科技进步奖  序号13

  项目名称：猪抗病营养技术体系创建与应用

  提名单位意见

  由四川农业大学陈代文教授主持的“猪抗病营养技术体系创建与应用”项目，针对当前生猪养殖中存在的健康问题，以系统科学理论和方法为指导、以营养与免疫为核心，通过动物营养及相关学科技术手段，经过近二十年的系统研究，揭示了营养与动物健康的关系，创建了抗病营养理论，阐明了提高猪抗病力的营养原理，构建了猪抗病营养参数51个，形成提高猪免疫力、缓解病原微生物危害、确保肠道健康、抗应激、防霉抗霉、挽救弱小仔猪等六大关键技术，授权专利43项，研制各类新产品30个;发表论文 227篇，其中SCI论文106篇，出版专著及相关教材7部，培养博士和硕士共103人。项目技术和成果从 2006年开始应用，经四川省社会科学院农村发展研究所评估，项目已获经济效益72.9亿元，经济效益十分显著。成果整体达国际先进水平，部分研究达到国际领先水平。阶段性成果已获四川省科技进步一等奖和二等奖各1项、三等奖3项、浙江省科技进步二等奖1项，国家科技部社会力量大北农科技成果二等奖2项。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

  项目简介

  我国养猪业一直面临各种疫病的威胁和困扰，全国每年因病死亡约1.5 亿头猪，直接经济损失超过 1000 亿元。针对生产中存在的动物健康问题，项目组以营养与免疫为核心，系统研究了营养与影响健康的关键因素之间的互作关系，旨在通过营养措施改善猪免疫力、促进受损机能修复，以缓解疾病危害，减少用药量。通过近二十年的研究，揭示了猪抗病营养原理，构建了抗病营养技术体系，研发系列饲料新产品，在饲料和养猪企业推广应用，产生了巨大经济社会效益。主要研究成果、技术经济指标和推广应用情况如下：

  理论研究：创建抗病营养理论体系，揭示营养与健康的关系及其机制。①揭示了藏猪、荣昌猪和 DLY 猪抗病力及 RIG-1、IPS-1等抗病基因表达差异，发现精氨酸、维生素A等营养素可上调抗病基因表达。②发现了 21 种营养素和 18 种添加剂可通过影响 TH1/TH2系统平衡和免疫分子表达，增强猪一般免疫力。③探明了维生素、氨基酸等 11 种营养素对圆环病毒、大肠杆菌等 7 种病原攻击下仔猪的保护效应，发现营养可通过抑制病原复制或活力、促进特异性抗体分泌，缓解病原危害。④揭示了肠道发育关键时间节点，探明了肠道微生物功能及其与营养、宿主关系，弄清了 15 种营养素、18种营养源及 10 种添加剂通过改善肠粘膜形态结构、调节分泌功能、增强免疫机能、维持肠道菌群平衡等途径保障仔猪肠道健康。⑤发现了应激和霉菌毒素可改变猪免疫功能及营养代谢与需求规律，优化营养方案可调节内分泌、免疫机能和营养代谢，缓解其危害。⑥发现了宫内发育受阻(IUGR)猪存活率低、生长迟缓与肠道发育不完善、免疫功能异常、菌群紊乱等生物学缺陷有关，胎盘印记基因及养

  分转运关键基因表达异常是 IUGR 形成及生后缺陷的重要机制;母体及早期营养干预可通过改善胎盘养分转运、一碳代谢及线粒体功能降低 IUGR 发生率并矫正生物学缺陷。根据上述研究，在国际上首次创建了基于营养--微生物--宿主互作、以营养与免疫为核心的猪抗病营养理论体系，主编出版《猪抗病营养理论与实践》专著及教材 7 部，国内外刊物发表论文227篇，其中 SCI 论文106篇，国际同行引用达633次并给予专栏评述。

