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            行業資訊

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            第三屆太陽鳥·畜牧產業無抗發展大會聽課筆記(4月16日)

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            4月16日

            由鯤鵬鳥傳媒主辦,《飼料工業》雜志社承辦的

            第三屆太陽鳥·畜牧產業無抗發展大會

            在廣西南寧紅林大酒店開幕


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            單細胞蛋白生產及在水產飼料中的應用

            中國工程院麥康森 院士

            中國海洋大學

            一、蛋白質是生命的物質基礎

            ※2018年全球有76億人,到2050年全球有96億人,如何滿足全球96億人的蛋白質需求是一個很嚴肅的話題和科學任務;

            全球人口蛋白質需求大趨勢:到2050年,比目前增加75-100%;

            全球80%的農用地用于動物養殖,到2050年食物增量的土地空間很有限,全球69%的土地資源是草地;

            大于三分之一的糧食收成用于動物飼料生產,中國是一個飼料大國,2018年商品飼料產量2.2億噸,非商品飼料約1億噸,同時中國也是一個人口大國,飼料爭糧的現象日益突出;如何提高飼料效率就是一個很好的突破口。

            水產養殖是飼料效率最高的動物蛋白食物生產方式(料肉比,1.1:1,同時水產養殖比畜禽養殖更節約糧食,更少污染環境)同時單細胞蛋白可以替代現在的魚粉,節約魚粉的用量

            二、單細胞蛋白的生產

            優勢:不與人爭地,不與人爭糧,循環經濟,變廢為寶,可以“無中生有”。

            單細胞生物(微藻、細菌、放線菌、酵母、真菌)可以和常用飼料原料代謝產生的非營養物質,比如甲烷,一氧化氮、氨氣、二氧化碳等反生快速反應,產生的物質為蛋白質和活性物質,減少其他蛋白質的浪費。

            (一)單細胞蛋白作為水產飼料蛋白源的基本要求

            1、適口性好,對攝入量不產生負面影響

            2、對成活和生長不會造成負面影響

            3、安全性好,對動物健康不產生負面影響

            4、使用現用技術,利于配方設計和飼料加工

            5、生產成本適宜,能為多數養殖動物飼料采用

            6、不與糧食生產爭地、爭水、對空間、水需求量極低

            7、生產不受季節、氣候影響

            (二)“無中生有”的蛋白質生產范例(無機C\N+單細胞生物—有機C/N

            1、莢膜甲基球菌:廣泛分布于土壤等環境中,以甲烷為唯一碳源和能源,在溫室氣體循環中起重要作用;

            通過莢膜甲基球菌發酵,把低值的天然氣轉化為價值提高20倍的蛋白質、益生素、乳酸、生物活性等產品;

            產出的甲烷氧化菌蛋白,和魚粉相比,粗蛋白為69.5,核酸是魚粉的9倍,氨基酸平衡方面只有賴氨酸比魚粉低17個點(魚粉為48.6,甲烷氧化蛋白為31.5

            通過魚粉和甲烷氧化蛋白對大西洋鮭的生產性能的對比得出以下結論

            與魚粉對照組相比,用細菌蛋白取代魚粉,使得大西洋鮭的生長更好。

            大西洋鮭對細菌蛋白中的高含量銅和核酸沒有不良反應。

            大西洋鮭的生長性能改善表明該產品中存在生長刺激因子,但是需要進一步研究。

            甲烷氧化菌蛋白能夠預防有豆粕引起的的大西洋鮭腸炎(表現為細菌蛋白的抗炎作用)。

            2、乙醇梭菌(由比利時Abrini1994年從兔子糞便中分離得到。以一氧化碳為唯一碳源和能源,在合成乙醇的同時,生產高質量的菌體蛋白)

            2)乙醇梭菌菌體蛋白的基本營養特性

            1、蛋白質含量高:粗蛋白含量80以上,同時富含多種微量元素,不含抗營養因子和動物源性成分;

            2、氨基酸種類齊全,平衡性好,富含18種氨基酸(氨基酸組成接近魚粉),總氨基酸含量在75以上,其中賴氨酸含量7.5以上;

            3、消化率高

            胃蛋白酶消化率在90.2%,易于動物消化吸收;

            3)乙醇梭菌菌體蛋白的飼料加工特性

            在膨化過程中,菌體蛋白的粘性高于低溫魚粉,加工性能良好;

            4)乙醇梭菌菌體蛋白在水產飼料中的應用

            菌體蛋白替代魚粉0-20%,對大口黒鱸的攝氏、生長和飼料系數沒有明顯影響;

            用菌體蛋白替代豆粕5-10%,對草魚的生長、飼料效率、蛋白質沉積率有正面的改善作用;

            用菌體蛋白替代4.5%的魚粉,對黒鱸的生長性能有改善作用,使用量達到18%對生產性能沒有顯著影響。

            乙醇梭菌蛋白改善生產性能和腸道健康、肝臟功能說明具有一定的益生作用,尚待進一步深入研究。

            三、展望

            地球微生物計劃披露:地球上大約有一萬億種微生物。它們在地球上已經生活了34億年,而人類只有700萬年,它們才是地球的主人;

            現代生物技術、未來創新的生物技術讓微生物更好地為人類提供服務。

            比如 基因編輯技術 合成生物學技術等;

            也許將來我們不用養牛,也能夠吃上同樣的牛排,并且周期更短、成本更低,發揮你的想象力,用生物技術創造無盡可能。


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            飼料科技創新FOR生豬生產潛力

            陳代文教授

            四川農業大學副校長

            1、我國養豬生產特點

            ※產業大、水平效益低(出欄6.85億頭,母豬年生產肉豬18.3頭,美國23頭,全群飼料報酬大于3.0,美國2.8,歐盟2.7

            死亡多,(每年死亡1.5億頭、損失1000億元,70%在仔豬,70%在腸道;)

            ※安全環保差(抗生素,生產一公斤豬肉抗生素用量接近1000mg、高銅高鋅污染環境,有機物、重金屬排放高15%80&

            2、豬到底能長多快?

            ※新生仔豬只要蛋白質攝入足夠多,能量攝入與生長速度呈正比;

            ※只要營養水平足夠;仔豬生產性能可以在70日齡達到32.5公斤;

            目前水平與攻關目標

            改善營養結構:PIC147日齡,112.6公斤;料肉比1.93,階段成績60、70、80、134日齡分別達到26.5、33、43、100公斤;

            改變飼料形態:23日齡DLY斷奶后第一周ADG提高55.6%280vs180g

            12h酶解發酵:3周齡斷奶DLY仔豬10周齡體重高11.7%25.6vs38.6

            二、問題的根源

            1、需求側與供給側的矛盾

            需求側:生物學規律不清楚(長的快、需要多;胃腸弱、疾患多;代謝差,要求高)

            供給側:營養供給不匹配(吃不夠、沒法長;吃不好,不健康;利用少,排放多)

            供需認知不足導致矛盾突出:

            需求側(局限在營養素、標識生產性能、忽視腸道微生物、理想環境健康、方法學缺陷)

            供給側(飼料人之短板、分析測試困難、生物評定不足、需求參數不準、配方技術缺陷)

            2、三大后果:吃不進、利用不了、腸道難免損傷

            配合飼料利用效率地浪費大(按照2億噸配合飼料估算)

            年損失能量相當于1.6個三峽大壩發電量;

            浪費飼料直接經濟損失:1000億元以上

            排放:每年N排放100萬噸、磷100萬噸

            ※腸道疾患是健康問題和用藥重點

            生豬健康狀況,2/3規律

            2/3豬只死亡是仔豬

            2/3的豬病與腸道疾患有關

            2/3的豬場發生腹瀉

            2/3的腹瀉與營養有關

            三、出路在哪里

            1、供給側與需求側的精準平衡

            精:精確,重現性,無偏差

            準:準確,真實性,無誤差

            精準營養:零誤差零偏差營養,即完全滿足動物客觀需求且可重復的營養。

            也就是說

            需要什么  供給什么

            需要多少  供給多少

            何時需要  準時供給

            2、需求原理

            =真核+原核(豬營養=真核營養+原核營養)

            動物:營養代謝、需求、產物、效率、對微生物的影響?

            微生物:營養代謝、需求、產物、效率、對動物的影響?

            互作:動物營養與微生物營養的互作、匹配?

