2024年4月17日下午，“颐和论坛2024——营养创新与健康养殖大会”最后半天的报告内容精彩纷呈，让人获益良多！

　　主持人：邵彩梅博士，禾丰股份首席技术官

　　报告主题：《日粮多元化碳水化合物来源对猪消化代谢和肠道健康的影响》

　　主讲嘉宾：虞洁教授，四川农业大学动物营养研究所猪营养研究室主任

　　主要内容：

　　㈠为什么要重点关注碳水化合物？

　　1.碳水化合物是畜禽日粮的主体，占饲料配方空间和成本的50%以上。

　　2.常见饲料原料中碳水化合物及NSP组成

　　3.淀粉的结构特征

　　3.1淀粉的物理结构：淀粉来源不同，颗粒大小、形态差异大

　　3.2淀粉的分子结构

　　3.3淀粉的化学结构

　　4.不同原料直支链淀粉含量比较

　　5.不同结构淀粉水解速度差异——支链淀粉>直链淀粉

　　5.1非糊化下的淀粉水解主要受底物的颗粒架构控制

　　5.2不同结构淀粉水解产物比较

　　6.淀粉结构与糊化特性

　　6.1长链支链淀粉膨胀速率快、膨胀潜能高；

　　6.2直链淀粉糊化温度高（需更多能量破坏氢键），支链淀粉糊化温度低；

　　6.3回生/老化：已溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，高分子直链淀粉易回生。

　　7.抗性淀粉（RS）

　　7.1前肠不能酶解，后肠微生物利用（聚合度30-200 n，耐热/持水力低）；

　　7.2 RS含量与直链淀粉正相关，高直链玉米淀粉中抗性淀粉占60%以上；

　　7.3不同原料抗性淀粉含量（%）。

　　8.加工对不同结构淀粉消化率的影响

　　9.小结

　　9.1不同结构日粮淀粉回肠末端消化率差异较小，但在小肠不同部位消化率差异较大（支链淀粉前肠消化率高于直链淀粉）；回肠消化率越高，动物生产性能越好；

　　9.2适度提高日粮支链淀粉比例可改善生长动物能量利用效率，促进机体脂肪沉积；

　　9.3日粮淀粉结构（直/支比）影响动物生产性能和整体代谢的机制与不同淀粉在肠道的消化部位、速度和程度有关。

　　㈡日粮淀粉结构与肠道健康

　　日粮淀粉结构（直/支链）影响动物消化代谢和肠道健康；适当提高日粮支链淀粉比例可改善生长动物能量利用效率；适当提高直链淀粉比例有利于幼龄动物肠道健康。

　　报告主题：《α-酮戊二酸的生物制造与应用》

　　主讲嘉宾：刘君研究员，中国科学院天津工业生物技术研究所

　　主要内容：

　　㈠背景介绍

　　1.α-酮戊二酸简介

　　1.1α-酮戊二酸: α-ketoglutaric acid, 简称α-KG，是一种重要的有机酸, 微生物三羧酸循环中重要的代谢中间产物，在氨基酸形成和氮转运中扮演着重要角色；

　　1.2合成多种氨基酸、蛋白质的重要前体物质；

　　1.3在食品、医药、饲料、化工和化妆品等行业有广泛的应用。

　　2.α-酮戊二酸市场分析

　　2023年α-酮戊二酸市场规模约为1亿美元，预计到2030年底将达到1.82亿美元，2023-2030年预测期间复合年增长率可达7.1%以上。

　　就产品类型而言，目前食品级是最主要的细分产品，占据大约65%的份额。其中膳食补充剂是最主要的需求来源，占据大约47%的市场份额。此外，在新型药品、保健品、婴幼儿配方奶粉等方面也具有可观的市场增长需求。

　　3.α-酮戊二酸生产方法

　　㈡α-酮戊二酸的作用机制

　　α-酮戊二酸能够参与多种代谢过程，包括氨基酸合成、细胞碳氮平衡、抗氧化作用以及调节缺氧响应和基因表达，影响细胞代谢、生长和衰老。其在动物领域主要功能效益包括：

　　1.能量效益：AKG可以提高动物的能量代谢，提高养殖收益

　　作用机制：在机体代谢过程中，AKG通过线粒体外模中的通道自由扩散，并通过苹果酸-天冬氨酸穿梭系统穿过线粒体内膜，进行细胞内生物化学反应。可以不经过糖酵解途径和TCA循环的前期准备，直接参与TCA循环，为细胞提供能量，提高机体的代谢效率。

