提高畜禽的遺傳潛力

在動(dòng)物生命的早期如何進(jìn)行管理，會(huì)影響其隨后生產(chǎn)階段的遺傳潛力表達(dá)?？傊?，這是最近推出的LifeStart方案理念的基礎(chǔ)。在實(shí)踐生產(chǎn)中它是如何運(yùn)作的？

中圖分類號：S813文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C 文章編號：1001-0769（2016）03-0053-03

自推出以來，LifeStart方案已經(jīng)給動(dòng)物生產(chǎn)帶來了高生產(chǎn)性能，幫助養(yǎng)殖場在新生動(dòng)物營養(yǎng)和高健康狀況、高生產(chǎn)性能和便利性之間建立重要的連接。作為一家以科學(xué)為基礎(chǔ)的公司，Trouw營養(yǎng)公司正在將此方案的益處落實(shí)到更多的動(dòng)物上。這種進(jìn)步的背后是與包括反芻動(dòng)物、豬和家禽在內(nèi)的動(dòng)物物種的特定代謝功能相關(guān)的創(chuàng)新和見解，自始至終證實(shí)這種方法的理論基礎(chǔ)可以轉(zhuǎn)化為農(nóng)場真正的優(yōu)勢。

1 人口劇增

人們只要看看全球人口的爆炸性增長以及它帶給人類和地球的直接和間接壓力，就可以了解需要有更有效和可持續(xù)的飼養(yǎng)方法。在接下來的40年中，世界將必須生產(chǎn)比它在過去8 000年中所生產(chǎn)食物的總和還要多的食品。

更重要的是，每一年，我們會(huì)消耗地球再生資源的150 %以上的資源。即使養(yǎng)殖業(yè)能夠通過傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方法跟上這種增長，它在環(huán)境方面將無法實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性。為了滿足不斷增長的食物需求，養(yǎng)殖行業(yè)必須找到可以使食物產(chǎn)量翻番同時(shí)對地球影響減半的辦法。

對世界大多數(shù)地方來說，可喜的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力正在增長。在過去的20年里，這種增長不是來自投入的加強(qiáng)（每公頃較高的勞動(dòng)力和投資），而是來自從現(xiàn)有資源上獲得更多的產(chǎn)出。圖1表示荷蘭獲得的可持續(xù)發(fā)展。盡管實(shí)現(xiàn)了這些增長，但畜禽全部的遺傳潛力仍然是一個(gè)未開發(fā)的資源。目前，由于生產(chǎn)條件和健康狀況的不理想，據(jù)估計(jì)畜禽的生產(chǎn)力較其遺傳潛力低30 %～40 %。在農(nóng)場層面，旨在縮小遺傳潛力和生產(chǎn)性能之間差距的創(chuàng)新是有必要的。LifeStart公司通過向養(yǎng)殖者提供自然和可持續(xù)的解決方案，以幫助他們改善動(dòng)物的健康狀況和生產(chǎn)性能，從而將這種差距縮小到20 %。

2 實(shí)踐符合科學(xué)

養(yǎng)殖行業(yè)如何才能挖掘這種潛力？在許多情況下，它是一個(gè)實(shí)踐與科學(xué)相符合的問題。以奶牛養(yǎng)殖為例。多年來，典型的小牛飼養(yǎng)方式包括初生犢牛在斷奶采用液體飼料并進(jìn)行限飼。這有助于養(yǎng)殖者降低飼料成本，同時(shí)促進(jìn)向干飼料的過渡。有人認(rèn)為，并在許多地方一直認(rèn)為，如果不是最好的飼養(yǎng)方式，至少是一個(gè)“最佳折中”。但是，在20世紀(jì)60年代，研究開始提出，限制日糧實(shí)際上可能會(huì)對動(dòng)物的整體生產(chǎn)力有一個(gè)終身的負(fù)面影響。以這種新的觀點(diǎn)來看，限飼實(shí)際上為農(nóng)場創(chuàng)建一個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的消極平衡。在豬、家禽和其他家畜的情況下，相似的情況可能會(huì)出現(xiàn)，即起因于后勤供給、經(jīng)濟(jì)或其他外部因素的營養(yǎng)沖擊被認(rèn)為可以接受，通常認(rèn)為任何的早期損失可以在動(dòng)物以后的生命中予以彌補(bǔ)。