  技术创新：针对我国猪只健康水平低，国内外饲养标准不能维持猪最佳抗病力的营养需要等实际问题，率先构建了提高猪免疫力、缓解病原微生物危害、确保肠道健康、抗应激、防霉抗霉、挽救弱小仔猪等六大关键技术，成为当前健康养殖核心营养技术。获国内外授权发明专利 43项，建立猪抗病营养参数 51 个，开发抗病饲料和添加剂新产品 30个，获国家重点新产品 1 个，制订国家标准 1 项。

  推广应用：培养研究生103名，培训技术人员 5 万人次，成果在 26 个省市推广应用，从 2006年开始应用至今，已获经济效益72.9亿元，少用抗生素 6000 吨，少死亡猪 200 万头，少排粪污 400 万吨。

  专家鉴定认为“该成果对于确保猪只健康、减少疾病发生和用药量，最终实现畜产品的安全高效生产具有重大理论和实践意义，成果整体达到国际先进水平，部分研究达国际领先水平”。成果获省级科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖 3 项，大北农科技成果二等奖 2 项。

  客观评价

  (一)已获科技奖励

  成果先后获四川省科技进步一等奖和二等奖各 1 项、三等奖 3 项，浙江省科技进步二等奖 1 项，国家科技部社会力量大北农科技成果二等奖 2 项。

  (二)成果鉴定

  2013 年 2 月 22 日，由中国科学院黄路生院士、中国工程院李德发院士等组成的专家委员会对“猪抗病营养理论与技术”成果鉴定认为：该研究成果对于确保猪只健康、减少疾病发生和用药量，最终实现畜产品的安全高效生产具有重大的理论和实践意义。研究成果在生产上得到了推广应用，社会经济效益显著，项目整体研究达到国际先进水平，其中，猪抗病营养需求参数、营养与肠道发育和健康、营养与特异性疾病的互作规律等部分研究结果达国际领先水平。

  2015 年 5 月 13 日，由中国工程院印遇龙院士等组成的专家委员会对“营养调控宫内发育迟缓仔猪生长发育关键技术研究与应用”成果的鉴定认为：该研究内容系统深入，创新性突出，研究成果对于提高母猪繁殖性能、减少 IUGR 仔猪发生率、改善仔猪生长发育和肥育猪肉质，实现养猪业的优质高效生产具有重大的理论和实践意义，社会经济和环保效益显著，项目整体研究达国际先进水平。其中，IUGR 猪营养需求参数、母体添加叶酸通过表观遗传机制调控 IUGR猪代谢和健康的研究达到国际领先水平。

  (三)相关理论与技术评价

  与项目密切相关的基础理论和技术研究已出版《猪抗病营养理论与实践》专著及其它教材共 7 部;公开发表学术论文 227篇，其中 SCI 论文 106 篇，研究成果先后被欧美 15 个国家和地区的学者引用频率达633 次。营养领域权威刊物《Nutrition》首次对课题组发表的“母体添加叶酸通过表观遗传机制调控 IUGR 猪代谢和健康”研究结果予以专栏评述，认为“This observation will likely lead to many avenues of investigation to explore the mechanism that links the timing of folate supplementation to tissue specificity”;近期国际著名免疫学杂志《Infection and

  Immunity》(2017.Volume12, Issue85)以亮点封面文章的方式刊出课题组有关“锌在沙门氏菌逃逸巨噬细胞免疫清除中的重要角色研究成果”，系列研究为控制沙门氏菌感染及其抗生素耐受的问题方面提供了重要参考。同时，抗病营养部分参数已纳入 2012 年美国 NRC 出版《猪营养需要》和荷兰瓦赫宁根学术出版社出版专著《THE GESTATION AND LACTATIONSOWS》。

