日前,2024年湖北省科技獎結(jié)果揭曉,武漢輕工大學(xué)副校長、教授侯永清主持的“豬禽腸道健康營養(yǎng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目獲湖北省科技進步一等獎。
侯永清教授。武漢輕工大學(xué)供圖
28年潛心飼料替抗研究
腸道是營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場所,也是機體最大的免疫器官。早些年,抗生素因能有效提升腸道健康、改善畜禽的生產(chǎn)性能而被廣泛添加于飼料中。
由于抗生素的使用帶來的耐藥性、抗生素殘留等問題對人體健康產(chǎn)生的潛在危害,飼料減抗禁抗成為全球趨勢,通過營養(yǎng)調(diào)控動物腸道健康替代抗生素的使用成為行業(yè)共識。功能性脂類、天然植物活性成分、益生菌、功能性氨基酸等飼用抗生素替代方案進入行業(yè)視野。
1996年,緊跟動物營養(yǎng)與腸道健康研究前沿的侯永清敏銳捕捉到飼料替抗這一方向,開始圍繞豬禽腸道損傷評價方法創(chuàng)新、營養(yǎng)調(diào)控機制解析及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)建、新型飼料添加劑和飼料產(chǎn)品創(chuàng)制等,開展飼料替抗技術(shù)攻關(guān)和成果集成應(yīng)用研究。
“大部分時間都在進行功能性物質(zhì)篩選和動物試驗”侯永清表示,為了最終篩選出有效、穩(wěn)定、安全的腸道功能營養(yǎng)調(diào)控劑,項目需要對上百種潛在的功能性物質(zhì)逐一進行反復(fù)試驗,經(jīng)常工作到凌晨一兩點,早上7點左右又一頭扎進實驗室。
基于在飼料替抗領(lǐng)域的潛心耕耘,侯永清榮獲國家科技進步獎二等獎1項、湖北省技術(shù)發(fā)明獎一等獎1項、湖北省科技進步獎一等獎2項、湖南省科技進步獎一等獎1項、湖北省科技進步獎二等獎3項和三等獎2項等獎項,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊及會議上發(fā)表論文300余篇,其中SCI收錄論文170余篇(H指數(shù)53),主編著作2部,參編7部,獲國家發(fā)明專利43項,完成省部級鑒定(評價)成果12項。
獲省唯一的國家飼料添加劑新產(chǎn)品證書
在研究飼料酸化劑、中草藥等抗生素替代品后,2002年,從三丁酸甘油酯有利于結(jié)腸健康等醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用得到啟發(fā),侯永清開始研究三丁酸甘油酯在飼料中的運用。
三丁酸甘油酯是一種功能性脂類,其天然存在于動物奶水中。通過分子機理等研究,團隊發(fā)現(xiàn)三丁酸甘油酯在畜禽生產(chǎn)中能夠快速為腸粘膜供能,促進腸粘膜發(fā)育,修復(fù)損傷,改善腸道健康,從而降低畜禽腹瀉、提高動物的生產(chǎn)性能和存活率。
2003年,侯永清申請三丁酸甘油酯作為飼料添加劑應(yīng)用的發(fā)明專利,將三丁酸甘油酯(速能)引入飼料行業(yè)。2005年,獲批速能注冊商標(biāo)。
2022年,三丁酸甘油酯獲批國家新飼料添加劑證書,為湖北省迄今為止獲得的唯一一項飼料添加劑新產(chǎn)品證書,此時距離侯永清開始研究三丁酸甘油酯已有20年。
“這期間最難的是提高三丁酸甘油酯的純度”侯永清表示,因為有堅實的理論支撐、自主知識產(chǎn)權(quán)和良好的應(yīng)用前景,他一直牢牢攥住三丁酸甘油酯這個產(chǎn)品,不斷探索新型酯化工藝,最終成功地將其純度從95%提高到99%。“三丁酸甘油酯的有效性、穩(wěn)定性和安全性更優(yōu),技術(shù)創(chuàng)新性明顯,是‘豬禽腸道健康營養(yǎng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用’項目中最具代表性成果之一。”侯永清說。
此次獲省科技進步一等獎項目“豬禽腸道健康營養(yǎng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”針對豬禽腸道損傷引起的產(chǎn)業(yè)問題,率先構(gòu)建了豬禽腸道損傷模型,發(fā)明了腸道損傷評價方法,探明了腸道損傷營養(yǎng)調(diào)控關(guān)鍵靶點,建立了功能性物質(zhì)體外快速篩選模型,發(fā)掘了功能類脂類、植物活性成分類新型腸道功能營養(yǎng)調(diào)控劑22種,研發(fā)了36個高新技術(shù)產(chǎn)品、名牌產(chǎn)品。
相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明,與傳統(tǒng)產(chǎn)品比較,本項目產(chǎn)品提高豬禽平均日增重7.6%~13.8%,降低料重比6.1%~10.1%和腹瀉率31%~52%,養(yǎng)殖場減少抗菌藥使用量20%~50%,包含三丁酸甘油酯在內(nèi)的飼用中短鏈脂肪酸酯等產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代率達到60%,市場占有率達到30%,并銷往全球80多個國家和地區(qū),顯著提高了生豬和家禽養(yǎng)殖效益,推動了飼料產(chǎn)業(yè)升級和養(yǎng)殖“減抗”。
持續(xù)學(xué)習(xí)新技術(shù)新方法
“侯教授是一個‘技術(shù)迷’,像多組學(xué)技術(shù)、AI工具等學(xué)得比我們快、懂得比我們多。”說起對侯永清教授的印象,項目團隊青年教師郭雙雙娓娓道來,侯教授喜歡學(xué)習(xí)搗鼓這些東西,經(jīng)常會在組會或者工作群里跟老師們分享。
同樣作為團隊成員的王蕾曾是侯永清的一名碩士研究生。她講述了一件讓她深受觸動的事情:“當(dāng)時身為動物科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院院長的侯老師要去日本做訪問學(xué)者,侯老師把我叫到實驗室,一邊做實驗一邊向我詢問各類實驗細節(jié),還將實驗步驟、注意事項等一一記錄在筆記本上,特別認真。”
“培養(yǎng)良好的創(chuàng)新思維能力”“將科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合”“日積月累,必有所獲”對在科研中遇到瓶頸,感到迷茫、焦慮的青年教師,侯永清給出了自己的期許和建議。
截至目前,全世界范圍內(nèi)仍然沒有找到在功效和成本上完全可以媲美抗生素的物質(zhì)。侯永清表示,“下一步,希望能在營養(yǎng)調(diào)控改善腸道健康領(lǐng)域獲得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),取得更多的技術(shù)突破。”
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