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  科技進步獎  序號13

  項目名稱：豬抗病營養(yǎng)技術(shù)體系創(chuàng)建與應用

  提名單位意見

  由四川農(nóng)業(yè)大學陳代文教授主持的“豬抗病營養(yǎng)技術(shù)體系創(chuàng)建與應用”項目，針對當前生豬養(yǎng)殖中存在的健康問題，以系統(tǒng)科學理論和方法為指導、以營養(yǎng)與免疫為核心，通過動物營養(yǎng)及相關(guān)學科技術(shù)手段，經(jīng)過近二十年的系統(tǒng)研究，揭示了營養(yǎng)與動物健康的關(guān)系，創(chuàng)建了抗病營養(yǎng)理論，闡明了提高豬抗病力的營養(yǎng)原理，構(gòu)建了豬抗病營養(yǎng)參數(shù)51個，形成提高豬免疫力、緩解病原微生物危害、確保腸道健康、抗應激、防霉抗霉、挽救弱小仔豬等六大關(guān)鍵技術(shù)，授權(quán)專利43項，研制各類新產(chǎn)品30個;發(fā)表論文 227篇，其中SCI論文106篇，出版專著及相關(guān)教材7部，培養(yǎng)博士和碩士共103人。項目技術(shù)和成果從 2006年開始應用，經(jīng)四川省社會科學院農(nóng)村發(fā)展研究所評估，項目已獲經(jīng)濟效益72.9億元，經(jīng)濟效益十分顯著。成果整體達國際先進水平，部分研究達到國際領(lǐng)先水平。階段性成果已獲四川省科技進步一等獎和二等獎各1項、三等獎3項、浙江省科技進步二等獎1項，國家科技部社會力量大北農(nóng)科技成果二等獎2項。提名該項目為國家科學技術(shù)進步獎二等獎。

  項目簡介

  我國養(yǎng)豬業(yè)一直面臨各種疫病的威脅和困擾，全國每年因病死亡約1.5 億頭豬，直接經(jīng)濟損失超過 1000 億元。針對生產(chǎn)中存在的動物健康問題，項目組以營養(yǎng)與免疫為核心，系統(tǒng)研究了營養(yǎng)與影響健康的關(guān)鍵因素之間的互作關(guān)系，旨在通過營養(yǎng)措施改善豬免疫力、促進受損機能修復，以緩解疾病危害，減少用藥量。通過近二十年的研究，揭示了豬抗病營養(yǎng)原理，構(gòu)建了抗病營養(yǎng)技術(shù)體系，研發(fā)系列飼料新產(chǎn)品，在飼料和養(yǎng)豬企業(yè)推廣應用，產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟社會效益。主要研究成果、技術(shù)經(jīng)濟指標和推廣應用情況如下：

  理論研究：創(chuàng)建抗病營養(yǎng)理論體系，揭示營養(yǎng)與健康的關(guān)系及其機制。①揭示了藏豬、榮昌豬和 DLY 豬抗病力及 RIG-1、IPS-1等抗病基因表達差異，發(fā)現(xiàn)精氨酸、維生素A等營養(yǎng)素可上調(diào)抗病基因表達。②發(fā)現(xiàn)了 21 種營養(yǎng)素和 18 種添加劑可通過影響 TH1/TH2系統(tǒng)平衡和免疫分子表達，增強豬一般免疫力。③探明了維生素、氨基酸等 11 種營養(yǎng)素對圓環(huán)病毒、大腸桿菌等 7 種病原攻擊下仔豬的保護效應，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)可通過抑制病原復制或活力、促進特異性抗體分泌，緩解病原危害。④揭示了腸道發(fā)育關(guān)鍵時間節(jié)點，探明了腸道微生物功能及其與營養(yǎng)、宿主關(guān)系，弄清了 15 種營養(yǎng)素、18種營養(yǎng)源及 10 種添加劑通過改善腸粘膜形態(tài)結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)分泌功能、增強免疫機能、維持腸道菌群平衡等途徑保障仔豬腸道健康。⑤發(fā)現(xiàn)了應激和霉菌毒素可改變豬免疫功能及營養(yǎng)代謝與需求規(guī)律，優(yōu)化營養(yǎng)方案可調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、免疫機能和營養(yǎng)代謝，緩解其危害。⑥發(fā)現(xiàn)了宮內(nèi)發(fā)育受阻(IUGR)豬存活率低、生長遲緩與腸道發(fā)育不完善、免疫功能異常、菌群紊亂等生物學缺陷有關(guān)，胎盤印記基因及養(yǎng)