　　2.蛋白质效益：促进机体蛋白质的合成，提高蛋白质利用效率

　　作用机制：AKG作为谷氨酰胺的前体物质，谷氨酰胺是非必须氨基酸的来源之一，作为主要的氮受体能够转化为其他氨基酸，合成蛋白质；同时AKG也可以通过TCA循环途径改变其他氨基酸的代谢，直接或间接发挥功能。

　　3.免疫效益：减少炎症反应发生，增强机体免疫能力

　　3.1 AKG能够促进肠道免疫细胞发挥作用，通过调节空肠粘膜表皮生长因子受体和IGF-1受体mRNA的表达，改善空肠粘膜中免疫球蛋白A和免疫球蛋白G的浓度，进而发挥免疫作用；

　　3.2 AKG通过NF-kB介导的炎症通路维持肠道菌群稳态，减少肠道问题发生；

　　3.3 AKG可以显著增加血浆中溶菌酶和酸性磷酸酶的活性；

　　3.4 AKG降低肠道细胞炎症因子（IL-1β、IL-6、IL-12等）浓度及相关mRNA表达。

　　4.抗衰效益：提升生殖功能动物的生产性能，延缓淘汰

　　目前已有研究证明，在秀丽隐杆线虫寿命观察实验中，AKG的添加可以延长线虫50%寿命；在果蝇饲料中添加AKG，果蝇寿命平均延长8.54%，最长延长15%；AKG在老年小鼠中的研究表明，AKG通过减少卵巢颗粒细胞的凋亡和恢复糖酵解活性，缓解雌性小鼠卵巢功能下降；雄性小鼠在使用AKG后，AKG通过睾丸间质细胞中的OXGR1促进了雄性小数睾酮分泌，促进精子的产生。

　　㈢α-酮戊二酸的生物制造

　　1.α-酮戊二酸的绿色生物制造 (结合蛋白质和代谢工程)

　　2.LGOX关键酶的改造

　　2.1改造策略

　　2.2筛选方法的建立

　　筛选方法原理：因2.4-二硝基苯肼与酮酸反应生成腙化合物，而引起反应液颜色变化，且此化合物在390nm下有最大吸收波长，，因此对突变文库进行诱导表达产生α-酮戊二酸来筛选。

　　2.3文库的筛选

　　2.4饱和突变和组合突变

　　将筛选所得到的突变体进行随机饱和突变，研究其余19种氨基酸对该位点的影响。后将所有的突变位点进行突变，将突变位点组合在一起构建多位点突变体，后对其粗酶液酶活性测定。

　　2.5动力学常数测定

　　2.6温度稳定性测定

　　2.7 Tm值测定

　　2.8同源建模

　　同源建模用Discovery Studio 软件进行，以来自假单胞菌属P-501的L-苯丙氨酸氧化酶为模板。

　　㈣α-酮戊二酸的应用

　　1.应用研究1：α-酮戊二酸对白羽肉鸡低能量日粮生长性能的影响

　　α-酮戊二酸对日粮能量水平的影响，是通过调节动物机体的代谢来实现的，并非酶制剂、微生态制剂等通过原料分解、炎症减轻提升净能等方式来实现能量调节，应用并不冲突。

　　1.1基础日粮基础上，添加不同浓度的AKG，可以提高生产性能，尤其对料肉比的降低，其中添加300g/t AKG就表现出了很好的应用效果。

　　1.2基础日粮降低50Kcal、100Kcal能量水平，添加300g/t、600g/t、900g/t可以改善能量水平降低带来的负面影响，恢复正常的生长性能水平。

　　2.应用研究2：α-酮戊二酸对白羽肉鸡低蛋白日粮生长性能的影响

　　日粮2%蛋白水平，生长性能下降明显。添加不同水平的AKG，可以改善蛋白水平降低带来的负面影响，和基础日粮有一定差距，但是相对于负对照组有了明显的改善。考虑可能是2%水平的蛋白降低过多，考虑降低0.5%、1%、1.5%水平。

