中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 習(xí)近平總書記在2017年中央農(nóng)村工作會議上指出，“老百姓的食物需求更加多樣化了，這就要求我們轉(zhuǎn)變觀念，樹立大農(nóng)業(yè)觀、大食物觀，向耕地草原森林海洋、向植物動物微生物要熱量、要蛋白，全方位多途徑開發(fā)食物資源”。牛、羊等反芻家畜因其特殊的消化道結(jié)構(gòu)與功能，可將豬禽難以利用的高纖維秸稈與飼草等轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的肉、奶等畜產(chǎn)品；同時牛羊等反芻家畜動物產(chǎn)品低膽固醇、高共軛亞油酸、高肌氨酸等特性使其在減少脂肪沉積、預(yù)防糖尿病、癌癥和心血管疾病等服務(wù)人類健康方面表現(xiàn)出比其他動物性產(chǎn)品更為積極的功效，是可滿足人民群眾日益多元化食物消費(fèi)需求的優(yōu)質(zhì)蛋白來源。發(fā)展以牛、羊等反芻動物為主的草食畜牧業(yè)是實(shí)現(xiàn)資源綜合利用和農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，是適應(yīng)人民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級的戰(zhàn)略選擇，是落實(shí)“大食物觀”的客觀需要。

隨著人均收入和消費(fèi)水平不斷提高，我國居民的膳食結(jié)構(gòu)日益優(yōu)化。近10年來，我國牛羊肉及奶類的生產(chǎn)與消費(fèi)一直處于快速增長期。2021年，我國人均牛肉和羊肉消費(fèi)量相對2013年分別增加66.7%和55.6%，奶類消費(fèi)量增加23.1%；而同期牛羊肉及奶類產(chǎn)量分別增加13.4%、25.4%和21.1%，牛羊肉增長速度顯著低于消費(fèi)量的增長速度。在全國肉類總產(chǎn)量占比方面，我國牛羊肉產(chǎn)量仍處于弱勢地位，2021年牛羊肉產(chǎn)量僅占肉類總產(chǎn)量的13.5%，而豬肉產(chǎn)量占58.9%。高比例耗糧型畜產(chǎn)品生產(chǎn)與我國自然資源稟賦和種植業(yè)副產(chǎn)物資源條件極不匹配，不利于國家糧食安全戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。從國際方面來看，2020年世界平均牛羊肉產(chǎn)量占肉類總產(chǎn)量比例為26.1%，發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大、法國、意大利、英國等在22.6%—29.8%，而新西蘭和澳大利亞分別高達(dá)79.9%和64.4%。因此，對比國內(nèi)外數(shù)據(jù)，未來我國草食畜牧業(yè)動物產(chǎn)品的消費(fèi)需求仍將持續(xù)增長，我國草食畜牧業(yè)發(fā)展?jié)摿薮螅?022年中央一號文件就明確提出“加快擴(kuò)大牛羊肉和奶業(yè)生產(chǎn)”，要發(fā)展事關(guān)居民的“肉盤子”和“奶罐子”。

同時，我國部分畜產(chǎn)品出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性相對過剩：一般性同質(zhì)化產(chǎn)品量大價低，高品質(zhì)產(chǎn)品供給無法滿足消費(fèi)需求。因此，推動畜牧業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、走高質(zhì)量發(fā)展道路是踐行“大食物觀”的具體措施，是我國草食畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1]。草食畜牧業(yè)發(fā)展，營養(yǎng)和飼料是基礎(chǔ)，而如何基于反芻家畜全生命周期營養(yǎng)需求特征保障飼草飼料協(xié)同供給，是實(shí)現(xiàn)草食畜牧業(yè)“節(jié)本增效”以提高產(chǎn)業(yè)競爭力的挑戰(zhàn)性難題。實(shí)施反芻家畜全生命周期營養(yǎng)戰(zhàn)略、持續(xù)推進(jìn)反芻家畜全生命周期營養(yǎng)工程的創(chuàng)新與發(fā)展將為我國“大糧食安全”優(yōu)質(zhì)乳肉供給保駕護(hù)航。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)主要內(nèi)涵與服務(wù)目標(biāo)

