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采食调控3.0 | 无抗时代 动物消化道健康系统调控新方案

日期
2019年5月28日 15:41
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行业热点技术会议,“2019·中原饲料科技论坛”于2019年5月25日-5月26日在郑州丰乐农庄举办。本次论坛聚焦饲料行业提质增效、减抗替抗、安全生产、减排环保等热点问题,以“直面挑战·‘饲’路拓展·科技应变”为主题,河南各地饲料企业代表、媒体代表等200余人参加了本次论坛。

DDC技术经理余淼受邀在会上做了《无抗时代动物健康的研究与思考》主题报告。在报告中,她以“无抗时代,动物健康要实现整个消化道营养调控,要考虑整个消化道健康的系统方案”为切入口,分享了无抗时代如何考虑动物健康?关于动物健康系统调控有哪些新的方案?

下面为余淼经理此次报告的主要内容:

 


 

从2015年11月,党中央、国务院提出要推动畜牧业“环保、健康、安全与高效”发展,以满足人民群众日益增长的对于“健康、安全、美味”畜禽产品的需求,到2020年的饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂的商品饲料,再到近几年一些抗生素逐渐停止使用,这些都在告诉我们无抗时代要来了。

一、无抗下动物健康的思考

(一)解决健康问题应该从根源入手

1、集约化生产的目标要求高效,即生长速度快。如何长得快?多吃才肯长。而目前的现状一是采食不够,长不快;二是采食多了胃肠道消化吸收不了,导致后肠营养过剩,微生物在后肠增殖,肠道功能紊乱,机体免疫水平降低,疾病频发。

2、健康源于均衡的营养,营养的充分吸收依赖胃肠道消化功能。消化道两端与外界环境相通,是一个开放的通道,易接受不同类型的刺激,在消化过程中,常有大量致病因子随饲料进入消化道,这些因子有的可直接损害胃肠道本身,有的还可进入体内,引起全身性疾病,所以胃肠道是猪健康的第一道门户,消化道健康至关重要。

3、解决健康问题就应该从根源入手,从消化道健康入手,从了解动物消化生理入手。        

(二)采食—消化吸收生理活动

1、采食是所有动物赖以生存的基本活动,是营养物质消化与吸收的首要环节。动物采食不但为维持生命活动和生产性能提供充足的营养物质,而且采食行为也是健康状况的直观表现。

2、摄食行为由摄食中枢和饱中枢所控制,分别位于下丘脑的外侧区和腹内测区,通过以上两个中枢来控制摄食的启动和终止,下丘脑是调控摄食的基本中枢,摄食短期调节经四条途径传入中枢。摄食之后,进入胃和十二指肠前段的营养物质作用于相应的机械和化学感受器,所产生信号经迷走神经传入中枢。一些营养物质,如葡萄糖等可直接作用于中枢相关神经元调节摄食。营养物质通过体液途径传递信号,作用于小肠后端细胞,促进胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的分泌,抑制胃肠的分泌和运动,抑制胃排空,进而抑制动物摄食。

3、当摄食活动产生后,食物通过口腔、咽、进入第一个重要消化场所—胃。胃液是无色透明酸性液体,由水、有机物、无机盐和盐酸组成,有机物主要是消化酶、胃蛋白酶、胃脂肪酶、胃凝乳酶,蛋白酶是最重要的酶,由胃蛋白酶原分泌,胃蛋白酶原起初没有活性,在盐酸的作用下将其激活。猪胃壁细胞分泌的盐酸,一部分与粘液中有机物结合,称结合盐酸。另一部分呈游离状,称游离酸,游离盐酸占总盐酸的90%。而对刚出生的仔猪来说,是不含或很少游离盐酸,20日龄时才开始有少量游离盐酸,30日龄的猪来说,盐酸才有杀菌功能,但酸度仍然很低,60-75日龄时,胃酸才逐渐达到成年猪水平。如何考虑仔猪盐酸不足这一客观生理因素是我们要重视的问题。

4、食物经胃消化后,变成了流体或半流体的酸性食糜、逐渐进入小肠,开始在小肠的碱性环境中继续消化。饲料大部分营养物质在这里被分解成为可吸收和利用的状态,小肠的消化液有胰液、胆汁和小肠液三种,蛋白质在胃内盐酸和蛋白酶作用下水解为肽和胨,经胰蛋白酶分解为多肽,进而水解为可吸收氨基酸,脂肪在胆汁作用下被水解为甘油和脂肪酸。

