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听课笔记丨聚焦CSSC-营养与饲料分论坛

5月9—13日,由中国畜牧兽医学会主办的第四届中国猪业科技大会(线上会议)的营养与饲料分论坛上,来自国内外生猪产业动物营养领域的11位权威专家,分别围绕营养与健康、消化道微生物互作、仔猪肠道健康、生物饲料与肠道健康调控、无抗条件下仔猪蛋白营养、激活免疫功能饲料、围产期母猪营养调控对子代生长及健康影响、公猪营养和福利、以及膳食纤维在猪营养中的功能与应用等相关领域的热点问题给予全面解析,吸引了4.9万人次在线观看。本次论坛内容涉及生猪营养与饲料体系的诸多方面,干活满满。为便于大家了解,波米畜牧对报告部分精彩内容进行整理,供同行参考。

《猪营养与健康研究进展》

陈代文 四川农业大学教授

研究营养与健康的关系,就必须研究营养与抗病机制的关系、营养与致病机制的关系,才能全面把握和应用这一研究成果。动物营养的首要目的不是生产,而是保持动物健康。

动物的健康机制是致病因子和抗病机制相互竞争的作用结果,抗病机制主要与动物细胞的完整性、机体的特异性和非特异性免疫以及肠道菌群的平衡和代谢等构成,而致病因子主要包括生物性致病原:病毒、细菌等,化学性致病原:毒素、自由基等,应激:饲养、管理。

重视营养-肠道微生物-宿主的互作效应,能调节免疫保持肠道健康,干预致病因子从而增强免疫力。营养素、营养源、营养水平和功能性添加剂改善宿主的肠道健康和功能,肠道微生物抑制致病因子对宿主的损伤。理想的免疫功能与营养息息相关,保证健康的营养需要量高于最佳生长性能的营养需要量,但在免疫应激条件下提高采食量会加速宿主死亡。增强动物免疫力可以从适度降低蛋白质水平、增加功能性氨基酸、消除抗原蛋白等措施实现。

宿主健康与肠道健康息息相关,肠道健康主要体现在屏障功能的完整性,合理的肠内营养可以促进肠道的发育和功能的完整,同时功能性氨基酸的使用如谷氨酸、天冬氨酸和色氨酸等在肠腔中能直接分解功能和合成粘蛋白、抗菌肽等蛋白质。液态饲喂技术的使用,能增加采食量,提高饲料消化率,降低舍内氨浓度。

动物最严重的致病因子为病原微生物,但隐蔽的致病因子为饲料性因子如毒素、重金属等会破坏机体氧化平衡,损伤肠道屏障功能和免疫功能。动物的最佳营养平衡是动态性和条件性的,过量的营养可能有利于病原微生物,而营养缺乏会影响动物的生长和免疫系统功能的发挥。

《猪的消化道营养与微生物互作》

朱伟云 南京农业大学教授

消化道营养”的概念及内涵:

消化道营养代谢是机体营养代谢的前提,是保障胃肠道功能及结构正常的基础,包括胃肠道上皮细胞的营养及胃肠道微生物营养。关键核心是营养素-微生物-宿主互作,主要内涵为:

①营养与非营养物质在消化道内转化、吸收与排出;

②消化道营养与消化道发育、健康互作;

③食物-肠道微生物-宿主互作;

④消化道营养与机体整体代谢、健康互作。

营养素与肠道微生物—肠道健康:

(1)改善猪胃肠功能:猪回肠末端瘘管模型试验中发现等能等氮条件下酪蛋白酶解物能改善胃肠功能,改变回肠微生物组成(肠杆菌、乳酸产生菌等)及碳水化合物代谢。酪蛋白酶解物影响回肠养分底物组成及养分流量,显著促进胃肠传输功能(胃饥饿素信号、胃起搏细胞及胃体肌肉层生长)。增加日粮中肽含量可促进胃肠运动,改善肠道微生物碳水化合物代谢,影响宿主肠道健康。

