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江大学动物科学学院教授汪以真带领团队近20年科研攻关如何实现猪饲料无抗

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  • 2020-04-27 09:10:36
  • 来源:中国教育新闻网

文章来源:中国教育新闻网

抗生素,曾被誉为“20世纪最伟大的发明”,这一对抗致病微生物感染类疾病的利器,也被广泛应用于畜禽饲料生产。然而,伴随着抗生素的大量使用,抗生素耐药性不断增大,“治病药”甚至变成“致病药”,越来越多人谈“抗”色变。

我国是全球最大的动物饲料和畜产品生产国,饲料生产量居世界第一,猪肉生产量占全球48%。当前,我国猪饲用抗生素使用量已占畜禽用抗生素的70%,食品安全、环境污染等一系列问题随之而来,饲用抗生素成为阻碍优质、安全、生态的动物饲料和畜产品生产,阻拦我国由生产大国向生产强国迈进的主要瓶颈。

2019年7月,国家农业农村部发布公告,2020年我国饲料中将全面禁止添加抗生素。如何实现猪饲料无抗?浙江大学动物科学学院教授汪以真带领团队近20年科研攻关,针对生猪养殖饲用抗生素引起的细菌耐药、抗生素残留、肉品质下降及土壤水体污染等问题,聚焦猪的免疫调节、微生态平衡、肠黏膜修复三大难点,形成了猪健康养殖饲用抗生素替代的营养技术体系,推动我国饲料产业迈出从“减抗”“替抗”到“无抗”的关键一步,打赢饲料全面“禁抗”的决胜一战。

另辟蹊径,瞄准“先天性”

全球抗生素用量一半在中国,中国抗生素用量一半在畜禽。早些时候,饲用抗生素曾对我国畜牧业发展作出过重大贡献。人们发现,抗生素在动物饲料中的添加可以抑制细菌增殖,促进养分吸收利用,对改善动物健康、防治动物疾病有着“药到病除”的奇效,大大提高了畜禽成活率和生长效率,降低了养殖生产成本。

但是,长期高剂量、多品种的抗生素添加,不可避免地引发病原菌耐药性产生、肉蛋奶中抗生素残留、畜产品品质下降和环境污染等一系列严峻的社会及生态问题。“这次用10g,下次用20g,抗生素越用越多怎么行?”除了动物自身的耐药性之外,更令汪以真担忧的是,抗生素会在肉蛋奶中残留,而且粪便排出后可造成水、土壤、农作物污染,对食品安全和生态环境带来巨大威胁。

怎样摆脱生猪饲养对饲用抗生素的依赖?汪以真团队另辟蹊径,优先从生猪先天免疫调节入手,提高生猪免疫力,想办法让猪少生病。

团队率先提出营养调节内源抗菌肽以改善猪免疫力的新方法,创建猪先天免疫因子——内源抗菌肽高效表达的营养调控技术,显著增强猪免疫功能和抗病力,使仔猪内源抗菌肽的表达量提高了2—10倍,腹泻率降低80%,为破解仔猪免疫机能低下的难题提供了崭新思路。

巧穿“外衣”,修复肠黏膜

生猪健康饲养,关键在仔猪。仔猪阶段是整个猪养殖过程中最为“精贵”的时期,尤其是断奶应激极易造成肠道功能紊乱,免疫力低下,对病原菌敏感,由此引发腹泻和一系列疾病的发生,最终导致猪后期生长受阻甚至死亡。

“就像人吃了不好的食物,肠胃会感到不适,这就是胃肠道受到了损伤。”汪以真说。仔猪一旦出现肠黏膜损伤,就极易造成肠道炎症,消化吸收力降低,抵抗力下降,导致生病。

“肠黏膜损伤修复的一大难题是修复药物难以抵达仔猪肠道。”团队发现,丁酸钠对肠道损伤修复有很好的功效,但由于仔猪胃中酸性大,丁酸钠往往在胃里就遭到了破环,难以到达肠道。针对这一难题,肠黏膜保护因子的控释增效技术应运而生。

“就像给药物穿上缓释胶囊外衣。”汪以真打了个比方。为了把营养修复因子精准护送到仔猪肠道中,团队自主研发了精准控释的“火龙果式”丁酸钠微囊包膜技术、“三明治式”氧化锌天然矿物负载增效技术,使得营养修复因子在仔猪肠道中的释放率达96%,比国内外同类产品提高20%,成功实现肠黏膜屏障的有效保护和修复。

创制“替身”,平衡微生态

要实现饲料无抗,还得为饲用抗生素找到“替身”。

猪肠道内栖息着各种各样的微生物,它们明争暗斗地生活在一起,组成了肠道微生态系统。只有平衡的微生态系统才可以促进营养物质消化吸收、保障机体健康,从而减少抗生素的使用。

调控猪肠道微生态平衡最有效的方法是在饲料中添加益生菌,如何突破益生菌调控肠道微生态平衡的技术瓶颈?“改善肠道微生态不能光打人海战术”,与纯粹提高猪肠道有益菌数量来改善机体健康的方法不同,团队变“增量”为“提质”,兼顾益生菌的种类、数量和彼此之间的协作能力。汪以真打了个比方:“传统技术就像是安排100个人同时完成一项工作,人多力量大。而我们的技术只需要安排30个人,但每个人都有自己的专长,各施所长,协同共进。”

以菌种筛选和优势功能协同为突破口,汪以真团队开展了新型益生菌饲料添加剂研制和协同应用技术体系研发。以高效分泌抗菌活性物质、消化酶和抗逆性强为目标,团队筛选并创制了丁酸梭菌、地衣芽孢杆菌和约氏乳杆菌3种微生物饲料添加剂新产品,其活菌数、芽孢率、抑菌效果、产酶产酸等都明显优于发达国家同类产品,联合使用可以达到抑菌、产酶及产酸的协同效应,明显抑制了肠道有害菌生长,显著提高了蛋白、脂肪等养分消化率,解决了猪肠道微生态平衡的技术难题,为饲用抗生素替代提供了重要保障。

技术难关过了,推广的难题又接踵而来。由于技术刚刚形成时,操作步骤较多,效果检测复杂,且成本高于饲用抗生素,养殖企业不愿变革,仍然保留饲用抗生素添加。为转变企业观念,响应国家要求,团队主动联系企业试点,搞示范基地,以点带面一点点推开。

“我们靠效果说话,大企业先做起来,小企业就慢慢跟上了。”汪以真带领团队一面不断简化技术操作、完善技术体系、降低技术成本,一面帮企业做检测、验配方,一直到使用过后的效果评价,一次次“全套服务”最终打通了推广的大关。

如今,一套易操作、效果好、成本低、系统性强的技术产品,已经在全国近30个省份的300余家大中型饲料和生猪养殖企业应用推广。应用汪以真团队成果研发的优质安全猪肉被选用为2016年G20峰会、2018年第14届世界短池游泳锦标赛指定肉品。依托该成果陆续打造了“九号牧场”“振宁”“天蓬‘正’肉”“拾分味道”等系列优质安全猪肉品牌。

用创新思维解决饲用抗生素替代的大难题,汪以真团队项目成果共减少饲用抗生素使用1.09万吨,避免近万吨抗生素向环境排放。同时,促进了浙江省全国首个“畜牧业绿色发展示范省”建设,指导建设了一批生猪无抗养殖示范基地和美丽牧场,直接推动了我国饲料产业和生猪养殖业的科技飞跃。

“项目的意义在于实现生猪绿色养殖,服务‘健康中国’战略需求。中国要做负责任的大国,我们就应该在产业升级和食品安全上有所贡献。”汪以真说。

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