            豬的需求特點

            ※年齡:越小需求強度越大

            ※能量:第一要素,沒有發現上限,降低維持需要是重點

            ※蛋白質:有上限,周轉調控是關鍵,沉積率只有合成率的1/5

            ※氨基酸:平衡是關鍵,包括與蛋白質的平衡

            ※維生素:代謝越旺盛,需求量越高

            ※礦物元素:防止過量是重點

            ※組織差異:腸道、肝腎、肌肉、脂肪組織去需求差異大

            ※胃腸道:能量蛋白質消耗量占整體的20-35%,氨基酸供能超過葡萄糖,不吃(經口)就萎縮,至少攝入總需要量的40%

            腸道微生物的需要特點(需要啥:不清楚;要多少:不知道;如何用:誰知道;不要啥:抗生素)

            東西方的飲食結構差異與微生物多樣性的關系

            長期食用低MAC食物的小鼠,腸道微生物菌群多樣性無法恢復

            長期或者間歇性纖維缺乏是,腸道微生物以宿主分泌的粘蛋白為食,導致腸粘液屏障的腐蝕,增加腸道病原微生物的易感性;

            3、供給側策略

            基本思路(變革供給側,改造營養源;從腸計議,把問題解決在體外;重點四大屏障:結構、免疫、化學、生物)

            仿生飼料:根據動物營養生理特點配制的飼料,其組成及形態完全滿足和適合營養生理需求,利用效率最高,副作用最??;

            ※改造營養源,減輕腸道負擔  保護腸道

            ※優化營養結構,確保健康高效  適應腸道

            ※該表飼料形態,適應腸道生理  彌補腸道 修復腸道

            1)供給側:認知飼料for選用改造飼料

            飼料原料

            (養分存在形式?化學結構?純養分的精準檢測?抗營養因子種類、檢測?與養分之間的結構互作?)

            碳水化合物:最重要、最復雜

            種類多、結構復雜、認知少 比重大、價值高、浪費嚴重

            碳水化合物約占飼糧的70%,成本大于50%

            全國工業飼料每年消耗碳水化合物1.4億噸

            不可利用部分至少占20%,約有3000萬噸被排放浪費;

            2)認知飼料for選用改造飼料

            配合飼料:四大因素(營養素、營養源、添加劑、添加水平)

            如何確定四要素及其組合滿足動物需要?什么是真正的全價飼料?

            3)認知飼料for選用改造飼料

            飼料形態:固/液態 VS /顆粒

            液體VS固體飼料:增加采食量、提高消化率、改善菌群、降低腹瀉、降低舍氨濃度,減少排放

            顆粒VS粉狀飼料:增加采食量、熱處理效應、減少粉塵、減少呼吸道疾病、但可能增加腸道損傷;

            四、飼料科技創新方向

            1、營養源改造與創新(靶向利用、結構再造、組分分離、功能元素、預消化、預處理、生物技術、生物工程、基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程等)

            理想營養源標準

            ※完全適合消化生理,不增加消化負擔

            ※滿足腸道營養和微生物營養

            ※不增加肝臟轉化和腎臟排放負擔,能量消耗低。

            ※有利于養分周轉效率,利用率和沉積率高。

            ※對消化道和機體無明顯負面影響;

            2、研制全價全局飼料

            ※核心技術:營養平衡,營養要素間的系統平衡

            ※全價飼料:營養結構平衡、同時滿足動物和微生物需求、保障動物健康和發揮生產潛力的飼料

            ※全局飼料:生產過程各飼料之間的系統平衡,包括若干全價飼料(教槽料、保育料、斷奶料、育肥料、后備料、配種料、妊娠前期料、妊娠后期料、哺乳料、空懷料等)

            營養平衡復雜性:四級結構的平衡

            營養素的平衡營養源的平衡營養素+營養源的平衡營養素+營養源+添加物的平衡

            理想的營養結構

            能量源:碳水化合物/蛋白質/脂肪種類及其比例適宜

            ※碳水化合物:淀粉/NSP/寡糖結構與比例適宜

            ※蛋白質氨基酸:蛋白質/小肽/氨基酸種類比例適宜

            ※脂肪:長鏈/短鏈、飽和/不飽和種類與比例適宜

            ※礦物元素:有機/無機、元素之間的比例適宜

            ※微生物:天然/合成、微生物之間的比例適宜

            ※添加劑:種類與添加量比例適宜

            營養源選擇優化

            ※營養源比營養水平重要(營養源改變消化生理)

            ※玉米-豆粕日糧大于大豆蛋白+酪蛋白+淀粉日糧

            ※蛋白源:酪蛋白大于大豆蛋白大于玉米蛋白約等于無氮日糧(氨基酸平衡不能消除營養源差異)

            ※脂肪源:椰子油大于魚油約等于大豆油大于豬油大于牛油

            ※淀粉源:豌豆大于玉米約等于小麥大于木薯

            ※纖維源:豌豆大于小麥約等于大豆

            3、配合飼料調制與發酵

            流體飼料:增加采食量、提高消化率、降低腹瀉、降低舍氨濃度

            發酵飼料:改造飼料化學結構、產生生物活性物質

            綜合潛力:流體大于10%,發酵大于10%

            4、預期目標

            ※生長速度:120日齡100KG體重

            ※飼料報酬:1.3-1.5

            ※生產水平:1頭母豬終身生產優質廋肉10

            ※廢物排放:降低30-50%

            ※豬肉品質:安全、營養、好吃、保健


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            蛋白酶在畜禽低蛋白日糧中的應用

            馮定遠教授

            華南農業大學

            1.關于蛋白酶的“八個最”

            ·最早認識的酶

            ·最早應用的酶

            ·最普遍存在的酶

            ·最多系列產品的酶

            ·最復雜作用位點的酶

            ·最廣泛應用領域的酶

            ·最具兩面特性性的酶

            ·最需要重新重視的酶

            2、最早認識的酶

            ·酶的種類很多,已經發現3000多種酶

            ·現代真正酶技術始于1874年,首個有記載的酶是犢牛胃內容物分離的凝乳酶,它是一種蛋白酶:天門冬氨酸蛋白酶。

            ·凝乳酶現廣泛用于奶酪生產。

            3、最早飼養應用的酶

            ·除凝乳酶很早應用于奶酪生產外。

            早在上個世紀50年代,就開始廣泛應用蛋白酶進行動物飼養試驗研究。

            ·Lewis等(1955),Baker等(1956),用6~67日齡仔豬和生長豬做了許多試驗,測定了大豆日糧添加五種蛋白酶的效果,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。

            ·試驗表明胃蛋白酶和胰蛋白酶提高了平均日增重和飼料轉化率,對仔豬效果更明顯。木瓜蛋白酶和糖基化蛋白酶也有同樣的效果,但真菌蛋白酶則不明顯。  

            4、最普遍存在的酶

            ·幾乎所有動物、植物、微生物都含有蛋白酶。

            ·動物源蛋白酶: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、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、生姜蛋白酶、獼猴桃蛋白酶、朝鮮梨蛋白酶等

            ·微生物源蛋白酶:真菌蛋白酶、細菌蛋白酶、病毒蛋白酶等(種類繁多,見下表)

            5.蛋白酶按作用最適PH值來分類:

            ·酸性蛋白酶:最適PH:2.5-5.0,溫度40℃,大多數來源于微生物生產菌種常用的黑曲霉和米曲霉。

            ·中性蛋白酶:最適PH:7.0-8.0,37℃以下比較穩定,生產菌種常用枯草桿菌、米曲菌

            ·堿性蛋白酶: 最適PH:9.0-11.0,最適溫度:40℃以下,生產菌種常用嗜堿芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等。

            6.病毒蛋白酶

            ·已經發現多種病毒中含ser,asp,csy蛋白酶。主要用于病毒自身蛋白加工。所有病毒編碼的都是內肽酶,無金屬蛋白酶

            ·研究最多的是逆轉錄病毒的天冬氨酰蛋白酶,他是病毒組裝和復制必須的,是病毒多聚蛋白前體的一部分,前體經過自我催化成為成熟的蛋白酶。

            7.最多系列產品的酶

            ·因微生物蛋白酶大多為胞外酶,易于提取,生產成本較低,效率高,可作為工業生產蛋白酶的微生物種類多,且可用遺傳手段改良等優點。

            ·目前許多酶制劑生產企業都有蛋白酶產品。

            ·例如有些公司的蛋白酶比較齊全,有酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶和多肽蛋白酶等系列產品,甚至同一類蛋白酶有多個品種

