现代养殖中的营养新理念

陈代文，郑 萍

（四川农业大学动物营养研究所，四川 雅安 625014）

畜牧业生产在国计民生中占据着重要地位，但是畜牧业生产同时面临着很多问题，从长远来看主要包括饲料资源短缺（大量进口饲料原料）、畜产品安全问题（滥用抗生素）、畜产品品质不能满足人们需求以及畜牧生产带来的环境污染问题。目前最为突出的是动物的健康问题及其所带来的养分利用效率降低、猪肉产量下降、排泄物增加以及药物的超量使用等一系列问题。据统计，我国每年死亡猪只达1.5亿头，直接损失达1 000亿元，而我国每生产1kg猪肉的抗生素用量远远超过欧美国家。

如何解决这些问题？遗传改良、生物安全、饲料营养、畜舍建设、饲养管理等措施的综合应用是必须的。其中，营养作为生命活动的物质基础，对保障机体健康、改善饲料利用率、提高产品品质、降低粪便中氮、磷、重金属等的排放有着重要的作用。通俗来讲，“吃什么、吃多少、怎么吃”是营养的核心内容，其根本目的是保障动物健康，从而实现高产、优质、生态养殖。我们的研究数据表明，通过营养的手段可以实现养殖的健康、高效。如何实现科学营养？以下谈六点思考。

1 营养对象

动物营养实质上是真核生物营养和原核生物营养的统一。猪机体大约有1011～12个真核细胞，同时还有1012～13个原核细胞。因此，摄入的养分一方面要满足动物本身的生长发育、健康和生产的需要，另一方面要满足微生物的需要，只有同时满足二者的需要才能使动物获得最佳生产成绩。

营养、宿主、微生物相互作用决定动物的健康和生产。肠道微生物的营养模式成为目前研究的重点与难点。营养影响动物基因组同时也影响微生物基因组，且动物基因组与微生物基因组相互作用，共同决定动物的健康与表型。现代医学研究表明，肠道微生物在营养代谢疾病、免疫功能障碍、肥胖、糖尿病、便秘、神经性疾病、抑郁等疾病的发生发展进程中起着重要的作用，这提示我们，微生物可能是调控动物营养的新机制和靶点。肠道微生物是否是动物遗传的组成部分、是否是营养调控的信号途径，值得我们进一步深入研究。

2 营养需要

动物的营养需要实质上包括了宿主和微生物的营养需要，只有营养平衡才能同时满足宿主和微生物的营养需要。营养平衡的本质问题是营养结构平衡。营养结构涉及四个营养要素的相互关系，即营养素及其互作、营养源及其互作、添加物及其互作以及营养水平及水平组合。营养平衡包含四个层次，第一层次为营养素的平衡，第二层次为营养源的平衡，第三层次为营养素与营养源的互作效应，第四层次为营养素、营养源及添加剂的综合效应。传统营养平衡只是营养素的平衡。全价饲料是单个饲料营养结构的平衡，实际生产中必须考虑动物全程各阶段所需饲料之间的系统平衡，称全局饲料。全局饲料就是包含了从母体营养到后代营养，从出生到出栏的全部饲料，例如猪的全局饲料就包含了后备料——配种料——妊娠前期料——妊娠后期料——哺乳料——空怀料以及教槽料——断奶料——仔猪料——生长料——育肥料，饲料之间必须达到营养结构的系统平衡。

3 早期营养

笔者根据多年的研究，提出动物健康与生长的“胎儿起源”机制，本质上取决于母体营养。母体营养通过影响子宫内环境以及胎儿的营养模式影响胚胎及胎儿的遗传和表观遗传表达，从而影响出生后的组织发育和微生物定植。初生动物的发育和健康状况决定了一生。以猪为例，品种、营养与环境交互作用影响母猪对饲料养分的利用率以及母猪的内分泌，进一步影响子宫内环境和胎儿的发育，从而影响养分从母猪到胎儿的转移，通过亲本遗传和胎儿表型遗传影响胎儿的生长发育，最终决定生后的健康、生长以及胴体品质。

我们系统研究了母猪营养对后代肌肉生长发育的影响，发现母猪营养影响初生仔猪、断奶仔猪乃至出栏肥猪的体重、肌肉量以及肌纤维的类型。母体营养不良，其后代初生、断奶和出栏时体重就小，肌肉量少，肌肉品质也差，仅管生后营养会得到一定调控，但不如生前明显。

