2019年1月8日,北京传来喜讯,四川农业大学陈代文教授主持的“猪抗病营养技术体系创建与应用”获国家科技进步二等奖。陈代文携团队成员车炼强、詹勇、虞洁、韩继涛、张璐在人民大会堂接受国家领导人的颁奖。
我国养猪业一直面临各种疫病的威胁和困扰,营养是动物生长和健康的物质基础,以提高抗病力为目标的动物营养理论和技术体系在国内外尚属空白。陈代文项目组在国际上率先提出“抗病营养”概念,通过营养技术改善猪抗病力,缓解疾病危害,减少生猪养殖用药,通过20年的研究与应用,实现了理论突破和技术创新。
研究成果提出的“抗病营养”概念,在国际上首创基于营养-微生物-宿主互作、以营养与免疫为核心的猪抗病营养理论,率先构建了抗病营养研究范畴,围绕营养与肠道健康、病原性和饲料源性致病因子互作规律开展系统研究,从整体、组织、细胞及分子水平探明了营养的抗病功效及机制,揭示了营养-肠道微生物-宿主免疫之间的互作关系,实现了学科交叉,创建了抗病营养理论。
构建了以肠道保健为关键、营养结构平衡为核心的抗病营养技术体系,包括免疫调控营养技术、肠道保健营养技术、抗应激营养技术、防霉抗霉营养技术、病原感染干预营养技术。定义营养结构新概念,发展了饲料配制和营养平衡技术。抗病营养技术成为当前禁抗减抗确保生猪健康的核心技术。
截至目前,团队获知识产权50件(其中国际发明专利7件、国内发明专利36件、国标1件);出版专著及教材7部,发表论文227篇(SCI论文106篇),总被引2109次;建立抗病营养参数51个,开发抗病饲料产品30个,获国家重点新产品1个;累计生产抗病饲料2931万吨,出栏生猪1854万头,新增产值1168.3亿元,利润72.9亿元;少用抗生素6000吨,少死亡猪200万头,少排粪污400万吨,社会经济生态效益显著。
陈代文四川农业大学副校长。现为国务院学位委员会学科评议组成员,国家生猪产业技术体系岗位科学家,中国畜牧兽医学会动物营养分会副理事长,中国饲料经济学会副理事长。主要从事猪的营养研究,研究领域包括猪抗病营养、营养与猪肉品质、饲料安全、分子营养。主持各类科研项目30多项,其中“猪抗病营养分子机制”研究团队入选2006年教育部长江学者和创新团队发展计划。鉴定科技成果10多项,获省部级奖励6项,其中,主持获国家科技进步二等奖2项。以第一作者或通讯作者发表论文400多篇,SCI收录论文40余篇。主持建设国家级精品课程1门、国家级动物类实验教学示范中心1个、国家级优秀教学团队1个。主编教材和著作7部,副主编及参编教材5部。
抗病营养的理论与实践
陈代文教授、博导、副校长
相比过去,近20年中国的养猪水平得到了极大提高。但相比欧美养猪强国,我们仍有极大的差距。尤其体现在:中国养猪问题频频,疫苗越打越多,药用越多,疾病却越来越多?
行业逐渐认识到,以前通过饲料加药所谓的“保健”,实际上让猪免疫机能的第一道防线崩溃,对药物形成了依赖的同时敏感性和治疗效果下降,从而造成疾病频发,死亡率提高。什么是健康养殖?如何做到健康养殖?能否少用药、不用药?如何提高疫苗的免疫效果?这些问题是值得广大从业者思考的。
中国著名动物营养学家,四川农大副校长陈代文教授反思中国养猪业的问题和现状,提出了抗病营养的理论和实践,并于2019年元月8日正式获得国家科技进步二等奖!这也是未来高效、安全、优质、环保养猪的硬性要求。因此,本文整理了陈教授关于抗病营养的综述概要。
>>>抗病营养概念及研究内容<<<
1.1
何为抗病营养?
顾名思义,抗病营养是通过营养手段提高动物的免疫力、提高动物对疾病的防御和抵抗能力,从而减少药物的使用和对环境的破坏,提高动物的生产性能。
营养物质是一切生命活动的物质基础,既影响动物生产潜力和效率,也决定了动物的健康状况。
健康是养出来的,而不是吃药吃出来的。反观我们自己,我们强调健康饮食,平时吃些保健品来维护健康,有哪个人是通过天天吃药来保持健康的?很简单的道理,人人明白,到养猪的时候就不这么做了呢?