　　3.正在开展中的研究：

　　3.1 AKG对白羽肉鸡低蛋白日粮生长性能的影响（CP 0.5%-1.5%）；

　　3.2 AKG对仔猪低蛋白日粮生长性能的影响（CP-3%）；

　　3.3 AKG对老龄蛋鸡生产性能的影响；

　　3.4 AKG的净能数据。

　　报告主题：《动态配方体系建设及实践--如何实现从商品料到现场料的转变》

　　主讲嘉宾：张志博博士，帝斯曼-芬美意动物营养与健康研究院院长

　　主要内容：

　　㈠配方核心是确定特定体重与日增重条件下的营养需要

　　1.牧场解决方案

　　2.动物营养需求九宫格

　　3.遗传+健康=生产性能

　　4.健康是什么？

　　健康是一种生理与心理幸福的状态。

　　4.1有利于动物发挥其最佳的遗传潜力，并使其生长，繁殖和产蛋最大化

　　4.2最经济

　　5.健康为什么如此重要？

　　5.1怎样评估动物健康状况

　　①生物安全评估

　　②快速评估

　　㈡综合营养解决方案

　　1.健康营养：以健康为基本目标的营养策略

　　2.应激是怎么回事？

　　3.怎样应对应急-物理屏障终极防御体系

　　4.原料数据库建设

　　报告主题：《肉鸡配方氨基酸营养的应用与思考》

　　主讲嘉宾：卢长吉博士，福建圣农发展股份有限公司饲料营养技术高级总监兼圣农研究院副院长

　　主要内容：

　　㈠肉鸡配方氨基酸应用近况

　　1.中国饲用氨基酸用量变化

　　1.1近年来，国内饲用氨基酸用量持续增长

　　1.2色氨酸，主要用于猪料，2012年开始稳步增长，2020年迅速增量

　　1.3缬氨酸，猪料禽料都用，2016年开始迅速增量，2019年用量接近色氨酸

　　1.4精氨酸，主要用于禽料，2019年开始迅速增量

　　1.5异亮氨酸，主要用于猪料，2021年开始迅速增量

　　2.肉鸡配方氨基酸应用排序

　　3.肉鸡育种发展促进对氨基酸营养的追求

　　1957年肉鸡体重只有2005年的21%；1978年肉鸡体重只有2005年的43%；0-42d肉鸡饲料转化率分别为2.88,1.90,1.67；育种的发展使肉鸡生长速度更快，对营养需求更高。

　　4.育种公司推荐营养标准的氨基酸需求变化

　　5.肉鸡氨基酸限制性顺序评估

　　6.关于白羽肉鸡低蛋白日粮

　　6.1相对猪来讲，白羽肉鸡低蛋白日粮实现的难度更大

　　6.2低蛋白日粮下的氨基酸理想模式和不同条件下的需要量

　　6.3各营养素的消化速率和同步性问题

　　6.4在净能体系中研究低蛋白日粮会相对更合适(NE = a*AME– b*CP+ c*EE– d* NDF)