4 抗病营养

营养物质是一切生命活动的物质基础，既影响动物生产效率和生产潜力，也决定了动物健康状况。现代营养学和现代医学研究结果表明，营养可以促进免疫系统发育和免疫功能、促进受损组织细胞修复。因此，我们可以利用调配营养的手段调控动物机体的健康水平，提高机体对应激和疾病的抵抗力，防止或减少疾病的发生，实现动物的健康养殖。笔者于2005年率先提出“抗病营养”概念，并进行了深入研究。

4.1 营养与免疫 免疫反应是动物抗病的根本机制，营养可以影响猪免疫系统发育和免疫功能，蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素等均可影响免疫细胞功能，从而调控机体的特异抗病力和一般抗病力。因此，合理的营养方案可以增强猪的免疫力和对疾病的一般抵抗力。

4.2 营养与疾病 营养状况可以影响特异性病原的致病作用，影响疾病的发生发展过程以及特异性疫苗的免疫效果。合理的营养方案可以增强猪对特异性疾病的抵抗力，降低发病率、缩短病程、改善动物生产性能，减轻特异性病原的危害。

4.3 营养与霉菌毒素 饲料霉菌毒素污染率很高，霉菌毒素不但影响猪的采食量和生产性能，而且会破坏机体免疫力，降低疫苗的保护率，增加对疾病的易感性。维生素E、硒、甘露寡糖、酵母壁可通过激活机体的抗氧化信号分子Nrf2，上调谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶等二相酶的活性，缓解霉菌毒素的危害。

4.4 营养与肠道健康 肠道是动物健康的第一道门户，营养素、营养源、添加剂以及营养水平会影响猪肠道形态结构、分泌功能、免疫功能和肠道微生物及其代谢产物，合理的营养方案可以通过调节肠道的机械屏障、化学屏障、免疫屏障、生物学屏障，保障猪的肠道健康，提高养分消化率和对疾病的一般抵抗力。

5 营养减排

动物食入的养分只有15%～20%进入产品，剩余的80%～85%都进入到环境中。例如：猪从断奶到100kg体重，大约食入蛋白质50kg，沉积到瘦肉的只有18kg，排泄的则约32kg。通过营养技术，提高饲料消化率可以降低所有养分的排泄率，利用理想蛋白原理可以降低氮的排泄（降低1个百分点日粮蛋白水平，氮排泄减少量可以达8%），利用酶制剂可以降低氮、磷的排泄，应用矿物元素营养原理可以降低重金属的排泄。

6 饲料资源与功能饲料

饲料资源短缺是限制畜牧业发展的一大因素。利用现代生物技术（例如：发酵工程技术、酶工程技术、基因工程技术、蛋白质工程技术、微生物工程技术等）研制或改造营养源，合成蛋白质和必需氨基酸改善蛋白品质，合成脂肪酸提高饲料能值，破坏抗营养因子提高饲料适口性和利用率，分泌有机酸、抗菌肽增强抗病力，分解粗纤维产生低聚糖调节微生态平衡等，开发生物蛋白饲料、生物高能饲料以及生物饲料添加剂，是缓解饲料资源匮乏的有效途径。

要正确认识功能饲料的本质是实现功能的营养调控。功能饲料通过调控靶点（例如生长、采食量、免疫、微生物、自由基平衡等）实现功能的营养调控。营养调控则具有简单、有效、快速、安全的特点。功能饲料的种类很多，例如免疫增强料、抗应激料、抗腹泻料、肠道保健料、攻胎料、催乳料等等。这类饲料的研发和应用有利于进一步实现畜牧养殖的生产目的。

7 结语

营养是一切生命活动的物质基础，是决定动物健康的重要因素。同时，营养也是一项复杂的系统工程。营养结构概念的提出，实现了营养素、营养源、添加剂及其营养水平组合的有机统一。优化营养结构、确保营养平衡、开发功能饲料是营养技术的三大关键点。应用抗病营养以及营养结构理论和技术配制全局饲料和功能性饲料，满足动物及其寄居微生物的营养需要，可更好地实现养殖业的健康、高效、生态目标。