  分轉(zhuǎn)運關(guān)鍵基因表達異常是 IUGR 形成及生后缺陷的重要機制;母體及早期營養(yǎng)干預可通過改善胎盤養(yǎng)分轉(zhuǎn)運、一碳代謝及線粒體功能降低 IUGR 發(fā)生率并矯正生物學缺陷。根據(jù)上述研究，在國際上首次創(chuàng)建了基于營養(yǎng)--微生物--宿主互作、以營養(yǎng)與免疫為核心的豬抗病營養(yǎng)理論體系，主編出版《豬抗病營養(yǎng)理論與實踐》專著及教材 7 部，國內(nèi)外刊物發(fā)表論文227篇，其中 SCI 論文106篇，國際同行引用達633次并給予專欄評述。

  技術(shù)創(chuàng)新：針對我國豬只健康水平低，國內(nèi)外飼養(yǎng)標準不能維持豬最佳抗病力的營養(yǎng)需要等實際問題，率先構(gòu)建了提高豬免疫力、緩解病原微生物危害、確保腸道健康、抗應激、防霉抗霉、挽救弱小仔豬等六大關(guān)鍵技術(shù)，成為當前健康養(yǎng)殖核心營養(yǎng)技術(shù)。獲國內(nèi)外授權(quán)發(fā)明專利 43項，建立豬抗病營養(yǎng)參數(shù) 51 個，開發(fā)抗病飼料和添加劑新產(chǎn)品 30個，獲國家重點新產(chǎn)品 1 個，制訂國家標準 1 項。

  推廣應用：培養(yǎng)研究生103名，培訓技術(shù)人員 5 萬人次，成果在 26 個省市推廣應用，從 2006年開始應用至今，已獲經(jīng)濟效益72.9億元，少用抗生素 6000 噸，少死亡豬 200 萬頭，少排糞污 400 萬噸。

  專家鑒定認為“該成果對于確保豬只健康、減少疾病發(fā)生和用藥量，最終實現(xiàn)畜產(chǎn)品的安全高效生產(chǎn)具有重大理論和實踐意義，成果整體達到國際先進水平，部分研究達國際領(lǐng)先水平”。成果獲省級科技進步一等獎1項、二等獎2項、三等獎 3 項，大北農(nóng)科技成果二等獎 2 項。

  客觀評價

  (一)已獲科技獎勵

  成果先后獲四川省科技進步一等獎和二等獎各 1 項、三等獎 3 項，浙江省科技進步二等獎 1 項，國家科技部社會力量大北農(nóng)科技成果二等獎 2 項。

  (二)成果鑒定

  2013 年 2 月 22 日，由中國科學院黃路生院士、中國工程院李德發(fā)院士等組成的專家委員會對“豬抗病營養(yǎng)理論與技術(shù)”成果鑒定認為：該研究成果對于確保豬只健康、減少疾病發(fā)生和用藥量，最終實現(xiàn)畜產(chǎn)品的安全高效生產(chǎn)具有重大的理論和實踐意義。研究成果在生產(chǎn)上得到了推廣應用，社會經(jīng)濟效益顯著，項目整體研究達到國際先進水平，其中，豬抗病營養(yǎng)需求參數(shù)、營養(yǎng)與腸道發(fā)育和健康、營養(yǎng)與特異性疾病的互作規(guī)律等部分研究結(jié)果達國際領(lǐng)先水平。

