杨博教授华南理工大学

题目是《脂类技术在养殖行业的应用和原理》

   油脂有很多应用场景,在动物营养里面有很重要的应用,报告主要是脂类在养殖行业能带来什么样的贡献。我认为脂类产品会推动新一轮养殖业的发展。

    一、动物的物质转化

    脂类包括油脂和功能性的脂类,最重要的还是油脂,养殖本身是物质转化。以猪为例看动物的本质,动物的本质先有的脂肪,生猪的干物质中,很多人认为是蛋白,实际上生猪的干物质60%都是脂肪。动物生长的物质转化,脂肪本身包含的能量比较高,饲料里面的生产净能是用于脂肪沉积,而不是蛋白沉积,目的是为了得到蛋白,实际上我们得到更多的脂肪,脂肪沉积过程研究透彻的话,对降低成本是很有帮助的。

    生产净能在总量里面占30%左右,还有接近30%是产生热能耗,把这个过程优化、优化再优化,可以降低料肉比。

    根据分析,提出来饲料配方做高油脂。动物体内沉积的脂肪主要是淀粉转化过来的,这种过程是产生热能耗,是不经济的。如果用外来脂肪替代淀粉和脂肪,这会降低成本的,尤其在母猪产奶有更大的提升效应。基本结论是合理多用油脂。

    二、用对油脂

    一是从造肉转化角度做脂肪的平衡。实际上我们给动物提供的脂肪酸一种是玉米油带进来的,一种是大豆油带进来的,动物利用玉米油脂和大豆油脂跟糖发挥相似的作用,如果我们油脂当成糖来用,是不经济的。动物养殖用优质从造肉转化的角度讲,主要存在脂肪酸不平衡的问题。

    二是从健康的角度,脂肪酸最重要的平衡是Ω-6和Ω-3的平衡。90%多的动物和人普遍存在Ω-3的缺乏,任何用的油脂都是不缺乏Ω-6的,但是只有很少的油脂含有Ω-3。Ω-6系列和Ω-3系列脂肪酸的功能很多是相反的。比如说从激素这个角度谈,Ω-6的系列对应的激素是导致炎症的,Ω-3对应的激素是消炎的,阴阳平衡。动物一般缺Ω-3,如果长期缺乏的话,导致健康方面的问题。

    母猪补充鱼粉可以提高生产性能,鱼粉中含有未知生长因子,母猪缺Ω-3会带来一系列的问题,包括母猪发情,因为它是调整激素的。

    脂肪酸平衡是非常重要的。有必要做平衡油脂,平衡优质要做造肉脂肪酸的平衡,要做Ω-6和Ω-3的平衡。

    三、中短链脂肪酸

    中短链脂肪酸是非常规的,普通油脂比如大豆油是长链的,一般中短链在传统油脂里面基本上是不含的。中短链有很重要的功能。

    短链脂肪酸的初衷是想无抗养殖。明年禁抗以后肯定会催生一系列的产品,包括中草药、酶制剂、抗菌肽、低聚糖等等。酸化剂会比较重要,酸化剂的中短链的脂肪酸会非常重要。它有性价比,指标、质量非常明确、可控。丁酸在动物体内很重要的功能是修复肠粘膜。粘膜主要的能量来源是氨基酸和短链脂肪酸。

    肠粘膜的主要能量是氨基酸和丁酸,丁酸排在前面,内源性丁酸是膳食纤维,在肠道微生物里发现有微量产生的,但是现在的日粮结构是低纤维的,我们用很多抗菌性的物质,本身可能破坏肠道菌群,导致内源性丁酸不足,丁酸不足就导致肠粘膜产生一系列的问题,所以我们有必要给动物补充丁酸。

  我的预期是补充丁酸几公斤才能起作用,实际上一吨饲料里面补充几百克效果非常显著。动物是高度缺乏丁酸的。

   这些重大传染疾病都是粘膜入侵,非洲猪瘟我估计主要是肠粘膜入侵。把肠粘膜健康做好,对非洲猪瘟和重大疾病的预防也有很重要的作用。

    中链脂肪酸是C6、C8、C12,能量代谢的时候不需要载体的。中链脂肪酸有很多功能。在养殖行业关注中链脂肪酸,主要因为它有抗菌、抗病毒活性。

中链脂肪酸,抗病毒活性比较好的也是C12,就是月桂酸。月桂酸单甘脂还可以抗病毒,在民间应用了有上百年了,三十几年前就有文献报道,但是引起行业重视是2009年《Nature》发了篇文章,这个文章提示月桂酸单甘脂是可以抗艾滋病的。