(2)影响后肠屏障功能:前肠未消化养分会进入大肠影响微生物发酵代谢。在猪回肠末端瘘管处灌注玉米淀粉、酪蛋白酶解物调整大肠的底物碳氮比(C/N:1.4 ,2.0, 2.6)。结果表明,C/N不同会影响微生物组成及其与碳分子相关的代谢产物。低C/N模式会增加结肠次级胆汁酸DCA、LCA水平,损伤肠道屏障功能。因此,增加日粮的非消化碳水化合物含量,提高后肠碳水化合物代谢,有利于调节胆汁酸代谢,改善后肠健康。

营养素与肠道微生物—大脑健康:

抗生素及淀粉靶向调节大肠微生物生长,发现当猪的大肠微生物受抑制时,其碳水化合物代谢下降,芳香族氨基酸代谢升高,导致下丘脑神经递质合成底物(芳香族氨基酸)浓度显著下降。同时,小鼠体内外试验也证明了芳香族氨基酸在大肠微生物肠-脑轴中扮演的桥梁作用。大肠中碳水化合物与芳香族氨基酸的代谢平衡会影响大脑神经递质的合成,可能与动物的采食行为密切相关。

《程序性坏死在仔猪肠道损伤中的作用及其营养调控》

刘玉兰 武汉轻工大学教授

在养猪生产中,由于受到应激、细菌和病毒感染等因素会导致动物肠道损伤和功能障碍,最终影响动物健康。因此,了解肠道损伤的机制对于治疗和预防肠道疾病非常重要。

肠道损伤和细胞死亡密切相关。经典的细胞死亡方式包括:细胞凋亡、细胞自噬和细胞坏死。细胞凋亡和细胞自噬不会影响周围细胞的正常生理活动,但细胞坏死在周围组织中会形成炎症。传统认为,细胞坏死是一种无序的、不可调控的细胞死亡方式。随着细胞死亡机制研究的不断深入,发现并不是所有的细胞坏死是不可调控的。

细胞程序性坏死(又称坏死性凋亡)是2005年首次提出的一种新型细胞死亡方式,兼具坏死和凋亡的特征。是受死亡受体介导的非依赖性细胞死亡方式,程序性坏死可引起严重的炎症反应,但能受外界手段的调控,因此有效抑制细胞程序性坏死对组织损伤或坏死有重要意义。

脂多糖(LPS)攻毒模型中,LPS攻毒后会造成仔猪肠上皮脱落,绒毛萎缩和固有层出血,降低空肠绒毛高度和隐窝深度,提高血清D乳酸、I-FABP和炎症因子水平及炎症因子mRNA和蛋白表达,激活程序性坏死信号通路。

程序性坏死阻断剂Nec-1能缓解LPS诱导的空肠炎症反应、形态学损伤和超显微结构损伤,抑制空肠细胞程序性坏死和程序性坏死信号通路。

富含n-3多不饱和脂肪酸的鱼油能缓解LPS刺激导致的肠道形态损伤、肠道屏障功能损伤,降低程序性坏死相关基因mRNA的表达量。

鱼油的有效成分EPA和DHA能抑制呕吐毒素(DON)处理后细胞上清液中LDH的活性,缓解细胞上皮屏障功能的下降和屏障功能的损伤,增强紧密连接蛋白Claudin-1的分布紊乱,降低程序性坏死信号分子蛋白质的表达量。

《生物饲料与动物肠道健康调控》

汪海峰 浙江大学研究员 

仔猪培育与生产效率密切相关,该阶段死亡率占猪一生死亡率约50%~70%,其中免疫应激、肠道健康问题占80%。断奶作为猪生长的关键阶段,仔猪面临断奶应激,营养源改变,消化力不足,肠道菌群紊乱,肠道功能受损等挑战。

仔猪断奶导致的肠道损伤与机制包含:

1)回肠绒毛及结构变化;

2)回肠细胞群类、细胞信号和分子状态发生改变;

3)肠上皮细胞线粒体功能受损;

4)结肠炎症信号及反应激活,自噬降低而凋亡增加;

