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                國家科學技術進步獎二等獎:汪以真教授領銜的“豬健康養殖的飼用抗生素替代關鍵技術及應用”

                打贏飼料全面“禁抗”決勝一戰

                發布時間:2020-01-10來源:浙大新聞辦作者:樊暢281


                抗生素,曾被譽為“20世紀最偉大的發明”,這一對抗致病微生物感染類疾病的利器,也被廣泛應用于畜禽飼料生產。然而,伴隨著抗生素的大量使用,抗生素耐藥性不斷增大,,“治病藥”甚至變成“致病藥”,越來越多人談“抗”色變。

                我國是全球最大的動物飼料和畜產品生產國,飼料生產量居世界第一,豬肉生產量占全球48%。當前,我國豬飼用抗生素使用量已占畜禽用抗生素的70%,食品安全、環境污染等一系列問題隨之而來,飼用抗生素成為阻礙優質、安全、生態的動物飼料和畜產品生產,阻攔我國由生產大國向生產強國邁進的主要瓶頸。

                2019年7月,國家農業農村部發布公告,2020年我國飼料中將全面禁止添加抗生素。如何實現豬飼料無抗?浙江大學動物科學學院教授汪以真帶領團隊近20年科研攻關,針對生豬養殖飼用抗生素引起的細菌耐藥、抗生素殘留、肉品質下降及土壤水體污染等問題,聚焦豬的免疫調節、微生態平衡、腸粘膜修復三大難點,形成了豬健康養殖飼用抗生素替代的營養技術體系,推動我國飼料產業邁出從“減抗”、“替抗”到“無抗”的關鍵一步,打贏飼料全面“禁抗”的決勝一戰。 

                另辟蹊徑,瞄準“先天性”

                全球抗生素用量一半在中國,中國抗生素用量一半在畜禽。早些時候,飼用抗生素曾對我國畜牧業發展做出過重大貢獻。人們發現,抗生素在動物飼料中的添加可以抑制細菌增殖,促進養分吸收利用,對改善動物健康、防治動物疾病有著“藥到病除”的奇效,大大提高了畜禽成活率和生長效率,降低了養殖生產成本。

                但是,長期高劑量、多品種的抗生素添加,不可避免地引發病原菌耐藥性產生、肉蛋奶中抗生素殘留、畜產品品質下降和環境污染等一系列嚴峻的社會及生態問題?!斑@次用10g,下次用20g,抗生素越用越多怎么行?”除了動物自身的耐藥性之外,更令汪以真擔憂的是,抗生素會在肉蛋奶中殘留,而且糞便排出后可造成水、土壤、農作物污染,對食品安全和生態環境帶來巨大威脅。

                怎樣擺脫生豬飼養對飼用抗生素的依賴?汪以真團隊另辟蹊徑,優先從生豬先天免疫調節入手,提高生豬免疫力,想辦法讓豬少生病。

                團隊率先提出營養調節內源抗菌肽以改善豬免疫力的新方法,創建豬先天免疫因子-內源抗菌肽高效表達的營養調控技術,顯著增強豬免疫功能和抗病力,使仔豬內源抗菌肽的表達量提高了2-10倍,腹瀉率降低80%,為破解仔豬免疫機能低下的難題提供了嶄新思路。

                巧穿“外衣”,修復腸粘膜

                生豬健康飼養,關鍵在仔豬。仔豬階段是整個豬養殖過程中最為“精貴”的時期,尤其是斷奶應激極易造成腸道功能紊亂,免疫力低下,對病原菌敏感,由此引發腹瀉和一系列疾病的發生,最終導致豬后期生長受阻甚至死亡。

                “就像人吃了不好的食物,腸胃會感到不適,這就是胃腸道受到了損傷?!蓖粢哉嬲f。仔豬一旦出現腸粘膜損傷,就極易造成腸道炎癥,消化吸收力降低,抵抗力下降,導致生病。

                “腸粘膜損傷修復的一大難題是修復藥物難以抵達仔豬腸道?!眻F隊發現,丁酸鈉對腸道損傷修復有很好的功效,但由于仔豬胃中酸性大,丁酸鈉往往在胃里就遭到了破環,難以到達腸道。針對這一難題,腸粘膜保護因子的控釋增效技術應運而生。

