提高畜禽的遗传潜力

靳文广 译自 Feeding Young Animals (2015)：9，18邵建忠　校 靳文广 制图表



提高畜禽的遗传潜力

靳文广 译自 Feeding Young Animals (2015)：9，18
邵建忠校 靳文广 制图表

在动物生命的早期如何进行管理，会影响其随后生产阶段的遗传潜力表达。总之，这是最近推出的LifeStart方案理念的基础。在实践生产中它是如何运作的？

自推出以来，LifeStart方案已经给动物生产带来了高生产性能，帮助养殖场在新生动物营养和高健康状况、高生产性能和便利性之间建立重要的连接。作为一家以科学为基础的公司，Trouw营养公司正在将此方案的益处落实到更多的动物上。这种进步的背后是与包括反刍动物、猪和家禽在内的动物物种的特定代谢功能相关的创新和见解，自始至终证实这种方法的理论基础可以转化为农场真正的优势。

1　人口剧增

人们只要看看全球人口的爆炸性增长以及它带给人类和地球的直接和间接压力，就可以了解需要有更有效和可持续的饲养方法。在接下来的40年中，世界将必须生产比它在过去8 000年中所生产食物的总和还要多的食品。

更重要的是，每一年，我们会消耗地球再生资源的150 %以上的资源。即使养殖业能够通过传统的饲养方法跟上这种增长，它在环境方面将无法实现可持续性。为了满足不断增长的食物需求，养殖行业必须找到可以使食物产量翻番同时对地球影响减半的办法。

对世界大多数地方来说，可喜的是农业生产力正在增长。在过去的20年里，这种增长不是来自投入的加强(每公顷较高的劳动力和投资)，而是来自从现有资源上获得更多的产出。图1表示荷兰获得的可持续发展。尽管实现了这些增长，但畜禽全部的遗传潜力仍然是一个未开发的资源。目前，由于生产条件和健康状况的不理想，据估计畜禽的生产力较其遗传潜力低30 %～40 %。在农场层面，旨在缩小遗传潜力和生产性能之间差距的创新是有必要的。LifeStart公司通过向养殖者提供自然和可持续的解决方案，以帮助他们改善动物的健康状况和生产性能，从而将这种差距缩小到20 %。

2　实践符合科学

养殖行业如何才能挖掘这种潜力？在许多情况下，它是一个实践与科学相符合的问题。以奶牛养殖为例。多年来，典型的小牛饲养方式包括初生犊牛在断奶采用液体饲料并进行限饲。这有助于养殖者降低饲料成本，同时促进向干饲料的过渡。有人认为，并在许多地方一直认为，如果不是最好的饲养方式，至少是一个“最佳折中”。但是，在20世纪60年代，研究开始提出，限制日粮实际上可能会对动物的整体生产力有一个终身的负面影响。以这种新的观点来看，限饲实际上为农场创建一个未被发现的消极平衡。在猪、家禽和其他家畜的情况下，相似的情况可能会出现，即起因于后勤供给、经济或其他外部因素的营养冲击被认为可以接受，通常认为任何的早期损失可以在动物以后的生命中予以弥补。

现在，新生动物营养和遗传潜力之间的关系已经建立。曾经被认为是畜禽养殖过程中不可避免的部分营养损害，现在可以为我们提供一个GPS，指示饲养方式必须在哪里进行改变以利于早期营养。

3　表观遗传学的兴起

在不同的动物物种上，大量的调查研究表明，在动物生命早期增加营养供给可提高头胎产奶量，改善生产性能，延长使用寿命。这个问题的答案在于表观遗传学，它指的是基因表达的改变但不涉及DNA序列的改变。表观遗传变化是由环境因素引起的一种常见的自然现象。简单来说，在生命的早期如何进行管理会影响其随后生产年限中遗传潜力的表达。支持这些结论的研究是从对大量的动物物种(包括人类、啮齿类动物、蜜蜂、猪和反刍动物)研究后得到的大量研究结果的一部分。在许多情况下，早期——产前或产后的营养，会对后代的表型有编码控制作用。所谓“节俭表型”假说——已通过大量研究证实的“代谢程序化”情况，认为人类婴儿低出生重与2型糖尿病高发病率之间有相关性。有人认为，这可能是一种适应结果，营养不良的母亲对后代进行编码以适应营养贫乏的未来。如果未来该情况没有发生，身体会不能得到充分的调整去处理新的情况，尤其是对葡萄糖的处理。