            8.最復雜作用位點的酶

            ·一方面與位置有關:外肽酶、內肽酶,

             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

            ·另方面與特定氨基酸有關。例如胰蛋白酶和菠蘿蛋白酶在重要的堿性氨基酸(賴氨酸、精氨酸)水解。

            9.外肽酶

            氨肽酶多為胞內酶,廣泛存在于細菌和真菌中。它從多肽鏈N端水解下一個氨基酸殘基,

            二肽或是三肽。

            ·羧肽酶作用于多肽鏈的C端,水解下一個氨基酸或是二肽。據酶活性位點氨基酸殘基的

            特點,可將肽酶分為:絲氨酸羧肽酶,金屬羧肽酶,半胱氨酸羧肽酶

            10.內肽酶

            據催化機制可分為se蛋白酶,asp蛋白酶,cys蛋白酶和金屬蛋白酶。

            ·金屬蛋白酶:活性依賴二價金屬離子?;钚砸妆或衔锉热鏓DTA抑制,但不受巰基化合物或DFP的影響。研究最多的是嗜熱菌蛋白酶和膠原酶。

            11.最具兩面特性的酶

            ·對飼料養殖而言,由于所有的酶是蛋白質,與其他酶不同,蛋白酶理論上可以水解其他酶,具有潛在的負面影響。

            ·既可能影響外源添加的其他酶,也可能影響動物消化道分泌的酶。

            ·甚至不適當的蛋白酶損害動物腸道粘膜等。

            ·所以,蛋白酶種類的選擇和用量很重要。

            12.最需要重新重視的酶

            一般認為,蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶這些動物消化道存在的酶,沒有外源添加的必要。但是下方面幾種情況出現絕對缺乏或者相對缺乏:

            (1)日糧富營養化

            (2)養殖環境應激

            (3)動物管理因素(轉群、運輸、疫苗、用藥、去勢等)

            (4)動物亞健康、傳染性疫病壓力等

            (5)幼年動物或老齡種用畜禽(包括后期蛋雞、奶牛)

            13.蛋白酶的特殊用途

            ·低蛋白日糧,資源節約型養殖生產

            ·低污染日糧,環境友好型養殖生產

            (與低蛋白有關聯,但低污染不一定是低蛋白)

            ·低質量原料預處理,如蛋白酶處理羽毛粉、皮革粉、雜粕等

            ·高質量原料生產功能原料或添加劑,如蛋白酶解魚粉、蛋白酶解大豆粉(粕)等

            14.蛋白酶處理飼料原料

            ·蛋白酶近年來應用的一個重要領域是飼料原料的處理。

            ·例如,肉粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉、大豆、豆粕等。

            15.低蛋白日糧的目的

            ·減少飼料蛋白資源的浪費

            ·減少對蛋白原料進口的依賴(如美國大豆、加拿大油菜籽)

            ·減少養殖對環境的污染

            ·減少由于高蛋白水平而必須使用高量植物源蛋白存在的抗營養因子造成的動物應激

            ·合理水平的低蛋白可以降低養殖成本

            16.低蛋白、低營養日糧也是飼料酶應用效果的關鍵!

            ·現代日糧是為了使動物獲得最佳生產性能而配制的。若不把要研究的日糧因子降至理想水平以下,外源酶使營養物質利用率的任何提高均不能反映動物的真實情況。

            ·如果當日糧替代成份為質量較差的飼料時,如果營養成分沒有超過某種特定、年齡和基因型的動物的營養推薦量,則這一點就不必考慮。

            · 譬如,若研究外源蛋白酶在日糧中的應用效果,需要把蛋白能量比降至理想水平以下,這樣才能真實反映蛋白酶是否提高了動物對氨基酸的利用率。

            ·Schang等(1997)和Spring等(1998):營養濃度低于推薦標準的配合日糧中添加酶制劑,其營養物質利用率顯著提高,但營養濃度相當或超過推薦標準的配合日糧中添加酶制劑,其營養物質利用率變化不顯著。

            17.低蛋白日糧

            ·較低的粗蛋白質水平意味著氮排泄量下降。

            ·飼糧粗蛋白質每降低1%,豬的糞氮排泄量就減少l0%;氮排泄量減少則氨排放量和圈舍臭味也減少。

            18.降低日糧的蛋白質

            ·降低日糧的蛋白質,可減少豬舍的氨氣。

            ·日糧蛋白質降低4%,可降低空氣中69%的氨氣,減少豬舍的臭氣。

            19.影響低蛋白日糧蛋白水平的因素

            ·低蛋白日糧與蛋白水平有關!

            ·低蛋白日糧與氨基酸組成有關!

            ·低蛋白日糧與營養平衡(特別是能量)有關!

            ·低蛋白日糧與日糧類型有關!

            ·所以不能簡單一概而論!

            20.如何判斷是低蛋白?

            ·一般是約定俗成的行業普遍水平!

            ·目前比較多參考的是美國NRC標準!

            ·典型的玉米豆粕型日糧作為討論!

            ·綜合目前的研究結果,在其他營養措施考慮比較周全的情況下,

            ·添加蛋白酶,日糧的低蛋白的水平可以達到2—4個百分點!

            ·如果再降低日糧蛋白水平,可能會得不償失。

            21.蛋白酶與低蛋白日糧

            ·添加蛋白酶在典型豆粕型日糧,以美國NRC標準,可以降低2-3個百分點。

            ·添加蛋白酶在雜粕型日糧,可以降低3-4個百分點。

            ·蛋白酶種類很多,單一蛋白酶,目前試驗總結,效果差別非常大。

            ·兩種或以上的組合型蛋白酶,一般比單一蛋白酶效果好。

            ·蛋白酶與其他酶(如非淀粉多糖酶、植酸酶等)的配合型復合酶,一般比只是蛋白酶的好。

            22.低蛋白日糧與蛋白酶的原理

            ·蛋白酶提高整個日糧的蛋白消化率和利用率,這是提高動物生產性能和低蛋白日糧維持生產性能最主要的作用。

            ·某些蛋白酶對日糧中個別氨基酸,例如限制性氨基酸,特別是沒有以氨基酸添加劑(如賴氨酸、蛋氨酸等)可以補充的氨基酸(如纈氨酸、異亮氨酸等)的有效提供。使低蛋白情況下,有效氨基酸供應更趨平衡。

            ·蛋白酶消除抗營養因子,特別是植物蛋白源的抗營養因子,例如,抗原蛋白、植物凝集素、抗胰蛋白酶等。

            ·蛋白酶單獨或與其他酶組成配合酶,協同作用,對某些結構性組分(如糖蛋白、脂蛋白復合物、金屬蛋白、核蛋白等)水解,釋放出更多可利用的營養。

            23.普通的復合酶往往意義并不大,起作用的是其中主效酶,單酶就行了! (這里是蛋白酶)

            24.蛋白酶對豆粕蛋白質的水解作用

            ·單一黑曲霉來源酸性蛋白酶A對豆粕蛋白質的水解作用強于單一枯草芽孢桿菌來源中性蛋白酶C、木瓜蛋白酶D和菠蘿蛋白酶E

            ·黑曲霉來源酸性蛋白酶A和枯草芽孢桿菌來源中性蛋白酶C最佳組合比例為7:3

            ·黑曲霉來源酸性蛋白酶A和木瓜蛋白酶D最佳組合比例為6:4

            ·黑曲霉來源酸性蛋白酶A和菠蘿蛋白酶E最佳組合比例為8:2

            ·其中以黑曲霉來源酸性蛋白酶A和木瓜蛋白酶D( 6:4)組合,豆粕蛋白質水解后的總水解度、水溶性蛋白質水解度和粗蛋白質消化率最高,酶解效果最好。

            25.蛋白酶在低蛋白日糧應用研究

            ·枯草芽孢桿菌蛋白酶的Km [酪蛋白]為2.7987 mg/mL,最適pH為8.0,在pH 5.0-9.0時穩定性較好,最適溫度為55℃,在4-85℃范圍內均較穩定

            ·木瓜蛋白酶的Km [酪蛋白]為6.6875 mg/mL,最適pH為7.0,在pH 5.0-9.0時穩定性較好,最適溫度為55℃,在65℃以下時較穩定

            ·二者均有在飼料工業中應用的潛力,但在未進行后處理的條件下,枯草芽孢桿菌蛋白酶比木瓜蛋白酶更能適應仔豬的生理內環境和飼料生產加工條件

            26.小結

            ·蛋白酶來源豐富,作用機理復雜。蛋白酶的價值意義需要重新認識!

