陳代文，鄭 萍

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所，四川 雅安 625014）

畜牧業(yè)生產(chǎn)在國計(jì)民生中占據(jù)著重要地位，但是畜牧業(yè)生產(chǎn)同時(shí)面臨著很多問題，從長遠(yuǎn)來看主要包括飼料資源短缺（大量進(jìn)口飼料原料）、畜產(chǎn)品安全問題（濫用抗生素）、畜產(chǎn)品品質(zhì)不能滿足人們需求以及畜牧生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題。目前最為突出的是動(dòng)物的健康問題及其所帶來的養(yǎng)分利用效率降低、豬肉產(chǎn)量下降、排泄物增加以及藥物的超量使用等一系列問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年死亡豬只達(dá)1.5億頭，直接損失達(dá)1 000億元，而我國每生產(chǎn)1kg豬肉的抗生素用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過歐美國家。

如何解決這些問題？遺傳改良、生物安全、飼料營養(yǎng)、畜舍建設(shè)、飼養(yǎng)管理等措施的綜合應(yīng)用是必須的。其中，營養(yǎng)作為生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)保障機(jī)體健康、改善飼料利用率、提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低糞便中氮、磷、重金屬等的排放有著重要的作用。通俗來講，“吃什么、吃多少、怎么吃”是營養(yǎng)的核心內(nèi)容，其根本目的是保障動(dòng)物健康，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)養(yǎng)殖。我們的研究數(shù)據(jù)表明，通過營養(yǎng)的手段可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖的健康、高效。如何實(shí)現(xiàn)科學(xué)營養(yǎng)？以下談六點(diǎn)思考。

1 營養(yǎng)對(duì)象

動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)質(zhì)上是真核生物營養(yǎng)和原核生物營養(yǎng)的統(tǒng)一。豬機(jī)體大約有1011～12個(gè)真核細(xì)胞，同時(shí)還有1012～13個(gè)原核細(xì)胞。因此，攝入的養(yǎng)分一方面要滿足動(dòng)物本身的生長發(fā)育、健康和生產(chǎn)的需要，另一方面要滿足微生物的需要，只有同時(shí)滿足二者的需要才能使動(dòng)物獲得最佳生產(chǎn)成績。

營養(yǎng)、宿主、微生物相互作用決定動(dòng)物的健康和生產(chǎn)。腸道微生物的營養(yǎng)模式成為目前研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。營養(yǎng)影響動(dòng)物基因組同時(shí)也影響微生物基因組，且動(dòng)物基因組與微生物基因組相互作用，共同決定動(dòng)物的健康與表型。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，腸道微生物在營養(yǎng)代謝疾病、免疫功能障礙、肥胖、糖尿病、便秘、神經(jīng)性疾病、抑郁等疾病的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中起著重要的作用，這提示我們，微生物可能是調(diào)控動(dòng)物營養(yǎng)的新機(jī)制和靶點(diǎn)。腸道微生物是否是動(dòng)物遺傳的組成部分、是否是營養(yǎng)調(diào)控的信號(hào)途徑，值得我們進(jìn)一步深入研究。

2 營養(yǎng)需要

動(dòng)物的營養(yǎng)需要實(shí)質(zhì)上包括了宿主和微生物的營養(yǎng)需要，只有營養(yǎng)平衡才能同時(shí)滿足宿主和微生物的營養(yǎng)需要。營養(yǎng)平衡的本質(zhì)問題是營養(yǎng)結(jié)構(gòu)平衡。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)涉及四個(gè)營養(yǎng)要素的相互關(guān)系，即營養(yǎng)素及其互作、營養(yǎng)源及其互作、添加物及其互作以及營養(yǎng)水平及水平組合。營養(yǎng)平衡包含四個(gè)層次，第一層次為營養(yǎng)素的平衡，第二層次為營養(yǎng)源的平衡，第三層次為營養(yǎng)素與營養(yǎng)源的互作效應(yīng)，第四層次為營養(yǎng)素、營養(yǎng)源及添加劑的綜合效應(yīng)。傳統(tǒng)營養(yǎng)平衡只是營養(yǎng)素的平衡。全價(jià)飼料是單個(gè)飼料營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的平衡，實(shí)際生產(chǎn)中必須考慮動(dòng)物全程各階段所需飼料之間的系統(tǒng)平衡，稱全局飼料。全局飼料就是包含了從母體營養(yǎng)到后代營養(yǎng)，從出生到出欄的全部飼料，例如豬的全局飼料就包含了后備料——配種料——妊娠前期料——妊娠后期料——哺乳料——空懷料以及教槽料——斷奶料——仔豬料——生長料——育肥料，飼料之間必須達(dá)到營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)平衡。

