奶牛营养调控机理与高产关键技术攻关.docx

1、奶牛营养调控机理与高产关键技术攻关计划类别 重大项目项目编号 哈 尔 滨 市 科 学 技 术 计 划 项 目申 请 报 告项目名称奶牛营养调控机理与高产关键技术攻关 申请单位 （盖章）单位代码单位地址 邮 编 负 责 人项目负责人 电 话 主管部门（盖章） 哈尔滨市科学技术局二00二年九月六日哈尔滨市科学技术计划项目简表项目名称（20个汉字）奶牛营养调控机理与高产关键技术攻关项目内容摘要（用途、性能、技术水平）本项目将针对制约我国奶牛发展的重大障碍因素，围绕营养调控与饲养管理等重要关键技术进行攻关。攻关内容主要包括：奶牛瘤胃发酵优化与定向调控技术、过瘤胃营养素调控技术；奶牛乳腺养分合成机制以及

2、提高乳腺养分合成效率、改善牛奶品质的营养调控技术；奶牛精料补充料及添加剂加工技术，开发新型安全饲料和饲料添加剂；高产奶牛全混合日粮（TMR）配制技术及生产工艺。通过本项目的实施，使犊牛和育成牛生长速度提高10%；奶牛产奶量提高6-12%；乳脂率提高6-10%；饲料效率提高6-10%；劳动生产率提高20-30%；饲料成本降低10%左右。总体上构建我国奶业科技创新体系与产业化生产模式，提升我国奶牛饲养科技创新能力，整体研究达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。项目申请单位概况职工总数1748 人技术人员数865 人中高级技术人员数621 人固定资产值原万元净万元流动资金万元上年总产值（当年价）万

3、元上年销售收入万元上年利税总额万元上年创外汇万美元开户银行帐号性质规模归属其它特征1全民所有制企业2集体所有制企业3民办企业4中外合资5大专院校6中直科研院所7省属科研院所8市属科研院所9其它 5 1大型企业2中型企业3小型企业4国家或部委重点院（校）所5地方重点院（校）所6其它51中直属2省属3市属4地、县属5其它上级主管部门名称：2由国家有关部门认定：1国家一级企业2国家二级企业3出口产品基地4国家重点实验室5国家重点检测中心6高新技术企业7其它7 一、项目研究开发的目的、意义牛奶营养丰富，富含氨基酸、脂肪酸、矿物盐、维生素、酶等多种营养素，是国际公认的“最完善的食品”。每500ml牛奶所

4、含的营养物质，能满足人体每天50%的动物蛋白质、30%的热能和5%的钙需要量。世界卫生组织把人均奶产品消费量作为衡量一个国家和地区人民生活水平的主要指标。日本战后实施的“一杯牛奶强大一个民族”的行动现已被许多国家所效仿。目前，我国奶产品的年人均占有量仅约7kg，大大低于100kg的世界平均水平，与欧洲319kg、澳州381kg的发展水平相距甚远，与发展中国家的近50kg也相差7倍多。我国奶牛现存栏480多万头，奶产品产值在农业总产值中比重仅为3%，在全国范围内出现了奶牛牛源供不应求、奶源普遍紧张的现象。而在发达国家的农业总产值中，奶业产值平均占到20%以上，其中英国达到40%。法国的国民经济总

5、产值中，奶业的比重高达8%。而汽车工业仅为6%。在国内肉、蛋市场消费趋于饱和的情况下，乳业存在广阔的市场前景，孕育着极大的产业潜力。据国家统计局的资料表明，2000年我国农民养猪头均获利80元，饲养蛋鸡仅有微利，而饲养奶牛头均获利3500元。目前我国从中央、地方到农户，三力合一，发展奶业积极性高涨，已将其作为发展畜牧业、调整农业结构，增加农民收入的主要措施。奶牛业成为新时期我国农业及农村经济新的增长点及支柱产业。国家实施了 “学生饮用奶计划”。黑龙江省也把“奶业振兴计划”作为农村经济振兴的切入点和首选项目。我国奶业起步较晚，其跨越性发展面临着许多技术因素的制约，主要是奶牛的单产水平和原料奶的质