  2015 年 5 月 13 日，由中國工程院印遇龍院士等組成的專家委員會對“營養(yǎng)調(diào)控宮內(nèi)發(fā)育遲緩仔豬生長發(fā)育關(guān)鍵技術(shù)研究與應用”成果的鑒定認為：該研究內(nèi)容系統(tǒng)深入，創(chuàng)新性突出，研究成果對于提高母豬繁殖性能、減少 IUGR 仔豬發(fā)生率、改善仔豬生長發(fā)育和肥育豬肉質(zhì)，實現(xiàn)養(yǎng)豬業(yè)的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)具有重大的理論和實踐意義，社會經(jīng)濟和環(huán)保效益顯著，項目整體研究達國際先進水平。其中，IUGR 豬營養(yǎng)需求參數(shù)、母體添加葉酸通過表觀遺傳機制調(diào)控 IUGR豬代謝和健康的研究達到國際領(lǐng)先水平。

  (三)相關(guān)理論與技術(shù)評價

  與項目密切相關(guān)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)研究已出版《豬抗病營養(yǎng)理論與實踐》專著及其它教材共 7 部;公開發(fā)表學術(shù)論文 227篇，其中 SCI 論文 106 篇，研究成果先后被歐美 15 個國家和地區(qū)的學者引用頻率達633 次。營養(yǎng)領(lǐng)域權(quán)威刊物《Nutrition》首次對課題組發(fā)表的“母體添加葉酸通過表觀遺傳機制調(diào)控 IUGR 豬代謝和健康”研究結(jié)果予以專欄評述，認為“This observation will likely lead to many avenues of investigation to explore the mechanism that links the timing of folate supplementation to tissue specificity”;近期國際著名免疫學雜志《Infection and

  Immunity》(2017.Volume12, Issue85)以亮點封面文章的方式刊出課題組有關(guān)“鋅在沙門氏菌逃逸巨噬細胞免疫清除中的重要角色研究成果”，系列研究為控制沙門氏菌感染及其抗生素耐受的問題方面提供了重要參考。同時，抗病營養(yǎng)部分參數(shù)已納入 2012 年美國 NRC 出版《豬營養(yǎng)需要》和荷蘭瓦赫寧根學術(shù)出版社出版專著《THE GESTATION AND LACTATIONSOWS》。

  (四)驗收意見

  四川農(nóng)業(yè)大學“豬抗病營養(yǎng)的分子機制”研究團隊 2006 年入選教育部創(chuàng)新團隊資助計劃。 2009 年 5 月通過教育部驗收，認為“團隊建立了有效的管理機制，以豬營養(yǎng)與免疫、營養(yǎng)與及主要疾病控制、營養(yǎng)與應激、抗病基因及其表達的營養(yǎng)調(diào)控、營養(yǎng)與腸道健康等為主的 5 個研究方向，形成了鮮明的特色，全面完成了創(chuàng)新團隊建設(shè)任務(wù)，達到了預期目標，成效顯著，同意通過驗收，總體評價優(yōu)秀”。

  “動物抗病營養(yǎng)教育部重點實驗室” 2007年 9月通過教育部建設(shè)規(guī)劃論證，2011 年通過驗收正式開放， 2016 年實驗室以整體良好通過教育部 5 年定期評估。

  “動物抗病營養(yǎng)與飼料科學重點實驗室” 2012 年被遴選為農(nóng)業(yè)部重點實驗室;2016 年實驗室以優(yōu)秀通過國家“十二五”建設(shè)評估。

  教育部及農(nóng)業(yè)部重點實驗室學術(shù)委員會評價認為 “ ……實驗室瞄準行業(yè)需求，在動物營養(yǎng)代謝與抗病營養(yǎng)需要、抗病飼料研發(fā)兩個方向開展了大量研究工作，研發(fā)了抗病飼料及技術(shù)，為解決動物健康養(yǎng)殖提供強有力的技術(shù)保障，取得了明顯成效”。

