主要完成人：

譙仕彥（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)）

王德輝（長春大成實業(yè)集團有限公司）

岳隆耀（遼寧禾豐牧業(yè)股份有限公司）

曾祥芳（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)）

王春平［亞太興牧（北京）科技有限公司］

馬 曦（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)）

提名單位：北京大北農(nóng)科技集團股份有限公司

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授譙仕彥主持完成的“新型飼用氨基酸與豬低蛋白質(zhì)飼料創(chuàng)制技術(shù)”項目獲得2019年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。該項目獨創(chuàng)賴氨酸硫酸鹽低成本生產(chǎn)工藝；國際首創(chuàng)蘇氨酸、色氨酸無離子交換的結(jié)晶提取新技術(shù)；發(fā)明了精氨酸內(nèi)源合成激活劑NCG生產(chǎn)新工藝；創(chuàng)建了豬不同生理階段低蛋白質(zhì)飼料技術(shù)體系。項目研制的產(chǎn)品出口到35個國家和地區(qū)，創(chuàng)建的低蛋白質(zhì)飼料體系累計節(jié)約大豆1200萬噸。項目成果有效緩解了我國對大豆為主的蛋白質(zhì)飼料的進口依存度，顯著減少了養(yǎng)豬業(yè)氮排放，降低了飼料配方成本，促進了我國養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升了我國氨基酸產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，產(chǎn)生了明顯的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益。

一、項目簡介

我國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)規(guī)模世界第一，但長期存在蛋白質(zhì)飼料資源短缺，以大豆為主的飼用蛋白質(zhì)大量依賴進口；高蛋白質(zhì)飼料配制及利用技術(shù)落后，造成氮排放過多污染嚴重等問題。但國內(nèi)外低蛋白質(zhì)飼料配制技術(shù)又存在種豬繁殖性能低、育肥豬胴體品質(zhì)下降的難題。針對上述問題，項目歷經(jīng)16年，在新型飼用氨基酸創(chuàng)制、內(nèi)源氨基酸合成與氮高效利用、新型低蛋白質(zhì)飼料制備等方面進行了系統(tǒng)研究，取得了系列重要發(fā)明。

1.發(fā)明了賴氨酸硫酸鹽制備工藝和蘇氨酸與色氨酸直接結(jié)晶新技術(shù)，實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，扭轉(zhuǎn)了我國飼用氨基酸依賴進口的被動局面，為新型低蛋白質(zhì)飼料的創(chuàng)制奠定了基礎(chǔ)。獨創(chuàng)霧化造粒、成型選別和流化包衣制備賴氨酸硫酸鹽工藝，創(chuàng)制出賴氨酸硫酸鹽系列新產(chǎn)品，較傳統(tǒng)賴氨酸鹽酸鹽生產(chǎn)污水排放減少90%，成本降低45%；產(chǎn)品占全球賴氨酸市場份額近40%，年出口量超過100萬噸。創(chuàng)建了高滲發(fā)酵與連續(xù)補料相結(jié)合以及無離子交換直接結(jié)晶蘇氨酸和色氨酸的新技術(shù)，較傳統(tǒng)技術(shù)成本分別降低48%和60%。

2.發(fā)明了氨基酸內(nèi)源合成激活劑N-氨甲酰谷氨酸（NCG）新工藝，首創(chuàng)畜禽內(nèi)源氨基酸合成與氮高效利用新途徑，為減少氮排放和改善種豬繁殖性能提供了技術(shù)支撐。創(chuàng)建了以甲酸銨、氫氧化鈉和谷氨酸為原料制備NCG母液以及母液微波處理新工藝，替代了歐美以氰酸鉀等有毒物質(zhì)為原料的生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)了飼用NCG安全高效生產(chǎn)，填補了國內(nèi)外促進畜禽氨基酸內(nèi)源合成產(chǎn)品的空白。NCG通過激活N-氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ促進精氨酸、瓜氨酸、鳥氨酸和脯氨酸等氨基酸體內(nèi)合成，氮沉積效率提高10%以上，窩產(chǎn)仔數(shù)平均提高1.2頭。

3.發(fā)明了新型低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼料技術(shù)與系列產(chǎn)品，突破了胴體品質(zhì)下降的技術(shù)瓶頸，有效緩解了大豆高度依賴進口和養(yǎng)豬業(yè)氮排放污染的問題。解析了低蛋白質(zhì)飼料中關(guān)鍵氨基酸在豬體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化與調(diào)控機制，揭示了凈能體系配制豬低蛋白質(zhì)飼料增加氮利用率、減少體脂肪沉積的機制，創(chuàng)建了新型低蛋白質(zhì)飼料中多種氨基酸相互平衡和凈能賴氨酸平衡新模式。創(chuàng)制了種豬、仔豬和育肥豬系列新型低蛋白質(zhì)飼料產(chǎn)品16種。與高蛋白質(zhì)飼料相比，新型低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼料可提高豬肉中風味物質(zhì)的含量，瘦肉率提高10%以上，養(yǎng)殖全程豆粕平均用量減少20%以上，氮利用率提高10%～15%，糞尿排泄、氮排放和豬舍氨氣濃度分別減少15%～20%、25%～35%和20%～30%。

