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吴德:提高动物抗病力的营养新技术

372 原作者: 吴德 来自: 改变饲界
简介
营养内涵不仅仅是营养素和营养水平问题,而是包括营养素、营养源、促营养素在内的具有多级层次的复杂的互作关系。
提高动物抗病力的营养新技术

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  吴德,四川农业大学副校长,动物营养研究所所长,教授、博士生导师,教育部长江学者特聘教授,国家有突出贡献的中青年专家,国家“万人计划”领军人才,国家百千万人才工程人选,四川省学术和技术带头人,享受国务院政府特殊津贴专家,教育部科学技术委员会学部委员,四川省、农业部动物抗病营养重点实验室主任,科技部重点领域创新团队负责人,国家生猪产业体系四川省生猪创新团队饲料营养岗位专家。1991年毕业于我校畜牧专业,20余年来,一直从事动物营养与饲料科学教学科研工作,先后获国家科技进步二等奖1项,四川省科技进步一等奖2项、二等奖3项、三等奖2项,广西省科技进步二等奖1项,四川省教学成果一等奖1项,大北农科技成果奖1项

  一、抗病营养的概念及意义

  营养——增强动物对疾病的抵抗力——减少或消除疾病

  抗病力:一是特异抗病力:受一个特定主基因微店或单基因控制

  二是一般抗病力:受多基因及环境的综合影响

  二、动物抗病营养基本原理

  营养决定健康:80%的疾病与免疫功能失调有关

  营养影响免疫系统发育和功能

  合理营养可以缓解免疫应激的危害

  动物健康机制——免疫反应

  二种不良结果:免疫激活过度(免疫应激)、免疫抑制

  免疫应激对营养代谢的影响:免疫原——免疫系统活化——细胞因子释放——代谢变化

  总趋势:采食下降、生长与骨骼肌沉积降低、疾病抵抗力降低

  三、提高动物抗病力的营养技术

  影响免疫反应的因素:

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  抗病营养的主要途径:免疫机能、肠道健康、抗病基因、应激、抗营养因子、特异疾病

  1、营养与免疫:21种营养素+18种添加剂

  评价指标:免疫器官指数、免疫细胞增殖与转化、细胞因子及基因表达、抗体水平及其效价

  营养与特异性抗病力的关系:

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  2、营养与肠道健康:

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  3、营养与抗病基因

  4、营养与氧化应激

  影响饲料氧化的因素:添加脂肪、高Fe、高铜、重金属、农药、霉菌毒素、贮藏条件和时间

  霉菌毒素的危害:采食下降或拒食,生产性能降低、免疫抑制、饲料毒素残留、内脏器官损伤、死亡

  缓解霉菌毒素危害的营养技术:

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  总结:提高动物抗病力多的关键营养技术

  1、科学设计饲料配方:建立抗病营养需求参数、优化营养源与营养水平、设计全价饲料与全局饲料

  2、科学利用抗病饲料添加剂:

  营养性添加剂:有机盐、维生素、氨基酸、多肽

  微生态添加剂:活菌制剂、低聚糖、有机酸、酶制剂

  生物添加剂:免疫调节剂、抗菌肽、活性多肽、植物提取物

  抗病营养需要量:能蛋平衡:低能下,高蛋白效果不佳

  营养源比水平更重要

  吴德:营养来源比水平更重要

  传统营养学是营配平科学,在实际生产中以此理论配制的营养素种类和水平及其平衡度完全相同的不同配方饲料,其饲喂效果却大相径庭,表明营养问题不仅仅是营养素及其水平的问题,营养素平衡不能代表营养内涵的全部。

  营养源对动物的影响

  这么多年以来,动物营养学一直是围绕解决动物吃什么、吃多少和怎么吃的问题。以传统饲养标准指导的饲料工业,其核心技术和检验指标就是配合饲粮的营养素及其含量和平衡程度。但是我们知道相同营养素和营养水平的不同配方,其饲用效果差异很大,这里的核心问题就是营养源的差异。因此,动物营养的内涵不仅仅是营养素和营养水平,更包括营养源及营养源组合。

  脂肪分为植物源和动物源;
  矿物质分为有机源和无机源等等;
  蛋白质可来源于植物性饲料和动物性饲料;
  能量可以通过碳水化合物、脂肪或蛋白质提供;
  碳水化合物可以是淀粉,也可是非淀粉多糖类;
  氨基酸可以来源于天然蛋白质或者是人工合成的氨基酸单体或氨基酸盐。

  蛋白源的比较效应

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  不同蛋白质水平会影响仔猪的生产性能,相同蛋白质水平的不同蛋白源也会影响仔猪的生产性能。分别以大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白、酪蛋白以及复合蛋白(3种蛋白质比例为65:25:10)作为唯一蛋白源的半纯合饲粮,并以营养水平相同的玉米一豆粕型实用饲粮作为对照饲喂仔猪时发现,饲喂半纯合饲粮的仔猪生产性能显著低于实用饲粮;蛋白源间的比较发现,酪蛋白组的日增重和饲料利用率显著高于大豆分离蛋白组和玉米醇溶蛋白组,玉米醇溶蛋白组生产性能最低;酪蛋白组和实用饲粮组的粗蛋白质及氨基酸消化率最高,复合蛋白组和大豆分离蛋白组其次,玉米醇溶蛋白组最低。