            ·蛋白酶除了作為一般的飼料添加劑應用外,飼料原料處理或者加工功能性原料及添加劑也是一個重要應用領域。

            ·低蛋白日糧應用蛋白酶有實際效果,關鍵是蛋白酶的選擇,蛋白酶組合的選擇!

             

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            家禽產業可持續發展、未來的挑戰

            GeorgeTice

            美國禮來動保國際市場準入高級總監 

            (一)、肉雞產業可持續模式的重要性

            1.發生了哪些改變?——進入到可持續發展階段,為何可持續發展在當代農業中成為如此重要的焦點?

            ·人口在30年內從70億激增到90億

            ·中產階級的快速增長——更多的蛋白質需求

            ·目前對資源的過度利用——不可持續

            ·未來的挑戰=在不過度利用地球資源的前提下養活90億人口

            2.什么是可持續發展,可持續農業是指按以下方式高效產出安全、優質的農產品

            ·保護自然環境(環境可持續性)

            ·保護農民、從業人員和當地社區的社會和經濟條件(經濟的可持續性)

            ·保證農場動物的健康和福利(社會/倫理的可持續性)

            3.肉雞腸道健全和可持續發展

            · 為什么家禽產業是可持續的?—— 效率

            ·什么是I2 —— 腸道功能的最佳狀態

            ·請思考腸道的功能

            4.良好的腸道健全帶來哪些好處

            ·保持腸道健全的好處

            ·更好的把營養轉化為能量和用于生長

            ·更少的能量用于維持的修復

            · 可以把腸道健全當做是肉雞生長表現的核心發動機

            ·但是也影響其他方面的可持續性——福利

            5.為什么腸道健全對于可持續性十分重要?

            ·環境方面---更好的腸道健全意味著更高效的生長表現—用更少的資源(飼料/水/熱)更快上市(更少的碳排放)??赡芨俚呐c腸炎和墊料潮濕相關的治療或措施。

            ·經濟方面—同樣用更少的資源實現更好的FCR和生長,意味更好的收益率( Novometrix 數據)

            ·動物福利方面--肉雞腸道更健康、雞舍環境和墊料更好、更少的爪部皮炎。更少用于腸炎的藥物治療

            6.禁用AGP后細菌性腸炎重新出現

            · 家禽禁用AGP后——不可避免的影響維生素菌群,導致細菌性腸炎,細菌性腸炎是腸道健全諸多挑戰因素中的一種

            8.壞死性腸炎病理學

            ·在世界范圍內的家禽生產區域廣泛存在

            · 通常影響2~5周齡雞只

            ·表現出臨床型和亞臨床型

            · 由產氣莢膜梭菌產生的一種毒素引起的

            9.產氣莢膜梭菌的作用機理

            ·產氣莢膜梭菌過度繁殖并產生強毒素

            ·產氣莢膜梭菌附著在腸道絨毛尖端并使固有層裸露

            ·壞死性的α毒素會造成損害

            ·從腸道中被吸收的毒素會進入血液循環系統并引起毒血癥/死亡

            10.壞死性腸炎的后果:

            ·消化和吸收功能下降導致:

            ·體增重減輕

            ·飼料轉化率增加

            ·膽管肝炎

            ·死淘率上升

            11.UK經驗:在1999年UK肉雞禁用AGP之后,導致

            ·英國在一家企業停用AGP后,整個產業停用AGP,超市也主動禁止AGP

            ·在短期內AGP用量減少4噸

            ·老問題重新出現

            · 菌群紊亂、壞死性腸炎、膽管肝炎、廢品率上升,而且,治療抗生素用量增加。

            12.法國經驗:禁用AGP后的結果

            ·2000年肉雞行業AGP禁用后

            ·治療性抗生素增加

            ·禁用AGP后,治療抗生素用量提高50%

            13.應對AGP禁用的挑戰,聚焦于根本原因

            ·AGP禁用可能導致腸道健全受損,細菌性腸炎增加—一些動物需要治療

            ·什么是致病性因素?什么是誘發因素?

            ·可以用其他方式控制這些觸發因素嗎?

            · 歐洲策略——從腸道健全的觸發因素上,我們可以控制什么?

            14.壞死性腸炎風險因素

            ·任何刺激因素都會導致腸道上皮細胞受損,球蟲病高含量的小麥或大麥型日糧—— 粘性消化物飼料原料組分和/或飼料結構

            ·動物性蛋白,破碎,儲存損耗并發免疫抑制類疾病 霉菌毒素

            ·應激:高飼養密度,環境,生長過程趨化性,作為宿主細胞損傷信號的化學物導致適合產氣莢膜梭菌繁殖的厭氧環境

            15.行業的反應—需要關注的方面

            ·雞只良好的開始–通過讓雞只盡早的采食飼料提高腸道的發育- 盡快的將雛雞運輸至農場

            ·現代肉雞對于營養高度敏感 – 采用來源更加連續的蛋白和質量更好的原料

            ·通過粉碎谷粒來改善消化物的黏性(風險因素)–調整谷物粒徑使得肌胃更充分的工作–分泌物增加

            ·控制霉菌毒素-加強篩選和使用吸附劑

            16.主要聚焦減輕球蟲對腸道健全的影響

            ·肉雞群體可能在某些階段遭遇球蟲病,從腸道健全角度看,這意味著什么?

            ·球蟲病破壞腸道細胞,刺激產生粘液--為魏氏梭菌的增殖提供完美環境(潛在致病菌)6

            ·每一個完成生命周期的球蟲將會造成腸道上皮細胞的損傷。失去吸收表面積(直接影響)

            ·進一步的后果-炎癥、粘液、腸炎…(間接影響)

            17.球蟲病的控制

            ·環境管理經常在球蟲控制中被忽視,球蟲在環境中度過部分生命周期

            ·請考慮墊料,清理和消毒,空舍時間—在進雞之前和養殖過程中有哪些措施可以降低球蟲壓力?

            ·切記——干燥殺死卵囊

            ·控制球蟲,進而保護腸道健全,需要在環境控制、雞只免疫力和穩定適當的治療方案之間尋求平衡

             ·我們知道,球蟲病普遍存在是腸道紊亂-菌群失衡-壞死性腸炎等問題的一個主要的觸發因素,所以,如果更好的控制球蟲,會帶來哪些影響?

            18.甲基鹽霉素+尼卡巴嗪方案在英國的應用情況

            ·甲基鹽霉素和尼卡巴嗪組合獨特的協同作用–高效的并且耐藥性風險很低因而可以長期使用

            ·在控制球蟲病的同時使雞只確保雞只接觸到球蟲–對于雞只建立免疫力非常重要

            ·通過保護高挑戰階段的腸道健全從而確保雞只的腸道健全

            ·在禁用AGP后在細菌性腸炎的挑戰下絕大部分/全部的一條龍企業的生產者將甲基鹽霉素+尼卡巴嗪方案的使用從14日齡轉用到24日齡(平均)

            ·很多肉雞生產者發現延長使用甲基鹽霉素+尼卡巴嗪方案到挑戰高峰之后和長期使用可以獲得清晰地的收益

            ·腸道不穩定性因素? Necroticenteritis disappeared 壞死性腸炎消失

            ·通過保護腸道健全-使用甲基鹽霉素+尼卡巴嗪方案可以獲得優異的生產績效

            ·大部分/全部客戶都使用過甲基鹽霉素+尼卡巴嗪方案-現在在英國前期料和中期料的市場份額中占90-95%

            ·絕大部分客戶再也未移除甲基鹽霉素+尼卡巴嗪方案–長期穩定使用

            19.關鍵經驗:變化的影響

            ·在做決策時要考慮到可持續發展的各個維度

            ·采用某個產品/流程的目的和可能帶來的好處

            ·某個改變或停用將會帶來哪些影響?這些后果是否可以通過其他方式來管理?