現(xiàn)在，新生動(dòng)物營養(yǎng)和遺傳潛力之間的關(guān)系已經(jīng)建立。曾經(jīng)被認(rèn)為是畜禽養(yǎng)殖過程中不可避免的部分營養(yǎng)損害，現(xiàn)在可以為我們提供一個(gè)GPS，指示飼養(yǎng)方式必須在哪里進(jìn)行改變以利于早期營養(yǎng)。

3 表觀遺傳學(xué)的興起

在不同的動(dòng)物物種上，大量的調(diào)查研究表明，在動(dòng)物生命早期增加營養(yǎng)供給可提高頭胎產(chǎn)奶量，改善生產(chǎn)性能，延長使用壽命。這個(gè)問題的答案在于表觀遺傳學(xué)，它指的是基因表達(dá)的改變但不涉及DNA序列的改變。表觀遺傳變化是由環(huán)境因素引起的一種常見的自然現(xiàn)象。簡單來說，在生命的早期如何進(jìn)行管理會(huì)影響其隨后生產(chǎn)年限中遺傳潛力的表達(dá)。支持這些結(jié)論的研究是從對大量的動(dòng)物物種（包括人類、嚙齒類動(dòng)物、蜜蜂、豬和反芻動(dòng)物）研究后得到的大量研究結(jié)果的一部分。在許多情況下，早期——產(chǎn)前或產(chǎn)后的營養(yǎng)，會(huì)對后代的表型有編碼控制作用。所謂“節(jié)儉表型”假說——已通過大量研究證實(shí)的“代謝程序化”情況，認(rèn)為人類嬰兒低出生重與2型糖尿病高發(fā)病率之間有相關(guān)性。有人認(rèn)為，這可能是一種適應(yīng)結(jié)果，營養(yǎng)不良的母親對后代進(jìn)行編碼以適應(yīng)營養(yǎng)貧乏的未來。如果未來該情況沒有發(fā)生，身體會(huì)不能得到充分的調(diào)整去處理新的情況，尤其是對葡萄糖的處理。

4 奶牛的超級動(dòng)力器官

這些表型變化包括后代主要器官的大小和生產(chǎn)力的改變。美國飼料和保健公司Shur-Gain（Nutreco集團(tuán)的一部分）的Fernando Soberon博士表示：“當(dāng)我們在對飼喂特定日糧（斷奶前提高營養(yǎng)水平）的犢牛和飼喂正常飼養(yǎng)水平的犢牛進(jìn)行比較時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)一些重要器官的發(fā)育有顯著差異?！睌嗄糖笆芤嬗诟郀I養(yǎng)水平的動(dòng)物，它們的肝臟、腎臟和乳腺有較高的體重百分比?！白蠲黠@的是。”Soberon說，“器官實(shí)質(zhì)的重量、乳腺的基本功能元件也增加了，為成年動(dòng)物獲得更高效的使用壽命奠定了永久的基礎(chǔ)?！?/p>

實(shí)際上，在一項(xiàng)測量犢牛出生后前60 d中液體飼料攝入量的作用的研究中，發(fā)現(xiàn)飼喂高水平代乳品的犢牛，它們的乳腺實(shí)質(zhì)組織的重量比限制母乳攝入量的犢牛重6倍。這表明在生命的最初幾個(gè)月營養(yǎng)攝入與器官實(shí)質(zhì)增生有直接的影響。

5 豬的高生產(chǎn)性能

養(yǎng)豬業(yè)為代謝程序化的系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個(gè)理想的試驗(yàn)床，因?yàn)樵囼?yàn)結(jié)果相對容易測量和比較。隨著豬場和窩產(chǎn)仔數(shù)的擴(kuò)大以不斷尋求可持續(xù)效率，養(yǎng)豬業(yè)會(huì)面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)。上述的LifeStart方案通過為仔豬獲得最佳生長提供充足的準(zhǔn)備，能夠幫助全球養(yǎng)豬業(yè)有一個(gè)質(zhì)的飛躍。首先，妊娠期間的子宮環(huán)境對母豬后代的最佳發(fā)育至關(guān)重要。當(dāng)胎兒的肌肉發(fā)育受母畜的營養(yǎng)狀態(tài)影響時(shí)，這甚至在胚胎發(fā)育期間以及之后的階段中可反映出來。母豬圍產(chǎn)期的營養(yǎng)和它的身體狀況會(huì)影響分娩過程和初乳的生產(chǎn)。反過來，這可以為剛出生動(dòng)物的生長提供最佳的生長條件。

