1、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究現(xiàn)狀及展望,李 德 發(fā)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，北京，100094,報(bào) 告 內(nèi) 容,1 國(guó)際動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究?jī)?nèi)容、趨勢(shì)和特點(diǎn)2 中國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究現(xiàn)狀和特色3 中國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)近期的研究方向,國(guó)際動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究趨勢(shì)和特點(diǎn),1.1營(yíng)養(yǎng)需要1.2營(yíng)養(yǎng)調(diào)控1.3飼養(yǎng)技術(shù)1.4生態(tài)畜牧1.5信息技術(shù)1.6綠色飼料1.7氨基酸營(yíng)養(yǎng)1.8資源開(kāi)發(fā),1.1 營(yíng) 養(yǎng) 需 要,特點(diǎn)：靜態(tài)指標(biāo) 動(dòng)態(tài)模型；

2、成果：動(dòng)態(tài)模型：1營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)模型；2營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分配線性一平穩(wěn) (Linear-Plateau)；3潛在生長(zhǎng)模型；4蛋白質(zhì)沉積遺傳潛力模型;5營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用模型作用：預(yù)測(cè)各生長(zhǎng)階段采食量及屠體目標(biāo)體重、配制季節(jié)性日糧、豬基因型的選擇、分性別飼養(yǎng)和設(shè)計(jì)低環(huán)境污染日糧。,1.2 營(yíng) 養(yǎng) 調(diào) 控,主要包括：采食調(diào)控、吸收調(diào)控、消化道微生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控，內(nèi)分泌調(diào)控、免疫中和技術(shù)調(diào)控等。理論和實(shí)踐均已經(jīng)證明該項(xiàng)技術(shù)具有較大的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。成功的典例：

3、國(guó)外高產(chǎn)奶牛的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)：使得攝入能量以及氨基酸用于產(chǎn)奶的分配比例得以優(yōu)化并最大限度地減少其用于組織增長(zhǎng)和維持需要的比例。,1.3 飼 養(yǎng) 技 術(shù),當(dāng)前新飼養(yǎng)技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面：分性別飼養(yǎng)階段飼養(yǎng)早期隔離斷奶技術(shù)多點(diǎn)生產(chǎn)模式（MSP） 上述技術(shù)均對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)提出更新和更為復(fù)雜的研究課題。,1.4 生態(tài)畜牧,人類健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)為功能性食品和安全性食品誕生創(chuàng)造了條件； 通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控來(lái)生產(chǎn)功能性食品取得

4、了積極進(jìn)展，如高ω－3脂肪酸雞蛋的生產(chǎn)； 通過(guò)限制抗生素、激素和其它合成藥物的添加生產(chǎn)安全性食品。,1.5 信 息 技 術(shù),信息技術(shù)大大促進(jìn)了動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展，主要反應(yīng)在兩個(gè)方面： 計(jì)算機(jī)模擬技術(shù) 國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的普遍應(yīng)用,1.6 綠 色 飼 料,目前，添加劑的方向已轉(zhuǎn)向天然、對(duì)健康無(wú)害的替代物上，包括：益生素、酶制劑、有機(jī)酸、高效礦物元素、植物活性物質(zhì)和中草藥制劑等。,1.6.1 益 生 素,定義：

5、主要指活菌制劑或利用細(xì)菌和酵母培養(yǎng)物衍生的寡糖等；機(jī)理:促進(jìn)微生態(tài)平衡，對(duì)有害菌產(chǎn)生竟?fàn)幮耘懦夂鸵种谱饔?，提高?dòng)物健康狀況。美國(guó)FDA批準(zhǔn)產(chǎn)品達(dá)40余種。乳酸桿菌、酵母培養(yǎng)物、芽孢桿菌、雙歧桿菌和鏈球菌等目前國(guó)外應(yīng)用較多。,1.6.2 酶 制 劑,碳水化合物酶；蛋白分解酶；植酸酶，在仔豬飼料中替代部分無(wú)機(jī)磷飼料，已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段。? －葡聚糖酶,1.6.3 高利用率礦物質(zhì),包括：螯合物或蛋白鹽類；特點(diǎn)：高效、毒小、易吸