            · 請考慮到根本原因和上游因素

             

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            構建母豬“健康城墻”的營養策略  

            ——溶菌酶二聚體母豬健康應用案例

            沈水寶

            廣西大學動物科學技術學院副教授

            廣西飼料工業協會會長

            一、 問題的提出

            1.金豬之年迎來最大挑戰——“非洲豬瘟”,“非洲豬瘟”讓我們重新思考中國生豬產業之痛

            2.中國生豬產業痛點:不成體系(中國養豬行業調研報告,2017年)

            ·從業者素質不高:一線養殖人員多數50歲以上;80%文化水平集中在中學以下;培訓機制和激勵機制缺乏。

            ·管理方式落后:牧場養豬基礎數據缺失;生豬產業大數據缺失;經驗管理多于數據管理。

            ·信息不對稱:市場交易信息不對稱;缺乏系統性電子記錄;產品質量缺乏追溯體制。

            ·融資成本高:支付成本高,征信缺失;獲取融資成本高、難度大;資金成本多數年息10%。

            ·交易成本高:生產資料依賴2-3級經銷商;生產資料流通加價10%以上;生豬屠宰流通成本100元/頭。

            ·生產成本高:生豬成本高于歐美10%以上;變動成本占到養殖成本的45%;人工成本年增長8%以上。

            3.  過去,從技術層面看養豬業至少三大痛點:

            ·效率與成本、疾病風險、環保壓力,非洲豬瘟是整個養豬業的災難,技術似乎已經不值得一提。但是,我們心中都會有一個強烈的念頭:豬健康就好。

            4.  我們關注過動物健康嗎?

            ·我們希望豬生產性能越高越好(多生、快長、少死……)

            ·我們不希望豬住的太好:水深火熱、臭氣熏天……反正豬身上臟了,水一沖了之。

            ·聽說有傳染病來了,各種消毒水、消毒藥全來了……

            ·一生下來就開始吃各種各樣的藥(抗生素)、打各種各樣的針(疫苗),美其名曰:預防保健。

            5.如何保障動物健康?

            ·吃得好:清除有害因子(病原、抗原和毒素)。

            ·腸道好:構建和維護動物腸道健康(優勢有益菌群與強健腸道細胞結構完整與功能正常)。

            ·易吸收:優質新型日糧(清潔、低排和消化吸收好)。

            ·動物有福利:農場健康系統。

            ·細胞有活力:動物的抗病力(細胞結構完整與功能正常)。

            6.什么是動物健康?

            ·百度上沒有確切的說法。

            ·神一般的回答:最健康的動物,是蒼蠅。在細菌最多的地方娛樂、進食、養寶寶,自己不生病,寶寶也不生病。換做其他任何動物,誰能有蒼蠅健康?

            ·達到動物健康的四個層次

            頭腦健康(人的正知正見,正確理念)

            環境健康(命運共同體,硬件與軟件)

            投入品健康(飼料營養與飲水)

            動物健康(生理、心理正常狀態)    

            7.不通則“痛”:解痛之道在于正知正見(理念)

            ·什么是???動物結構參數發生變化叫?。ㄎ麽t);動物的生命狀態發生變化叫?。ㄖ嗅t)。非生命體結構是分子、原子等,而生命體結構的基本單元是細胞。只要把細胞功能維護好,將生命活動調到正常,所有的病都會自動消失。

            ·集約化條件下,疾病=動物生理機能失常+外來致病因子(如病毒)+繼發致病因子(如細菌,寄生蟲等)

            9、對傳染病防治的系統思維:

            ·傳染源:控制流行病學調查

            ·傳播途徑:切斷生物安全環境控制

            ·易感動物:保護加強和維護正常生理機能

            10.動物健康 :治標還是治本?

            ·治標:抗生素、特異性免疫(細胞免疫和體液免疫)

            ·治本:維護正常生理機能,強化生理屏障(非特異性免疫)

            11.問題的提出:向內求(反求諸己)

            ·動物健康,從根本上入手(生物自身防控體系)

            ·第一道防線:皮膚、黏膜、分泌物、微生物平衡系統

            ·呼吸系統、消化系統、生殖系統、皮膚系統等

            ·第二道防線:非特異性免疫,炎癥反應 、滅菌蛋白、吞噬作用

            ·第三道防線:特異性免疫,就是體液免疫和細胞免疫

            二、動物的健康城墻

            1.動物的“健康城墻”是什么?——非特異性免疫系統

            ·組織屏障(皮膚粘膜系統、血腦屏障、胎盤屏障等)

            ·正常微生物菌群(腸道、呼吸道、生殖道等)

            ·固有免疫因子(溶菌酶、干擾素、補體等)(環境、防疫)

            ·固有免疫細胞(吞噬細胞、中性粒細胞等)

            2.例如:益生菌占位效應(養好豬腸道)

            3.溶菌酶是動物固有的“健康城墻”  (非特異性免疫因子):

            ·動物長期進化過程中獲得的遺傳特性,是天然免疫力,與生俱來的。

            ·對所有病原微生物最快速、最穩定、最廣泛的殺滅或清理,是防疫第一道屏障。

            ·是保障動物健康最基礎、最根本、最重要、最強大的免疫力。

            ·現代養殖動物生產因環境、生產強度和遺傳改進等原因,非特異性免疫需要維護和加強。

            三、母豬“健康城墻”的營養策略

            1.現代豬場經營盈利的關鍵點:

            ·核心在于母豬的生產水平提高和商品豬均攤成本的降低

            ·提高MSY  → 降低商品豬均攤成本  → 提高盈利能力

            2.營養強化理念—— 關注生命早期營養

            ·新型清潔日糧+優質纖維+功能脂肪酸+大豆肽 +完全化有機微量元素+貝塔-胡蘿卜素+生物素+HYD3+鉀補充劑+溶菌酶二聚體+。

            3.母豬“健康城墻”營養策略的關鍵目標(獲得更多的PSY且均勻度好、活力強)

            ·重視后備母豬的選擇與營養策略

            ·使用年限及終生成績(6-8窩多而健康的仔豬)

            ·根據最佳使用年限飼喂

            ·后備母豬的飼喂(營養控制、配種體重/月齡等)

            ·預防跛腿(種豬、選擇、環境、營養、管理等)

            ·預防胃潰瘍(飼料形態、粉碎度等)

            ·妊娠母豬的飼喂政策

            ·最佳著床和胎兒生長

            ·泌乳母豬的飼喂政策

            ·泌乳期的營養可以決定下一胎的仔豬數

            4.衡量母豬營養策略:初生重(育肥性能的基礎)

            ·范圍:1.2-1.6kg

            ·無仔豬<1kg

            ·初生重的重要性

            ·與育肥性能相關

            ·均勻度的重要性

            ·最優化豬流(pig flow),人力成本最低

            ·很少需要寄養

            ·均勻度好表現在:產仔數、初生重、斷奶重、屠宰重、胴體品質

            5.衡量母豬營養策略:仔豬均勻度

            6.衡量母豬營養策略:  仔豬活力(器官發育)

            7.母豬“健康城墻”的營養策略:

            ·從后備母豬開始,重視生命早期營養

            ·基礎營養力求精準,提供營養的原料力求新鮮、清潔

            ·高度重視功能營養素:纖維素、功能脂肪酸、小肽、有機微量元素等

            ·高度重視健康維護營養素:溶菌酶二聚體、天然草本精華等

            四、“健康城墻”在母豬健康上的實踐

            1.“健康城墻”(溶菌酶二聚體)在母豬健康主要發揮五大作用:

            ·組織損傷修復:炎癥的預防與修復

            ·激活相關非特異免疫因子:形成“集團軍作戰”

            ·減少營養物質的消耗:生產性能改善與提升

            ·維護腸道菌群的平衡:腸好,健康有保障

            ·改善母豬健康度和提高仔豬均勻度與活力:種在,養殖的未來就在

            (一)、快速促進損傷組織修復:

            1.對炎癥的再認識:炎癥,就是平時人們所說的“發炎”,是機體對于刺激的一種防御反應,表現為紅、腫、熱、痛。炎癥,可以是感染引起的感染性炎癥,也可以不是由于感染引起的非感染性炎癥。通常情況下,炎癥是有益的,是機體的自動的防御反應,但是有的時候,炎癥也是有害的,例如對機體自身組織的攻擊、發生在透明組織的炎癥等等。

            2.炎癥“急性期”和“慢性期”:

            淺表炎癥明顯可見紅、腫、熱、痛四方面癥狀。深部臟器發生炎癥時,或許只感到疼痛和(或)發熱。有時觸診可見臟器腫大等等。

            (1) 血管擴張,血流量增多,淺表處可見紅及熱。

            (2) 血管通透性增加。水漏入,產生水腫。

            (3) 多形核細胞在炎癥發生處集結,產生疼痛因子,造成刺激感覺疼痛。

            (二)、激活相關非特異免疫因子,“集團軍作戰”

            ·免疫屏障:在機體各粘膜層能分泌具有高度穩定性的IgA、SIgA抗體及表面活性因子IGF-1的活性,而發揮阻止病菌入侵和中和毒素作用,降低腹瀉發生。

            ·吞噬作用:在細胞水平上,形成大量巨噬細胞、中性粒細胞、 SIg均具有強大的吞噬病菌。

            ·體液作用:在血液,各種分泌液與組織液中含免疫球蛋白IgM、 IgG這些抗體的防御目標是各種外來病原菌。 

            ·抗病過程中動物的自身免疫系統是主體,其他各類抗感染藥物是輔助。

            五、結論

            1.溶菌酶二聚體在母豬營養應用的技術思路

            ·種豬健康:養豬效率提升(提高健仔數)

            ·構筑動物“健康城墻”,不使用抗生素:通過強化動物非特異性免疫,維護細胞正常機能

            ·動物全面健康、食品安全:“治本” 而不停留在“治標”。

            總結
            ·養豬業的痛點主要是效率與成本問題,而產生痛點的根本原因在于理念不通,即缺乏正知正見。

            ·良好的養豬效益關鍵在于母豬效率的提升,而效率提升的前提是母豬健康。

             

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            日糧添加低聚木糖對母仔豬生產性能的影響

            鄧近平研究員

            華南農業大學動物科學學院

            一、我國生豬產業現狀

            1、畜牧業是我國支柱產業之一,養豬業已經成為畜牧業的主打產業,事關國計民生!我國是世界養豬大國和豬肉消費大國,占全球50%以上。

            2、我國生豬產業發展處于轉型升級的關鍵時期

            3、我國生豬產業面臨的主要問題

            (1)飼糧資源短缺且利用率低下,已成為制約生豬產業發展的第一大瓶頸。飼料原料的長期大量進口將威脅我國糧食戰略安全!同時需要加大傳統

            動物營養研究和成果的推廣力度,提高已有原料利用率并開發非糧飼料資源。

            (2)抗生素殘留等導致動物性產品安全問題,以及產品品質下降,成為我國生豬產業走向國際化的又一瓶頸。2016年5月21日,世界衛生組織發表文章,呼吁應對全球耐藥感染問題,并援引《全球抗菌素耐藥回顧》報告及建議,指出中國當前抗生素用量約占世界的一半,如不采取有效措施,到2050年,抗菌素耐藥每年會導致100萬人死亡,可累計造成20萬億美元的經濟損失。

            (3)生豬產業的排泄物、廢棄物以及重金屬對環境所帶來的問題已成為畜牧業可持續發展的社會問題

            (4)非洲豬瘟將改變生豬產業格局

            4、養豬生產中尚存在的問題

            ·仔豬:初生重和斷奶重低、斷奶應激腹瀉嚴重、生長發育遲緩,成活率低

            ·仔豬健康水平嚴重制約著教槽料和保育料的轉化。

            ·妊娠母豬: 胚胎、胎兒死亡率高;產仔率、仔豬成活率低;便秘、隱性乳腺炎高發

            ·泌乳母豬:采食量低、泌乳能力差;子宮內膜炎高發;發情延遲、不能按時受孕

            ·妊娠和泌乳母豬的營養與體況,嚴重制約著仔豬健康生長。

            5、生豬產業未來發展方向:面向世界前沿、國家重大戰略需求與國民經濟主戰場,圍繞生豬產業可持續健康發展需要開展相關的研究工作。

            二、低聚木糖的物化特性、功效及機制

            1、低聚木糖簡介

            低聚木糖,又稱木寡糖,主要是由2~7個木糖分子以β-1,4糖苷鏈組成的混合性低聚糖,低聚糖構成主要以木二、木三、木四糖為主。分子式: C5nH8n+2O4n+1分子量: 132n+18 (n=2-7)

            分子量范圍: 282-942。存在于木屑、秸稈、秕殼、稻草、玉米芯、甘蔗等富含半纖維素的植物中。

            2、低聚木糖的物化性質:

            ·甜度:甜味純正,類似蔗糖,木二糖=40%蔗糖,50%低聚木糖=30%蔗糖,可作為理想功能性甜味劑。

            ·黏度:低聚木糖漿液的黏度很低,隨溫度升高而迅速降低。

            ·水分活度:可降低水分活度,較其他寡糖不易吸潮返潮。

            ·穩定性:酸穩定性、熱穩定性明顯優于其他低聚糖。優良的穩定性可抵抗胃酸和宿主酶的破環,更適于飼料加工。

            3、低聚木糖的生理功效

            A、低聚木糖在刺激腸道蠕動、抑菌、腸道免疫等方面具有重要的生理作用

            ·低聚木糖可促進胃腸道蠕動,增加糞便中的水分,改變大便形態,防治便秘。

            ·產生短鏈脂肪酸和抗菌物質,降低腸道pH 值,抑制病原菌生長。

            ·通過磷脂酸與腸上皮細胞結合,與其它厭氧菌共同形成具保護作用的生物膜屏障。

            ·誘導動物腸道粘膜免疫反應,提高機體免疫力。

            B、特異性促進雙歧桿菌增殖,被譽為“超強雙歧因子”

            ·雙歧桿菌能合成B族維生素、煙酸和葉酸并促進其吸收利用。

            ·雙歧桿菌可提高鈣、銅、鐵、鎂等礦物質離子的溶解度,促進其吸收利用。

            4、低聚木糖的改善腸道微生態機制

            低聚木糖改善腸道微生態平衡的雙屏障學說:

            ·生物學屏障:選擇性地促進結腸雙歧桿菌等有益菌增殖,增加有益菌在腸黏膜上的定植;競爭性地與病原菌表面外源凝集素(或糖結合蛋白)結合,減少病原菌與腸上皮細胞受體結合,使病原菌失去致病力。

            ·化學屏障:增加的有益菌代謝產生短鏈脂肪酸和抑菌物質,降低結腸pH值,破壞有害菌生長條件,抑制有害菌生長代謝,減少內毒素和有害代謝物產生,維持腸道微生態平衡。

            ·改善營養物質代謝,促進營養素吸收利用

            6、低聚木糖的抗病機制

            ·增強機體免疫力和抗氧化功能

            實驗結論

            1、低聚木糖可用于母豬改善繁殖性能及仔豬改善生長性能。

            2、低聚木糖可以改善母、仔豬腸道健康。

            3、母豬和仔豬連續使用低聚木糖可使仔豬獲得最佳的生產性能。

             四、低聚木糖在養殖中的應用

            1.低聚木糖在養豬生產中的應用,低聚木糖解決養豬生產中的實際問題:

            預防仔豬腹瀉、提高成活率、緩解母豬便秘、縮短產程、提高免疫力,增加效益;減排、改善養殖環境

            2.低聚木糖在養殖中的應用范圍

            ·雞、鴨:降低料肉比、減少腹瀉、提高成活率,延長產蛋高峰期,減少氨氣排放。

            ·豬:緩解母豬便秘、仔豬腹瀉拉稀。減少死亡、提高日增重

            ·水產:提高生長性能;降低餌料系數;提高免疫力;增加消化酶活性

            ·反芻:提高免疫力,減少疾病發生。

            ·寵物:減少腹瀉拉稀、提高機體免疫力。改善毛皮顏色,促進鈣吸收。

            3.低聚木糖在養殖中的應用途徑

            ·與活菌制劑、酶制劑、酸化劑、中草藥復配

            ·與微量元素、維生素、氨基酸復配

            ·直接飲水、拌料用于養殖一體化企業

            ·用于核心料、預混料、全價料

            ·與治療性藥物配合使用

            4.低聚木糖在綠色養殖中的應用前景:

            現代化畜牧行業正朝著綠色、健康、高效方向發展,低聚木糖作為一種高效益生元具有多種營養生理功能,穩定性高、配伍性好、無污染、無殘留,是無抗飼料配方的理想選擇,可為動物健康養殖和食品安全保駕護航。

            今后研發與推廣應用需要注意的問題:

            系統評價不同生理階段、日糧配方和飼養條件下低聚木糖的適宜添加劑量和添加方式(途徑、時間),不同低聚木糖產品與其他抗生素替代品的配伍比例與效果。

            建立合理的、針對性強的效果評價指標體系,加強作用機制探討


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             腸道宏基因組視野下飼用替抗產品作用機制研究

            曾 建 國

            湖南農業大教授/博導

            中獸藥湖南省重點實驗室主任

            獸用中藥資源與中獸藥創制國家地方聯合工程研究中心主任 

            一、研究背景

            1.全球禁抗、大勢所趨,市場迫切需要安全、有效、可控的“飼用替抗”產品,植物源產品是可能的飼用抗生素替代品開發方向

            2.飼用促生長抗生素(AGPs)作用機制不明晰

            2.1AGPs可能的作用機制

            ·抗菌,即對腸道菌群的直接作用→節約養分;

            ·減薄腸壁和絨毛固有層→增強營養消化率;

            ·減少機會病原菌和亞臨床感染;

            ·降低機體免疫應答水平→節約養分;

            ·抗炎???