5、大肠含酶很少,食糜中绝大部分营养物质,经过小肠之后均已被消化和吸收,进入大肠的内容物,大部分是难消化的物质,主要是植物性饲料的纤维素、不溶性蛋白质、少量脂肪和消化道内分泌物等,饲料中部分纤维素和其他糖类被细菌等微生物发酵后,产生的乳酸、乙酸、丙酸等低级短链脂肪酸,可被大肠粘膜所吸收,供猪体利用。130多种机体所需的维生素在食物中并不存在,只能靠肠道有益菌合成,肠道内定值大量的菌群,在肠道生活的菌群总重量有1-3kg,每克肠道内容物约有1万亿个活菌。

6、新生命诞生之初,离开母体的那一刻是没有或很少微生物,当离开母体后,通过接触不同的环境,开始构建自己的肠道微生物,肠道微生物之于生命异常重要,其实与人类基因组相比,肠道微生物也是个体组成一部分,基因是24对染色体组成,而肠道微生物的基因可能是个体基因的上百甚至上千倍。

7、肠道微生物是在漫长的生物进化岁月中形成的一个精妙机制–我们和成千上万的微生物,互助互利,成为了一个完整的共生生命体。当肠道微生物的组成与代谢受到环境和营养的影响处于动态平衡状态,当动态平衡被打破时,动物的健康就会出现问题。

8、而对于肠道而言,有自己的防御机制,肠道粘膜上的正常菌群构成了肠道的生物屏障,肠道黏膜分泌的某些化学物质构成的化学屏障结构,具有抑制、杀伤病原微生物的作用。肠道机械屏障主要由肠道上皮细胞、上皮下的固有层和上皮细胞侧面的细胞连接等组合而成。肠道是动物最大的免疫器官之一,根据功能和分布,可将肠道黏膜免疫系统分为肠相关淋巴组织(GALT)和弥散免疫细胞。其中肠相关淋巴组织主要指分布在肠道的集合淋巴小结,即派伊尔节,是免疫应答的诱导和活化部位;弥散免疫细胞则是肠黏膜免疫的效应部位。

小结1、消化道健康至关重要;2、一切无抗、替抗产品研究应遵循动物本身生理活动。

二、动物健康之我们的研究

(一)  采食调控1.0,采食调控2.0

下面就我们的研究和思考做一分享。刚刚我们说动物健康其实要解决“采食——消化吸收——肠道健康——免疫力提升”这条线的问题,这条线如果再简而化之,其实就是一个关于吃的问题。如何多吃,如何吃出效率,转化更多,如何吃出健康。大帝27年其实一直在这条线上做研究,一直专注于动物采食调控。我们的调味剂产品其实不仅仅是从感官上进行诱食,更多的能通过刺激消化液分泌、提高消化酶活性,促进消化,从而提高采食。我们现在是采食调控3.0,采食调控1.0和采食调控2.0时代,我们更多的关注于提高动物采食,促进动物消化。我们曾经以动物嗅觉、味觉为基础,寻找猪最喜欢的味道。我们曾经以印记效应为理论支撑,实现调味剂的母子一体化技术。我们曾经寻找一种可阻断抑制采食调控的激素的物质,从采食生理上达到提高采食效果。我们曾经根据猪对蛋白以及氨基酸的偏好,采用氨基酸呈味技术开发产品。当然在这些方面我们并不止步于此,将会有新的问题等待我们去研究。

(二)采食调控3.0

如何吃出效率,吃出健康,采食调控3.0,我们更多的关注于采食调控--胃肠道调控。

在这一块,重点分享一下我们对酸化剂和植物精油的研究。

酸化剂研究

我们刚刚提到,刚出生仔猪无游离盐酸,30日龄猪胃内盐酸无抑菌能力,游离盐酸很少,如何解决这一动物客观生理因素,酸化剂作为解决前期小猪胃酸分泌不足公认产品,我们曾经有3个思考?如何做适口性好的酸化剂,如何让酸释放更多的氢离子,如何让酸在肠道发挥最大的作用。而我们三代酸化剂产品也由这些思考而来。

