“我们从事大规模养殖，仔猪断奶期肠道不适应、总是腹泻的问题一直困扰着我们。”一天，四川一家养殖公司找到中国农业大学动物科学技术学院教授武振龙团队，寻求解决上述问题的办法。
团队给这家公司开出了“功能性氨基酸提高猪饲料蛋白质利用关键技术”的“秘方”。数据显示，这一技术应用后，饲料转化效率提高了5%—8%，蛋白质利用效率增加了5%以上，母猪的受胎率、窝产仔数和弱仔猪存活率均显著提高。
近日，功能性氨基酸提高猪饲料蛋白质利用关键技术入选2024年农业重大引领性技术。这项技术攻克了养猪生产中的哪些难点，又解决了哪些痛点？记者采访了相关专家。
寻找预防腹泻“最佳补剂”
畜牧业是关系国计民生的重要产业。近年来，在我国肉类消费结构中，猪肉在畜禽肉类中的比例一直维持在50%以上。优质饲料对于养猪业至关重要，只有猪吃得健康了，人才能吃得健康。
“仔猪在断奶前吃的是母乳，断奶后就要吃饲料了，在这个适应期里特别容易发生腹泻。尤其是对于规模化养殖来说，一般都会执行先期断奶，但这会加重仔猪发生腹泻甚至腹泻致死的风险。因此，断奶后的饲料选择很关键。”武振龙说。
按照“缺什么就补什么”的思路，团队从猪肠道本身就有的物质找起，寻找预防腹泻的“最佳补剂”。机体80%的免疫细胞存在于消化道，免疫细胞通过与肠腔中的微生物互作，参与并调节肠道及机体的免疫和炎症反应。
对于仔猪来说，肠道发育是在营养素—微生物—宿主细胞复杂的相互作用下逐步完善，进而发挥其生理功能的动态过程。在猪肠道的上皮细胞中，有90%是吸收细胞。吸收细胞通过微绒毛增加其表面积，以实现吸收营养的功能。饲料中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，会在消化道各种酶的作用下被分解为葡萄糖、脂肪酸以及小肽或氨基酸，在上皮细胞中转运载体的作用下被吸收和利用。
在猪肠道中，肠上皮细胞具有较快的更新速率和蛋白质合成速率。已有研究表明，谷氨酰胺、谷氨酸等氨基酸是肠上皮细胞的主要能量底物。仔猪断奶后，从饲料中摄取的这几种氨基酸的量会低于其断奶前从母乳中的摄取量，使仔猪处于营养相对缺乏的状态。据此，团队将解决问题的关键聚焦到了氨基酸上。
功能性氨基酸有妙用
功能性氨基酸是指除参与蛋白质合成外，在机体内具有其他重要生理生化功能的氨基酸。“在饲料中添加功能性氨基酸，具有抗氧化、抗炎、调节菌群稳态等作用。”武振龙举例说，比如L-谷氨酰胺作为猪体内的条件性必需氨基酸，在肠道屏障功能的维持方面发挥重要作用，能够减少肠道炎症并提高肠道对营养物质的吸收能力。此外，L-谷氨酰胺参与免疫调节，可增强机体的抗病能力。
再如L-脯氨酸在猪体内经过一系列酶促反应，可转化为多胺。多胺是一类具有生物活性的低分子量有机化合物，包括精胺、亚精胺、腐胺等。它们在细胞增殖、分化等过程中发挥重要作用，有助于改善猪的繁殖性能。
“我国人口占全球人口的18%，却消费了世界猪肉总产量的近50%。面对如此庞大的猪肉消费量，规模化、智能化养殖势在必行。”中国农业大学动物科学技术学院讲师季昀介绍。
规模化养猪通常以豆粕作为猪饲料的蛋白质来源。但由于大量使用豆粕作饲料不利于我国粮食安全，因此农业农村部提倡豆粕减量替代。
季昀说，补充氨基酸可以弥补豆粕减量后猪饲料蛋白质的不足，同时也有助于提高蛋白质利用效率，减少氮排放造成的环境污染。团队研究发现，低蛋白日粮适量补充功能性氨基酸（如L-谷氨酰胺），有助于提高断奶仔猪的生长性能和饲料的转化效率，也可防止仔猪因肠道问题出现腹泻等不良情况。
经过多年研究，团队最终探索出功能性氨基酸提高猪饲料蛋白质利用关键技术，形成功能性氨基酸的精准配比方案。
面对一项新技术，养殖户最关心成本。目前氨基酸生产技术和工艺已较为成熟，并实现大规模生产。相应的，这项技术的应用成本也较为低廉。
推广应用需攻克更多难关
武振龙介绍，充分利用功能性氨基酸，有利于解决当前我国养猪生产中存在的诸多问题，如断奶仔猪肠道健康问题、蛋白质资源短缺和利用效率低的问题、母猪繁殖性能低下问题等。
为了将技术进一步推广应用，武振龙团队需要攻克的难关还有很多。目前，团队需要研究功能性氨基酸的生理生化作用新机制，以及如何基于新机制改善猪的健康水平和性能。
此外，功能性氨基酸与其他氨基酸之间的配比，对不同生长或生理阶段猪的生长性能、繁殖能力和健康水平等具有不同影响，而这一影响机制尚不明确。同时，不同日粮模式下，猪的特定功能性氨基酸需求量及其与其他氨基酸之间的比例仍需优化。尤其是在低蛋白日粮条件下，团队需要进一步探究功能性氨基酸的最佳补充量。
展望未来，武振龙相信，继续深入理解功能性氨基酸的作用机制，能够为实际生产中的精准饲养提供理论支持，实现养猪业优质、高效、环保和可持续发展，提高养猪业的经济效益、社会效益和生态效益。