項目獲國家發(fā)明專利17件，飼料添加劑新產(chǎn)品證書2個，歐盟飼料添加劑安全認證證書3個；制修訂國家標準2項、團體標準1項；發(fā)表論文122篇，其中SCI論文70篇。項目成果曾獲神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎一等獎和大北農(nóng)科技獎一等獎。

二、應(yīng)用情況

1.社會效益。

（1）促進了我國氨基酸產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，提高了產(chǎn)品國際競爭力。飼用氨基酸工業(yè)化高效環(huán)保生產(chǎn)工藝的攻克，徹底扭轉(zhuǎn)了我國飼用氨基酸多年依賴進口的局面。自2000年項目執(zhí)行以來，項目創(chuàng)制的賴氨酸硫酸鹽產(chǎn)品已占據(jù)我國賴氨酸市場份額的50%，全球賴氨酸市場份額的30%，年出口量超過100萬噸。在項目組帶動下，近3年，國產(chǎn)賴氨酸硫酸鹽已占據(jù)全球賴氨酸市場份額約40%，產(chǎn)品銷售到歐美日韓等35個國家和地區(qū)。2016年和2017年，賴氨酸硫酸鹽、蘇氨酸、色氨酸分別獲得歐盟飼料添加劑安全證書，使我國的飼用氨基酸產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展成為一個經(jīng)濟效益顯著、國際競爭力不斷增強的新型產(chǎn)業(yè)，同時帶動了全球氨基酸產(chǎn)業(yè)的綠色生產(chǎn)。項目組研發(fā)的國內(nèi)外首個飼用NCG在短短的3年內(nèi)產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益，產(chǎn)品已出口到韓國、馬來西亞、烏茲別克斯坦、泰國等9個國家和地區(qū)。

（2）促進了我國養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展。養(yǎng)豬業(yè)年排放氮200余萬噸，約占全國氮排放總量的28%，同時面臨蛋白質(zhì)飼料資源的嚴峻挑戰(zhàn)。項目研發(fā)了低蛋白質(zhì)飼料配制技術(shù)體系，發(fā)明的各生理階段豬低蛋白質(zhì)系列飼料產(chǎn)品，近3年累計推廣1.1億噸，占我國豬飼料年產(chǎn)銷量的20%，使用后年減少豆粕用量500萬噸以上，減少氮排放超過35萬噸，緩解了我國蛋白質(zhì)飼料資源短缺、減少了蛋白質(zhì)飼料資源浪費及氮排放嚴重污染環(huán)境的問題，為我國養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

（3）推動了學(xué)科發(fā)展和國家級創(chuàng)新平臺建設(shè)。項目對低蛋白質(zhì)飼料下關(guān)鍵氨基酸在豬體內(nèi)的代謝規(guī)律和轉(zhuǎn)化機制的深入解析，對低蛋白質(zhì)飼料中氨基酸的限制性順序、飼料氮降低程度與補充氨基酸種類、順序和數(shù)量的關(guān)系的研究，推動了我國動物營養(yǎng)與飼料學(xué)科的發(fā)展。項目成果的順利完成和應(yīng)用，提升了國家飼料工程技術(shù)研究中心、動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室等國家級創(chuàng)新平臺的科技創(chuàng)新能力。

（4）培養(yǎng)了一大批飼料業(yè)和養(yǎng)豬業(yè)各層次的技術(shù)及管理人才。項目實施以來，累計培養(yǎng)博士及碩士研究生60余名，舉辦新型氨基酸應(yīng)用技術(shù)、低蛋白質(zhì)飼料技術(shù)培訓(xùn)班300多次，培訓(xùn)人員超過15萬人次，提高了我國飼料業(yè)和養(yǎng)豬業(yè)一線技術(shù)和管理人員的整體水平。

2.經(jīng)濟效益。近3年，項目完成單位累計新增銷售額44.08億元，新增利潤4.66億元。其他主要應(yīng)用單位如雙胞胎（集團）股份有限公司、廣東溫氏食品集團有限公司、廣西揚翔股份有限公司、四川鐵騎力士實業(yè)有限公司、播恩生物技術(shù)股份有限公司、四川省畜科飼料有限公司、湖南正虹科技發(fā)展股份有限公司、湖南偉業(yè)動物營養(yǎng)集團股份有限公司、北京英惠爾生物技術(shù)有限公司、南寧賽嘉種豬有限公司和ME NON PRODUCTION TRADE CO. LTD等11個企業(yè)累計新增銷額229.01億元，新增利潤28.58億元。

3 生態(tài)效益。項目成果的一個主要方面是從養(yǎng)豬業(yè)源頭上減少氮排放。近3年，項目的推廣應(yīng)用共減少氮排放45萬噸，有效緩解了養(yǎng)豬業(yè)排泄物的污染。豬舍中氨氣濃度的大幅降低，既減少了氨氣等對豬和養(yǎng)豬生產(chǎn)一線工人的危害，同時減少了對豬場周邊空氣的污染。