6、收和低污染。典型代表：硒酵母、賴氨酸銅、螯合鐵和蛋白鋅對(duì)幼年和高產(chǎn)單胃動(dòng)物的健康具有十分有益的作用。果膠-氧化鋅復(fù)合物，200ppm 在斷奶仔豬中的效果相當(dāng)于2500ppm的氧化鋅。大大降低對(duì)環(huán)境的污染。,1.7 氨基酸營(yíng)養(yǎng),單胃動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng)反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)和氨基酸營(yíng)養(yǎng),1.7.1 單胃動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng),單胃動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng) 集中在動(dòng)物瘦肉生長(zhǎng)和免疫系統(tǒng)功能兩方面。其中賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸。支鏈氨基酸、組氨酸和色氨酸的研

7、究較為活躍；谷氨酰胺對(duì)于仔豬腸黏膜保護(hù)機(jī)制研究當(dāng)前極為熱門(mén)。,1.8.2 反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)氨基酸營(yíng)養(yǎng),集中在蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定體系方面，先后經(jīng)歷了 粗蛋白或可消化粗蛋白體系 小腸可消化蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)新體系,反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)氨基酸營(yíng)養(yǎng),90年代，蛋白質(zhì)新體系又逐漸向數(shù)量化和模型化發(fā)展，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向小腸吸收氨基酸之間的配比及其平衡關(guān)系。90年代初，美國(guó)康乃爾大學(xué)的學(xué)者提出凈碳水化合物和蛋白質(zhì)體系（CNCPS），將碳水

8、化合物營(yíng)養(yǎng)和蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，用動(dòng)態(tài)模型描述瘤胃發(fā)酵，并預(yù)測(cè)小腸氨基酸的數(shù)量。這是對(duì)反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)研究的最新貢獻(xiàn)。,反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)氨基酸營(yíng)養(yǎng),對(duì)反芻動(dòng)物限制性氨基酸和理想氨基酸模式的研究已由起步到不斷向縱深發(fā)展，目前，在確定羔羊、生長(zhǎng)羊的理想氨基酸模式上已經(jīng)取得重要進(jìn)展。,1.9 資 源 開(kāi) 發(fā),新型玉米：高油玉米、高色氨酸玉米和低植酸磷玉米新型大豆：高蛋氨酸大豆、低水蘇糖和棉籽糖大豆、低氧合酶大豆、低抗胰蛋白酶因子大豆。油

9、菜的育種也取得了令人鼓舞的進(jìn)展，向油菜中導(dǎo)入Aspergillus 植酸酶基因使其產(chǎn)生特異性遺傳表達(dá)后，油籽中的植酸酶在單胃動(dòng)物中的效果與通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的植酸酶相似。,2 我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究現(xiàn)狀,近10年來(lái)，中國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究目標(biāo)主要集中在畜禽營(yíng)養(yǎng)代謝機(jī)理和營(yíng)養(yǎng)需要等方面。研究領(lǐng)域：營(yíng)養(yǎng)與代謝、環(huán)境與營(yíng)養(yǎng)、飼料抗?fàn)I養(yǎng)因子、飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與生物學(xué)效價(jià)的評(píng)定和飼料資源的開(kāi)發(fā)研究等。,2 我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究特色,根據(jù)我國(guó)地域遼闊，家養(yǎng)動(dòng)物的

10、遺傳多樣性和飼養(yǎng)模式多樣化的特點(diǎn)研究動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要、物質(zhì)代謝和飼料營(yíng)養(yǎng)成分的盈缺規(guī)律以及優(yōu)化當(dāng)?shù)仫暳腺Y源的利用是我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的一大特色。,2 我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究現(xiàn)狀和特色（續(xù)）,2.1單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)2.2反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)2.3 家禽營(yíng)養(yǎng),2.1單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng),單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)尤其是豬的營(yíng)養(yǎng)在我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究中所占的比重較大而且取得的進(jìn)展較快，包括：能量代謝和能量需要、脂肪營(yíng)養(yǎng)、蛋白質(zhì)和氨基酸纖維營(yíng)養(yǎng)及其需要；仔豬斷奶應(yīng)激的營(yíng)養(yǎng)學(xué)對(duì)策營(yíng)養(yǎng)與

11、免疫的關(guān)系；飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定和飼料加工工藝等；,2.1單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)（續(xù)）,飼料能量、蛋白質(zhì)及AA的消化率與利用率；豬生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及生長(zhǎng)豬的氮沉積規(guī)律提高瘦肉率的營(yíng)養(yǎng)措施；高劑量銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)作用；仔豬和生長(zhǎng)豬對(duì)鋅和硒的需要量及其影響因素.,2.2 反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng),中國(guó)荷斯坦牛與肉牛營(yíng)養(yǎng)需要量研究；湖羊、奶山羊和細(xì)毛羊營(yíng)養(yǎng)需要量的研究；瘤胃與小腸能量消化代謝規(guī)律；瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成量與瘤胃能氮平衡的關(guān)系；,2.2 反芻動(dòng)物

