小说涯

第7章福建省饲料产业技术创新联盟创新发展研究（第3页）

1。理论基础（支撑）

以动物营养学为基础的现代饲料工业，支撑了养殖业从传统向现代化方向转变，为满足人民群众对动物性食品日益增长的需求，做出了巨大的不可替代的贡献。然而，随着养殖动物大幅度的增长，养殖产品以及养殖环境的安全问题也日益凸显。解决这些问题是一个以饲料为源头的系统工程，在该系统中，动物营养学界围绕“养殖经济效益与环境生态效益共赢”的核心展开了一系列有益的探索。

杨胜教授首次从防止畜禽粪尿污染的角度提出了“生态营养学”的概念，主要是为了防止氮、磷及臭味污染，改善饲料卫生条件。他认为从生态营养角度考虑，动物营养学家在饲料配方设计中，要全面考虑“如何从由日粮到畜禽排出粪尿排泄物的全过程中来改变或控制其可能发生的一系列事件”。不同学者从不同角度与层次诠释了生态营养的内涵。

生态营养学是以生态学和生态经济学理论为基础，应用系统的科学思维和研究方法，把环境－动物－产品作为一个整体，研究动物在生存条件构成的多维环境条件中，对各营养要素的动态需求量及其相互关系，在精确数量化的基础上，用计算机模拟物质流、能量流和经济流的动态转化、平衡及调控模式，以求达到利用尽可能少的饲料资源，在尽可能短的周期内，生产出尽可能多而优的畜禽、水产品，获取尽可能大的经济效益，达到（维持）尽可能最佳的生态平衡。

生态营养学是基于配方营养基础上，应用生态学原理调整动物体内和环境中微生物种类和数量，保持体内微生态平衡和机体健康，激发消化吸收能力，从而广泛高效地利用一切可能的饲料，减少抗生素和化学药物的使用，低成本生产优质安全畜禽、水产品，减少对环境的污染，对人类健康的危害。

生态营养学是建立在动物营养学理论基础上，运用系统论和生态学观点，通过现代生物技术措施对畜禽、水产整体营养调控的一门应用科学，它不仅使动物最大限度的发挥饲料营养价值，降低生产成本，提高畜禽、水产品品质，且有利于减少养殖业对环境造成的污染，为人类提供全天然、无残留、营养价值高且安全卫生的畜禽、水产品。

关于生态营养饲料的研究国外相关资料较少，且主要以人类的营养生态学（nutritionalecology）为主。Hockett和Haws将营养生态学定义为“研究必需养分摄入及其对人类个体健康、种群分布趋势影响的相互关系”。

综上所述，生态营养学是探讨在养殖条件构成的多维环境空间中，动物对各营养素的动态需求；其中心问题是研究动物体内营养物质代谢、能量收支，各组分之间的定量关系以及环境因子、营养因子和内源因子等对这些关系的影响，探讨生物调节其能量分配的生理生态学机制，以尽可能少的饲料，在尽可能短的周期内，生产出尽可能多的优质动物产品，达到或维持尽可能好的生态平衡。

围绕生态营养学理论和当今生物技术发展特点，结合目前国内外的研究现状，饲料产业技术集成及产品开发以生态营养学原理为指导，基于系统科学的整体性思维方式，突破传统动物营养学的研究框架，以自然（饲料、动物、环境）－经济－社会复合生态系统为研究对象，将先进生物技术与现代动物生物营养学理论结合，探讨动物营养学的基本规律，提出并探索符合当前生产需要和未来科技发展趋势的技术理论体系：“环境友好型饲料关键技术集成”，实现动物、人类和环境的和谐统一，达到经济效益、社会效益和生态效益的协调发展。

饲料产业技术集成及产品开发技术支撑体系包括：（1）动物营养调控技术体系，营养调控即对动物营养系统（包括动物－环境系统）的调控。常见的调控技术包括：免疫营养调控技术体系；日粮营养平衡调控技术（可控制氮、磷的污染等）；使用调控剂对消化道和组织代谢层次进行的调控技术；具有营养调控功能的配套营养管理技术（如抗应激调控）等；（2）动物营养需要的动态预测技术，根据影响动物营养需要的各种生态因子，采用各种技术（如动物模型模拟、数字化模拟技术、计算机技术）预测动物的营养需要，动态地满足动物对营养物质的需求；（3）环境友好型饲料配制技术，根据饲料安全的基本要求，遵循合理营养、环境友好的原则，使用无公害饲料添加剂，设计饲料配方，采用先进的加工工艺，以提高饲料利用率，降低环境污染；（4）动物性食品安全控制技术，为保障食品安全和人类健康，严格控制或禁止各种抗生素的使用，禁止添加任何违禁药物和添加剂；（5）畜禽粪尿处理的生态工程技术，按照减量化、生态化、产业化、资源化、无害化的基本原则对养殖动物粪尿进行处理。相应生态工程技术主要包括清洁生产技术、养殖动物粪尿综合处理技术以及生态牧场的规划及建设等。