                “就像給藥物穿上緩釋膠囊外衣?!蓖粢哉娲蛄藗€比方。為了把營養修復因子精準護送到仔豬腸道中,團隊自主研發了精準控釋的“火龍果式”丁酸鈉微囊包膜技術、“三明治式”氧化鋅天然礦物負載增效技術,使得營養修復因子在仔豬腸道中的釋放率達96%,比國內外同類產品提高20%,成功實現腸粘膜屏障的有效保護和修復。

                創制“替身”,平衡微生態

                要實現飼料無抗,還得為飼用抗生素找到“替身”。

                豬腸道內棲息著各種各樣的微生物,它們明爭暗斗地生活在一起,組成了腸道微生態系統。只有平衡的微生態系統才可以促進營養物質消化吸收、保障機體健康,從而減少抗生素的使用。

                調控豬腸道微生態平衡最有效的方法是在飼料中添加益生菌,如何突破益生菌調控腸道微生態平衡的技術瓶頸?“改善腸道微生態不能光打人海戰術”,與純粹提高豬腸道有益菌數量來改善機體健康的方法不同,團隊變“增量”為“提質”,兼顧益生菌的種類、數量和彼此之間的協作能力。汪以真打了個比方:“傳統技術就像是安排100個人同時完成一項工作,人多力量大。而我們的技術只需要安排30個人,但每個人都有自己的專長,各施所長,協同共進?!?/p>

                以菌種篩選和優勢功能協同為突破口,汪以真團隊開展了新型益生菌飼料添加劑研制和協同應用技術體系研發。以高效分泌抗菌活性物質、消化酶和抗逆性強為目標,團隊篩選并創制了丁酸梭菌、地衣芽孢桿菌和約氏乳桿菌3種微生物飼料添加劑新產品,其活菌數、芽孢率、抑菌效果、產酶產酸等都明顯優于發達國家同類產品,聯合使用可以達到抑菌、產酶及產酸的協同效應,明顯抑制了腸道有害菌生長,顯著提高了蛋白、脂肪等養分消化率,解決了豬腸道微生態平衡的技術難題,為飼用抗生素替代提供了重要保障。

                技術難關過了,推廣的難題又接踵而來。由于技術剛剛形成時,操作步驟較多,效果檢測復雜,且成本高于飼用抗生素,養殖企業不愿變革,仍然保留飼用抗生素添加。為轉變企業觀念,響應國家要求,團隊主動聯系企業試點,搞示范基地,以點帶面一點點推開。

                “我們靠效果說話,大企業先做起來,小企業就慢慢跟上了?!蓖粢哉鎺ьI團隊一面不斷簡化技術操作、完善技術體系、降低技術成本,一面幫企業做檢測、驗配方,一直到使用過后的效果評價,一次次“全套服務”最終打通了推廣的大關。

                如今,一套易操作、效果好、成本低、系統性強的技術產品,已經在全國近30個省市的300余家大中型飼料和生豬養殖企業應用推廣。應用汪以真團隊成果研發的優質安全豬肉被選用為 2016 年 G20 峰會、 2018 年第 14 屆世界短池游泳錦標賽指定肉品。依托該成果陸續打造了“九號牧場”、“振寧”、“天蓬‘正’肉”、“拾分味道”等系列優質安全豬肉品牌。

                用創新思維解決飼用抗生素替代的大難題,汪以真團隊項目成果共減少飼用抗生素使用1.09萬噸,避免近萬噸抗生素向環境排放。同時,促進了浙江省全國首個“畜牧業綠色發展示范省”建設,指導建設了一批生豬無抗養殖示范基地和美麗牧場,直接推動了我國飼料產業和生豬養殖業的科技飛躍。

                “項目的意義在于實現生豬綠色養殖,服務‘健康中國’戰略需求。中國要做負責任的大國,我們就應該在產業升級和食品安全上有所貢獻?!蓖粢哉嬲f。

                (圖文 樊暢)

                 

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