动植物源性原料的营养价值和新型微生物发酵技术

　　动物源性食物是营养丰富的食品，提供大量高质量的蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质，这些是仅通过食用植物源性食物难以获得的。大量研究表明，动物源性食物提供了重要的营养，支持儿童的生长和发育，维持成年人的肌肉量，缓解老年人的肌肉减少症。动物源性食品在控制体重、预防贫血、增强锻炼者的肌肉和力量方面也发挥着重要作用。

　　尽管一些流行病学或观察性研究提出了动物源性食品可能增加患慢性疾病（包括心血管疾病和癌症）的风险的担忧，但其它流行病学和临床研究并不支持这些断言。由美国农业部和卫生与公众服务部发布的《2020-2025年美国人膳食指南》支持了动物源性食品在生命各个阶段的饮食中发挥的作用。瘦肉是高质量的蛋白质来源，营养丰富，热量低，因此在健康饮食中扮演着重要的角色。

　　2022, JAS, 100 (Issue Supplement_3): Pages 30–31

　　https://doi.org/10.1093/jas/skac247.058

　　在全球范围内，超过2亿儿童由于各种原因，特别是营养不足，经历身心发育不足。在低收入和中等收入国家（LMIC），隐性饥饿是一个普遍问题，即饮食中缺乏对身心发展必不可少的微量营养素。

　　与植物源食品相比，动物源食品（ASF）含有更高质量和更多生物可利用形式的一些必需微量营养素以及必需多不饱和脂肪酸和更高质量的蛋白质。由于这些宏观和微量营养素在儿童的认知和身体发育中起着至关重要的作用，ASF应成为儿童饮食的重要组成部分。研究已经证明，婴儿、儿童、孕妇和哺乳期妇女食用ASF有助于儿童的认知发展。然而，证据并不是结论性的，因为一些研究，特别是那些有混杂因素的研究，显示ASF的摄入和认知发展之间没有正相关关系。由于物流、方法和伦理上的困难，大多数检验ASF对认知发展影响的研究都是回顾性观察性的研究，无法有效分离混杂因素。要产生能够影响营养政策和指导方针的结论性证据，就需要进行大规模、受控的介入研究，最好是跨国家或跨文化的研究。遗憾的是，与世界卫生组织的建议相比，中低收入国家的人均ASF消费量，特别是婴儿、儿童和母亲的消费量非常低。其原因是多方面的、复杂的。首先是无法负担的问题，这在很大程度上是由于作为LMIC地区主要畜牧生产者的小农的畜牧生产率低。即使在ASF可买得起的情况下，仍存在许多社会经济、文化和宗教障碍，限制了儿童和妇女对ASF的消费。

　　为了防止LMIC地区儿童的认知障碍，需要采取协调一致的多部门方法。这些研究的目标应是提高LMIC地区的畜牧生产力，就饮食能够产生强有力的决断性的影响的证据，并提高人们对饮食中ASF的价值的认识。

　　2022，JAS，10（Issue Supplement_3）：Page 30

　　https://doi.org/10.1093/jas/skac247.057

　　豆粕（SBM）是养猪业中常见的植物性蛋白质来源。其粗蛋白质含量为44-50%。然而，抗营养因素的存在，如高分子量，难以消化的蛋白质，植酸和非淀粉多糖（NSP）限制了它在猪身上的使用。我们从不同来源筛选并鉴定了分泌纤维素酶、木聚糖酶和蛋白酶的菌株作为饲料发酵的候选菌株。进一步的研究表明，其中的少数能够分解大豆球蛋白和聚球蛋白，这是SBM中难以消化的主要蛋白质，经常导致单胃动物的肠道紊乱。

　　分子特征分析表明，分离株9是一个枯草芽孢杆菌（B. subtilis 9），与ATCC对照株和其它分离株相比，该菌株分泌高水平的纤维素酶、木聚糖酶和蛋白酶。其生长速度明显快于对照菌株。此外，它还能在不同浓度的盐和pH值下存活。当用于SBM发酵时，利用SDS-PAGE对发酵SBM进行蛋白质图谱分析，发现高分子量蛋白质显著减少，特别是大豆球蛋白和聚球蛋白，变成了小肽。在干物质基础上，发酵SBM的中性洗涤纤维（NDF）降低了34%；粗蛋白质含量由49%提高到57%。以发酵SBM为唯一粗蛋白质来源的日粮饲喂的猪只，其干物质、灰分、粗蛋白质、NDF和酸性洗涤纤维的表观回肠消化率（AID）与未发酵豆粕日粮组猪只相比，分别为80vs72%、56vs36%、84vs78%、71vs66%、62vs53%，显著高于对照组。此外，我们最近还探索了结合微生物种类提高饲料发酵效率的可能性，这种方法的效果将被讨论。

　　2022，JAS，10（Supplement_3）：October 2022, Page 76

　　https://doi.org/10.1093/jas/skac247.149

　　选用24头生长猪（PIC 337×1050, PIC Genus, Hendersonville, TN），初重33.09±1.33 kg，研究苯甲酸和益生菌对生长猪营养代谢和粪污气体排放的影响。根据体重将生长猪分组，放于代谢笼中饲养，随机分至4个日粮处理：基础对照组，低氮日粮组，苯甲酸组（基础日粮+0.3%苯甲酸），综合组（基础日粮+0.3%苯甲酸+0.025%益生菌）。第0-14天，猪饲喂同样的普通日粮，试验日粮饲喂2个阶段（第14-28天，第28-53天）。

　　试验由四个收集期组成，每个收集期分为两个阶段，分别收集样品检测气体排放和养分平衡。首先，粪污样品收集72个小时，每天两次，给尿液和粪便称重，检测尿液pH值。每阶段结束后，采集粪污样品，送到实验室检测气体排放。然后，收集96小时的尿液和粪便，检测养分消化率（全肠道表观消化率）和沉积。试验数据用SAS9.4进行分析，固定因子包括处理、收集期和区组。每头猪作为一个重复，P≤0.05为差异显著，0.10≥P＞0.05为有显著差异的趋势。

　　与低氮日粮组相比，苯甲酸组仔猪日增重最高（P=0.016），基础组和综合组日增重居中（P≥0.148）。各处理组之间干物质、总能、磷、粗蛋白的消化率没有显著差异（P≥0.093）。但是，与苯甲酸组相比，综合组猪对钙的消化率显著降低（P=0.012）。与基础组和综合组相比，苯甲酸组和低蛋白组的猪尿氮排放更少（P≤0.034），从而导致苯甲酸组比基础组猪沉积更多的蛋白（P=0.016）。此外，与其它两组相比，苯甲酸组和低蛋白组中粪污pH值更低，导致粪污排放的氨气更少。日粮处理对粪污硫化氢、甲烷、二氧化碳的排放没有显著影响。

　　总之，日粮中添加0.3%苯甲酸提高蛋白沉积，降低粪污pH，减少氨气的排放，这些结果与低蛋白组相似，但是苯甲酸还能提高猪的日增重。

　　2022. J. Anim. Sci. 100(11): skac296

　　DOI：https://doi.org/10.1093/jas/skac296

　　面向未来，春暖花开！

　　热应激猪日粮中添加高于需要量水平的DL蛋氨酸对肠道形态的影响

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