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)主要內(nèi)涵

動物全生命周期的概念。動物全生命周期指“從胎兒到生命的終點(diǎn)”，即包括孕育期、成長期、成熟期、衰老期直至生命終結(jié)的整個過程。反芻家畜主要包括牛、羊等具有反芻現(xiàn)象的草食家畜，根據(jù)經(jīng)濟(jì)用途可分為肉用、乳用、皮用、絨用和兼用五大類型。對于以提高經(jīng)濟(jì)效益為最終目標(biāo)的現(xiàn)代畜牧生產(chǎn)，不同類別反芻家畜特異的遺傳稟賦特點(diǎn)使其具有不同的全生命周期特征。在現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)體系中，肉用反芻家畜全生命周期主要分為胎兒期和生長期以縮短因長養(yǎng)殖周期而產(chǎn)生的高飼養(yǎng)成本，育肥肉羊生命周期一般至出生后6—8月齡出欄，育肥肉牛生命周期至出生后15—18月齡出欄；而乳用和肉用繁殖反芻家畜全生命周期可劃分為胎兒期、生長期、育成期、成年期和淘汰期，生命周期長達(dá)6—8年，最終淘汰屠宰肉用。

全生命周期營養(yǎng)的概念。其是在“成人疾病胎兒起源學(xué)說”理論基礎(chǔ)上提出的。雖然動物生命周期劃分為多個不同階段，但每個階段之間存在內(nèi)在聯(lián)系，只有系統(tǒng)全面做好每一階段的營養(yǎng)工作，才能發(fā)揮動物生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)潛能。幼齡階段動物生長發(fā)育可長期影響機(jī)體生產(chǎn)性能，對奶牛的研究發(fā)現(xiàn)犢牛斷奶前日增重每多100 g，奶牛第一泌乳期就額外增產(chǎn)155.14 kg牛奶。因此，反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論除了關(guān)注家畜不同生理階段短期用于維持、生長和生產(chǎn)的營養(yǎng)需求，更強(qiáng)調(diào)注重生命早期營養(yǎng)對機(jī)體產(chǎn)生的長期系統(tǒng)性營養(yǎng)效應(yīng)。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)工程。其是依據(jù)系統(tǒng)整體營養(yǎng)調(diào)控理論，在吸收傳統(tǒng)反芻家畜營養(yǎng)日糧配制技術(shù)原理，以及最新研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其主要內(nèi)涵是以提質(zhì)增效為根本，圍繞特定生產(chǎn)和營養(yǎng)調(diào)控目標(biāo)，根據(jù)當(dāng)?shù)乜衫蔑暡蒿暳腺Y源，以全生命周期營養(yǎng)短期和長期效應(yīng)理論為基礎(chǔ)，對日糧配制方案進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建現(xiàn)代系統(tǒng)營養(yǎng)理論和工程技術(shù)體系。其核心是改變目前靜態(tài)描述的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在動態(tài)營養(yǎng)需求基礎(chǔ)上考慮整體營養(yǎng)調(diào)控的原則，依據(jù)營養(yǎng)需要周期性變化、營養(yǎng)素沉積規(guī)律、功能成分形成機(jī)制等生物學(xué)理論基礎(chǔ)，發(fā)展不同階段不同目標(biāo)下營養(yǎng)調(diào)控系統(tǒng)理論、技術(shù)、模式和產(chǎn)品，同時結(jié)合云計算、5G通信和“工業(yè)4.0”等現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)個性化全生命周期精準(zhǔn)營養(yǎng)控制。飼料是支撐現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過30多年的持續(xù)發(fā)展與完善，我國已經(jīng)形成門類比較齊全、功能比較完備的飼料產(chǎn)業(yè)體系。反芻家畜全生命周期營養(yǎng)工程的關(guān)鍵是反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論指導(dǎo)下的日糧優(yōu)化配制。盧德勛對我國日糧配制技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了梳理，認(rèn)為其歷經(jīng)了由驗(yàn)方階段向基于飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的特定階段日糧優(yōu)化配制階段的發(fā)展過程，并基于日糧存在狀態(tài)、日糧營養(yǎng)學(xué)原理、日糧優(yōu)化設(shè)計和日糧營養(yǎng)診斷4個方面提出日糧學(xué)理論和技術(shù)體系的基本框架。參考未來中國營養(yǎng)健康事業(yè)將經(jīng)歷大眾干預(yù)、特殊人群干預(yù)和個性化全生命周期精準(zhǔn)營養(yǎng)3個發(fā)展階段的經(jīng)驗(yàn)，反芻家畜日糧配制技術(shù)將進(jìn)一步由特定階段日糧配制向全生命周期系統(tǒng)精準(zhǔn)日糧設(shè)計的第3階段發(fā)展。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論契合我國牛羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求