12、營(yíng)養(yǎng)（續(xù)）,飼料蛋白質(zhì)瘤胃降解率的評(píng)定與新蛋白質(zhì)體系；NPN的有效利用技術(shù)；飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定技術(shù)；低質(zhì)粗飼料復(fù)合處理與加工技術(shù)的研究；,2.3 家禽營(yíng)養(yǎng),肉雞與蛋雞的營(yíng)養(yǎng)需要量；能量與蛋白質(zhì)的利用效率；代謝能與氨基酸利用率的評(píng)定方法；雞鴨缺硒的生化與臨床表現(xiàn)；產(chǎn)蛋雞對(duì)鋅的需要量與生理生化反應(yīng)等。,3 我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)近期的研究方向,二十一世紀(jì)里，我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)將面臨著更加艱巨的任務(wù)：一方面，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的研究，在國(guó)際發(fā)

13、展空間中占有一席之地；另一方面，研究項(xiàng)目必須能適應(yīng)和保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。,3 我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)近期的研究方向（續(xù)）,為適應(yīng)上述要求，在21世紀(jì)初應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究并在研究經(jīng)費(fèi)上給予優(yōu)先資助。,3.1 營(yíng)養(yǎng)素的代謝調(diào)控對(duì)畜禽經(jīng)濟(jì)性狀的影響,研究目的：研究營(yíng)養(yǎng)素代謝調(diào)控的生物學(xué)基礎(chǔ)，進(jìn)而從調(diào)控機(jī)制入手為畜禽提供最佳的日糧養(yǎng)分組合，盡可能提高有限飼料資源的利用效率。,3.2 仔豬斷奶綜合癥機(jī)理的研究,研究?jī)?nèi)容：1．仔豬斷奶綜合

14、癥的生理、生化和組織學(xué)機(jī)理研究；2．小腸黏膜組織的更新與仔豬斷奶后腹瀉的關(guān)系；3．日糧成分、營(yíng)養(yǎng)素與仔豬斷奶綜合癥的關(guān)系；4．仔豬斷奶綜合癥綜合營(yíng)養(yǎng)技術(shù)措施的建立。,3.2 仔豬斷奶綜合癥機(jī)理的研究（續(xù)）,綜合措施的特色-----從免疫學(xué)角度探索斷奶仔豬營(yíng)養(yǎng)原理和營(yíng)養(yǎng)需要關(guān)鍵內(nèi)容-----明確營(yíng)養(yǎng)素的免疫調(diào)控機(jī)制-----制定應(yīng)激狀態(tài)下仔豬保持最佳免疫力的營(yíng)養(yǎng)需要量-----研制出新型抗腹瀉和抗下痢綠色飼料添加劑,3.3

15、 肉雞營(yíng)養(yǎng)代謝病的機(jī)理及營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施研究,研究目的與意義現(xiàn)代飼養(yǎng)業(yè)使肉雞生產(chǎn)性能得到提高的同時(shí)，代謝性疾病類型和發(fā)生率也大大提高。雞常見(jiàn)的代謝病主要有腹水癥、猝死癥和腿病。而環(huán)境與營(yíng)養(yǎng)是兩大誘因。在了解發(fā)病機(jī)理的前提下，進(jìn)行綜合營(yíng)養(yǎng)平衡調(diào)控可以有效降低營(yíng)養(yǎng)代謝病的發(fā)生率，提高肉雞的成活率，增加養(yǎng)殖業(yè)效益。,研究?jī)?nèi)容,1．肉雞代謝?。ǜ顾Y、猝死癥和腿?。┑纳?、生化及病理特征及發(fā)病機(jī)理； 2．微量元素、維生素缺乏或過(guò)量及其

16、代謝變化對(duì)肉雞代謝病的發(fā)生、發(fā)展的影響，在分子、細(xì)胞、組織等系列水平上探討代謝病的營(yíng)養(yǎng)學(xué)機(jī)理及營(yíng)養(yǎng)平衡的調(diào)控措施。,3.4 小肽營(yíng)養(yǎng)機(jī)制與動(dòng)物理想蛋白質(zhì)模式的改進(jìn)研究,研究目的與意義 研究小肽營(yíng)養(yǎng)的特有機(jī)制，根據(jù)小肽和氨基酸組成及其吸收利用系列來(lái)正確評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)于豐富和完善蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)理論、節(jié)約蛋白飼料資源，實(shí)現(xiàn)日糧全價(jià)平衡經(jīng)濟(jì)配制，充分發(fā)揮畜禽生產(chǎn)潛力，具有重要意義，,研究?jī)?nèi)容,1．蛋白質(zhì)飼料在肉雞（以肉雞為動(dòng)