6、量低。目前我国成年奶牛的年平均产奶量约为3500kg/头，远低于世界5500kg的水平；生产的原料奶在乳蛋白率、乳脂率等营养指标以及细菌含量、抗生素残留量的卫生安全指标方面，与国外先进水平尚有较大差距。优质饲料生产技术薄弱、奶牛饲料结构不合理是其中重要原因之一。国内关于奶牛饲养、营养及调控技术方面的研究甚少，大多技术是从国外照搬而来。由于品种、环境不同以及技术壁垒等原因导致我国奶牛饲养水平较低，奶牛集约化饲养程度不高，至今仍以农户分散养殖为主（占80%），因此急需对奶牛饲养重大关键技术进行攻关，并与产业化示范相结合，突破制约我国奶业发展的关键技术瓶颈，构筑我国奶业科技创新体系。饲料是饲养奶牛的

7、物质基础，饲料问题不解决，发展奶牛是不可能的。在加入WTO后中国乳业融入国际市场成必然趋势之际，我省实施“奶业振兴计划”明智壮举之时，对奶牛饲养、营养及调控技术进行系统攻关是迫切之举，才能使我省作为奶牛大省在国家畜牧业发展中发挥支柱和示范作用。二、国内外相关行业现状和发展趋势科学的营养调控、良好的饲养管理和有效的防病治病是影响奶牛业生产效率的三大因素，优质高产奶牛群最大生产潜力的发挥与之关系密切。饲料是奶牛的物质基础，占牛奶生产成本的70%，营养调控技术是提高饲料利用效率，降低奶牛养殖成本的关键。因此，美国、英国、澳大利亚、以色列等奶业发达国家十分重视奶牛营养研究与饲料高效利用技术开发。美国的

8、奶牛饲养标准每5年更新一版，到2001年已经出版7版，标准集成了研究成果，指导了奶牛生产。近年来又在奶牛小肠可吸收蛋白质需要量、理想氨基酸模型、饲料营养评价体系、瘤胃发酵调控等研究领域取得最新进展，并开发了阶段饲养、高产奶牛特殊饲养、犊牛培育、抗应激、饲料加工、全混合日粮饲养等新技术。这些新成果、新技术的应用极大地提高了奶牛饲养的效率。营养研究的深入为欧美发达国家奶牛配合饲料工业的发展提供技术支撑，奶牛配合饲料产量一般占到全国配合饲料总产量的30%以上，为奶牛业高产、高效和优质生产提供了强大的物质保障。以色列20世纪90年代推出了奶牛全混合日粮饲养技术体系，使全国奶牛的产奶量提高30%以上，以

9、色列已经成为目前世界上奶牛单产最高的国家。进入新世纪后，奶牛饲料安全保证技术成为奶牛饲养所关注的首要问题，也是保证牛奶安全无害的屏障。为了控制疯牛病传播，2001年欧盟已经全面禁止在奶牛饲料中使用骨粉和肉骨粉，开始建立饲料安全技术体系。韩国为了控制口蹄疫疾病，全面停止从国外进口青粗饲料。奶牛营养、饲料安全高效利用和饲养管理3个方面研究与技术的发展，已经成为发达国家奶业提高生产水平和劳动效率，始终处于世界领先地位的重要支撑。我国奶牛营养与饲料的研究与开发近20年来进步很快，在秸秆氨化技术及综合配套技术、奶牛综合养殖技术、奶牛添加剂（脲酶抑制剂）、反刍动物饲料营养价值评定方面等方面取得了部分成果。

10、但这些成果远远不能满足奶业发展的需要。目前我国使用的奶牛饲养标准制订80年代初期，仍然使用传统的可消化粗蛋白体系，在饲料营养价值评定方面，尚未涉及氨基酸、微量元素、维生素等关键养分。在奶牛饲料利用方面，资源利用不合理，加工调制技术储备不足。在我国配合饲料中，用于奶牛养殖的专用饲料很少，所占份额不足4%。绝大部分农区养牛户仍然是低水平粗放饲养，奶牛生产水平很低。奶牛科技发展滞后，导致生产效率很低，目前我国规模奶牛场人均饲养奶牛场人均饲养奶牛不超过20头，料奶比仅为1:2左右，奶牛的营养代谢病发病率居高不下，成年奶牛淘汰率偏高。此外我国对饲料安全利用技术研究不够，直接影响奶品安全的保障。三、研究（