  添加氨基酸可以缩小各蛋白源在生产性能和养分消化率上的差异,但不能完全消除差异。

  淀粉源的比较效应

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  淀粉来源不同影响动物的生产性能,不同来源的淀粉的消化利用率不同。用木薯、玉米、小麦、豌豆4种不同来源的淀粉饲喂仔猪会表现出前肠和后肠的消化率的明显差异。如果比较以玉米、早籼稻糙米、糯米和抗性淀粉作为淀粉来源时对断奶仔猪饲粮养分消化率的影响会发现糯米饲粮的能量和干物质消化率最高,抗性淀粉显著降低饲粮干物质、能量和粗蛋白质表观消化率。饲粮淀粉来源不同,其在小肠不同部位的消化率和体外降解程度就不同。糯米淀粉的消化率和体外降解率均显著或极显著高于其他淀粉,其中空肠前段和回肠末端消化率分别为81.90%和99.81%,分别比糙米、玉米和抗性淀粉高68.35%和3.82%、73.63%和7.03%、139.89%和21.31%。

  脂肪源的比较效应

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  脂肪来源不同也影响仔猪的生产性能,如果在基础饲粮中分别添加4.0%豆油、4.0%猪油、4.5%磷脂后,仔猪生产性能会表现更优于基础饲粮组,其中豆油组和磷脂组全期饲料利用率及豆油组和猪油组能量、蛋白质、脂肪和有机物消化率都会高于基础饲粮组。

  蛋白源的微生态效应

  饲喂酪蛋白饲粮可显著增加仔猪胃蛋白酶和胰蛋白酶活性,提高盲肠乙酸、丙酸、丁酸和结肠乙酸、丙酸含量;大豆分离蛋白组盲肠和结肠的丙酸含量显著高于玉米醇溶蛋白组。酪蛋白对增加仔猪后肠(盲肠和结肠)食糜的总细菌和乳酸杆菌的数量也有明显的好处。优质的蛋白源可通过降低肠道pH、维持肠道组织结构、增加有益菌的数量和比例而有利于肠道健康,劣质蛋白源则相反。

  淀粉源的微生态效应

  不同来源淀粉因在肠道的消化部位和消化率不同也会影响小肠 的发育以及肠道微生物的生长繁殖。豌豆淀粉影响仔猪后肠段(盲肠和结肠)食糜的总细菌数量,增加肠道双歧杆菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌的数量及其占总细菌数量的比值,降低食糜大肠杆菌的数量;木薯淀粉的作用则与豌豆淀粉相反,玉米淀粉和小麦淀粉对仔猪肠道微生物数量的影响较小。

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  淀粉源对微生物的影响取决于淀粉所含的直链淀粉与支链淀粉的数量及其消化部位不同,豌豆淀粉中直链淀粉与支链淀粉比例最高,前肠消化率低,木薯淀粉中直链淀粉与支链淀粉比例最低,前肠消化率高;而玉米淀粉和小麦淀粉的直链淀粉数量和直链淀粉与支链淀粉比例居中。

  脂肪的微生态效应

  很多人认为脂肪与肠道微生物之间没有太大的关系,但实际情况是饲喂椰子油时,盲肠内容物大肠杆菌数量最低,而乳酸杆菌数量最高,而牛油的作用与此相反,棕桐油和玉米油居中。这其中的机理目前还不是太清楚,但很多研究结果都表现为不同来源的脂肪能够调控肠道微生态环境,进而影响到了动物肠道健康。

  以四川农大陈代文教授为主的动物营养学家提出的营养的三级结构将是未来指导饲料配方设计的主流趋势。在营养三级结构模式中将更多的注重营养素的效应问题:

  以脂肪作为能源时,微量元素有机源比无机源可能更好,但以碳水化合物为能源时,有机源和无机源的差异可能更小;
  以完整蛋白作为氨基酸来源时,饲料的总蛋白质水平就比以合成氨基酸作为来源时高;
  把作为能量源的小麦与酶制剂同时添加,小麦的有效能值就可提高等等。

  新的饲粮配制原则和步骤

  新的饲粮配制思路将要求按照系统科学的思维和方法进行,统筹考虑各级结构的作用和影响,逐级优化,以实现饲料营养价值或功效的最大化:

  首先,要明确目的要求,弄清饲料的使用对象和功效定位,后者如促生长、保健抗病、品质改良等;
  其次,要选择营养来源,确定每种营养素的来源,每种营养素通常应考虑2~3种来源;
  第三,遴选添加剂,选用与饲料使用对象和功效定位相适应、与营养源的有正向互作效应的非营养性饲料添加剂;
  第四,优化营养结构,包括营养素及其营养源组合比例、饲料添加剂组合比例、各种营养素的适宜水平;
  第五,计算和优化配方。

  营养内涵不仅仅是营养素和营养水平问题,而是包括营养素、营养源、促营养素在内的具有多级层次的复杂的互作关系。在未来的的一段时间饲料设计的重点将从营养素转向营养源。只有深入了解营养的本质和营养需要的含义,才能更好地优化营养结构,提高饲料利用效率,促进动物遗传潜力的:充分发挥。

  来源:改变饲界 吴德


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