 月桂酸单甘脂为什么可以抗病毒?因为月桂酸单甘脂有特殊的表面活性,HLB值,病毒外面有一层囊膜,跟囊膜有很好的契合力,修复了这个病毒的囊膜,并对囊膜进行穿孔等。病毒的囊膜在病毒的复制当中起关键作用。如果囊膜受到破坏,抑制它的复制,它可以使病毒处于静止状态,变成半死不活的状态。理论上月桂酸单甘脂是广谱抗病毒的,因为90%以上的动物病毒都含有囊膜结构。

    很多人用月桂酸单甘脂抗非洲猪瘟,这个我们也很难下这个结论。从月桂酸单甘脂抗病毒这个角度,这个是确切的,它不但抗病毒,而且是广谱抗病毒。能不能用于治疗非洲猪瘟?这个病毒有它的特点,它是快速复制,很快就发病,可能没有怎么起作用,而且它不是百分之百的方案。

    讲中短链脂肪酸,月桂酸单甘脂和丁酸甘油酯复合,最早的定位是用于禁抗里的解决方案。因为它的性价比比较高。今天月桂酸单甘脂的价格炒起来了,从禁抗可选的东西包括达到的功效,月桂酸单甘脂和丁酸甘油酯,这个配方功效比较明确,性价比比较高。

    在蓝耳病上,这个病是非常非常有效的,非洲猪瘟有它的特殊性。但是对付蓝耳病几乎是百分之百的有效,而且是可以搞定的。靠月桂酸单甘脂压制病毒的复制,病毒的复制如果能控制住,病毒实际上充当了疫苗的功能,不断激发动物产生保护性抗体,蓝耳就稳定,用丁酸甘油酯解决肠粘膜的问题。

    讲到非洲猪瘟,这个在行业里面是比较有争议的,我们用中短链脂肪酸可以降低非洲猪瘟发生的风险,通过肠粘膜的修复提升动物的健康度,提高动物的抗菌力,包括月桂酸单甘脂有抗病毒的功能,可以使动物耐受更多的病毒载量,因为病毒的感染需要一定的载量。用这种添加剂作为辅助,可以提高动物的安全性。

    根据这个原理开发一个产品,我们当时的定位是解决蓝耳病。如果蓝耳病可控的话,细菌性感染会变得更加容易治疗,因为蓝耳病本身造成免疫抑制。解决了蓝耳,包括非洲猪瘟的风险也会降下来。

我们行业应该重视中短链脂肪酸产品,尤其是中短链脂肪酸的甘油酯,月桂酸做成甘油酯可以抗病毒,月桂酸有高纯的产品,也有粗脂。

    四、中短链式脂肪酸和饲料报酬

    尤其用月桂酸单甘脂和丁酸甘油酯这种复合配方,可以显著提高饲料报酬,它对养猪可以提高30%没太大压力,禽上提高20%没太大压力,目前是这样的数据。

   首先这两个东西都是乳化剂,饲料里面都有油脂,如何提高油脂的消化利用率是需要乳化剂的。如果是单纯用月桂酸单甘脂,它的乳化性也不好,单纯丁酸甘酯也不好,单纯丁酸甘酯的HLB值20左右,月桂酸单甘脂在5左右,油脂乳化需要10左右,它们两个一复合,产生比较好的乳化性,可以提高油脂的利用率。另外,它有抗菌性,而且是相对选择性的抗菌,主要是抑制一些有害菌,它对降低肠道发酵有作用。猪的肠道发酵消耗10%的能量,这个能量节约回来的话,也可以转化成饲料报酬。我们改善了肠粘膜,它也可以改善营养的吸收,总的来讲可以表现出很好的提升饲料报酬的效果。我们可以解决腹泻,又可以抗病毒。动物性的疾病60%以上是和病毒相关的,而且很多细菌感染是病毒感染的继发感染,它的根源是病毒,60%以上的病是病毒病。