全生命周期營養(yǎng)與牛羊產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效高質(zhì)量發(fā)展需求相契合。近年來以新發(fā)展理念為引領(lǐng)、以發(fā)展優(yōu)質(zhì)牛羊乳肉為重點(diǎn)，我國反芻家畜產(chǎn)業(yè)加速向綠色化、高端化、智能化轉(zhuǎn)型升級。“健康與疾病的發(fā)育起源學(xué)說”認(rèn)為生命早期是全生命周期中最重要的階段，由于機(jī)體的“代謝記憶”機(jī)制，此階段營養(yǎng)供給直接影響機(jī)體后期生命過程和健康走向。因此，發(fā)展全生命周期營養(yǎng)理論與工程技術(shù)對成年后牛、羊生鮮乳和生鮮肉產(chǎn)量與品質(zhì)提升、繼而生產(chǎn)高價值乳肉產(chǎn)品及增加養(yǎng)殖效益有重要指導(dǎo)意義。

全生命周期營養(yǎng)符合牛羊產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求。全生命周期營養(yǎng)強(qiáng)調(diào)實(shí)施覆蓋生命各個階段、系統(tǒng)連續(xù)的全程營養(yǎng)策略，只有系統(tǒng)做好生命周期每一階段的營養(yǎng)供給工作，才能保障產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。幼齡家畜是牛羊產(chǎn)業(yè)后備力量，幼齡反芻家畜的培育質(zhì)量對其育成后的生產(chǎn)和繁殖性能發(fā)揮至關(guān)重要。大力發(fā)展幼齡反芻家畜優(yōu)化培育技術(shù)，筑牢全生命周期營養(yǎng)理論體系，對于實(shí)現(xiàn)反芻家畜產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增效和長期可持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

全生命周期營養(yǎng)與動物福利發(fā)展趨勢相契合。動物福利概念是基于人道主義，以及改善動物飼養(yǎng)方式以提高動物產(chǎn)品質(zhì)量和生物安全兩個方面提出的。國內(nèi)外對動物福利日趨重視。例如，歐盟自2012年1月1日開始全面禁止采用傳統(tǒng)的蛋雞籠養(yǎng)生產(chǎn)方式，而一律采用大籠飼養(yǎng)、自由散養(yǎng)、棚舍平養(yǎng)和有機(jī)飼養(yǎng)等家禽福利較好的養(yǎng)殖方式。發(fā)展農(nóng)場動物福利與食品質(zhì)量和安全、生態(tài)和諧、人類發(fā)展等存在緊密聯(lián)系，可最大限度為人類服務(wù)。因此，通過發(fā)展反芻家畜全生命周期營養(yǎng)以適應(yīng)未來飼養(yǎng)模式的改變且切實(shí)保障動物健康，符合動物福利全球發(fā)展趨勢。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論體系服務(wù)目標(biāo)

區(qū)域飼草飼料資源合理配制與低成本養(yǎng)殖協(xié)同的目標(biāo)。反芻家畜飼料主要由高纖維的粗飼料、高淀粉的精飼料，以及提供礦物質(zhì)和微量元素的預(yù)混料3部分組成。在保障不同種類反芻家畜各階段營養(yǎng)需要和正常生理活動的基礎(chǔ)上，反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論體系充分利用當(dāng)?shù)仫暡蒿暳腺Y源稟賦，以期達(dá)到與區(qū)域資源相匹配的最經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)效益最大化。

功能型飼料產(chǎn)品研發(fā)與高品質(zhì)生鮮乳肉協(xié)同的目標(biāo)。功能型飼料是指在滿足動物維持、生長和生產(chǎn)需要基礎(chǔ)上，為達(dá)到特定養(yǎng)殖目的或生產(chǎn)富含功能組分（如乳脂、風(fēng)味氨基酸、共軛亞油酸等）乳肉產(chǎn)品的專用飼料，其發(fā)揮作用的關(guān)鍵是飼料（精料與粗料）組分的合理配制，以及添加功能性糖類、功能性脂類、功能性氨基酸與肽、功能性礦物元素、多酚類化合物和抗氧化劑等具有特殊生物學(xué)功能的功能因子。因此，基于全生命周期營養(yǎng)理論解析功能型營養(yǎng)素在不同種類反芻家畜發(fā)揮特定功能的生理階段、早期調(diào)控靶點(diǎn)與調(diào)控機(jī)制，研發(fā)功能型飼料可服務(wù)于反芻家畜高品質(zhì)生鮮乳和生鮮肉目標(biāo)，生產(chǎn)功能型動物產(chǎn)品。