  (四)验收意见

  四川农业大学“猪抗病营养的分子机制”研究团队 2006 年入选教育部创新团队资助计划。 2009 年 5 月通过教育部验收，认为“团队建立了有效的管理机制，以猪营养与免疫、营养与及主要疾病控制、营养与应激、抗病基因及其表达的营养调控、营养与肠道健康等为主的 5 个研究方向，形成了鲜明的特色，全面完成了创新团队建设任务，达到了预期目标，成效显著，同意通过验收，总体评价优秀”。

  “动物抗病营养教育部重点实验室” 2007年 9月通过教育部建设规划论证，2011 年通过验收正式开放， 2016 年实验室以整体良好通过教育部 5 年定期评估。

  “动物抗病营养与饲料科学重点实验室” 2012 年被遴选为农业部重点实验室;2016 年实验室以优秀通过国家“十二五”建设评估。

  教育部及农业部重点实验室学术委员会评价认为 “ ……实验室瞄准行业需求，在动物营养代谢与抗病营养需要、抗病饲料研发两个方向开展了大量研究工作，研发了抗病饲料及技术，为解决动物健康养殖提供强有力的技术保障，取得了明显成效”。

  (五)查新评价

  2014 年 01 月和 2015 年 04 月，经四川省科技成果查新咨询服务中心科分院对成果查新得出结论：除本委托项目人员发表文献外，国内外尚无抗病营养概念及其理论方面相关报道;从全基因组水平揭示营养调控肠道发育和健康关键节点，发现营养源比营养物质更重要的研究未见报道;未见特异性病原攻击下猪养分代谢规律及营养通过增加特异性抗体产量和抗菌肽分泌量，从而增加猪抗病力的相关报道;未见以猪健康和生产性能二者为标识的抗病营养需求参数;同时研制的糖萜素、营养性疫苗增效剂、仔猪抗病复合预混料等系列抗病饲料新产品国内外尚无报道;未见营养水平、精氨酸、亮氨酸、叶酸等调控 IUGR 仔猪发育和免疫力的研究报道。

  (六)国家重点新产品评价

  由该项目研发的抗病饲料添加剂新产品“糖萜素”于 2005 年获国家重点新产品证书，并先后在欧洲、美国和日本等国获发明专利授权;“863”计划课题“安全新型饲用抗生素替代物研究及开发”验收专家组组长陈焕春院士认为：糖萜素具有提高机体免疫力、清除自由基、抗病毒等功能，在饲料中添加糖萜素具有提高动物成活率、生长性能和改善动物性产品质量的作用，产品应用后社会经济效益显著。

  (七)行业评价

  新希望六和、双胞胎、禾丰牧业等企业认为：抗病营养技术为企业技术创新、饲料及预混料产品升级换代和新产品开发提供了强有力的技术支撑。雏鹰农牧集团、广西扬翔等企业认为：应用抗病营养技术显著降低猪群死淘率、减少养殖现场用药量和粪污排放、饲料报酬显著改善。重庆优宝生物、福建傲农等企业应用该技术成果，已研发 20 余个抗病营养预混料和添加剂新产品，市场反映良好，促进了企业的健康良性发展。

  推广应用情况

  该项目实行产、学、研结合，以大型养殖场和饲料企业为骨干，以 40 个国家生猪产业体系试验站为示范基地，在我国 26 个生猪主产省市和大中型企业得到推广和应用。项目技术和成果从 2006年开始应用，经四川省社会科学院农村发展研究所评估，已获经济效益72.9亿元，经济效益十分显著。

  社会经济效益显著。

  福建傲农生物科技集团股份有限公司

  福建傲农生物科技集团股份有限公司是专业生产猪饲料及预混料的生产企业。作为项目的主要完成单位之一，自成立之初就与项目主持单位有着长期的技术合作关系，对项目的技术创新和贡献如下： 1、转化项目主持单位研发的关于种猪健康营养相关的饲料及预混料新成果，协助研究其应用技术，获得多项发明专利及新产品; 2、按照项目主持单位的实施方案，安排了多批次的动物中试试验。