“我们从事大规模养殖，仔猪断奶期肠道不适应、总是腹泻的问题一直困扰着我们。”一天，四川一家养殖公司找到中国农业大学动物科学技术学院教授武振龙团队，寻求解决上述问题的办法。
团队给这家公司开出了“功能性氨基酸提高猪饲料蛋白质利用关键技术”的“秘方”。数据显示，这一技术应用后，饲料转化效率提高了5%—8%，蛋白质利用效率增加了5%以上，母猪的受胎率、窝产仔数和弱仔猪存活率均显著提高。
近日，功能性氨基酸提高猪饲料蛋白质利用关键技术入选2024年农业重大引领性技术。这项技术攻克了养猪生产中的哪些难点，又解决了哪些痛点？记者采访了相关专家。
寻找预防腹泻“最佳补剂”
畜牧业是关系国计民生的重要产业。近年来，在我国肉类消费结构中，猪肉在畜禽肉类中的比例一直维持在50%以上。优质饲料对于养猪业至关重要，只有猪吃得健康了，人才能吃得健康。
“仔猪在断奶前吃的是母乳，断奶后就要吃饲料了，在这个适应期里特别容易发生腹泻。尤其是对于规模化养殖来说，一般都会执行先期断奶，但这会加重仔猪发生腹泻甚至腹泻致死的风险。因此，断奶后的饲料选择很关键。”武振龙说。
按照“缺什么就补什么”的思路，团队从猪肠道本身就有的物质找起，寻找预防腹泻的“最佳补剂”。机体80%的免疫细胞存在于消化道，免疫细胞通过与肠腔中的微生物互作，参与并调节肠道及机体的免疫和炎症反应。
对于仔猪来说，肠道发育是在营养素—微生物—宿主细胞复杂的相互作用下逐步完善，进而发挥其生理功能的动态过程。在猪肠道的上皮细胞中，有90%是吸收细胞。吸收细胞通过微绒毛增加其表面积，以实现吸收营养的功能。饲料中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，会在消化道各种酶的作用下被分解为葡萄糖、脂肪酸以及小肽或氨基酸，在上皮细胞中转运载体的作用下被吸收和利用。
在猪肠道中，肠上皮细胞具有较快的更新速率和蛋白质合成速率。已有研究表明，谷氨酰胺、谷氨酸等氨基酸是肠上皮细胞的主要能量底物。仔猪断奶后，从饲料中摄取的这几种氨基酸的量会低于其断奶前从母乳中的摄取量，使仔猪处于营养相对缺乏的状态。据此，团队将解决问题的关键聚焦到了氨基酸上。
功能性氨基酸有妙用
功能性氨基酸是指除参与蛋白质合成外，在机体内具有其他重要生理生化功能的氨基酸。“在饲料中添加功能性氨基酸，具有抗氧化、抗炎、调节菌群稳态等作用。”武振龙举例说，比如L-谷氨酰胺作为猪体内的条件性必需氨基酸，在肠道屏障功能的维持方面发挥重要作用，能够减少肠道炎症并提高肠道对营养物质的吸收能力。此外，L-谷氨酰胺参与免疫调节，可增强机体的抗病能力。
再如L-脯氨酸在猪体内经过一系列酶促反应，可转化为多胺。多胺是一类具有生物活性的低分子量有机化合物，包括精胺、亚精胺、腐胺等。它们在细胞增殖、分化等过程中发挥重要作用，有助于改善猪的繁殖性能。
“我国人口占全球人口的18%，却消费了世界猪肉总产量的近50%。面对如此庞大的猪肉消费量，规模化、智能化养殖势在必行。”中国农业大学动物科学技术学院讲师季昀介绍。
规模化养猪通常以豆粕作为猪饲料的蛋白质来源。但由于大量使用豆粕作饲料不利于我国粮食安全，因此农业农村部提倡豆粕减量替代。
季昀说，补充氨基酸可以弥补豆粕减量后猪饲料蛋白质的不足，同时也有助于提高蛋白质利用效率，减少氮排放造成的环境污染。团队研究发现，低蛋白日粮适量补充功能性氨基酸（如L-谷氨酰胺），有助于提高断奶仔猪的生长性能和饲料的转化效率，也可防止仔猪因肠道问题出现腹泻等不良情况。
经过多年研究，团队最终探索出功能性氨基酸提高猪饲料蛋白质利用关键技术，形成功能性氨基酸的精准配比方案。
面对一项新技术，养殖户最关心成本。目前氨基酸生产技术和工艺已较为成熟，并实现大规模生产。相应的，这项技术的应用成本也较为低廉。
推广应用需攻克更多难关
武振龙介绍，充分利用功能性氨基酸，有利于解决当前我国养猪生产中存在的诸多问题，如断奶仔猪肠道健康问题、蛋白质资源短缺和利用效率低的问题、母猪繁殖性能低下问题等。
为了将技术进一步推广应用，武振龙团队需要攻克的难关还有很多。目前，团队需要研究功能性氨基酸的生理生化作用新机制，以及如何基于新机制改善猪的健康水平和性能。
此外，功能性氨基酸与其他氨基酸之间的配比，对不同生长或生理阶段猪的生长性能、繁殖能力和健康水平等具有不同影响，而这一影响机制尚不明确。同时，不同日粮模式下，猪的特定功能性氨基酸需求量及其与其他氨基酸之间的比例仍需优化。尤其是在低蛋白日粮条件下，团队需要进一步探究功能性氨基酸的最佳补充量。
展望未来，武振龙相信，继续深入理解功能性氨基酸的作用机制，能够为实际生产中的精准饲养提供理论支持，实现养猪业优质、高效、环保和可持续发展，提高养猪业的经济效益、社会效益和生态效益。
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