1、从味觉来说,猪对酸的喜好位于中间。猪咽喉神经元对酸的最初感觉是痛觉。适应一段时间才可以。我们之前最早做酸化剂实验,发现增重、腹泻什么都好,但有时采食量低,其实可能就是酸的适口性,恰恰酸化剂的适口性往往被大家忽略。所以保证酸化剂功能的同时如何将适口性做好,是酸化剂产品要思考的一个非常重要的问题。

2、我们对于酸化剂的第二个思考如何保证释放更多的氢离子,因为pH值与胃蛋白酶活性息息相关,胃蛋白酶最适pH2.0-3.5,我们收集过市场上能收集到的酸化剂产品,但就产品pH在这个区间范围内的占多数,总酸在60-70%的将近50%,而这些60-70%总酸的有效总酸只有5%左右,有效总酸可达到30%。

3、什么是有效总酸?我们认为在pH3.5时能够释放更多氢离子的酸才叫有效总酸。我们也是首次提出了这个有效总酸概念。收集了一些市场常见产品,测定有效总酸,只有两款产品有效总酸达到了30%。那是否像我们假设的,有效总酸与胃蛋白酶活性呈正相关呢?我们对此作了验证试验,结果显示,假设成立。而我们的酸无穷产品也是由此研发理念而来。

4、我们对酸化剂的第三个思考,如何优选原料,提升工艺,使酸化剂在肠道的作用发挥最大。满足这个要求,首先要对各种酸原料进行筛选,选出能释放更多氢离子的酸原料,选择最佳抑菌效果的酸原料,并按照扩大抑菌范围标准优化原料组合,对适口性稍差的酸原料进行特殊处理,对调节肠道菌群的酸原料进行包被处理。最终优化的产品,在体外抑菌实验中的表现,对革兰氏阳性菌的表现是优于抗生素组的,在做抑菌实验时,一定要结合体外实验和体内实验进行双方面的考察。所以我们在自己动物试验场继续完成了动物实验,效果还不错。但我们并没有满足于此,在极端条件下如何呢?我们在成都的邛崃找了一个猪场,他们厂里腹泻是属于比较严重的,我们针对一批断奶后7天的猪做了实验,酸化剂组和抗生素组进行对比,从腹泻数据来看,效果与抗生素组相当。我们又提出了新的要求,刚刚断奶后,无抗生素条件下来做,因实验刚刚做了两天,所以这个实验数据还分享不了。

小结:对于酸化剂这个产品,我想说两点。一是一定要考虑酸化剂入口的问题,即酸化剂在保证其功能的同时适口性一定要好。二是大家使用酸化剂,一定要把剂量加够,而不仅仅是达到一种安慰作用。

植物精油的研究

对于精油的研究,源于一次试验中空白料的发霉,我们公司有个小型的制粒机,供我们做制粒实验,评估香味剂的愉悦度和留香期,我们从实验中发现,不加香的空白料,每次都容易发霉,我们认为香原料具有一定抑菌、防霉作用。我们香味剂目录里可使用的有1000多种成分,其中一些精油成分就在香味剂原料目录里。所以我们对于精油成分的功能以及特性是非常熟知的。

对于植物精油的研究,我们有三点思考,一是精油成分很多,要熟知原料,精油按化学结构分,可分为如图几大类,每一类都有他特有的功能,如酚类就是极具代表性的具有抑菌功能的一类。二是要清楚真正抑菌功能的成分,在成分选择上,尽可能拓宽抑菌图谱,且要达到最低抑菌浓度。三是虽然有些抑菌效果明显,但适口性极差,这也是选择精油要特别注意的地方。

关于精油的功能、机理研究很多,但目前精油还是存在一些问题,如何解决适口性问题,如何解决精油的易挥发、易氧化等稳定性问题。

我们精油的主要优势在于:借鉴27年调香经验,将香味剂研发理念、优势工艺嫁接到精油产品上。因为香味剂同样面临的是易挥发性、稳定性等相关问题。

 

于我们而言,其实平时研究的就是这些问题。我们植物精油的优势如图所示:

小结:对于精油的选择,建议考虑精油的稳定性,适口性,抑菌浓度,应用建议:精油的添加量要到位。

 

 

1、无论是研究无抗方案,还是研发替抗产品,一定要遵循动物本身的采食生理、消化吸收生理。

2、要从根本上解决好动物吃(如何多吃、如何吃出效率、如何吃出健康)的问题,实现整个消化道的营养调控。

3、真正的健康靠养,养胃养肠。无抗时代,要综合考虑胃肠道健康的系统方案。