5)肠道菌群结构显著改变与炎症激活及肠道屏障功能相关。菌群数量约为体细胞数量近10倍,其在后肠的作用潜能巨大。

益生乳酸杆菌开发:

鉴于野猪对不利环境的抵抗力高,比较了野猪与家猪的肠道菌群结构,筛选鉴定出131株乳酸杆菌。

进化树分析以L.salivarius和L. reuteri为主进行高粘附力和抑制病原菌(大肠杆菌、沙门氏菌)能力筛选,并用IPEC-J2细胞LPS诱导模型测试其免疫调节功能,发现乳酸杆菌Lactobacillus能抑制炎性相关细胞信号通路(p38MAPK、ERK1/2和NF-κB),减轻LPS诱导的炎症反应。

在猪体内试验中同样证明了乳酸杆菌能缓解LPS诱导的肠道绒毛和屏障功能受损,降低肠道炎症反应及氧化损伤。

生物发酵饲料开发及利用:

①基于高黏附乳酸杆菌的蛋白酶混合发酵饲料,在仅添加菌的基础上显著提高菜粕的酸溶蛋白含量。

②混合菌种协同蛋白酶发酵能显著降低菜粕发酵底物抗营养因子。

③混合发酵饲料可等氮替代常规日粮10%豆粕,降低料重比,提高磷的养分消化率,有效改善猪的生长性能。

④“生物饲料”作为我国重要战略性新兴产业,生物发酵饲料具有广阔的发展前景。

《激活免疫功能饲料的应用》

押田晃德 Frontier International Co., Ltd. 教授

功能性饲料是除了供给动物营养外。维持肠内菌群,调节免疫,改善畜产品质量的一类饲料,常见的功能性饲料包括益生菌、酶制剂、抗菌肽和功能性寡糖等。而壳寡糖是由甲壳素经过脱乙酰化得到壳聚糖,再由生物降解得到的一类分子量小于2000Da的动物性寡糖(β-1,4氨基葡萄糖),能完全溶于水在体内有较高的利用效率。壳寡糖可以通过抑制磷酸化p38蛋白实现抑制炎症因子IL-8的分泌,以缓解LPS攻毒诱导的炎症反应。

养猪生产中壳寡糖最适使用阶段为仔猪断奶至保育结束,能显著增加保育结束末重,降低腹泻发生率,抑制炎症反应。母猪在妊娠期和哺乳期都能使用,能增强母猪血液中猪瘟、伪狂等疫苗效价,提高母乳中免疫球蛋白水平。

母猪妊娠后期和哺乳期同时使用壳寡糖有改善仔猪哺乳期的趋势,哺乳仔猪使用壳寡糖能提高其ADG,母猪和仔猪同时使用,显著提高仔猪断奶时血清中IgG、IgM、IFN-γ和IL-10含量。育肥猪中壳寡糖能增加其ADG 38g/d,降低0.05Mcal/kg和1%粗蛋白仍然能增加ADG 30g/d,同时能降低育肥猪的死淘率。

《无抗条件下断奶仔猪蛋白质营养需求研究》

王丽 广东省农业科学院研究员

仔猪的蛋白营养需要多基于过往饲料中有抗生素条件下研究得出,我国禁抗后仔猪的蛋白营养需要研究较为空白。欧盟禁抗营养策略:降低断奶仔猪饲粮粗蛋白水平,增加膳食纤维,推迟断奶。

25个3周龄断奶仔猪试验表明,断奶1周日增重368g/d,显著高于断奶2周日增重,由此可见断奶应激较为严重。在腹泻率较低(<2.3%)的情况下,无论是否添加抗生素,饲粮粗蛋白水平提高均能显著增加断奶后两周日增重。通过模型拟合发现:饲粮CP水平为22%时能够保证断奶仔猪具有较好生长性能,该结果与NRC2012模型粗蛋白水平相似。

