2012动物营养年会课件：浅谈猪营养研究进展(李德发-)

1、李德发 中国农业大学 2012.01.05 于北京,浅谈猪营养研究进展,工作背景,2010: 人均，30；饲料蛋白缺口：2000万吨，进口大豆5240万吨 2020：人均，35；饲料蛋白缺口：3760万吨，相当于1.04亿吨大豆 2010：畜禽饲料消耗占全国粮食总产量的50%左右，猪饲料消耗占 其中的60%以上，人畜争粮事关国家粮食安全。,工作目标：提高饲料资源的利用效率，节约饲料用粮， 并为优质高效畜产品的生产提供科技支撑。,一 大豆抗营养因子对猪的危害机理研究,1、揭示了大豆抗原蛋白是诱发仔猪断奶综合征的重要原因,提出了大豆抗原蛋白引起的迟发型过敏反应是仔猪断奶综合征的重要原因的理论。 阐

2、明了大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪肠道的致敏机制：抗原蛋白刺激IgE的产生，IgE与肥大细胞结合后，诱导组胺释放，使肠上皮细胞通透性增加, 刺激氯离子分泌量增加。 发现了大豆抗原蛋白致敏的阻断剂：维生素C， 硫辛酸，葡萄籽花青素， 天然抗氧化剂。,早期断奶综合征是困扰仔猪成活率的世界性难题，每年给我国养猪业造成的损失达50亿元。, 人工合成-conglycinin分子上一个已知抗原表位所对应的肽,亚基序列, 免疫原,-conglycinin,2、建立了主要大豆品种抗营养因子含量数据库,建立了大豆抗营养因子检测技术体系：系统研究了大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子、凝集素、寡糖等的检测方法，解决了大豆抗

3、营养因子定量检测的难题 。（单克隆抗体试剂盒） 组织完成了大豆及其副产物抗营养因子数据库：300个主要栽培大豆品种、100个野生大豆品种和82个加工大豆产品，为大豆资源的高效利用和大豆育种提供了重要的科学依据。,3、大豆抗营养因子消除技术的应用,开发了消除大豆抗营养因子的膨化、微生物发酵、酶解等工艺技术，在乳仔猪饲料中的普及率达90%以上。 系统研究了粉碎、制粒等加工工艺对饲料营养价值的影响，集成了一批猪优质高效饲料工程技术。 多年来倡导营养学与加工工艺学结合，促进了中国饲料工业的发展，克服了过去重配方轻工艺的认识误区,发酵时间对-伴大豆球蛋白与大豆球蛋白含量的影响,发酵豆粕,不同工艺豆制品抗

4、原蛋白含量分析，%（酶联免疫法：活性抗原检测）,大豆主要抗营养因子近红外定标及验证结果,二 猪饲料有效成分动态模型建立的理论研究,算了吃-有效成分测定,进猪嘴之前和配料之前： 知道饲料中含什么？ 含多少 ？ 多少是有效的 ？ 怎样才能最快测出 ？ 化学分析 生物效价 （Bio）-建立即时测试配料有效成分 动态模型 近红外快速测定饲料有效成分含量,饲料营养价值与动物营养需要研究和应用,CFIC,史料调研,FSE设计,采 样,化验,仿生,常规,AA,矿微,抗营养因子,反证,体内,效价,效价,FARA项目数据库组,CFN,全社会或专用,全国统一,全 国 统 一,数学模型+有效参数,效价,CFIC信息

5、,畜禽饲养标准,优化配方,优化工艺,配合饲料,玉米营养价值评定 常规和能值分析（52个样品，饲喂基础）,猪玉米有效能值动态估测方程的建立,目的： 每批次, 每个地区, 每个干燥方式, 每个品种的玉米, 对靶动物的能值都会不同。建立玉米对猪有效能值的动态预测回归方程。测定一到两个常规养分, 即时在饲料厂估测出帖近实际的能值，用于当日饲粮配制生产, 才能真正做到精准配制, 提高玉米饲料资源利用率。 意义： 填补国内饲料企业现场玉米有效能值测定的空白，实现猪饲料玉米有效能值的动态评定和精准配制。 试猪40kg 开始，批与批之间喂一周全价日粮作为缓冲,效益： 全国有1亿多吨玉米用于饲料生产，如果每千克

6、玉米节约100大卡，每年可节约300万吨玉米x2700元/T=81亿元。 G：能量误差值 单位：大卡/千克 P：玉米价格 单位：元/千克 T：全价饲料产量 单位：吨 以六和集团为例，假设玉米价格为2.5元/千克，能量误差为100大卡/千克时 Y=1000.6100033902.51200万吨=5.3亿元,即时测试配料饲料有效成分动态模型数据库的系统工程,参数验证,推测方程,NIR 可为“即时”提供真正的可能 IT人员同时参与并成软件试用,即时测试配料猪饲料有效成分数据库的在线服务,已实现十种常规原料： 玉米、小麦、次粉、麸皮 豆粕、棉粕、菜粕、花生粕 DDGS、玉米蛋白粉 输入指标： 粗蛋白、