4　奶牛的超级动力器官

这些表型变化包括后代主要器官的大小和生产力的改变。美国饲料和保健公司Shur-Gain(Nutreco集团的一部分)的Fernando Soberon博士表示：“当我们在对饲喂特定日粮(断奶前提高营养水平)的犊牛和饲喂正常饲养水平的犊牛进行比较时，我们发现一些重要器官的发育有显著差异。”断奶前受益于高营养水平的动物，它们的肝脏、肾脏和乳腺有较高的体重百分比。“最明显的是。”Soberon说，“器官实质的重量、乳腺的基本功能元件也增加了，为成年动物获得更高效的使用寿命奠定了永久的基础。”

实际上，在一项测量犊牛出生后前60 d中液体饲料摄入量的作用的研究中，发现饲喂高水平代乳品的犊牛，它们的乳腺实质组织的重量比限制母乳摄入量的犊牛重6倍。这表明在生命的最初几个月营养摄入与器官实质增生有直接的影响。

5 猪的高生产性能

养猪业为代谢程序化的系统应用提供了一个理想的试验床，因为试验结果相对容易测量和比较。随着猪场和窝产仔数的扩大以不断寻求可持续效率，养猪业会面临独特的挑战。上述的LifeStart方案通过为仔猪获得最佳生长提供充足的准备，能够帮助全球养猪业有一个质的飞跃。首先，妊娠期间的子宫环境对母猪后代的最佳发育至关重要。当胎儿的肌肉发育受母畜的营养状态影响时，这甚至在胚胎发育期间以及之后的阶段中可反映出来。母猪围产期的营养和它的身体状况会影响分娩过程和初乳的生产。反过来，这可以为刚出生动物的生长提供最佳的生长条件。

在仔猪生命的头几天，胃和肠道快速增长。为了支持该生理过程，母猪的初乳和早期营养在促进所需要的肠道发育上必不可少。此外，断奶前的添加剂可诱导消化系统的快速成熟，以便为仔猪的更快速和更健康生长做好准备。

在早期生命中，新生仔猪的肠道和其相关的淋巴组织所拥有的与免疫相关的细胞非常少。最初，它们只有通过母乳提供的母体免疫力受到保护，断奶时其免疫系统的发育尚不成熟。因此，突然去除母体保护，加上应激和感染压的影响，会导致免疫空白。通过添加功能性营养物质，幼龄仔猪的免疫系统可以得到加强以顺利渡过这一阶段，同时可减少对抗生素干预的需要，使猪调用全部的能量和养分用于生长。

由Trouw营养公司进行的试验表明，猪早期的营养会影响其总体的生产性能。在出生后头两周除了母乳以外通过提供代乳品和高质量的日粮直至6周龄，猪可以获得短期、中期和长期的益处。猪在保育阶段结束时可获得较大的体重，优势可保持到出栏；猪群更均匀，且达到屠宰体重的天数减少，胴体质量较高。体重轻的猪更容易患病和发生早期死亡，这些仔猪特别容易从此策略中受益，并会拥有较高的群内均匀度。对猪场经济的影响非常明显，因为它可以带来更高的产量，每平方米生产更多的肉。

6 家禽生产性能的突破

在家禽方面，出壳时间和开食时间上的多变意味着会经常错过那些重要的营养时段，损害雏鸡的生长。虽然第一次采食饲料是在肉鸡场，但到达鸡场的路程可能会很长，这种所谓的1日龄雏鸡实际上在第3天饲喂。

Trouw营养公司研发部正在研发各种营养策略，以便在最早阶段开始改善雏鸡的生产性能。在孵化场，研究表明在出壳后立即开食可以促进组织的发育(如胃肠道和免疫系统的发育)。图2、图3显示了各种饲喂策略对新出壳雏鸡的影响结果。

7　结语

虽然代谢程序化和作为其基础的表观遗传修饰成为科学知识的一部分已经有了几个年头，但是直到现在它才开始在食品生产用动物的生产性能方面有了实际和广泛的应用。但就畜牧专业人员而言，代谢程序化需要另一个层面的修饰。他们必须改变他们的技术、农场管理规范、后勤保障和经济以适应新的指导原则——早期营养上的任何损害最终会影响动物的生产性能。□□

原题名：Raising the genetic potential of livestock (英文)

原作者：Leonel Leal、Cibelle Torres和Sandra Paredes(Trouw营养公司研发部)

中图分类号：S813

文献标识码：C

文章编号：1001-0769(2016)03-0053-03