日前,2024年湖北省科技獎結果揭曉,武漢輕工大學副校長、教授侯永清主持的“豬禽腸道健康營養調控關鍵技術及應用”項目獲湖北省科技進步一等獎。
侯永清教授。武漢輕工大學供圖
28年潛心飼料替抗研究
腸道是營養物質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生的潛在危害,飼料減抗禁抗成為全球趨勢,通過營養調控動物腸道健康替代抗生素的使用成為行業共識。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視野。
1996年,緊跟動物營養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新、營養調控機制解析及關鍵技術創建、新型飼料添加劑和飼料產品創制等,開展飼料替抗技術攻關和成果集成應用研究。
“大部分時間都在進行功能性物質篩選和動物試驗”侯永清表示,為了最終篩選出有效、穩定、安全的腸道功能營養調控劑,項目需要對上百種潛在的功能性物質逐一進行反復試驗,經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、湖北省技術發明獎一等獎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,在國內外學術期刊及會議上發表論文300余篇,其中SCI收錄論文170余篇(H指數53),主編著作2部,參編7部,獲國家發明專利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腸健康等醫學上的應用得到啟發,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,團隊發現三丁酸甘油酯在畜禽生產中能夠快速為腸粘膜供能,促進腸粘膜發育,修復損傷,改善腸道健康,從而降低畜禽腹瀉、提高動物的生產性能和存活率。
2003年,侯永清申請三丁酸甘油酯作為飼料添加劑應用的發明專利,將三丁酸甘油酯(速能)引入飼料行業。2005年,獲批速能注冊商標。
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、自主知識產權和良好的應用前景,他一直牢牢攥住三丁酸甘油酯這個產品,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、穩定性和安全性更優,技術創新性明顯,是‘豬禽腸道健康營養調控關鍵技術及應用’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“豬禽腸道健康營養調控關鍵技術及應用”針對豬禽腸道損傷引起的產業問題,率先構建了豬禽腸道損傷模型,發明了腸道損傷評價方法,探明了腸道損傷營養調控關鍵靶點,建立了功能性物質體外快速篩選模型,發掘了功能類脂類、植物活性成分類新型腸道功能營養調控劑22種,研發了36個高新技術產品、名牌產品。
相關研究數據表明,與傳統產品比較,本項目產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%,養殖場減少抗菌藥使用量20%~50%,包含三丁酸甘油酯在內的飼用中短鏈脂肪酸酯等產品的國產化替代率達到60%,市場占有率達到30%,并銷往全球80多個國家和地區,顯著提高了生豬和家禽養殖效益,推動了飼料產業升級和養殖“減抗”。
持續學習新技術新方法
“侯教授是一個‘技術迷’,像多組學技術、AI工具等學得比我們快、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,侯教授喜歡學習搗鼓這些東西,經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:“當時身為動物科學與營養工程學院院長的侯老師要去日本做訪問學者,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,還將實驗步驟、注意事項等一一記錄在筆記本上,特別認真。”
“培養良好的創新思維能力”“將科技創新與產業創新深度融合”“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。侯永清表示,“下一步,希望能在營養調控改善腸道健康領域獲得重大科學發現,取得更多的技術突破。”
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