7、粗灰分、粗脂肪、ADF、NDF 可即时输出： 猪消化能、代谢能 总氨基酸、SID（部分） 开放试用申请 现有模型不断修正 新模型不断增加 意见反馈、讨论 论坛：中国畜牧论坛 QQ群：192093947,中国饲料行业信息网： 日点击率25-28万次 IP点击率2-3 万次 网址：,饲料原料中不同碳水化合物组分对猪能值测定,Starch,protein,Casein,Starch,protein,TDF,Starch,protein,TDF,Oil,碎米,脱脂米糠,全脂米糠,分析出蛋白能值,分析出淀粉能值,分析出TDF能值,分析出脂肪能值,研究难点 单品测量：提纯单品难度大，价格昂贵，单品测DE难

8、度大 营养物质间互作：天然谷物颗粒中多种营养物质紧密结合，存在互作，不能将单品能值作为其碳水化合物组分的能值 突破口 天然谷物与其加工副产物碳水化合物组分的差异，从简单组分到复杂组分，差值组分交叉法测碳水化合物单一组分对猪DE 贡献率,三 猪肉品质改良的营养调控基础理论研究,猪肉质性状形成中肌内脂肪的选择性沉积,证明了猪皮下脂肪和肌肉组织中的脂肪前体细胞增殖、分化和脂肪沉积存在差异的假说，共轭亚油酸可以选择性地增加肌内脂肪（J Lipid Res, 2007, IF 4.336）。 揭示了共轭亚油酸通过母体向胎儿和新生仔猪转移存在异构体特异性，t-10,c-12 CLA 可通过脐带血向胎儿肌肉

9、组织中转移（J Anim Sci, 2010, IF 2.580）。,猪肌内脂肪沉积与肉质,发现低Lys/DE条件下，荣昌猪群体中特殊个体具有优异的肌内脂肪沉积能力（ 8.0%），较普通荣昌猪（4.0-4.5%）高80%以上，而背膘厚无差异。 利用基因芯片扫描技术，发现27个差异表达的EST，克隆、鉴定了猪肌内脂肪特异沉积的主效基因2个（CLIC5、 Lipin1），获得2项国家发明专利，申报1项国家发明专利。,猪肌内脂肪特异性沉积的主效基因的筛选,猪肌内脂肪沉积与肉质,构建了荣昌猪BAC文库，平均插入基因组片段为116 kb，包含约19.3万个克隆，覆盖猪基因组的7倍以上 。该文库的质量达到

10、国际一流水准，是研究我国地方品良种猪基因资源的重要平台。利用该文库克隆了猪Lipin1、CLIC5 等基因的DNA全长。 猪肌内脂肪沉积主效基因CLIC5功能研究与验证 脂肪型猪CLIC5在皮下脂肪和肌肉中的表达显著低于瘦肉型猪。 CLIC5促进前脂肪细胞增殖，却抑制其分化为脂肪细胞；抑制成肌细胞增殖，促使其进入G0/G1期，促进其分化为脂肪细胞，首次揭示了CLIC5基因对成脂的调控功能（J Cell Biochem, 2010, IF 3.285）。,荣昌猪BAC文库构建和肌内脂肪候选基因的克隆,猪肌内脂肪沉积与肉质,氨基酸代谢产物对肌肉干细胞成肌、成脂分化调节的信号途径,23,差异表达基因

11、 Mat2 ,基因芯片,腺苷甲硫氨酸(SAM）甲基供体,成肌分化,成脂分化,Wnt/ catenin,Hedgehog,筛选,PPAR EBP/,肌肉干细胞,肌内脂肪 沉积,（-）,（-）,（-）,（+）,肌内脂肪沉积不同的猪群,组蛋白甲基化,DNA甲基化,（+）,（+）,（?）,（?）,（-）,（-）,SAM 调节 成脂、成肌 分化的 起始信号？,（+）,（-）,组蛋白 赖氨酸 精氨酸,甲基化,（+）,猪肌内脂肪沉积与肉质,cytoplasm,CREBL2,CREB,CRE,Nucleus,PPAR,C/EBP,GLUT1,GLUT4,Lipogenesis,Differentiation,

12、Preadipocyte,Adipocytes,Insulin, CLA, AMP, etc,siCREBL2,CREBL2,CREB,Phosphorylation,Protein stability,Protein stability,FAS,FABP,Adipogenesis,Cytoplasm,LI2,JNK,ERK,siLI2,Ma Xi and Defa Li Biochem. J. Oct. 2011.,Gut,GLP2,Akt-mTOR signaling,Guan, Li, et al. Am J Physiol Endocrinal Metab. 2011,Sponsored by Chinese Association of Animal Science and Veterinary Medicine,Editor-in-Chief: Prof. Defa Li Contents: Ani