.65万册；培训受益的养殖场（户）存栏母猪107.63万头，年出栏肥猪2350万头以上，新增利润17.1亿元；累计出栏生猪2.32亿头，创造社会效益139亿元以上。