1.2
营养抗病的主要途径
抗病营养的研究目的:回答动物吃什么、吃多少和怎么吃才能确保动物最大抗病力。
营养抗病的五大途径:
营养影响免疫系统发育和免疫功能
营养影响肠道发育和健康
营养影响抗病基因表达
营养影响感染性疾病的发生发展
营养源结构与功效影响动物健康
研究内容及目标见下图:
>>>营养与免疫<<<
免疫反应是动物抗病的根本机制,营养可以影响猪免疫系统发育和免疫功能,合理的营养方案可以增强猪的免疫力和对一并的一般抵抗力。
2.1
营养对免疫机能的影响
营养水平影响免疫系统的发育及免疫力水平。
任何养分的严重缺乏,长期整体营养不良均损伤免疫系统的发育和免疫力。
对大部分养分,保证最佳免疫力的需要量高于生产性能的需要量.
养分种类不同对免疫机能的影响模式不同。
2.2
影响免疫反应的主要养分
>>>营养与肠道健康<<<
胃肠道是猪健康的第一道门户,营养源和营养水平影响猪胃肠道发育、功能和微生态环境,合理的营养方案可以保障猪的胃肠道健康,提高养分消化率和对疾病的一般抵抗力。
3.1
肠道健康的重要性
有人说,养牛就是养牛胃、养猪就是养肠道、养鱼就是养水体,因为其中的微生态失衡会直接导致免疫力下降。而外界环境的变化、正常生理结构的破坏、药物、疾病、中毒、生产管理等都可以导致微生态失衡。
3.2
不同营养源对肠道健康的影响
研究发现,出生后3日龄和断奶(21日龄)后3天是仔猪肠道发育的关键转折点。
营养源不同影响肠道发育。酪蛋白优于大豆蛋白,玉米蛋白最差,添加氨基酸平衡氨基酸模式后不能完全消除这种差异;豌豆淀粉优于玉米或小麦淀粉,木薯淀粉最差;椰子油优于玉米油或鱼油,棕榈油最差。同时发现,就肠道健康而言,纯合饲粮不如自然配合饲粮。营养源差异的机制与宿主内分泌、微生物结构和代谢产物有关,营养源、宿主、微生物相互作用决定了肠道健康。
合理使用低聚糖、活菌制剂、酸化剂、酶制剂、丁酸钠、高剂量铜均可改善肠道微生态平衡,保障肠道健康,而长期或大量使用抗生素可破坏肠道微生态平衡。
>>>营养与应激<<<
各类应激素会影响猪的免疫力和抗病力,改变营养代谢和需要。调整营养方案可以增强猪的抗应激能力,降低发病率。
4.1
免疫应激
免疫应激状态的仔猪,采食量急剧下降,通过抑制胰高血糖素样肽-2分泌而影响仔猪肠道形态学和肠粘膜乳糖酶、蔗糖酶及碱性磷酸酶的活性。应激初期饲粮整体蛋白质需要量降低,理想氨基酸模式发生改变,苏氨酸和色氨酸与赖氨酸之比大大提高,应激后期的恢复期,蛋白质和赖氨酸需要量增加。
4.2
氧化应激
在氧化应激状况下,仔猪硒的代谢和需要量发生变化,0.2mg/kg的硒添加量不能满足机体抗氧化的需要。在应激条件下,提高精氨酸或色氨酸添加量可以缓解氧化应激。
>>>营养与霉菌毒素<<<
饲料霉菌毒素污染率很高,霉菌毒素不但影响猪的采食量和生产性能,而且破坏机体免疫力,降低疫苗的保护率,增加对疾病的易感性。调整营养方案可以缓解霉菌毒素的危害。
5.1
霉菌毒素危害
研究发现,自然霉变饲粮导致仔猪采食量下降,肝脏和肠道粘膜氧化损伤,改变空肠形态结构和养分转运载体基因表达量,降低养分消化率和转运能力,改变肠道微生物平衡,进而抑制仔猪生长。
体内外试验揭示,硒和VE能够缓解霉菌毒素对仔猪肠细胞的氧化损伤,降低霉菌毒素的危害。
5.2
营养防霉抗霉机制
小结
抗病营养的研究与应用符合养猪业可持续发展的高效、安全、优质和环保的要求,具有广阔的应用前景,也是养猪从业者未来努力的方向。