在仔豬生命的頭幾天，胃和腸道快速增長。為了支持該生理過程，母豬的初乳和早期營養(yǎng)在促進(jìn)所需要的腸道發(fā)育上必不可少。此外，斷奶前的添加劑可誘導(dǎo)消化系統(tǒng)的快速成熟，以便為仔豬的更快速和更健康生長做好準(zhǔn)備。

在早期生命中，新生仔豬的腸道和其相關(guān)的淋巴組織所擁有的與免疫相關(guān)的細(xì)胞非常少。最初，它們只有通過母乳提供的母體免疫力受到保護(hù)，斷奶時(shí)其免疫系統(tǒng)的發(fā)育尚不成熟。因此，突然去除母體保護(hù)，加上應(yīng)激和感染壓的影響，會(huì)導(dǎo)致免疫空白。通過添加功能性營養(yǎng)物質(zhì)，幼齡仔豬的免疫系統(tǒng)可以得到加強(qiáng)以順利渡過這一階段，同時(shí)可減少對抗生素干預(yù)的需要，使豬調(diào)用全部的能量和養(yǎng)分用于生長。

由Trouw營養(yǎng)公司進(jìn)行的試驗(yàn)表明，豬早期的營養(yǎng)會(huì)影響其總體的生產(chǎn)性能。在出生后頭兩周除了母乳以外通過提供代乳品和高質(zhì)量的日糧直至6周齡，豬可以獲得短期、中期和長期的益處。豬在保育階段結(jié)束時(shí)可獲得較大的體重，優(yōu)勢可保持到出欄；豬群更均勻，且達(dá)到屠宰體重的天數(shù)減少，胴體質(zhì)量較高。體重輕的豬更容易患病和發(fā)生早期死亡，這些仔豬特別容易從此策略中受益，并會(huì)擁有較高的群內(nèi)均勻度。對豬場經(jīng)濟(jì)的影響非常明顯，因?yàn)樗梢詭砀叩漠a(chǎn)量，每平方米生產(chǎn)更多 的肉。

6 家禽生產(chǎn)性能的突破

在家禽方面，出殼時(shí)間和開食時(shí)間上的多變意味著會(huì)經(jīng)常錯(cuò)過那些重要的營養(yǎng)時(shí)段，損害雛雞的生長。雖然第一次采食飼料是在肉雞場，但到達(dá)雞場的路程可能會(huì)很長，這種所謂的1日齡雛雞實(shí)際上在第3天飼喂。

Trouw營養(yǎng)公司研發(fā)部正在研發(fā)各種營養(yǎng)策略，以便在最早階段開始改善雛雞的生產(chǎn)性能。在孵化場，研究表明在出殼后立即開食可以促進(jìn)組織的發(fā)育（如胃腸道和免疫系統(tǒng)的發(fā)育）。圖2、圖3顯示了各種飼喂策略對新出殼雛雞的影響結(jié)果。

7 結(jié)語

雖然代謝程序化和作為其基礎(chǔ)的表觀遺傳修飾成為科學(xué)知識的一部分已經(jīng)有了幾個(gè)年頭，但是直到現(xiàn)在它才開始在食品生產(chǎn)用動(dòng)物的生產(chǎn)性能方面有了實(shí)際和廣泛的應(yīng)用。但就畜牧專業(yè)人員而言，代謝程序化需要另一個(gè)層面的修飾。他們必須改變他們的技術(shù)、農(nóng)場管理規(guī)范、后勤保障和經(jīng)濟(jì)以適應(yīng)新的指導(dǎo)原則——早期營養(yǎng)上的任何損害最終會(huì)影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。