导读 “环保与无抗”是时下行业内最热门的话题之一,也是畜牧业可持续健康发展不可回避的问题,面对越来越大的环保与“减抗/替抗”压力,行业内专家与企业届人士纷纷阐述各自的观点与解决方案,渐成“百家争鸣,共话健康与安全”的格局。 2017年12月9日,2017年广东省饲料行业年会暨第五届广东饲料科学技术论坛在东莞凯景酒店三楼国际会议中心隆重召开,会上中国工程院陈勇院士以及广东省农业科学院动物科学研究所蒋宗勇研究员分别做了题为《养殖废物综合利用与饲料技术创新》和《无抗饲料养猪技术研究进展》的主题报告。面对畜牧业日益沉重的环保与无抗压力,行业内知名专家学者纷纷建言献策,旨在寻找出一条适合中国国情的畜牧业可持续健康发展之路。 《绿养先踪-“龙昌杯”2018无抗见证系列行动》见证小队深入本次技术论坛,下面就让我们来共同见证陈勇院士与蒋宗勇研究员对于如何解决养殖业环保问题以及无抗饲料养猪技术方面所提出的真知灼见。 中国工程院陈勇院士在做主题报告分享 中国工程院陈勇院士 报告 专家 报告题目: 《养殖废物综合利用与饲料技术创新》 主要内容: ㈠创新驱动发展战略 1、创新也在竞争:创新效率、创新质量 2、国家领导关于创新的重要论断(居安思危、高效创新) 惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜; 创新,我们最深沉的民族禀赋; 综合国力的竞争,说到底是创新能力的竞争; 不创新就要落后,创新慢了也要落后; 创新能力不强,科技发展水平总体不高,科技对经济社会发展的支撑力不足,科技对经济增长的贡献率远低于发达国家水平,这是我国这个经济大个头的“阿喀硫斯之踵”。 3、中国实现科技强国的阶段目标 到2020年时使我国进入创新型国家行列; 到2030年时使我国进入创新型国家前列; 到2049时使我国成为世界科技强国。 4、影响创新的理念障碍 从直线思维(看表象)环形思维(看本质) 从开环思维(粗放发展,资源消耗)闭环思维(清洁发展,循环经济) ㈡畜禽粪污污染源与资源的二重性 1、农林废物多,环境卫生差:乡村废物是造成污染的重要根源之一,乡村废物约产生70亿吨/年,主要包括:畜禽粪便、农业废物、生活垃圾和林业废物。 2、农林清洁能源少 量大面广且低空排放、无任何环保措施的农村散煤燃烧是重要污染源之一; 农村大量的秸秆、畜禽粪便、垃圾等未经无害化资源化处理,也严重影响农村人居环境。 3、农村废物的资源和能源潜力 仅人畜禽粪便约50多亿吨/年,而11吨粪便的能量价值相当于1吨标准煤。 ㈢畜禽粪污综合利用技术 1、畜禽粪污处置现状和趋势 技术现状: 处置技术单一,处置效率和资源化利用率低,二次污染防控风险高,有害物质难去除,发酵残余物难利用,达标排放难;国外技术“水土不服”。 发展趋势: 第一、开发有机酸降解菌和产甲烷菌复合菌剂,开发高负荷失稳预警及稳定控制装备; 第二、开发多级控氧反应与催化耦合的禽畜废弃物定向热转化技术; 第三、开发基于免疫学和纳米材料的抗生素、重金属及臭味等快速高灵敏检测技术。 2、畜禽粪污处置需解决的关键问题 畜禽粪污:厌氧消化产气效率低、稳定性差; 畜禽粪便和沼渣:制肥过程腐熟周期长、氮损失严重、肥效低; 养殖与屠宰固态废物:热转化能耗高、利用率低; 畜禽尸体:处置防控风险高、资源利用难; 畜禽养殖废水:污染物含量高、处理成本高、达标排放难; 畜禽粪便中有害和臭味物质:检测耗时、灵敏度低、去除困难。 3、需要重点研发的内容 任务一:畜禽粪污生物强化高效厌氧消化稳定产沼气新技术与设备研发; 任务二:畜禽粪便和沼渣沼液生物处理新技术与新型肥料研发; 任务三:畜禽废弃物气-液-固多联产新技术与装备研发; 任务四:畜禽尸体高效清洁处理和资源化利用技术研究; 任务五:畜禽养殖废水污染控制和养分回收新技术与设备研发; 任务六:畜禽粪便中有害与臭味物质快速检测和去除新技术研发; 4、制备生物气并发电 生物燃气工程是将粪便秸秆等预处理后,经微生物厌氧发酵产生含有50%的甲烷沼气,再提纯得到含量高于97%的生物天然气。 5、干发酵技术及设备,干发酵的优势 发酵浓度高,发酵仓体积小,投资省; 需水量少,无废水排放与沼液处理压力; 沼渣含水量低,易于生产有机肥; 工艺、设备简单,运行稳定、易于维护; 应用范围广,适用于秸秆等废弃生物质。 