生产实践中断奶仔猪饲粮粗蛋白水平不高,该现象在禁抗和农业部提倡低蛋白日粮背景下更为突现。断奶后1周仔猪消化酶活性显著降低,与断奶后32天相比,蛋白消化率降低17.5%。断奶仔猪约20%~40%未消化蛋白会进入后肠被微生物发酵降解,导致有害菌数量及有害气体增加,进而发生腹泻影响生长性能。饲粮蛋白水平或蛋白源调整能够降低断奶仔猪腹泻率。

建立仔猪无抗饲料技术策略,若腹泻率<5%,不必要降低饲粮粗蛋白水平,否则降低日增重;腹泻率5%~25%,采用低蛋白水平,可降低腹泻率,不影响日增重;腹泻率25%以上,采用低蛋白水平,除降低腹泻率,甚至会提高仔猪日增重。

经过屠宰比较法得出,断奶后2周无抗饲粮粗蛋白水平增加会提高6.4~10.8kg阶段仔猪蛋白摄入量和体蛋白沉积量,而10.8~25kg阶段断奶仔猪饲喂低蛋白日粮存在蛋白摄入量和体蛋白沉积量的补偿效应。

《公猪营养与管理研究进展》

彭健 华中农业大学教授

公猪在稳定生猪产能中具有重要价值,能从后代生长、母猪繁殖力及本身种用目的上改善经济效益。近五年公猪的营养研究偏向各物质对精液品质的调控,文章年发表量达16篇以上。而如何延长公猪的种用年限以及其在母猪繁殖力中的影响作用仍未引起重视,亟待解决的2个关键问题:

1)怎样评估公猪对母猪繁殖力的影响;

2)怎样确定公猪种用价值的影响因素并建立配套解决方案。

精液品质受遗传、饲养管理、饲料营养因素影响,而关键机制以氧化应激损伤精子结构和功能为主,包括膜功能、DNA、线粒体损伤。针对该问题的营养调控技术:

1)日粮添加n-3 PUFA及抗氧化剂;

2)日粮添加具有抗氧化作用的植物提取物、矿物元素、维生素D3、精氨酸等;

3)日粮调节公猪肠道菌群结构。

现代化养殖具有规模化,数字化特点,建立数据分析方法,研究影响公猪繁殖性能的关键因素及预测模型,是数据驱动公猪饲养管理技术的新趋势。长年跟踪扬翔集团生产数据,包括1630头淘汰公猪,174208次采精记录等分析发现:   

1)肢蹄病、精液品质差及疾病占前3位,合计73.3%,其中94.9%的淘汰公猪属于提前淘汰;

2)高龄淘汰的公猪种用年限平均为2.7年,并未超过精液品质稳定年限3.1年;

3)大栏群养模式下公猪肢蹄发病率及损伤程度较限位栏更严重;

4)空气过滤、季节、引种月龄等均会影响精液品质。

5)以数据分析为依据加强劣质公猪淘汰能够高效并显著提高母猪繁殖力。

《 围产期营养调控新生仔猪生长及健康研究进展》

车炼强 四川农业大学动物营养研究所教授

目前我国畜牧业正从饲料工业转向养殖业,母仔猪生产从追求高产仔数转向高断奶数。数据显示,在欧洲新生仔猪死亡率为17%~20%,而在我国断奶前死亡率为10%~15%,每年每头母猪将造成2.5~3头的PSY损失。影响断奶前仔猪生长和存活通过Pearson分析发现主要与仔猪出生体重、产程和初乳摄入量相关,而这三者与围产期的问题相关。

目前国内外对于猪的围产期缺乏权威定义。通过分析仔猪的生长发育和母猪乳腺发育规律,猪围产期似乎定义为分娩前3周—分娩后2~3周较为适宜。母猪妊娠90日龄至分娩,仔猪体重增加是前期的1.2倍,分娩后两周体重增加1.6倍,同时仔猪小肠如小肠相对重、小肠长度和绒毛高度等在这期间也进入快速生长期;母猪乳腺的蛋白质沉积量也远高于妊娠90天前(0.14 VS. 3.41 g/d),同时血液中的催乳素、5-羟色胺和IgG等含量显著增加。