　　6.5性价比问题

　　6.6内部实验

　　㈡肉鸡的精氨酸需求

　　1.精氨酸是禽类必需氨基酸

　　家禽自身精氨酸合成受阻：家禽缺乏氨甲酰磷酸合成酶，体内不能合成精氨酸，只能通过饲粮摄取。

　　2.精氨酸与缓解热应激

　　精氨酸缓解肉鸡的热应激：在高温条件下,提高Arg/Lys比值能减缓热应激的影响，改善饲料转化率。

　　3.精氨酸与缓解腹水症

　　㈢肉鸡的支链氨基酸平衡

　　1.支链氨基酸共用代谢途径，存在竞争关系

　　2.不同支链氨基酸组合对肉鸡生长性能的影响

　　2.1高Leu，低Val和Ile，生长性能比如FCR最差（D组）；

　　2.2满足Val和Ile需要时，Leu越高，体增重下降，FCR越差（N组）；

　　2.3成本有限时，优先满足Val，效益提升（BF组）；

　　2.4成本有限时，优先满足Ile，效益改善，但是性价比不如Val（CJ组）；

　　2.5同时满足Val和Ile ，提升效益叠加，生产成绩最优（H组）。

　　3.肉鸡的支链氨基酸平衡模型研究试验

　　3.1亮氨酸水平适中时（Leu/Lys=110%），最佳推荐Val/Lys=79%，Ile/Lys=65%；

　　3.2随着亮氨酸水平上升，缬氨酸和异亮氨酸的需求也随之上升；

　　3.3亮氨酸水平极高时（Leu/Lys=185%），需保证Val/Lys不低于84%，Ile/Lys不低于71%

　　4.饲料原料中支链氨基酸比例

　　4.1谷物饲料原料中的支链氨基酸含量都较低；

　　4.2鱼粉、血粉中的缬氨酸含量较高；

　　4.3菜粕、棉粕、豆粕、鱼粉等的异亮氨酸含量较高；

　　4.4血粉、玉米蛋白粉中的亮氨酸含量很高。

　　㈣肉鸡的色氨酸补足

　　1.肉鸡色氨酸需要的影响因素

　　1.1性别

　　Rosa等（2001）报道，以饲料转化率为考量指标，雄性和雌性肉仔鸡（前期）色氨酸需要分别为0.16%和0.17%。

　　不同性别肉鸡对色氨酸的需要可能不同，如Wang等（2015）报道22-42日龄（后期）母鸡的色氨酸需要量可能不超过0.11%（Trp/Lys = 0.16），而公鸡的需要量在0.18-0.20%之间（Trp/Lys = 0.20-0.22）。

　　1.2品种

　　Rosa等（2001）研究，不同基因型的肉鸡色氨酸需要量有差异，以体重为考量指标，经典Ross肉鸡和高产Ross肉鸡色氨酸需要分别为0.18%和0.17%的结果。

　　1.3养殖密度

　　在不同的养殖密度下，肉鸡对色氨酸的需求会有所变化：低饲养密度（11.0羽/m2）时不同水平色氨酸（0.18%和0.27%）对肉鸡生长性能无影响；高饲养密度（15.4羽/m2）下，高色氨酸（0.27%）可显著改善肉鸡生长性能（日增重和料比）。