饲料产业技术集成及产品开发以生态营养学理论体系为支撑和发展目标，以生物技术为核心的环境友好型饲料关键技术集成为研究方向，并进行相关技术产品开发的综合配套应用研究。将着力于ISs技术在环境友好型饲料中的应用，生物源抗菌肽在环境友好型饲料中的应用，饲料原料生物预处理工艺优化与应用研究，利用生物技术开发新型饲料添加剂，营养免疫调控技术体系研究等方面重点展开科技攻关和技术集成创新研究，将技术成果进行综合配套研究后应用于水产健康养殖和畜禽规模化健康养殖，实现“养殖效益和生态效益双赢”。

2。研究（工作）基础

在前期研究中，福建省动物营养、饲料资源开发、饲料生物技术等相关领域以“环境友好型饲料”为核心，开展了大量基础性的研究工作，现已申请获得四项国家发明专利，“嗜水气单胞菌中溶血素的免疫刺激复合物的制备工艺”（专利1），“嗜水气单胞菌各主要保护性抗原多价卵黄抗体的制备方法，及其在水产动物疾病防治上的应用”（专利2），“锯缘青蟹抗菌肽及其基因和基因的克隆方法”（专利3）以及“一种增进仔猪肠道功能和免疫功能的饲料添加剂及其使用方法”（专利4）。本研究以专利1为核心技术，将畜禽重要病原菌的保护性抗原制成多价免疫刺激复合物，并通过专利2的技术，制备出功能性卵黄蛋白饲料；并以专利3为核心技术高效表达生物源抗菌肽；以专利4为基础，生产出增进仔猪肠道功能和免疫功能的饲料添加剂。

（1）ISs技术在环境友好型饲料中的应用方面。经过5年努力，功能性卵黄蛋白饲料的研究已完成从多种病原菌保护性抗原的提取→采用新型免疫佐剂制备免疫复合物→免疫蛋鸡→制备抗多种病原的功能性卵黄蛋白粉→多功能卵黄蛋白粉制备与检验→喷雾干燥→不同温度保存条件下活性维持周期测定→环境友好型饲料配制→功能性卵黄蛋白饲料在配合饲料中有效添加量筛选→配制工艺优化→均匀度测定→有效储存期测定的全部过程。中试产品在福建省的大型养猪场试验应用并取得了良好养殖效果。

（2）生物源抗菌肽的研制方面。“十一五”期间，通过联合承担国家“863”重点项目等多项课题，对生物源抗菌肽进行了深入细致的研究，建立了良好的功能基因与蛋白质的研发平台，系统克隆获得了我国大黄鱼、真鲷等6种重要海水养殖鱼类和蟹类等近30个具有自主知识产权的抗菌肽基因，阐明了抗菌肽基因的表达机制，建立了基因原核与真核表达技术体系，获得了稳定高效表达抗菌肽基因的工程菌株，并建立了抗菌肽基因工程产品的高效表达与纯化技术，研制出高效抗水产病原菌和耐药性细菌的基因工程产品，为生物源抗菌肽的开发利用等奠定了良好的技术基础。

（3）饲料原料生物预处理工艺优化与应用研究方面。利用生物技术对饲料原料进行前处理，消除抗营养因子，提高其营养价值是目前最重要的发展方向，以发酵酶解豆粕和杂粕为代表的饲料原料生物预处理技术将成为解决福建省饲料原料紧缺问题的主要出路之一。针对该技术需求，相关单位已先期组织科研攻关，筛选得到高抗逆性、高产酶活力、生长迅速的GARS菌株多个；筛选确定多种饲料原料酶解工艺，并初步建立了较为成熟的工艺流程。经处理后，饲料原料营养价值得到显著提高，可在不同动物饲料中部分或完全替代日益紧缺的鱼粉使用。这为缓解福建省蛋白质饲料原料紧缺的状况开辟了一条新途径，也为后续中试放大和应用研究奠定了坚实的基础。