            2.3抗炎--可能是AGPs促生長主要機制之一

            ·抑制了先天性免疫反應,這種相關的生理效應將下調炎癥反應。

            ·不同物種動物炎癥信號通路和免疫受體一致性—多物種性。

            ·AGPs均具有一定抗炎性,沒有抗炎性的抗生素也無促生長作用。

            ·乙酰水楊酸、SCFA、多酚等具有抗炎活性的物質也具有類似AGPs促生長效果。

            ·降低腸道炎癥水平,可以影響(調控)腸道生物學結構和微生物菌群。

            3.天然生長促進劑(NGPs)替代抗生素生長促進劑(AGPs),全面禁止使用飼用抗生素,國家需做好技術和產品的儲備

            3.1NGPs主要來源與分類

            ·植物功能成分:天然植物中具有一定效用的物質,比如次生代謝產物生物堿類,萜類,酚酸類等。

            ·生物堿:一類含氮有機化合物。大多有著復雜的環狀結構,氮原子結合在環內;多呈堿性,可與酸成鹽;多具有顯著的生理活性。

            ·萜類:一類由甲戊二羥酸衍生而成,如精油這種存在于植物內的具有揮發性、可隨水蒸氣蒸餾、與水不相混溶的油狀液體的總稱。

            ·酚酸類:酚類和植物有機酸等功能成分

            其它:如黃酮類等多種功能成分

            4.腸道微生物宏基因集2010-2018:自2010年以來,通過對數百個樣品進行大規模測序,已經逐漸建立了人、小鼠、豬、狗和雞的腸道微生物宏基因集,每個基因集包含數百萬個非冗余基因,為研究這套宿主共生“第二基因組”的功能奠定了基礎。

            二、研究啟示

            1.“整腸、抗炎、促生長”AGPs替代技術

            ·“整腸”:指調控腸道菌群和維護腸道(小腸絨毛)的完整性。研究方法:構建靶動物腸道菌群宏基因集大數據,基于宏基因組技術開展靶標類組分與腸道菌群互作和影響菌群代謝的研究,詮釋菌群調控機制;研究目標物質對受損小腸絨毛修復或促進絨毛生長,促進免疫因子的大量釋放,從而提高機體的抗病能力。

            ·“抗炎”:具有血管系統的活體組織對損傷因子的防御性反應稱為炎癥。炎癥將消耗動物生長能量的30%?;谑称吩答B殖動物生存時間相對較短,只要能在屠宰前防止炎癥發生,從而保障動物生長性能不受影響。

            ·“促生長”:通過改善消化及營養吸收器官腸道的健康,降低炎癥發生率,從而保證達到“促生長”的目標。往往通過飼料轉化率(FCR)來表征。

            1.1“整腸、抗炎、促生長”AGPs替代技術運用

            ·基于“整腸”(腸道菌群有益調節)、“抗炎”(減緩動物腸道的炎癥發生)再通過評價生長性能達到“促生長”的效果,再通過這套組合技術設計開發新的飼用抗生素替代產品或復配組合技術。

            ·重點從富含精油和酚酸類化合物中藥中尋找抗氧化應激調節腸道菌,達到減少疾病,促進動物生長,提高飼料報酬的目的、飼用植物提取物進行復配技術達到飼用無抗的目的。

            ·中獸藥藥物飼料添加劑開發:從富含如生物堿等中藥材中開發調控腸道、抗炎并具促生長功能的新獸藥藥物飼料添加劑。


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            植物精油無抗養殖與動物腸道健康研究進展

            武瑞教授

            黑龍江八一農墾大學 

            一、研究背景

            1.飼用抗生素使用誤區:當前,人類自身使用抗生素和養殖業使用抗生素都存在一定的誤區,致使抗生素濫用現象嚴重。

            2.國內無抗時代

            ·2015年11月,國務院提出要推動畜牧業“環保、健康、安全與高效”,畜牧業從追求“數量”向更加重視“質量”,以滿足人民日益增長 “健康、安全、美味”畜禽產品的需求

            ·2016年11月,農業部2428號公告停止硫酸黏菌素用于動物促生長

            ·2018年7月,飼料“減鋅令”正式實施,《飼料添加劑安全使用規范》中規定,仔豬斷奶后前兩周的飼料中氧化鋅上限將限制在1600mg/kg(以鋅元素計)以內

            ·2020年,國家將會全面禁止藥物飼料添加劑在飼料中的添加使用

            二、無抗養殖與植物精油

            1.無抗養殖添加劑

            ·益生素、微生態制劑:活菌制劑,不耐熱、易滅活、生物活性低

            ·寡聚糖、化學益生素、酸化劑、抗菌肽、酶制劑:綠色無殘留、但作用方式單一

            ·植物提取物:含有黃酮、多糖、寡糖、有機酸等,多能性

            ·植物精油:綠色無殘留、性價比高

            2.植物精油來源

            ·香草類:薰衣草、迷迭香、百麗草

            ·唇形科:牛至、羅勒、薄荷

            ·調味類:八角茴香、豆蔻、肉桂皮

            4.傳統植物精油缺點:揮發性強、易氧化、適口性差、抗菌作用局限

            5.包被植物精油

            ·采用微膠囊包被技術降低植物精油的揮發性!

            ·采用微膠囊包被技術使植物精油不被氧化!

            ·進行異味修飾消除它對適口性的影響,添加誘食成分提高動物的采食量!

            ·采用乳化增溶技術,促進腸道吸收,在機體組織中發揮抗菌及抗氧化作用!

            三、植物精油與腸道健康

            1.植物精油的抑菌機理:

            ·增加細菌細胞壁通透性

            ·促進細菌細胞壁降解

            ·改變質子動力勢能

            ·改變細菌能量和離子代謝活動

            ·影響菌膜脂肪酸成分

            ·影響菌體膜蛋白

            ·抑制菌體感應系統

            2.動物腸道健康的重要性:腸道是動物機體最重要的消化器官之一,也是體內最大的免疫器官,各種營養物質主要在此吸收轉運,經由腸道感染病原微生物是引起動物死淘的重要原因。因此,開發有效措施促進動物腸道健康是畜牧獸醫領域的研究熱點。

            3.腸道屏障結構:物理屏障、化學屏障、微生物屏障、免疫屏障

            四、研究內容與結果

            1.對腸黏膜形態的影響

            ·與添加硫酸粘桿菌相比,添加包被牛至油對產蛋雞腸道黏膜成熟腔上皮細胞有活性效應,可以提高小腸絨毛的高度及降低隱窩的深度,提高絨毛高度/隱窩深度(V/C)的比值,表明包被牛至油可提高蛋雞腸道對營養物質的吸收能力。

            ·與添加硫酸粘桿菌相比,添加包被牛至油可提高產蛋雞腸黏膜杯狀細胞分泌黏蛋白的含量和上皮內淋巴細胞數量,降低腸黏膜中肥大細胞數量,表明包被牛至油可以調節蛋雞腸黏膜物理屏障和免疫屏障功能。

            小結

            ·維持腸黏膜完整,提高腸絨毛的高度及增加隱窩深度,從而增強營養物質的吸收,增強腸道機械屏障

            ·促進腸道酶的活性與營養物質的消化和吸收,提高上皮細胞數量,進而促進黏蛋白、抗菌肽等化學成分的分泌

            ·通過殺死有害菌,促進有益菌增殖,優化腸道微生物菌群環境,構成腸道微生物屏障

            ·血清抗氧化功能分析表明,其能夠清除體內氧自由基

            ·有增加上皮內淋巴細胞的作用,構成腸道免疫屏障

            思考:

            沒有絕對完美的無抗保健產品,最好的醫生是免疫,藥物只發揮輔助作用,營養是免疫的基礎,動物健康養殖領域仍然存在太多的末知和變化,現在最大的問題是基礎研究的局限性和不徹底,飼料添加劑新產品開發的急功近利,以及全產業鏈的共同利益思維。當研究人員發現某種添加劑的正向功能后,殊不知它可自能還存在著負向作用,需要時間和實踐檢驗。為什么食源性疾病和藥源性疾病頻發?如何在畜牧業高質量發展的新時代,滿足消費者多元化需求,實現精準營養調控,通過循證醫學實現精準醫療,科學評估抗生素替代新產品的功能和風險意義重大。

             

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             生物技術在農牧中的應用與思考

            周櫻

            武漢新華揚生物集團副總裁

              

            1.酶制劑四問:

            ·沒有什么用?