低出生体重仔猪死亡率显著升高,出生体重<0.6kg死亡率高达85%,而出生体重0.8~1.0kg死亡率为29%。而在出生前3周,仔猪将完成出生体重的75%。而胎儿胎盘印记基因和DNA甲基化模式异常是引起低出生体重发生及其肠道功能、免疫功能和肌肉发育缺陷的重要机制,并且将持续地影响后期的生长性能。围产期母体营养调控营养水平(1.25-1.5倍AN、21%NDF等),关键营养素(1.0%精氨酸等)和促营养素(4g/d HMB等)是降低低出生重仔猪发生率,改善产仔性能的重要营养措施。同样高纤维的使用可以通过调节肠道菌群及代谢产物,改善胎盘功能及仔猪出生体重。而在生后3周亮氨酸、核苷酸和叶酸等的使用可以解决弱小仔猪早期死亡率高,生长迟缓等问题。

母猪的产程显著影响产活仔数。分娩是极其耗能的过程,分娩时葡萄糖供给不足,母猪需要过多的动员脂肪氧化供能,造成初乳中MDA含量增加,降低仔猪的ADG;同时会沉积更多乳酸,而乳酸会造成肌肉乏力使子宫收缩无力,造成产程延长。数据表明约52%母猪血糖偏低(<3.5mmol/L)。提高妊娠90-分娩的母猪能量摄入或膳食纤维摄入,显著降低母猪产程。而分娩前静脉灌注葡萄糖同样能降低死胎发生率及助产率。

仔猪初乳的摄入量显著影响仔猪生后存活率,51%的仔猪初乳摄入少于310g。生产中难以直接评估初乳产量,可将出生后1~2天仔猪增重作为依据。改善初乳产量与质量可通过提高母猪围产期纤维摄入量和油脂来源等方面进行。

《母猪日粮添加合生元对子代肉品质的调控》

孔祥峰 中国科学院亚热带农业生态研究所研究员

母猪繁殖性能和子代成活率是影响猪场经济效益的关键因素,在非瘟条件下增加能繁母猪数量和PSY数对生猪复产至关重要。母体与子代是一体的,即妊娠或泌乳母猪的营养状况影响子代营养代谢和生长发育,这可能受母猪肠道微生态调控。然而,目前有关益生菌或益生元干预母猪肠道菌群对子代生长发育和肠道健康的影响及其作用机制的研究仍很缺乏。

本研究利用益生菌、合生元等干预母猪肠道菌群,考察其对子代微生物及其代谢物、生长发育和肉品质的影响,揭示了微生物介导的母体影响子代生长发育和肉品质的机制。

母猪饲粮添加益生菌和合生元可提高子代日采食量或存活率,降低腹泻率,这可能与子代肠道中有益菌如链型杆菌属、梭菌属、芽殖菌属、布劳特氏菌属和罗氏菌属等增加、有害菌如密螺旋体属的减少有关。

代谢组学结果显示,母猪饲粮添加益生菌和合生元会影响碳水化合物、氨基酸、微生物和辅助因子等途径。

母猪饲粮添加益生菌和合生元通过调控微生物并促进其代谢产物(如SCFAs和生物胺等)产生,提高眼肌面积和嫩度,减少肌内脂肪沉积,改善肉品质。

后续研究将结合无菌动物、粪菌移植以及多组学手段,深入探讨肠道菌群-宿主的互作机制,并结合本研究中筛选出的与肉品质显著相关的肠道微生物及关键代谢产物,有针对性地研发以肠道微生态为靶点的肉品质调控技术。

《猪福利化饲养技术》

龙定彪 重庆市畜牧科学院教授

猪福利化饲养是指为猪生长提供合理的营养措施、干净的饮水,合适的温热环境,快速合理的疾病诊断和治疗,充足的生活空间和同类陪伴,无干扰和刺激源的圈舍。目的是提升生猪生产能力,保证猪肉产品质量安全,保证兽医公共卫生安全和环境友好。可通过一下方式实现:

液态饲喂技术,增加妊娠母猪饱腹感、缓解仔猪断奶应激,生长猪饲料资源拓展;改善肠道健康,增加有益微生物,降低饲料pH;减少疾病发生,降低氨气和粉尘含量;提高消化率,较少有害气体产生,改善饲养环境。