3 早期營養(yǎng)

筆者根據(jù)多年的研究，提出動(dòng)物健康與生長的“胎兒起源”機(jī)制，本質(zhì)上取決于母體營養(yǎng)。母體營養(yǎng)通過影響子宮內(nèi)環(huán)境以及胎兒的營養(yǎng)模式影響胚胎及胎兒的遺傳和表觀遺傳表達(dá)，從而影響出生后的組織發(fā)育和微生物定植。初生動(dòng)物的發(fā)育和健康狀況決定了一生。以豬為例，品種、營養(yǎng)與環(huán)境交互作用影響母豬對(duì)飼料養(yǎng)分的利用率以及母豬的內(nèi)分泌，進(jìn)一步影響子宮內(nèi)環(huán)境和胎兒的發(fā)育，從而影響?zhàn)B分從母豬到胎兒的轉(zhuǎn)移，通過親本遺傳和胎兒表型遺傳影響胎兒的生長發(fā)育，最終決定生后的健康、生長以及胴體品質(zhì)。

我們系統(tǒng)研究了母豬營養(yǎng)對(duì)后代肌肉生長發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)母豬營養(yǎng)影響初生仔豬、斷奶仔豬乃至出欄肥豬的體重、肌肉量以及肌纖維的類型。母體營養(yǎng)不良，其后代初生、斷奶和出欄時(shí)體重就小，肌肉量少，肌肉品質(zhì)也差，僅管生后營養(yǎng)會(huì)得到一定調(diào)控，但不如生前明顯。

4 抗病營養(yǎng)

營養(yǎng)物質(zhì)是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，既影響動(dòng)物生產(chǎn)效率和生產(chǎn)潛力，也決定了動(dòng)物健康狀況?，F(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明，營養(yǎng)可以促進(jìn)免疫系統(tǒng)發(fā)育和免疫功能、促進(jìn)受損組織細(xì)胞修復(fù)。因此，我們可以利用調(diào)配營養(yǎng)的手段調(diào)控動(dòng)物機(jī)體的健康水平，提高機(jī)體對(duì)應(yīng)激和疾病的抵抗力，防止或減少疾病的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物的健康養(yǎng)殖。筆者于2005年率先提出“抗病營養(yǎng)”概念，并進(jìn)行了深入研究。

4.1 營養(yǎng)與免疫 免疫反應(yīng)是動(dòng)物抗病的根本機(jī)制，營養(yǎng)可以影響豬免疫系統(tǒng)發(fā)育和免疫功能，蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、微量元素等均可影響免疫細(xì)胞功能，從而調(diào)控機(jī)體的特異抗病力和一般抗病力。因此，合理的營養(yǎng)方案可以增強(qiáng)豬的免疫力和對(duì)疾病的一般抵抗力。

4.2 營養(yǎng)與疾病 營養(yǎng)狀況可以影響特異性病原的致病作用，影響疾病的發(fā)生發(fā)展過程以及特異性疫苗的免疫效果。合理的營養(yǎng)方案可以增強(qiáng)豬對(duì)特異性疾病的抵抗力，降低發(fā)病率、縮短病程、改善動(dòng)物生產(chǎn)性能，減輕特異性病原的危害。