傳統(tǒng)牛羊養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級與區(qū)域生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展協(xié)同的目標(biāo)。原農(nóng)業(yè)部2015年《關(guān)于促進(jìn)草食畜牧業(yè)加快發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出以草原牧區(qū)、農(nóng)牧交錯帶、傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)、南方草山草坡地區(qū)4類主產(chǎn)區(qū)為主攻方向，積極發(fā)展草食畜禽生產(chǎn)。根據(jù)不同草地類型資源稟賦，構(gòu)建不同種類反芻家畜與區(qū)域資源、環(huán)境相匹配的養(yǎng)殖模式和全生命周期飼草飼料供給方案，以打造區(qū)域化、差異化乳肉產(chǎn)品品牌實(shí)現(xiàn)牛羊養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)工程發(fā)展的關(guān)鍵科技問題

針對規(guī)模化養(yǎng)殖條件下全生命周期不同階段營養(yǎng)參數(shù)的差異性需求與精準(zhǔn)營養(yǎng)供給技術(shù)需求，圍繞反芻家畜養(yǎng)殖過程中飼草飼料、營養(yǎng)需求、飼料利用和智慧養(yǎng)殖4個關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展針對性研究與技術(shù)攻關(guān)。

反芻家畜飼草飼料營養(yǎng)組特征圖譜與營養(yǎng)參數(shù)庫

飼草飼料中的營養(yǎng)與活性物質(zhì)等是維持和調(diào)節(jié)動物生命活動的關(guān)鍵成分，是反芻家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)中最重要的投入品，其成本占總生產(chǎn)成本的60%—70%。高效利用飼草、飼料資源是降低養(yǎng)殖成本的重要途徑，其基礎(chǔ)是明確飼草、飼料原料中所含可吸收養(yǎng)分及其與動物生產(chǎn)活動間的關(guān)系。針對飼草、飼料營養(yǎng)成分受采收、環(huán)境、儲存、加工等條件影響造成營養(yǎng)質(zhì)量參差不齊，以及我國至今未能建立基于健康導(dǎo)向的反芻家畜飼草、飼料營養(yǎng)參數(shù)庫繼而影響日糧優(yōu)化配制的現(xiàn)狀，分類解析反芻家畜主產(chǎn)區(qū)常見飼草飼料資源化學(xué)營養(yǎng)特征（如非結(jié)構(gòu)性碳水化物、過瘤胃淀粉、過瘤胃蛋白、中性洗滌纖維等）與物理營養(yǎng)特征（如容重、溶解度、纖維結(jié)構(gòu)、流通速率等）及其與飼草、飼料營養(yǎng)價值和生物學(xué)效價之間的“譜—效”關(guān)系，構(gòu)建飼草、飼料營養(yǎng)參數(shù)庫及其共享平臺，為我國本土飼草、飼料資源應(yīng)用于反芻家畜日糧配制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)診斷工程與動態(tài)需求參數(shù)

動物生長是高度綜合的過程，受遺傳基因、營養(yǎng)供給、環(huán)境條件等多種因素影響，其中營養(yǎng)是反芻家畜生長發(fā)育和維持健康的物質(zhì)基礎(chǔ)。全生命周期營養(yǎng)管理策略是促進(jìn)反芻家畜健康、提高生產(chǎn)性能的重要途徑。針對我國反芻家畜營養(yǎng)診斷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏、生命周期劃分粗放、動態(tài)營養(yǎng)需求參數(shù)研究滯后等問題，開展全生命周期不同階段反芻家畜整體層次、消化層次及代謝層次的營養(yǎng)監(jiān)測，挖掘從繁殖母畜到其子代全生命周期營養(yǎng)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵表征因子，重塑反芻家畜營養(yǎng)周期分級標(biāo)準(zhǔn)，并研究不同營養(yǎng)周期關(guān)鍵營養(yǎng)素動態(tài)需求參數(shù)，構(gòu)建智能預(yù)測模型，為反芻家畜精準(zhǔn)營養(yǎng)供給提供理論支撐。

反芻家畜飼草飼料營養(yǎng)組體內(nèi)營養(yǎng)代謝途徑與靶向配制技術(shù)