福利化饮水技术:舍温较高时给与低温饮水,舍温较低引用温水都会增加应水量;饮水流速影响猪饮水时间及饮水量,对于泌乳母猪尤其重要;饮水量的变化可作为早期疾病诊断手段。

温热环境调控。保温措施:暖风机加温、空气热交换器、保温灯保温箱、水/电暖板;降温措施:喷雾降温、地热交换、头部滴水降温、母猪水冷降温板,湿帘降温等。合理的降温措施可增加经济效益。

空气环境调控。猪舍有害气态污染物包括:恶臭气体、粉尘、病原微生物,诱发呼吸道感染,堵塞皮脂腺,增加疾病传播风险等。60-80%的有害气体在是舍内粪污厌氧发酵产生。可通过三种途径控制。源头控制:减少日粮排放、饲料添加除臭剂和酶制剂;过程控制:通风、喷雾、静电/沸石吸附等;末端减排:空气过滤系统、喷淋式吸收塔。

空间环境富集。不同的生长阶段有不同的环境需求,分娩母猪采用可调节开放式分娩栏,妊娠母猪增加运动场、保育育肥圈改为大群饲养。饲养密度从0.5m2提高至0.7m2时,猪只饲料转化率、平均日增重显著升高,打斗和料槽占据时间降低,躺卧和休息时间增加。

非接触式健康识别技术。声音识别,通过计算机图像和声音识别对猪呼吸道疾病早期识别和预警;行为识别,通过对母猪行为连续检测和分析,自动检测母猪发情时间并提醒配种。

《膳食纤维在猪营养的功能与应用》

黄沧海  集美大学博士

膳食纤维既是迷宫,也是宝藏;既需要科学探究也需要技术改造。在传统动物营养范围,膳食纤维是被划为抗营养因子或干扰动物正常消化吸收的物质范畴。近年,随着对动物营养及肠道微生物营养研究的不断深入,对膳食纤维的认识有了更进一步的发现。

膳食纤维相关概念:不能被动物消化的可食碳水化合物及其类似物,包括多糖、低聚糖、木质素等,在小肠中不被消化和吸收,可在肠道中发酵,具有生理效应。测定方法有酶法及差值法。

膳食纤维的功能主要分为三大类:

①维护肠道健康:不同膳食纤维其水溶性和发酵性不同。膳食纤维有助于促进肠道蠕动,防止便秘,清除肠道内有毒有害物质;有益于保持肠道正常生理结构,修复和改善受损肠道粘膜及固有层;有利于促进肠道上皮细胞生长。可溶性膳食纤维促进抗炎因子表达,抑制促炎因子表达。

②作为肠道微生物发酵底物:膳食纤维在肠道中具有发酵作用,可调节肠道PH值,维持微生态环境,微生物发酵代谢产物参与宿主生理调控。

③限饲下增加饱腹感:促进咀嚼和唾液分泌,有助于饱腹感信号产生;进入胃部后吸水膨胀,产生饱腹感;水合粘度增加延缓营养物质胃的排空;调节胃肠道中与饱腹感信号相关激素的分泌;发酵产生挥发性脂肪酸可对母猪产生饱感。

    膳食纤维能够提高母猪繁殖性能,增加胚胎存活率,提高产仔数,缓解妊娠期胰岛素抵抗,发酵产生短链脂肪酸应对分娩时能量不足,缩短产程,降低死胎率,缓解便秘,降低泌乳期失重。而在生长育肥猪上合理使用膳食纤维能够提高养分消化率,改善腹泻,降低饲料成本。

膳食纤维的使用需考虑其作用机理,包括物化性质、生理作用及适口性等,其添加水平和纤维来源也要结合猪的不同生理阶段进行调整,并同时考虑对其他营养素的不利影响。

编辑整理:黄 龙,周 强

审校:牧曦瑶

发布者:小农,转载请注明出处:https://www.nmfirst.cn/14700.html

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