4.3 營養(yǎng)與霉菌毒素 飼料霉菌毒素污染率很高，霉菌毒素不但影響豬的采食量和生產(chǎn)性能，而且會(huì)破壞機(jī)體免疫力，降低疫苗的保護(hù)率，增加對(duì)疾病的易感性。維生素E、硒、甘露寡糖、酵母壁可通過激活機(jī)體的抗氧化信號(hào)分子Nrf2，上調(diào)谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶等二相酶的活性，緩解霉菌毒素的危害。

4.4 營養(yǎng)與腸道健康 腸道是動(dòng)物健康的第一道門戶，營養(yǎng)素、營養(yǎng)源、添加劑以及營養(yǎng)水平會(huì)影響豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、分泌功能、免疫功能和腸道微生物及其代謝產(chǎn)物，合理的營養(yǎng)方案可以通過調(diào)節(jié)腸道的機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障、生物學(xué)屏障，保障豬的腸道健康，提高養(yǎng)分消化率和對(duì)疾病的一般抵抗力。

5 營養(yǎng)減排

動(dòng)物食入的養(yǎng)分只有15%～20%進(jìn)入產(chǎn)品，剩余的80%～85%都進(jìn)入到環(huán)境中。例如：豬從斷奶到100kg體重，大約食入蛋白質(zhì)50kg，沉積到瘦肉的只有18kg，排泄的則約32kg。通過營養(yǎng)技術(shù)，提高飼料消化率可以降低所有養(yǎng)分的排泄率，利用理想蛋白原理可以降低氮的排泄（降低1個(gè)百分點(diǎn)日糧蛋白水平，氮排泄減少量可以達(dá)8%），利用酶制劑可以降低氮、磷的排泄，應(yīng)用礦物元素營養(yǎng)原理可以降低重金屬的排泄。

6 飼料資源與功能飼料

飼料資源短缺是限制畜牧業(yè)發(fā)展的一大因素。利用現(xiàn)代生物技術(shù)（例如：發(fā)酵工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、基因工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)等）研制或改造營養(yǎng)源，合成蛋白質(zhì)和必需氨基酸改善蛋白品質(zhì)，合成脂肪酸提高飼料能值，破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子提高飼料適口性和利用率，分泌有機(jī)酸、抗菌肽增強(qiáng)抗病力，分解粗纖維產(chǎn)生低聚糖調(diào)節(jié)微生態(tài)平衡等，開發(fā)生物蛋白飼料、生物高能飼料以及生物飼料添加劑，是緩解飼料資源匱乏的有效途徑。

要正確認(rèn)識(shí)功能飼料的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)功能的營養(yǎng)調(diào)控。功能飼料通過調(diào)控靶點(diǎn)（例如生長、采食量、免疫、微生物、自由基平衡等）實(shí)現(xiàn)功能的營養(yǎng)調(diào)控。營養(yǎng)調(diào)控則具有簡單、有效、快速、安全的特點(diǎn)。功能飼料的種類很多，例如免疫增強(qiáng)料、抗應(yīng)激料、抗腹瀉料、腸道保健料、攻胎料、催乳料等等。這類飼料的研發(fā)和應(yīng)用有利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖的生產(chǎn)目的。

7 結(jié)語

營養(yǎng)是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是決定動(dòng)物健康的重要因素。同時(shí)，營養(yǎng)也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)概念的提出，實(shí)現(xiàn)了營養(yǎng)素、營養(yǎng)源、添加劑及其營養(yǎng)水平組合的有機(jī)統(tǒng)一。優(yōu)化營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、確保營養(yǎng)平衡、開發(fā)功能飼料是營養(yǎng)技術(shù)的三大關(guān)鍵點(diǎn)。應(yīng)用抗病營養(yǎng)以及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)理論和技術(shù)配制全局飼料和功能性飼料，滿足動(dòng)物及其寄居微生物的營養(yǎng)需要，可更好地實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的健康、高效、生態(tài)目標(biāo)。