飼草飼料是包含多種營養(yǎng)素的復(fù)合體，不同營養(yǎng)素之間、營養(yǎng)素與加工工藝之間，以及營養(yǎng)素與腸道微生物之間存在組合效應(yīng)，影響動物的生理生化狀態(tài)及其對營養(yǎng)成分的利用效率。針對目前飼草飼料在反芻家畜體內(nèi)代謝的系統(tǒng)性，以及生命早期營養(yǎng)對動物長期程序化影響機(jī)制研究滯后等現(xiàn)狀，從基因、蛋白質(zhì)、代謝水平等層面系統(tǒng)研究生命早期關(guān)鍵營養(yǎng)素或功能因子對反芻家畜短期和長期的影響效應(yīng)及機(jī)理，解析關(guān)鍵營養(yǎng)素在反芻家畜不同生理階段消化道降解和吸收、肝臟重分配、肌肉和脂肪組織利用與沉積等過程中的代謝途徑，闡明生鮮乳和生鮮肉等動物性產(chǎn)品重要功能成分的生物合成過程及其前體物累積規(guī)律、影響因素與調(diào)控機(jī)理。以節(jié)本增效為目標(biāo)研發(fā)適應(yīng)不同階段反芻家畜營養(yǎng)特征的日糧優(yōu)化配制技術(shù)，基于反芻家畜生鮮乳和生鮮肉功能成分調(diào)控靶點(diǎn)開發(fā)提高乳肉產(chǎn)品品質(zhì)的靶向控制技術(shù)和功能型飼料產(chǎn)品，可為生產(chǎn)高端反芻家畜動物性產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。

反芻家畜健康信息感知與精細(xì)高效養(yǎng)殖

基于互聯(lián)網(wǎng)的反芻家畜高效養(yǎng)殖技術(shù)逐漸呈現(xiàn)出集精細(xì)飼養(yǎng)、環(huán)境智能監(jiān)控、疾病診斷自動識別于一體的特點(diǎn)。針對現(xiàn)階段數(shù)據(jù)采集維度單一、采集可靠性較差、數(shù)據(jù)挖掘不足等阻礙反芻家畜智能養(yǎng)殖的瓶頸問題，開發(fā)集約化反芻家畜養(yǎng)殖自動智能飼喂和體重評估設(shè)備，研究反芻家畜基于壓力傳感器的動態(tài)自動分群技術(shù)、基于計算機(jī)視覺參數(shù)的體況評分技術(shù)、基于頸環(huán)裝置監(jiān)測采食量、反芻、活動量與呼吸頻率的生理感知技術(shù)，構(gòu)建反芻家畜健康監(jiān)測與疾病預(yù)警模型，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、人工智能等手段建立整合養(yǎng)殖環(huán)境、養(yǎng)分供給及生產(chǎn)管理的精細(xì)養(yǎng)殖系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)反芻家畜養(yǎng)殖個性化精準(zhǔn)營養(yǎng)工程、推進(jìn)現(xiàn)代智慧養(yǎng)殖的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

反芻家畜全生命周期營養(yǎng)調(diào)控實(shí)踐及其效應(yīng)

隨著現(xiàn)代反芻家畜飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，動物特定階段日糧配制技術(shù)不斷完善，同時在分子生物學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、生物信息學(xué)、智能裝備等多學(xué)科融合發(fā)展支撐下，不斷向系統(tǒng)的全生命周期精準(zhǔn)日糧設(shè)計第3階段發(fā)展。本文研究團(tuán)隊(duì)多年來聚焦“反芻家畜營養(yǎng)與生理調(diào)控”，以牛、羊?yàn)樵囼?yàn)動物，踐行和豐富反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論，在妊娠期、幼齡階段、育肥期和泌乳期等反芻家畜特定階段營養(yǎng)調(diào)控理論、日糧配制及生命早期營養(yǎng)對后代的長期影響基礎(chǔ)研究方面開展了大量研究，并取得了顯著的實(shí)踐效應(yīng)。

反芻家畜妊娠期和泌乳期營養(yǎng)調(diào)控

妊娠階段是胎兒生長發(fā)育關(guān)鍵時期，本文研究團(tuán)隊(duì)前期營養(yǎng)調(diào)控試驗(yàn)研究表明可將母畜妊娠期分為妊娠前期、中期和后期。妊娠前期適當(dāng)降低精料比例以節(jié)約成本，妊娠中期和后期逐漸增加精料比例以滿足胎兒發(fā)育所需的營養(yǎng)。以山羊?yàn)槔秆蛉焉锖笃诘鞍缀湍芰坎蛔忝黠@降低新生羔羊血清和組織超氧化物歧化酶基因的表達(dá)水平，出生后羔羊須經(jīng)過6周的營養(yǎng)恢復(fù)，結(jié)果顯示母羊妊娠期營養(yǎng)不足會損傷子代羔羊長期的正常抗氧化功能。另外，妊娠后期能量和蛋白不足會抑制新生羔羊的免疫性能，出生后羔羊經(jīng)過6周的營養(yǎng)恢復(fù)，營養(yǎng)限制組子代羔羊面對細(xì)菌感染時更易發(fā)生免疫紊亂。