17、物模型）消化酶作用下水解終產(chǎn)物中小肽和氨基酸組成及比例關(guān)系；2．小肽的吸收效率，以及影響吸收效率的因素和最佳吸收條件，建立小肽吸收的動(dòng)力學(xué)模型；3．小肽和氨基酸需要量和比例的關(guān)系，結(jié)合肉雞飼養(yǎng)試驗(yàn)，改進(jìn)理想蛋白質(zhì)模式和改進(jìn)建立蛋白質(zhì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定體系。,3.5 低質(zhì)纖維性飼料微生物降解機(jī)理研究,研究目的和意義 對(duì)充分、合理地利用飼料資源和保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。具有重大戰(zhàn)略意義。,研究?jī)?nèi)容,1．木質(zhì)纖維的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)及其對(duì)

18、微生物降解的限制作用；2．動(dòng)物消化道微生物對(duì)木質(zhì)化纖維降解的分子機(jī)制；3．高效降解木質(zhì)化纖維菌種的篩選；4．低質(zhì)纖維性飼料利用的綜合營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施,3.6 單胃動(dòng)物中非淀粉多糖的營(yíng)養(yǎng)特性研究,研究目的和意義 水溶性非淀粉多糖具有抗?fàn)I養(yǎng)效應(yīng)，對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)特性進(jìn)一步研究將有助于糧食中潛在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。,研究?jī)?nèi)容,水溶性非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用不溶性非淀粉多糖在單胃動(dòng)物日糧中的作用不溶性非淀粉多糖對(duì)仔豬腹瀉的控制作用。,

19、3.7優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、合成氨基酸和動(dòng)植物脂肪過(guò)瘤胃保護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用,研究目的和意義 研究?jī)?yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、合成氨基酸和脂肪的過(guò)瘤胃保護(hù)技術(shù)特別是開(kāi)發(fā)相應(yīng)的保護(hù)產(chǎn)品，以便對(duì)添加于反芻動(dòng)物日糧中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、合成氨基酸和脂肪在瘤胃中免于降解而進(jìn)入后部消化道后再消化，以達(dá)到提高小腸中的必需氨基酸水平和日糧能量濃度，提高反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能。,研究?jī)?nèi)容,1．篩選可用作包被劑的原料研究：用人工瘤胃技術(shù)對(duì)包被優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、合成氨基酸和脂肪進(jìn)行體外（i

20、n vitro）試驗(yàn)，測(cè)定包被效果。2．用尼龍袋技術(shù)測(cè)定包被劑對(duì)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、合成氨基酸和脂肪的包被效果研究。包被物在瘤胃中的降解率研究，并測(cè)定包被物在后段消化道的消化情況。,3.8飼料配方技術(shù)及其應(yīng)用研究,研究目的和意義1 單胃動(dòng)物氨基酸利用率和理想氨基酸平衡模式；2 反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)和能量新體系；3 以新的技術(shù)體系評(píng)價(jià)生物學(xué)價(jià)值建立適合于中國(guó)國(guó)情的科學(xué)的畜禽營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。,研究?jī)?nèi)容,1．飼料生物學(xué)評(píng)定技術(shù);2．豬營(yíng)養(yǎng)需要及配套飼養(yǎng)

21、技術(shù);3．家禽營(yíng)養(yǎng)需要及配套飼養(yǎng)技術(shù);4．牛營(yíng)養(yǎng)需要及配套飼養(yǎng)技術(shù);5．羊營(yíng)養(yǎng)需要及配套飼養(yǎng)技術(shù);6．水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要及配套飼養(yǎng)技術(shù);7．特種動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要及配套飼養(yǎng)技術(shù)。,3.9 飼料資源與新型飼料添加劑開(kāi)發(fā)研究,飼料資源開(kāi)發(fā)與高效利用新型飼料添加劑開(kāi)發(fā)研究,飼料資源開(kāi)發(fā)與高效利用,1．飼料作物（如高油玉米）開(kāi)發(fā)利用技術(shù)；2．低質(zhì)和有毒餅粕的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)；3．微生物蛋白飼料開(kāi)發(fā)利用技術(shù)；4．食品、藥品、釀造等加工業(yè)副