  (五)查新評價

  2014 年 01 月和 2015 年 04 月，經(jīng)四川省科技成果查新咨詢服務(wù)中心科分院對成果查新得出結(jié)論：除本委托項目人員發(fā)表文獻外，國內(nèi)外尚無抗病營養(yǎng)概念及其理論方面相關(guān)報道;從全基因組水平揭示營養(yǎng)調(diào)控腸道發(fā)育和健康關(guān)鍵節(jié)點，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)源比營養(yǎng)物質(zhì)更重要的研究未見報道;未見特異性病原攻擊下豬養(yǎng)分代謝規(guī)律及營養(yǎng)通過增加特異性抗體產(chǎn)量和抗菌肽分泌量，從而增加豬抗病力的相關(guān)報道;未見以豬健康和生產(chǎn)性能二者為標識的抗病營養(yǎng)需求參數(shù);同時研制的糖萜素、營養(yǎng)性疫苗增效劑、仔豬抗病復合預混料等系列抗病飼料新產(chǎn)品國內(nèi)外尚無報道;未見營養(yǎng)水平、精氨酸、亮氨酸、葉酸等調(diào)控 IUGR 仔豬發(fā)育和免疫力的研究報道。

  (六)國家重點新產(chǎn)品評價

  由該項目研發(fā)的抗病飼料添加劑新產(chǎn)品“糖萜素”于 2005 年獲國家重點新產(chǎn)品證書，并先后在歐洲、美國和日本等國獲發(fā)明專利授權(quán);“863”計劃課題“安全新型飼用抗生素替代物研究及開發(fā)”驗收專家組組長陳煥春院士認為：糖萜素具有提高機體免疫力、清除自由基、抗病毒等功能，在飼料中添加糖萜素具有提高動物成活率、生長性能和改善動物性產(chǎn)品質(zhì)量的作用，產(chǎn)品應用后社會經(jīng)濟效益顯著。

  (七)行業(yè)評價

  新希望六和、雙胞胎、禾豐牧業(yè)等企業(yè)認為：抗病營養(yǎng)技術(shù)為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、飼料及預混料產(chǎn)品升級換代和新產(chǎn)品開發(fā)提供了強有力的技術(shù)支撐。雛鷹農(nóng)牧集團、廣西揚翔等企業(yè)認為：應用抗病營養(yǎng)技術(shù)顯著降低豬群死淘率、減少養(yǎng)殖現(xiàn)場用藥量和糞污排放、飼料報酬顯著改善。重慶優(yōu)寶生物、福建傲農(nóng)等企業(yè)應用該技術(shù)成果，已研發(fā) 20 余個抗病營養(yǎng)預混料和添加劑新產(chǎn)品，市場反映良好，促進了企業(yè)的健康良性發(fā)展。

  推廣應用情況

  該項目實行產(chǎn)、學、研結(jié)合，以大型養(yǎng)殖場和飼料企業(yè)為骨干，以 40 個國家生豬產(chǎn)業(yè)體系試驗站為示范基地，在我國 26 個生豬主產(chǎn)省市和大中型企業(yè)得到推廣和應用。項目技術(shù)和成果從 2006年開始應用，經(jīng)四川省社會科學院農(nóng)村發(fā)展研究所評估，已獲經(jīng)濟效益72.9億元，經(jīng)濟效益十分顯著。

  社會經(jīng)濟效益顯著。

  福建傲農(nóng)生物科技集團股份有限公司

  福建傲農(nóng)生物科技集團股份有限公司是專業(yè)生產(chǎn)豬飼料及預混料的生產(chǎn)企業(yè)。作為項目的主要完成單位之一，自成立之初就與項目主持單位有著長期的技術(shù)合作關(guān)系，對項目的技術(shù)創(chuàng)新和貢獻如下： 1、轉(zhuǎn)化項目主持單位研發(fā)的關(guān)于種豬健康營養(yǎng)相關(guān)的飼料及預混料新成果，協(xié)助研究其應用技術(shù)，獲得多項發(fā)明專利及新產(chǎn)品; 2、按照項目主持單位的實施方案，安排了多批次的動物中試試驗。