圍產(chǎn)期是母畜至關(guān)重要的一個時期，圍產(chǎn)期奶牛機(jī)體處于能量負(fù)平衡狀態(tài)，影響其產(chǎn)后繁殖和生產(chǎn)性能。在圍產(chǎn)期奶牛日糧中補(bǔ)充外源性過瘤胃葡萄糖可提高泌乳前期奶牛產(chǎn)奶量10%以上，改善奶牛免疫功能，促進(jìn)子宮復(fù)舊。以上結(jié)果證明了反芻家畜妊娠期和圍產(chǎn)期營養(yǎng)對其繁殖性能及其子代生長發(fā)育的長期影響，提示在反芻家畜生產(chǎn)中不能忽略繁殖母畜營養(yǎng)調(diào)控。

幼齡反芻家畜營養(yǎng)調(diào)控

幼齡階段是動物生長過程中的重要階段，初乳、開食料等關(guān)鍵營養(yǎng)素的供給對于幼畜瘤胃發(fā)育、胃腸道微生物群落組成及其成年后生產(chǎn)性能具有長效作用。團(tuán)隊(duì)前期研發(fā)了幼齡反芻家畜胃腸道功能和微生物菌群的營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)盡早采食足量初乳提高新生羔羊和犢牛免疫球蛋白G水平，促進(jìn)腸道乳酸菌等有益微生物的早期定植；發(fā)現(xiàn)添加富含淀粉的精補(bǔ)料可提高羔羊瘤胃碳水化合物消化吸收效率，促使瘤胃發(fā)酵模式從乙酸型向丙酸型發(fā)酵轉(zhuǎn)變；添加蛋氨酸和賴氨酸等限制性氨基酸可提升生長羊胃腸道氨基酸感應(yīng)和轉(zhuǎn)運(yùn)效率。研究發(fā)現(xiàn)斷奶羔羊日糧蛋白質(zhì)或能量供應(yīng)不足超過6周以上會引起消化道抗氧化能力下降，即使?fàn)I養(yǎng)恢復(fù)9周以上其抗氧化能力都不能恢復(fù)，這揭示了幼齡期營養(yǎng)供應(yīng)不足將導(dǎo)致動物腸道發(fā)育遲滯進(jìn)而限制其生長發(fā)育。

反芻家畜肉品質(zhì)營養(yǎng)調(diào)控

牛羊肉中富含豬、禽肉無法比擬的n-3多不飽和脂肪酸（n-3 PUFAs）、肉毒堿、肌氨酸等功能成分，在調(diào)節(jié)膽固醇、預(yù)防糖尿病、心血管疾病及癌癥等方面顯現(xiàn)出有益作用。生產(chǎn)富含n-3 PUFAs的優(yōu)質(zhì)牛羊肉是實(shí)現(xiàn)草食畜牧業(yè)高質(zhì)量健康發(fā)展和改善人類營養(yǎng)健康的重要渠道之一。育肥階段是牛羊肉功能性成分尤其是脂肪酸和氨基酸積累的關(guān)鍵生理期，針對此階段研發(fā)的育肥料主要考慮飼料的性價比和對牛羊肉品質(zhì)的影響。在前期應(yīng)用植物功能成分調(diào)控反芻家畜畜產(chǎn)品品質(zhì)的研究中，發(fā)現(xiàn)日糧中添加3.0—4.0 g/kg兒茶素可有效改善肉羊肌肉品質(zhì)，提升其肌肉中不飽和脂肪酸的比例。

