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功能性微量元素螯合物技术创新与集成应用团队:破译猪的营养密码
      
原发表日期: 2019-04-11  文章来源: 科学网  
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中国科学报记者 沈春蕾

“您吃猪肉吗?”

“吃一点。”

“您为什么要研究猪饲料?”

“因为事关民生。”

瘦肉精、抗生素、重金属残留,曾一度让人谈猪肉而色变。中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所(以下简称中科院亚热带生态所)研究员印遇龙带领团队,对猪的营养密码展开了30多年的破译。

“我们希望从猪嘴巴到猪屁股实现全程管控,顺应市场对猪肉品质和生态养殖的需求,让老百姓吃到放心的猪肉。”日前,印遇龙在接受《中国科学报》采访时如是说。

研究猪先养猪

要研究猪,必须自己养一头猪。30多年前,湖南小伙印遇龙在亚热带生态所建起了一栋猪舍。如今,不仅猪舍变成国际知名的亚热带农区畜禽健康养殖研究中心,印遇龙也晋升为中国工程院院士,他自嘲是个“养猪院士”。

然而,养猪是一项艰苦的工作。猪笼子自己做、猪崽子自己抓、猪生病自己治……印遇龙从养猪、称猪到打点猪饲料,都是亲力亲为。几万公斤的饲料、猪粪、猪尿,都是印遇龙与团队一起托运收集。

为了研究猪的营养物质代谢情况,印遇龙和团队整天都要守着猪取样,猪舍每天都会传来猪撕心裂肺的嚎叫声,夹杂着工作人员来回追赶的脚步声。印遇龙回忆道:“给猪做手术非常难,一开始我们还不会使用麻醉剂,全程需要三四个人压住它,给它插管子,我们很多工作人员都被猪咬伤过,做完手术还需要护理它们。”

研究动物,不仅成本高,实验条件也苛刻。印遇龙以采集猪的血液举例,“血液除了定性还要定量,实验需要知道猪一天流了多少血,但采样非常不容易,猪会乱动,插管子会乱咬,连续给猪取血,导致它攻击性很强” 。

然而,对于印遇龙和他的团队来说,没有最艰苦只有更艰苦。“每次采集到的猪粪要弄干,早年为了不干扰周围群众的生活,我们都是把猪粪放在办公室里,关着窗子烘干,一日三餐都叫别人送饭进来。”

就是在这样艰苦的环境中,印遇龙团队率先对中国40多种单一猪饲料原料和18种混合日粮中回肠末端表观消化率进行了系统测定,在此基础上确定了生长猪有效氨基酸的需要量。这些研究成果被收入中国饲料数据库,在行业内广泛应用。

从猪饲料着手

20世纪80年代,我国市场上猪肉产品紧缺,急需研制出高质量的饲料,让猪在最短的时间里多长肉。各种猪饲料的转化率究竟怎样呢?为此,印遇龙团队提出研究“猪饲料营养物质与代谢产物回肠末端消化率测定新技术”。

蛋白质、氨基酸、微量元素等营养物质的消化率,是指导猪饲料配方的重要参数。“如果仅仅用粪便分析方法,因大肠特殊环境的影响,数据会受到干扰;只有同时测量回肠食糜,才能得到真实数据。”印遇龙指出。

测量回肠食糜,传统方式是屠宰实验用猪,一个样品要用掉一头猪。中科院亚热带生态所研究员黄瑞林于1986年加入团队,他记得印遇龙在出国深造回国后引进的瘘管手术新方式,“在当时我们是国内第一家采取此技术的单位”。

印遇龙团队还发现,仔猪断奶会引起一系列的应激反应,堪称“最难养的猪”。于是,在阐明仔猪肠道结构和功能的调控机制后,团队建立了仔猪肠道健康调控关键技术,并开发系列新型饲料添加剂和仔猪饲料产品,解决了仔猪断奶后腹泻、采食量低和生长阻滞的问题。

“半胱胺、亮氨酸和牛磺酸等功能性氨基酸可调控氮代谢技术”,能在低蛋白水平上使猪的体形和肉质得到改善;“氨基酸金属螯合物技术”,能在猪营养和生长效果无显著差异情况下,使微量元素得到安全利用……印遇龙团队围绕猪饲料展开了系列攻关。

针对我国蛋白饲料资源利用率低以及氮磷环境污染日趋严重这一重大问题,印遇龙团队还创建了生猪氮磷代谢与调控技术评定新,用以解决传统饲料配制不当的难题,实现了猪饲料氮磷的高效利用。

圆生态养殖梦

我国是世界第一养猪大国,生猪饲养总量和猪肉消费量约占世界的50%。生猪生态养殖事关我国万亿生猪产业可持续化发展,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。

如何让猪长得快?如何让“放心肉”上餐桌?如何实现生态养殖?这是印遇龙团队30多年养猪生涯所追求的三个目标。为此,他一直努力和产业界结盟,让中国生猪养殖变成技术创新的先锋。

印遇龙提出,生态养殖首先是从源头减排减量化。一方面从饲料出发,合理添加氨基酸、矿物元素,利用酶制剂、氨基酸微量元素螯合物,减少粪便中N、P的含量。另一方面从粪便本身入手,包括减少冲栏用水,将实心地板改为半漏缝地板,改进饮水器避免猪群饮水浪费,改善猪群生活环境。

他带领团队建立了40多种猪饲料原料中磷、氮、氨基酸、淀粉等营养素消化利用率数据库,创建生猪低氮磷日粮源头减控技术体系,形成以减少氮磷过量排放为目的的系列低氮低磷饲料产品,产生了巨大的经济、社会、生态环境效益。

如何解决畜禽养殖、环境保护及粮食战略安全三者之间的矛盾,长久以来都是各国科学家们研究的重点之一。为了管好猪屁股,印遇龙带领团队从提高动物营养的有效吸收率做起。

“一个简单的道理是,动物营养的有效吸收率提高了,饲料就用得少了,动物的粪便排放也就少了,养殖、环境和粮食问题就可以迎刃而解。”印遇龙说。作为国家生猪产业技术创新战略联盟的发起人,印遇龙希望联盟能推动探索一条生态养殖之路。

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