    用中短链脂肪酸解决病毒和细菌的感染问题,有它非常大的贡献。

    五、油脂应用再升级

    我们理解脂肪酸的关系,也就是做脂肪酸的平衡。要实现平衡,实现造肉脂肪酸的平衡。再平衡的话,要做到Ω-3和Ω-6的平衡,再平衡要把中短链脂肪酸和长链之间的平衡也要做好。这个平衡还可以用于解决更多的腹部脂肪,现在有一些用户用月桂酸单甘脂做品牌肉,因为它谱仪改善肉的风味。月桂酸单甘脂还有一个很重要的功效是促进母猪的乳腺发育,用完以后对产奶有明显的提升。动物的脂肪链平衡做好的话,在原来的基础上还可以再进一大步。我们现在做料肉比做到2.5比较好了,如果油脂用好的话,2.3肯定是没有压力的。

    油脂给母猪用好,比较代表性的数据是给小猪断奶的时候提升500克是比较轻松的,提升1公斤也不是很难。要使得油脂应做到进一步升级,行业需要有规范,用动物油或者用大豆油或者其它类型的油,这个脂肪酸是不平衡的,而且它是缺乳化剂的,因为油脂的利用率不够。如果大量地使用油脂,还会导致动物采食量下降,这些都需要一个产品来辅助它。

    六、油脂再升级——结构脂

    我刚才讲的都是有关脂肪链平衡的,油脂如果进一步优化,做结构的优化。甘油三酯一个甘油上连有三个脂肪酸,也就是说有1位、2位和各位,脂肪酸在位置上的排列不同,会影响它的营养或者功能。

   动物的乳汁有个共同的特点,中间是饱和的,两侧是不饱和的。甘油三酯消化的时候,第一步是胰脂肪酶分解,胰脂肪酶是1、3、5有特异性的,如果1、3、5也是饱和脂肪酸,饱和脂肪酸有比较高的熔点,比如棕榈酸六十几度,它的吸收利用率是不高的,而且跟钙镁离子结合,导致动物缺钙。需要和乳汁结构相似的脂肪,也就是需要OPO型的。小猪需要的脂肪16:0是在中间的,不能在两侧,但是我们给它吃的猪油刚好是相反的,所以说它就不能发挥最佳的效果,还需要定向地去改变脂肪的结构才能把油脂的价值发挥到极致。

    OPO结构脂就是母乳结构,和母乳像的东西是最合理的,可以提高仔猪生长速度,降低断奶应激。

    结构脂还有很多,比如水产行业用结构脂,用于小鱼苗,它的成活率只有10%、20%,缺能量是很容易死掉的。如何提高它的成活率?一定解决能量问题。利用普通油脂,谈的代谢率是非常低的,所以给它专有的脂肪,大幅度提高成活率。

    结构脂是一个大的新的领域,结构脂除了在动物上面有应用,在食品、医药都有广泛的应用。结构脂利用脂肪酶定向催化。

    我个人实验室团队的研发体系。之前我们做新酶设计,做固定化,做各种各样的结构脂,结构脂有很多应用,结构脂它也是几千亿的产业。

    七、共轭亚油酸

    油脂在养殖行业的应用潜力是比较大的。共轭亚油酸主要用于人的健康,主要是减肥、减小肚子,改变脂肪的沉积方向。

    在动物养殖中干什么?可以用于提高动物的健康度,包括它对免疫也有调节功能,还可以调节脂肪的沉积方向,做雪花肉,不要把脂肪沉积在皮下,更多沉积在瘦肉里面。

    共轭亚油酸可以解决动物体内营养再分配,调控脂肪的沉积方向。

    八、平台简介

    我们实验室做了一个研发中心,有五十来号人,主要围绕功能性油脂从源头脂肪酶制造,这个中心获得广东省的脂类科学与应用中心。

    我是想给大家传递一个信息,就是我们怎么理解油脂、脂类的功能,脂类的功能不仅仅是多少多少大卡。一般做饲料的把油脂作为简单的能量看待。除了能量之外,油脂还是有功能的,尤其是特殊阶段的动物比如产奶、肠道健康甚至是解决一些重大疾病,包括未来禁抗,这些应用领域大量的产品就是脂类产品。总的来说,我们要正确地使用油脂,挖掘它潜在的价值。油脂是不大不小的原料,在动物的健康和造肉成本、小猪的状态等等一系列有可能会产生质变。