羊肉獨(dú)特的膻味是部分消費(fèi)者拒絕羊肉的主要原因之一，其膻味物質(zhì)主要包括支鏈脂肪酸、硬脂酸、酚類和吲哚等物質(zhì)。羊肉的膻味受品種、性別、年齡、日糧等因素的影響，篩選表征羊肉膻味的特征物質(zhì)，并系統(tǒng)解析典型風(fēng)味物質(zhì)形成和累積的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對于研發(fā)阻抑羊肉膻味累積的營養(yǎng)調(diào)控方案至關(guān)重要。筆者團(tuán)隊(duì)近年來集中攻關(guān)研發(fā)了一系列的低膻養(yǎng)殖技術(shù)，可為高品質(zhì)牛羊肉品牌塑造提供支持。研究表明，添加檸條提取物（主要成分是多酚、生物堿等）的育肥料，可以顯著降低呼倫貝爾羊皮下脂肪膻味物質(zhì)（4-甲基辛酸、4-乙基辛酸和4-甲基壬酸）的含量，在肉用反芻家畜育肥階段通過應(yīng)用功能性添加劑可有效提升畜產(chǎn)品中的功能性成分，改善肉品口味。

奶牛泌乳期營養(yǎng)調(diào)控

生鮮乳中的生物活性物質(zhì)對人體骨骼健康、心臟健康、體重控制、情緒調(diào)整、免疫防御、消化系統(tǒng)健康等多個方面發(fā)揮重要作用。乳脂作為生鮮乳質(zhì)量的一個重要評價標(biāo)準(zhǔn)，除了為機(jī)體提供能量，同時其中的必需脂肪酸、脂溶性維生素、甾醇、磷脂等生物活性物質(zhì)，可發(fā)揮特定的生物活性功能。筆者團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，每天添加50 g復(fù)合植物提取物（有效成分為酚酸類、二萜類、五環(huán)三萜類和黃酮類）可使三河牛平均產(chǎn)奶量提高2.04 kg/頭，乳脂率提高12%，增加養(yǎng)殖效益（日均5.34元/頭）。熱應(yīng)激期將奶牛日糧陰陽離子差從33.5 m Eq/100 g DM提高到了50.7 m Eq/100 g DM，可顯著提高日糧營養(yǎng)消化率，牛奶體細(xì)胞數(shù)降低30%，標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量提高4%；熱應(yīng)激奶牛日糧中添加日均16 g/頭水平L-茶氨酸可使奶牛熱應(yīng)激狀況得到有效緩解，奶牛呼吸頻率下降8%—10%，產(chǎn)奶量提高4%—10%，泌乳效率提高2%—4%。通過解析反芻家畜對乳脂前體物的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑和累積規(guī)律，以構(gòu)建提升乳脂的日糧調(diào)控技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)乳品質(zhì)的有效提升和功能乳制品品牌塑造。

全生命周期營養(yǎng)理論對呼倫貝爾草原優(yōu)質(zhì)肉羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)作用

呼倫貝爾羊是呼倫貝爾牧區(qū)優(yōu)良地方品種。然而，呼倫貝爾草原羊大多采用一年一產(chǎn)粗放的養(yǎng)殖模式，呼倫貝爾羊全生命周期關(guān)鍵階段營養(yǎng)需求不明、飼草料營養(yǎng)特征完善及供需季節(jié)性失衡、養(yǎng)殖模式與市場需求不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致飼料配方欠科學(xué)、飼料轉(zhuǎn)化率低、養(yǎng)殖效益差。同時，一年一產(chǎn)養(yǎng)殖模式下，草原羊出欄集中在秋季，羊肉供應(yīng)全年波動明顯，嚴(yán)重制約了呼倫貝爾草原羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)擁有600萬畝耕地和1000萬畝草場，可為支撐優(yōu)質(zhì)肉羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供富足資源。中國科學(xué)院自2013年開始與呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)（以下簡稱“農(nóng)墾集團(tuán)”）合作，雙方建立了良好的合作關(guān)系；通過近幾年生態(tài)草牧業(yè)示范區(qū)建設(shè)，農(nóng)墾集團(tuán)逐步走上“由農(nóng)轉(zhuǎn)牧、農(nóng)牧結(jié)合、以牧為主”的發(fā)展思路。針對呼倫貝爾羊，“十四五”期間農(nóng)墾集團(tuán)重點(diǎn)推進(jìn)“種（種植）、種（品種）、養(yǎng)（養(yǎng)殖）、研（研發(fā)）、加（加工）、銷（銷售）”年出欄100萬只羊目標(biāo)的“七場（廠）一基地一平臺（即原種場、擴(kuò)繁場、養(yǎng)殖場、飼料廠、有機(jī)肥廠、肉聯(lián)廠、食品廠、飼草基地、信息交易平臺）”全產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化羊產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和科技支撐體系構(gòu)建。通過草牧業(yè)科技與現(xiàn)代飼養(yǎng)模式創(chuàng)新，以科技賦能讓草原生態(tài)得以恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)“以小保大”（用小面積人工草地建設(shè)換取大面積天然草地的保護(hù)與修復(fù)），同時畜牧業(yè)產(chǎn)出大幅提升，實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)與肉羊產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)良性發(fā)展，屆時羊全產(chǎn)業(yè)鏈預(yù)計將達(dá)到年產(chǎn)值20億元人民幣左右規(guī)模。