6、膜反应法沼气纯化技术 沼气从进气口进入,在膜管中生成纳米级的气泡。纳米级的沼气气泡与一端流入的原料液(氢氧化钙溶液)反应,得到高纯度的甲烷气体与含有纳米碳酸钙的反应液。 ㈣饲料对人体、环境和粪污利用的影响 1、养殖产业亟待解决的问题 畜禽养殖过程会产生大量的恶臭气体其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分; 饲用含抗生素和重金属的饲料后,引起耐药菌株产生,对畜体、人和环境生态造成严重危害,并引起畜体菌群失调,抑制免疫力,继发二次感染,影响人类健康。 2、抗生素对环境和人体影响 影响土壤微生物种群分布,降低群落数量,破坏结构平衡,造成土壤质量下降;在水体中长期残留,威胁人体健康。 3、重金属对环境和人体影响 砷铜等重金属和抗生素的复合污染可以增加环境中抗性基因丰度,高丰度转座酶使得这些抗性基因转移到人类致病菌中,导致新的流行病及不同种类的慢性疾病。 广东省农业科学院动物科学研究所蒋宗勇研究员在做主题报告分享 广东农科院蒋宗勇研究员 报告 专家 报告题目: 《无抗饲料养猪技术研究进展》 主要内容: ㈠饲用抗生素对畜禽养殖业的贡献 1、预防畜禽疾病 2、增强养分吸收 3、促进畜禽生长 提高生长效率10%-20%;饲料转化率10%-25%;节约成本10%-25%。 ㈡抗生素大量使用的安全隐患 1、细菌耐药性:细菌抗药性会使人类又一次无抗生素可用。 2、药物残留:畜禽产品中抗生素高残留量威胁到人类的健康。 3、对动物机体产生毒副作用:长期使用导致畜禽免疫机能下降,易感染疾病。 4、环境污染:土壤环境中检测到的抗生素含量较高。 ㈢饲用抗生素禁用之路 1、1986年,瑞典禁止在食用动物饲料中添加各种抗生素; 2、2000年,丹麦禁止食用动物使用促生长抗生素; 3、2006年,欧盟禁止食用动物使用促生长抗生素; 4、2011年,韩国禁止动物饲料添加抗生素; 5、2014年,美国FDA劝退16种抗菌药物在食用动物中的使用; 6、2017年,美国禁止食用动物使用促生长抗生素 7、中国抗生素退出行动 农业部公告第2292号,是关于禁止洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星4类抗生素在食用动物中使用的公告; 农业部公告第2428号,决定停止硫酸粘菌素用于动物促生长; 药典办〔2017〕14号:建议停止喹乙醇作为药物饲料添加剂在食品动物上使用; 未来,药物饲料添加剂会退出吗? ㈣生猪无抗养殖的关键在断奶仔猪 1、生猪无抗饲养的重点在于仔猪阶段,特别是断奶仔猪。 2、营养替抗策略的关键在于提高断奶仔猪自身肠道健康。 ㈤围绕肠道健康开发的抗生素替代品 酶制剂、抗菌肽、生物饲料、益生菌、植物精油、酸化剂等。 ㈥饲料中高锌高铜的使用 1、高铜的促生长作用仅在猪的生长前期(15-40kg)较为明显。 2、添加高锌或高铜均提高断奶仔猪生产性能,两者同时添加稍好一些。 3、猪配合饲料和粪便中铜锌超标严重。 4、高铜高锌使用带来的问题。 环境污染、营养拮抗、 消化道损伤、免疫功能抑制; 排泄物中铜、锌等重金属超标严重制约了粪污资源化利用。 ㈦饲用益生菌研究进展 1、益生菌的主要种类 严格厌氧的双歧杆菌属、耐氧的乳杆菌属、兼性厌氧球菌、兼性厌氧的芽孢杆菌属、酵母菌。 2、益生菌的益生作用 产酶产酸功能、菌体营养作用、改善肠道微生物菌群等。 3、美国FDA饲用益生菌品种目录 嗜淀粉拟杆菌;嗜热双岐杆菌;胚芽乳杆菌;瑞士乳杆菌;啤酒片球菌;多毛拟杆菌;栖瘤胃拟杆菌;产琥珀酸拟杆菌;费氏丙酸杆菌;谢氏丙酸杆菌;双醋酸乳链球菌;肠膜明串珠菌;中链球菌;乳链球菌;短乳杆菌;弯曲乳杆菌等42种。 备注:与中国2013饲用微生物可添加目录比较多收录了嗜淀粉拟杆菌等16种,但没有收录产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌,副干酪乳杆菌等。 