（5）营养免疫调控技术体系研究方面。通过对国内外文献及成果研究分析的基础上，在肠道黏膜免疫调控机理、肠道菌群及营养物质对肠黏膜屏障功能的影响，以及肠黏膜屏障受损对机体健康的危害等涉及营养免疫等方面取得了一定的理论成果，发表了学报级以上学术论文10余篇；并结合免疫学、分子生物学等高新技术，取得了“嗜水气单胞菌各主要保护性抗原多价卵黄抗体的制备方法，及其在水产动物疾病防治上的应用”和“一种增进仔猪肠道功能和免疫功能的饲料添加剂及其使用方法”等发明专利，生产出功能性卵黄蛋白饲料、生物源抗菌肽等具有免疫调节作用的生物活性饲料。为后续理论研究的深入奠定了坚实的基础，理论研究的开展也必将为新成果的获得、新产品的研制起到良好的支撑作用。

（6）畜禽、水产规模化健康养殖条件及保障方面。各关联企业及机构拥有一定数量设施精良，制度健全，管理到位，技术先进的养殖试验基地，为上述技术的集成与产品开发应用奠定了坚实的基础，为技术体系的中试、熟化以及示范推广搭建了重要的平台。

3。技术瓶颈

（1）复合益生菌制剂、功能性卵黄蛋白饲料及生物源抗菌肽等均含生物活性成分，生产到使用过程稳定性不好控制；可通过保护剂筛选、剂型选配、工艺参数优化等工作的开展，确保产品活性成分在生产、运输、贮藏和使用过程得到有效保护；

（2）δ-氨基乙酰丙酸、琼胶寡糖的生物法制备方面，目前的发酵工艺、酶反应条件以及产物提纯等工艺参数尚不成熟，无法满足中试需要；将从诱变和基因克隆表达等方面，通过多种手段的综合应用提高单位发酵液酶活，对相关工艺的关键参数展开进一步的研究，以解决上述问题；

（3）鳗鲡膨化颗粒配合饲料使用时诱食性不如粉状配合饲料，饲喂后鳗鲡的体色不够自然，影响商品鱼价值；将从配方设计、原料筛选和加工工艺等角度进行科研攻关，以有效地解决鳗鲡膨化配合饲料的诱食性和鳗鲡体色变化的问题。

三、饲料产业技术集成及产品开发专题

1。主要专题

（1）ISs技术在制备环境友好型饲料中的应用及产业化示范。

（2）生物源抗菌肽在环境友好型饲料中的应用。

（3）饲料原料生物预处理工艺优化与应用研究。

（4）利用生物技术开新型饲料添加剂。

（5）营养免疫调控技术体系研究。

（6）环境友好型饲料关键技术体系在水产健康养殖中的应用研究与产业化示范

--环境友好型鳗鲡膨化配合饲料的研究与产业化示范；

--鱼虾混养模式研究及与之配套的环境友好型饲料开发。

以上专题的研究将为福建省饲料产业发展提供有效的技术动力，加快带动一二三产业的快速融合发展，从而形成新的经济增长点，促进福建经济持续平稳较快发展。

2．各专题关键技术、技术难点和创新点

（1）ISs技术在制备环境友好型饲料中的应用及产业化示范

关键技术：

通过构建功能性卵黄蛋白饲料在环境友好型饲料中应用的技术转化平台，组装、集成功能性卵黄蛋白饲料和环境友好型饲料开发的关键技术和最新成果，以功能性卵黄蛋白饲料制备为中心，以环境友好型饲料的研发为核心，以畜禽、水产健康养殖为纽带，从饲料这一源头建立无公害畜禽、水产品生产全过程的营养和疫病防控平衡体系，实现功能性卵黄蛋白饲料制备→环境友好型饲料开发→动物健康养殖→无公害食品上市的营养保健、绿色环保的生产模式。在此基础上，经过整合、完善、孵化成与健康养殖相配套的环境友好型畜禽、水产饲料新品种。

技术难点和创新点：

围绕畜禽、水产健康养殖的清洁生产方式，以生态产业链为发展载体，利用ISs技术和生态营养学的理论和方法，将功能性卵黄蛋白饲料通过饲喂进入动物的消化道，阻断病原菌在肠道的定植、生长，达到减少抗生素在饲料中的使用。建立以营养平衡、微生态平衡和离子平衡为主的环境友好型饲料平衡体系，从原料优选、配方设计、加工工艺、品质控制、饲养管理、生物安全等全过程进行严格控制，实施动物营养系统调控，确保从饲料这一源头杜绝污染，开发生产具有营养和保健功能的天然、绿色、无污染、无残留的环境友好型饲料。