猪低蛋白日粮应用技术
发布时间：2021-06-19
技术领域：养殖业
技术概述：（一）概述 我国养猪产业规模世界第一，占全球生猪饲养总量的 50%，但多年来受蛋白质饲料资源短缺和排泄物环境污染的严重制约，蛋白质饲料进口依存度超过 80%，年排泄氮 260 余万吨，约占全国 COD排放总量的 28%。因此，发展低氮排放日粮是缓解饲料蛋白质资源严重依赖进口、减少养猪业环境污染的关键。利用理想蛋白质配制猪低氮排放日粮是减少蛋白质饲料消耗和氮排放的重要技术手段，日粮蛋白质每降低 1 个百分点，氮排放降低8%-10%。但直到本世纪初我国饲用氨基酸几乎全部依赖进口，蛋白质和氨基酸在猪体内的代谢转化机制不清、氨基酸生产技术缺乏、蛋白质需求与氨基酸平衡模式不明，严重制约我国养猪业可持续发展的技术瓶颈。针对上述问题，在国家现代农业技术体系北京市生猪创新团队的资助下，通过选育赖氨酸、苏氨酸和色氨酸稳定高产微生物菌种，创建氮氨甲酰谷氨酸高效制备技术，开发独特的氨基酸无离交提取清洁工艺，揭示日粮蛋白质水平与氨基酸利用的关系与机制，研究建立低氮排放日粮技术体系，缓解我国蛋白质饲料资源紧缺和养猪业对环境的污染。项目成果获 2014-2015 年度中华农业科技奖一等奖和 2015 年度大北农科技成果一等奖。 （二）增产增效情况 该成果近 3 年新增销售额 428.8 亿元，新增利润 36 亿元；培训人员 15 万余人次，推广新型饲用氨基酸 120 多万吨，低氮排放饲料 1.1 亿吨，推广面达 45%；年减少豆粕用量 500 多万吨，减少氮排放超过 35 万吨。研制的赖氨酸硫酸盐、NCG 等新型饲用氨基酸产品已推广到全国 31 个省市自治区和台湾地区，以及欧美和东南亚的 35 个国家，专利转让和服务收入 2640 万元。相关成果获发明专利 10 余件，获新饲料添加剂证书 2 个，主持修订国家标准 3 项，发表论文 100 余篇。
技术要点：
指核心技术及其主要配套技术形成的技术体系、技术的详细构成与技术组装，主要创新工作如下： 1、揭示了低氮排放日粮中主要必需氨基酸在猪体内的代谢规律及其对日粮蛋白质利用、肠道健康和骨骼肌蛋白质沉积的调控机制，为使用工业氨基酸配制低氮排放的氨基酸平衡日粮提供了科学依据。针对断奶应激造成仔猪肠粘膜萎缩、对日粮养分吸收下降等问题，用同位素示踪技术研究发现，65%以上的日粮苏氨酸被肠道利用，并优先用于肠道代谢活动和门静脉引流组织的蛋白质合成；发现亮氨酸是唯一可调控肠道氨基酸转运载体的支链氨基酸，异亮氨酸可通过 Sirt1/ERK/90RSK 调节肠道免疫功能。发现了猪妊娠早期日粮添加氮氨甲酰谷氨酸（NCG）可上调子宫内膜关键着床因子，促进胚胎着床，添加 0.05%-0.1%的 NCG，母猪窝产活仔数提高 0.6-1.3 头；NCG 可提高种公猪精液质量，改善新生仔猪肠黏膜免疫；发现日粮添加 NCG，肥育猪第 10 肋背膘厚减少 16%以上，眼肌面积增加 19%，并改善肌肉氨基酸和脂肪酸组成，使用成本仅为达到相同作用精氨酸的10%-20%。为解决仔猪和生长育肥猪低氮日粮中氨基酸平衡问题，研究发现将日粮蛋白由 23%降低到 19%，并依次补充赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和含硫氨基酸，仔猪生长性能不受影响，但氮排放减少 33.7%，日粮氮利用效率提高 8.7%，粪尿排泄减少 39.5%；低氮减排日粮补充合成氨基酸，不影响肥育猪生长性能和骨骼肌蛋白质合成，氮排放减少 48.7%，氮利用效率增加 25.6%，为猪低氮减排日粮的配制提供了理论依据。 2、打破了国外技术封锁，创建稳定高产的赖氨酸、苏氨酸和色氨酸微生物菌种，开发独特的清洁生产工艺，国内首次实现饲用赖氨酸、苏氨酸及色氨酸的产业化生产。赖氨酸、苏氨酸和色氨酸微生物生产菌种的产酸率分别达 20%、12%和 3.12%，转化率分别达 70%、55%和 34.5%，系国际先进水平。采用闭锁循环工艺，国内外首创赖氨酸硫酸盐系列新产品，赖氨酸收率达 98%，避免了传统赖氨酸盐酸盐生产中的盐酸和水洗脱过程，每吨成品少用软化水用量 15 吨，污水排放量较传统工艺减少 90%以上，并以廉价玉米浆水解液替代豆粕水解液作为氮源，玉米原料消耗减少 30%，产品的干物质收率 99%以上，实现了赖氨酸的清洁生产。国际首创无离交提取工艺，解决了因洗脱离交树脂而产生的污水排放问题，节约能耗 30%以上，苏氨酸收率达 95%以上。建立色氨酸有机酸提取新工艺，色氨酸收率达 80%。 3、创建了一种低成本、原料低毒性、生产工艺简单高效的氮氨甲酰谷氨酸制备方法，为低氮排放日粮的推广应用提供了物质保障。以谷氨酸、甲酸铵和氢氧化钠等原料替代传统工艺中以谷氨酸、氰酸钾、氢氧化钾等为原料，解决了氰酸钾引起的毒性问题，且与传统工艺相比，建立的氮氨甲酰谷氨酸生产成本低廉、原料毒性低、生产工艺简单高效。产品纯度达 97%以上，其他 3%分别为氯化钠、谷氨酸和灰分，成分明确，安全无毒，生产成本较美国和欧盟医药级 NCG 生产成本降低 5 倍。国内外首创饲料级氮氨甲酰谷氨酸产品，建立了国内氮-氨甲酰谷氨酸唯一合法的生产线，2014 年 4月获得农业部颁布的Ⅰ类新饲料添加剂证，NCG 是近 5 年来我国批准生产的 6 个新饲料添加剂之一。 4、研究揭示了净能体系是配制低氮减排日粮的基础，确定了低氮减排日粮中限制性氨基酸顺序，分别建立猪不同生理阶段低氮减排饲料配制技术体系，发明了系列饲料产品，有效解决了猪胴体品质下降的关键技术难题，推动了养猪业发展。构建了净能需要、净能赖氨酸比、限制性氨基酸平衡模式及肉质调控关键技术等猪低氮减排日粮技术体系。创制了母猪、仔猪、生长肥育猪低氮减排系列饲料产品，在全国各地的大规模应用表明，生产性能和胴体品质与高氮饲料相当，豆粕用量减少 6-9 个百分点，氮利用率提高 8.5%-10%，粪尿排泄、氮排放、猪舍氨气浓度分别减少 15%-20%、25%-35%和 20%-30%。
适宜区域：国内绝大部分饲料厂、规模养猪场。
注意事项：无
支撑单位：生猪产业技术体系北京市创新团队，北京市畜牧总站
联系人：联系地址：北京市朝阳区慧忠寺 96 号 邮政编码：100045 联 系 人：薛振华 联系电话：13811186349 电子邮箱：chuangxintd@163.com
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备注信息：北京市2020年农业主推技术