            ·有什么用?

            ·有多大用?

            ·怎么樣用?

            2.通過08年畜牧熱詞以及18年畜牧熱詞相結合,引發思考:

            2018年畜牧熱詞

            原料飛漲——23%   中美貿易戰——原料價格波動   

            雪災——畜禽死亡,飼料停產  非瘟——養殖重創  

            政府扶持——豬賤傷農   禁抗

            三聚氰胺——食安  減鋅

            自配料——商品料  低蛋白日糧

            ·思考:我們飼料工業會不會從傳統飼料走向飼料4.0(生物飼料)

            3.酶制劑:植酸酶;

            (1)植酸酶除了釋放鈣磷,還有什么確切的作用?

            通過日糧中添加植酸酶對生長豬腸道微生物區系的影響研究發現:

            ·對照組的瘤胃菌科兩個屬顯著高于酶制劑族,而這兩個屬主要參與生物氫化功能,限制不飽和脂肪酸,向動物產品中轉化的效率

            ·植酸酶降低了瘤胃菌屬的含量,可以促進UFA向動物轉化,提高生產性能和腸道健康

            ·植酸酶可降低Oscillospira菌,該菌與減肥密切相關,一次植酸酶抑制減肥菌,提高生產性能。

            ·植酸酶顯著提高collinsella菌,該菌主要功能是產生短鏈脂肪酸促進上皮細胞增殖,維護腸道屏障。

            4.酶制劑:NSP酶

            ·飼料中添加NSP酶,除了提高營養物質消化率、改善動物健康,提高生產性能;提高飼料資源開發利用外還有其他方面的作用嗎?

            ·試驗得出:NSP酶還影響著微量元素的吸收和沉積走向

            5.存疑討論的功能

            ·酶制劑:應對低蛋白日糧,多低?動物蛋白和植物蛋白真能完全替代?

            ·微生態:顯著改善生長性能,多顯著?

            ·發酵料:生物處理的極限在哪里?

            通過以上問題結合實驗數據展開了探討,希望通過生物技術實現:

            ·更好的生產性能:挖掘原料價值

            ·更佳的經濟效益:分析健康背后的邏輯

            ·可見可量化的改善:提供系統解決方案

            白色生物技術,正在改變世界


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            母子一體化關鍵調控技術

            呂繼蓉博士

            成都大帝漢克生物科技有限公司副總經理

            一、中國養豬生產現狀

            中國用占世界19的人口養了占世界56.6%的豬,中國豬肉消費占全球的49.9%,在中國CPI指數中,豬肉價格的影響指數占30%,占了CPI指數的8%,產值1.3萬億,母豬PSY2018年達到20.2頭,但是由于非豬豬瘟影響,在2019年母豬存欄頭數在2973萬頭,中國目前每窩產仔數在12.1頭,每窩活產仔數10.1頭,窩產斷奶仔豬數8.8頭,蛋奶存活率88%,年產仔豬數20頭;

            二、母子一體化的意義

            定義:根據母豬、仔豬特定生理階段,圍繞母豬、仔豬間的相互關聯而進行的系統化工程

            提高經濟效益:仔豬 出生差一兩,斷奶重差一斤,上市時差十斤

            母豬的關鍵性能指標PSY\非生產天數\產活仔數)

            母子一體化的意義

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            三、母子一體化的根基后備母豬

            后備母豬初生體重對繁殖性能的影響:

            后背母豬初生重大于等于1.58公斤,初情日齡提前18天左右,排卵數增加2.4個,胚胎存活率提高14%左右;

            后備母豬的關鍵指標

            1、配種時間:2-3個情期

            2、配種日齡:220-270

            3、配種體重:130-140kg

            4、配種背標厚度:P2:18-20mm

            5、催情補飼:配種前兩周

            6、初情日齡:180-210

            四、母子一體化之基礎-妊娠母豬

            妊娠母豬的關鍵營養

            在妊娠早期飼喂水平不同對血漿黃體酮和胚胎的成活率影響不同,通過限飼胚胎的成活率要高于非限飼的母豬;

            在妊娠后期,適當提高飼喂量,仔豬的日增重要高于正常飼料的母豬,同時斷奶-發情的間隔時間也會縮短;

            妊娠母豬母子一體化關鍵指標

            1、體況:正常3分,過廋:增加300g/天,過胖:降低300g/

            2、65天背膘:16-18mm;正常:采食2.26kg,背膘低4mm,增加采食600g/

            3、母豬重:增加一胎,約多40公斤;140公斤:采食2.1公斤,增加200

            4、溫度:適宜18-20度,每低3度,后備母豬140g/天,經產母豬200g/

            妊娠母豬要適當添加纖維對母豬的生產性能有顯著提高(每日NDF攝入量在220-365g,可以顯著改善母豬的繁殖性能,提高初生窩重和斷奶窩重,可以緩解母豬的便秘;高纖維飼糧能夠改善母豬的分娩和繁殖性能)

            另外:妊娠母豬的胃要特別注意(纖維含量、飼料粒徑2mm的要大于50%以上、料型為粉料、蛋白水平不能偏高)

            五、母子一體化的關鍵技術-哺乳母豬

            高產母豬的母乳量

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            關鍵指標:

            泌乳力和泌乳量

            1、182kg每天泌乳11公斤,DM18%;

            2、提升泌乳量:要提高營養濃度,

            3、NRC2012關于高產母豬的需能量和氨基酸需要當采食低時,相關濃度隨之提升;

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

            4、消化能3.46Mcal/kg,Lys比例從0.95%-1.3%,發現由于頭胎母豬采食低10-15%,加上自身體重動員少,所以Lys的每天需要量和濃度高;

            5、日糧蛋白質從12-18時,母豬體重增加6.4kg,小豬斷奶體重增加到6.8公斤,同時發情間隔縮短,產仔數和活仔數提高;

            6、環境溫度在29度時,母豬日采食量比22度時增加42.4%,仔豬日增重增加22%

            吮乳反射:

            1、催產素----刺激乳腺導管肌上皮細胞收縮排乳。

            2、乳豬吮乳時,刺激傳入腦區,引起下丘腦活動,進一步促進神經垂體呈脈沖性釋放催產素。

            3、前5對乳頭泌乳力強,弱仔3-4對寄養

            水的需要

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            乳的營養

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            不同來源的脂肪對母豬乳脂率不一樣,可以適當添加動物油脂,可以提高斷奶窩重和仔豬成活率;

            風味鏈接:飼喂奶酪風味斷奶仔豬采食量比對照組提升40%,說明仔豬對奶酪風味有偏好;同時斷奶仔豬對乳香的平均采食次數比對照組相對增加119.5%,采食時間相對增加109.5%,差異顯著,采食量增加18.1%,采食速度增加9.5%;說明仔豬對乳香有偏好;

            這就是我們常說的印跡效應

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            當母豬和仔豬都采食同一種調味劑時,仔豬的采食量和日增重都有明顯增加;

            母子一體化的難點

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            六、針對以上難點,呂博士提出了解決對策(四精系統)

            1、精密系統的工程

            2、精選食材原料

            3、精準提供營養

            4、精細飼養管理

             

            聽課筆記由成都大帝漢克生物科技有限公司營銷部王銀星、殷繼勛現場整理,內容未經報告者本人審閱,有所疏漏在所難免。


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