呼倫貝爾草原羊高效飼養(yǎng)是助推羊全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵紐帶，既可通過充足營養(yǎng)供給保障優(yōu)良肉羊品種的高效繁育，又可通過功能型日糧提升羊肉品質(zhì)以生產(chǎn)高檔羊肉產(chǎn)品。圍繞全生命周期、全日糧配方和全產(chǎn)業(yè)鏈3個方向，以第3階段全生命周期精準(zhǔn)化營養(yǎng)設(shè)計與供給為發(fā)展目標(biāo)，重點(diǎn)從4個方面不斷完善呼倫貝爾草原羊全生命周期營養(yǎng)理論和工程體系：根據(jù)生產(chǎn)目的不同，草原肉羊可分為育肥羔羊、繁殖用母羊和種用公羊三大類群體，構(gòu)建不同群體全生命周期“從出生到出欄”動態(tài)營養(yǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)；依托草場資源，草原肉羊暖季放牧并適量補(bǔ)充精飼料，而冷季利用包括粗飼料和精飼料的全日糧配方進(jìn)行舍飼，在充分利用本地飼草料基礎(chǔ)上，完善一年一產(chǎn)和兩年三產(chǎn)不同養(yǎng)殖模式下“暖牧冷飼”日糧配制方案；利用“澳洲白”等優(yōu)質(zhì)種公羊與呼倫貝爾羊母羊進(jìn)行雜交以提高子代羔羊出欄體重和經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)，已初步得到當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶認(rèn)可和推廣，后續(xù)需要完善遺傳改良后代肉羊全生命周期動態(tài)營養(yǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)呼倫貝爾羊遺傳改良后的精準(zhǔn)日糧配制；為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)羊肉，打造呼倫貝爾農(nóng)墾高端品牌，基于全生命周期營養(yǎng)理論對特定窗口期加強(qiáng)羊肉中風(fēng)味氨基酸、不飽和脂肪酸、膻味物質(zhì)等重要功能成分的靶向日糧配制技術(shù)和功能型飼料產(chǎn)品研發(fā)。

結(jié)語

精準(zhǔn)營養(yǎng)的時代需求呼喚著對傳統(tǒng)反芻家畜營養(yǎng)與日糧配制技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。推動全生命周期營養(yǎng)理論和工程體系的構(gòu)建是當(dāng)代反芻家畜營養(yǎng)學(xué)和飼料科學(xué)的一項(xiàng)重大歷史發(fā)展任務(wù)。我國反芻家畜種類眾多，在草原牧區(qū)、農(nóng)牧交錯帶、傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)和南方草山草坡地區(qū)等草牧業(yè)適宜發(fā)展區(qū)域反芻家畜生產(chǎn)養(yǎng)殖模式不同。因此，針對不同種類家畜、不同養(yǎng)殖模式，在國家戰(zhàn)略層面圍繞反芻家畜全生命周期營養(yǎng)工程開展重大基礎(chǔ)研究、重大技術(shù)攻關(guān)和重大產(chǎn)品開發(fā)，完善反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論，建立資源高效利用的飼草料生產(chǎn)體系，推進(jìn)反芻家畜全生命周期營養(yǎng)工程發(fā)展，持續(xù)構(gòu)建不同種類反芻家畜全生命周期營養(yǎng)理論與工程體系，將在破解我國草畜協(xié)同與產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效挑戰(zhàn)性難題、推動草食畜牧業(yè)走高質(zhì)量發(fā)展以及貫徹國家糧食安全戰(zhàn)略道路上發(fā)揮重要作用。

(作者：賀志雄、周傳社、王敏、譚支良，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所中國科學(xué)院大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院；胡兆民，呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)；王竑晟，中國科學(xué)院科技促進(jìn)發(fā)展局；焦金真、韓雪峰、劉勇、湯少勛，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所；編審：楊柳春，《中國科學(xué)院院刊》供稿）