4、益生菌菌株对猪生长性能的影响 较多研究表明能够提高断奶仔猪生产性能的益生菌菌株的种类主要包括:粪肠球菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、乳酸片球菌、丁酸梭菌。 5、目前益生菌使用存在的问题 存活率、耐高温、饲料制粒、耐胃酸、产品稳定性、单一菌种效果有限 6、解决措施 筛选耐高温的菌株; 优化使用方法; 复合菌株联用。 ㈧发酵饲料的研究进展 1、发酵饲料的定义与分类 发酵饲料是指在人工控制条件下,微生物通过自身的代谢活动,将植物性、动物性和矿物性物质中的抗营养因子分解或转化,产生更能被动物采食消化、吸收的养分更高且无毒害作用的饲料或原料。 2、发酵饲料的作用 发酵带来的有益因子 发酵改变的有害因子 发酵饲料的功效 改善肠道微生态平衡:发酵饲料可以减少猪肠道大肠杆菌数量,增加乳酸菌数量。 提高肠道消化酶活力:发酵饲料可以提高猪肠道消化酶活力,提高养分消化率。 3、发酵饲料存在的问题 4、发酵饲料未来研究重点 高通量筛选:资源开发与快速有效的筛选; 基因工程:降低规模化成本; 蛋白工程:提高蛋白活性与稳定性。 发酵工程:加快生物饲料产业化和应用步伐; 产业系统集成:相关配套技术的建立; 生物蛋白和能量饲料:提高蛋白和能量利用率,节约蛋白质和能量资源; 饲用安全性评价:适口性、安全性、品质。 ㈨抗菌肽的研究进展 1、抗菌肽的定义 1980年,瑞典科学家首次分离获取世界上第一个抗菌肽——天蚕素(ceropins)。 抗菌肽是由基因编码的、存在于所有生物有机体中的一类先天免疫因子; 成熟抗菌肽一般包含10-50个氨基酸残基、带正电荷、疏水性残基比例大于30%。 2、抗菌肽的优势 在动物和植物中广泛存在; 抗菌谱广; 破膜机制,不易产生耐药性。 3、抗菌肽的作用机理 早期研究认为抗菌肽在动物体内主要发挥杀菌作用; 研究表明抗菌肽在肠道粘膜的浓度远低于其MIC浓度; 最新研究表明抗菌肽发挥重要的免疫调控和屏障保护功能。 4、抗菌肽应用存在的问题 纯化成本高,胃肠液中稳定性低; 有些抗菌肽抗菌活性高,安全性低; 有些抗菌肽安全性好,抗菌活性低; 有些抗菌肽免疫调节和屏障保护作用有限。 ㈩植物精油研究进展 1、植物精油的定义与功用 植物精油是将植物特有的芳香物质经蒸馏、压榨方式提炼得到。目前发现构成精油的化合物高达22000多种,分为4类:萜烯类衍生物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮含硫类化合物。 2、植物精油的功用 杀菌抑菌; 改善肠道微生物区系; 增强免疫功能; 促进消化吸收. 3、饲用植物精油产品中的主要成分:香芹酚、百里香酚、肉桂醛、柠檬烯等 4、植物精油应用存在的问题 使用效果不稳定; 加工工艺较复杂,成本较高; 产品稳定性差,易挥发性。 (十一)其他替代品的研究进展 1、酶制剂 饲用酶制剂作为一种绿色的生物催化剂,能提髙饲料资源利用率和经济效益,降低环境污染,主要分为消化酶和非消化酶。 2、酸化剂 日粮中添加酸化剂可以通过降低胃肠道 pH 值,促进营养物质的消化吸收,抑制肠道有害微生物繁殖,提高免疫机能,减少应激作用,促进动物生长,近年来在动物营养中得到广泛应用; 有机酸和无机酸配合使用为主,克服单一酸化剂的不足。 3、寡糖 寡糖,又称为低聚糖或寡聚糖,是由 2-10个单糖单位通过糖苷键连接而成的小聚合体,介于单体单糖和高度聚合的多糖之间。 低热稳定安全无毒; 抑制肠道有害菌的繁殖; 促进双歧杆菌的增殖; 激活机体免疫系统. (十二)生猪养殖无抗饲料的展望 1.发展目标 2、综合措施 营养措施 低蛋白日粮;适当增加纤维;益生菌,发酵饲料;酸化剂,酶制剂。 其他措施 饲养管理(断奶、免疫程序); 设施设备管理(封闭式)。 不管是陈勇院士、还是蒋宗勇研究员,从他们的阐述中我们不难看出:无论是“环保”重压,还是畜牧业“减抗/替抗”之路,虽然面临着各种各样的困难,但是方法总比困难多,只要坚定信念、坚持不懈、因地制宜,加强科学研究,走出一条适合自己的畜牧业可持续健康发展之路是完全可行的。 |
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