　　2.色氨酸对鸡的功能作用

　　3.色氨酸与中性大分子氨基酸的平衡

　　3.1 Trp与中性大分子氨基酸（LNNAs，包括Leu、Val、Ile、Met、Tyr、Phe）竞争共同的转运蛋白进大脑；

　　3.2进入大脑的Trp的数量取决于Trp相对于其他LNAAs的血浆浓度（Trp/LNAA）；

　　3.3日粮中含Leu、Val、Ile、Met等LNNAs较多时，Trp/LNAA降低会造成进脑的Trp缺乏，从而影响生产成绩；

　　3.4日粮的LNNAs水平过高，会提高肉鸡对色氨酸的需求。

　　㈤总结

　　1.肉鸡育种发展强化了氨基酸营养的需求，氨基酸用量增大，种类增多

　　2.需要重新思考氨基酸理想模式

　　3.Arg对肉鸡的功能属性，建议Arg/Lys不低于1.05，若遇热应激或腹水症等可提升

　　4.肉鸡配方中需注意支链氨基酸的平衡，否则可能影响生产成绩

　　5.Trp需要量可能因性别、应激、养殖密度等而异，白羽肉鸡推荐Trp/Lys不低于18%

　　6.氨基酸对肉鸡肠道、免疫、应激、肉品质等方面的影响，需要进一步关注研究

　　报告主题：《母仔一体化精准营养新策略》

　　主讲嘉宾：彭健教授，华中农业大学

　　主要内容：

　　㈠从日粮纤维的概念谈起

　　1.1953年 首次定义

　　化学角度的定义：纤维素、半纤维素、木质素

　　2.1972年 重要发展

　　消化生理角度的定义：不能被胃肠道消化酶降解

　　3.2009年至今 逐渐完善

　　生理功能角度的定义：增加对有益生理效应的规定

　　4.现在对日粮纤维的定义

　　4.1由3个或以上结构单位构成，不能被小肠内源酶消化的高分子碳水化合物

　　4.2有一种以上的有益生理效应

　　5.日粮纤维的生理功能与纤维特性的关系

　　6.溶解性与发酵性并不总是正相关，用溶解度判断发酵特性可能存在偏差

　　㈡如何确定妊娠母猪日粮纤维的功能性？

　　1.母猪饲养的关键目标：“低妊娠”和“高泌乳”是母猪饲养的金法则

　　1.1实现“低妊娠”的关键：控制当餐采食量；延长采食间隔，减少采食次数；防止便秘

　　1.2实现“高泌乳”的关键：促进采食量

　　2.不同来源纤维原料中的纤维组成具有显著差异

　　3.由于可溶性纤维含量的差异，导致不同纤维原料的粘度差异显著

　　4.日粮纤维的粘度会影响母猪对营养物质的消化率吗？

　　试验研究表明：妊娠日粮添加高粘度的魔芋粉并未影响母猪对日粮营养物质的消化率。

　　5.不同来源纤维原料的水合特性也有很大差异

　　6.纤维原料的水结合力强，就会提高粪便含水量，可能有利于防止便秘

　　7.高吸水膨胀有利于满足妊娠母猪的饱腹感

　　8.不同来源纤维原料的发酵产酸的特性也有很大差异

　　9.魔芋粉发酵产生的短链脂肪酸有利于满足妊娠母猪的饱感

　　10.妊娠母猪日粮添加魔芋粉后，由于饱感和饱腹感得到满足，从而使得应激激素水平降低，减少了刻板行为

　　11.可溶性纤维与吸水膨胀性和发酵产生的短链脂肪酸呈显著的正相关

　　12.纤维的可溶性就是发挥调控母猪有益生理功能的关键因素吗？

　　试验研究表明：在妊娠期饲料可溶性纤维相同的条件下，只有魔芋粉能提高母猪泌乳期的采食量和仔猪断奶性能。

　　13.可溶性纤维含量相同，是什么差别造成了魔芋粉和甜菜渣效果的差别？

　　试验研究表明：魔芋粉日粮相较与甜菜渣日粮发酵速度更快，母猪摄食后血液中的SCFA浓度更高。

　　14.尤其值得重视的是，纤维与肠道菌群具有重要的关系

　　15.纤维的发酵产酸的特性能改善餐前HOMA指数和氧化应激状态

　　㈢妊娠母猪功能性日粮纤维的创制

　　1.突出新型功能性纤维的水合特性和发酵产酸的特性

　　2.新型功能性纤维的水合特性更高，快速发酵产酸能力强

　　3.新型功能性纤维提高了动物的饱感

　　4.新型功能性纤维有效控制了短期采食量，提高了泌乳期采食量

　　5.新型功能性纤维的应用降低了母猪妊娠期的耗料量，实现“低妊娠”

　　6.妊娠期添加新型功能性纤维提高母猪胰岛素敏感性，改善代谢综合症

　　㈣应用妊娠母猪功能性纤维实现母仔一体化

　　1.妊娠日粮应用功能性纤维通过改变仔猪肠道菌群的组成，促进了仔猪免疫发育，提高了断奶性能

　　2.母猪妊娠日粮应用功能性纤维后，有效改善了哺乳仔猪的腹泻情况

　　3.母猪妊娠日粮应用功能性纤维后，促进了哺乳仔猪免疫系统发育

　　4.新型功能性纤维提高母猪繁殖性能的应用效果（中试示范）

　　5.新型功能性纤维提高母猪繁殖性能的应用效果（规模化应用）

　　㈤总结

　　1.妊娠母猪日粮纤维的功能性是“更高、更快、更强”

　　2.有益于妊娠母猪功能性纤维的量化标准是：

　　2.1高：水结合力≥20g/g

　　2.2快：达1/2最大产气/产酸量时间≤12h

　　2.3强：8h产酸量≥20mM/L；吸水膨胀性≥20mL/g

　　3.具有吸水膨胀性、水结合力和发酵性突出的新型功能性纤维，用于母猪妊娠期日粮中以后，不仅能有效改善母猪的饱感和饱腹感，达到控制妊娠期采食量的目的；而且能通过对菌群的调节，控制围产期代谢综合征，提高胰岛素敏感性，从而提高泌乳期采食量利和泌乳量。功能性纤维的合理使用，是有效提高母猪繁殖性能的重要抓手。