成果名称: 提高仔猪肠道健康的营养调控关键技术及产业化应用
完成单位: 华南农业大学,温氏食品集团股份有限公司,清远大北农生物科技有限公司,东莞泛亚太生物科技有限公司,云南博仕奥生物技术有限公司
主要人员: 江青艳,任文凯,左建军,王松波,束刚,邓近平,习欠云,王丽娜,朱晓彤,王建兵,韦建福,宁冬,杜景德,朱灿俊,张永亮,高萍,邓百川,蔡兴才,李伟
介绍:

    1、课题来源与背景。 背景: 我国的生猪养殖量占全球的50%,是世界上最大的养猪生产国和猪肉消费国,但是我国养猪业的生产效率与发达国家仍有较大差距,其中仔猪断奶应激和断奶仔猪死淘率过高是限制我国养猪业高效、可持续发展的瓶颈。以2017年为例,我国新生活仔猪8.8亿头,死亡1.9亿头。其中1.52亿头在断奶前后死亡或者淘汰,直接经济损失1500亿元。 断奶应激给仔猪带来的影响是全方位的,首先表现为仔猪食欲降低、采食量减少,由此带来的营养物质摄入不足又进一步加剧了仔猪生理机能降低。其次,断奶应激还造成仔猪胃肠道消化吸收障碍和肠道免疫功能紊乱,由此导致肠道健康受损,仔猪死淘率增加。以往缓解仔猪断奶应激的技术大多侧重于改善肠道消化吸收、或增强仔猪免疫机能的某一个角度,效果都不理想。因此,需要从整体角度去解决仔猪断奶应激带来的一系列问题。 为了解决断奶仔猪断奶应激和死淘率过高这一重大产业问题,项目组历时17年,在国家自然科学基金等重要项目的支持下,从断奶仔猪肠脑轴食欲调控机制、肠道消化吸收机能、肠道免疫细胞功能三个角度入手,开展断奶仔猪肠道健康及营养调控的长期研究,研发出促进仔猪肠道健康的营养调控关键技术,取得了系列突破性与创新性成果。 课题国家投入: (1)、脂肪味(酸)受体在猪采食调控过程中的作用及其机制。31272447,国家自然科学基金面上项目,2012,86万元。 (2)、Syndecan-3调节猪采食的作用机制及其营养调控。31472105,国家自然科学基金面上项目,2014,88万元。 (3)、猪下丘脑TLR4炎症通路在食欲调节中的作用及其分子机制。31572480,国家自然科学基金面上项目,2015,79.2万元。 (4)、中脑TLR4信号通路对猪采食行为的调节作用及其机制。31672464,国家自然科学基金面上项目,2016,62万元。 (5)、胆汁酸受体FXR/TGR5对断奶仔猪肠道屏障功能的调控作用及其机制。31672508,国家自然科学基金面上项目,2016,62万元。 (6)、猪乳外胞体对仔猪肠道发育与免疫的调控及分子机制。31472163,国家自然科学基金面上项目, 2014,88万元。 (7)、活性VD3、组合型植酸酶及其互作对钙和磷利用效率影响的机理研究。30901033,国家自然科学基金青年科学基金项目,2009,21万元。 地方投入: (1)、猪乳外胞体中调解仔猪道发育的miRNA筛选与分析。S2013020012766,广东省自然科学基金重点项目,2014,30万元。 (2)、广东省动物营养调控重点实验室。2017B030301006,广东省科学技术厅公益研究与能力建设,2017年,600万元。

    2、技术原理及性能指标。 以仔猪群体饲养试验和模型动物试验为基础,结合细胞模型,采用现代分子生物学手段,开展提升仔猪肠道免疫和采食的营养策略研究,并阐明其分子机制。

     3、技术的创造性与先进性 。(1)、揭示了仔猪肠道感染状态下的肠道炎症、氨基酸代谢与肠道微生物态特征。发现肠道应激和炎症协助影响仔猪消化吸收和显著降低仔猪采食量,是导致仔猪厌食的主要诱因;通过多组学联用,揭示仔猪感染时肠道免疫系统、消化系统、神经系统和微生物系统的改变,并阐明了仔猪肠道感染时谷氨酸、GABA 等关键氨基酸代谢特征和乳酸乳球菌变化等微生态特征。 (2)、阐明了 GABA、胆汁酸等关键代谢物调控仔猪肠道健康的机制。发现 GABA 通过 mTORCl-S6K1-EGR2-GFI1 通路调控肠道感染时 Th17细胞反应;证实 GABA 重塑断奶仔猪或感染仔猪的氨基酸代谢、肠道微生态以及肠道上皮细胞自噬和凋亡,从而提高抗感染反应;揭示了鹅脱氧胆酸通过 FXR-MLCK 通路、猪脱氧胆酸通过 FXR-PI3K/Akt 通路,提高断奶仔猪的肠道屏障功能和生产性能。探究了肝素多糖和功能性脂肪酸等营养代谢物通过肠脑轴调控食欲的机制,证实下丘脑 AgRP/GABA 神经元感受肠道炎症信号来调控动物食欲,揭示肠道应激信号通过 VTA/PVH-ARC 神经环路调控动物食欲的机制。

    4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 。研发了提高仔猪肠道健康的营养调控新技术和新产品,并实现了产业化应用。建立了饲料原料饲养品质酶解或发酵改造技术;创制提升饲料品质的配套添加剂与预混料产品;集成肠道健康友好型全价饲料配制技术与创制产品;创新模式、实现技术成果高效转化与产业化推广应用,本项目充分依托华农-温氏创新研究院、华农-大北农研究院等共建创新产学研合作平台,将技术产品研发、成果转化和推广应用高效衔接,取得了显著成效。

    5、应用情况及存在的问题。 创建了饲料原料酶解及发酵改造技术各一套,创制了改善肠道健康的添加剂及预混料、全价料系列产品。截至目前,产品已在全国26家企业生产应用,新增产值200多亿元,新增利润20多亿元。建立了良好的产学研用合作机制和模式。 产品研发方面项目聚焦于原料的调制、添加剂中酶制剂和微生态制剂及酸化剂的开发应用、以及配方技术三个方面,没有覆盖到植物提取物、益生元等具有肠道健康维护作用的添加剂。推广方面主要来源于项目参与单位的数据收集与分析,没有覆盖到辐射推广企业的应用规模和效益。

    6、历年获奖情况。 广东省农业技术推广奖,2017-01,生物活性肽在畜禽健康养殖上的应用,二等奖,江青艳(排名第二),朱晓彤(排名第八),华南农业大学,广东省农业厅。

批准登记号:
登记日期: 2021-09-08
研究起止时间: 2010-01-01至2019-05-31
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别: 现代农业
评价单位名称: 中国农学会
评价日期: 2021-05-18