11、制）内容和方法、技术路线（工艺、流程）及进度 针对我国奶牛营养与饲料研究相对滞后、奶牛饲料工艺陈旧、饲料资源利用不合理等问题，拟开展奶牛营养调控与评价、饲养工艺和饲料加工等领域的研究，与产业化示范区建设结合，成果及时推广。主要内容如下：（一）奶牛瘤胃发酵优化与定向调控技术、过瘤胃营养素调控技术1、具体研究内容1）瘤胃pH控制技术。研究pH变动规律及其控制措施。2）外源微生物制剂与瘤胃微生物发酵。3）研制新型反刍动物专用外源酶制剂与酵母培养物，提高对瘤胃微生物发酵的调控效果。4）过瘤胃营养素调控技术。5）探讨过瘤胃氨基酸与过瘤胃脂肪复合生产技术。研究整粒大豆适宜的热处理条件。研制过瘤胃蛋白酶制剂

12、。2、研究方法与技术路线1）瘤胃pH控制技术pH是影响瘤胃纤维分解型微生物增殖与分解活性最主要的瘤胃内环境因素之一。不同的粗饲料具有不同的瘤胃pH缓冲能力。首先摸清秸秆、干草与青贮分别为主体粗料饲喂下，瘤胃pH的变动规律。其次、把握在精饲料的不同加工粒度（粗粉碎vs细粉碎）与饲喂形态（粉料 vs颗粒）下、pH变动幅度的差异。在此基础上、针对不同日粮类型，研制出复合的定量释放缓冲剂。 载体 Na2CO3-NaHCO3，MgO 包埋2）外源微生物制剂与瘤胃微生物发酵A、外源酶制剂：筛选出具有不同酶活特点的菌株（高纤维酶活性，低蛋白酶活性为其共性），分析其对瘤胃发酵的影响。利用有氧液态发酵技术生产反

13、刍动物专用酶制剂。B、酵母培养物：筛选酵母菌、将具有协同作用的酵母菌组合在一起混合发酵。发酵工艺采取液态有氧与后续固态厌氧发酵相结合的方法。3）过瘤胃营养素调控技术A、过瘤胃氨基酸与过瘤胃脂肪复合生产：采取后者对前者的包埋技术降低生产成本。B、整粒热处理大豆：以尿酶活性与尿素N释放速度为指标探讨整粒大豆适宜的热处理温度与时间。使其作为一种天然的过瘤胃蛋白与过瘤胃脂肪得以充分利用。C、过瘤胃蛋白酶制剂：利用包埋技术生产过瘤胃蛋白酶制剂，提高蛋白质的消化利用率。（二）奶牛乳腺养分合成机制以及提高乳腺养分合成效率、改善牛奶品质的营养调控技术1、具体研究内容1）利用基因工程技术结合同位素示踪技术，通过

14、对奶牛乳腺腺泡和细小乳导管分泌上皮细胞的相关酶RNA和DNA含量变化的分析，结合血清中相关酶和营养物质含量、乳中各种营养成分含量，研究乳蛋白、乳脂肪、乳糖合成的分子机制； 2）研究饲喂不同水平的各种营养物质对乳腺细胞中相关酶DNA、RNA含量的影响，对乳腺细胞中各种酶活性的影响，对乳中乳脂、乳蛋白和乳糖等营养成分合成效率的影响，发现提高乳腺乳蛋白、乳脂肪和乳糖合成效率的营养调控技术；3）研究不同碳水化合物来源（粗纤维、淀粉）和不同碳水化合物水平对瘤胃pH、乙酸、丙酸含量及比例、对乳腺中DNA含量的影响、对乳中乳脂、乳蛋白含量及组成影响，从而提高牛奶中营养物质含量；4）研究不同蛋白质来源（真蛋白

15、、非蛋白氮）、不同蛋白质水平对瘤胃pH、乙酸、丙酸含量及比例、过瘤胃蛋白数量、对乳腺中DNA含量的影响、对乳中营养物质合成效率、营养物质含量、组成的影响，从而提高牛奶中营养物质含量；5）研究不同脂肪形式、不同脂肪水平对瘤胃pH、乙酸、丙酸含量及比例、对乳腺中DNA含量的影响、对乳中营养物质合成效率、含量和脂肪酸组成，通过研究使乳中饱和脂肪酸含量降低，共轭亚油酸含量提高；研究不同饲料添加剂（营养性和非营养性）对瘤胃pH、乙酸、丙酸含量及比例，对乳脂和乳蛋白合成效率、含量及组成影响的研究，从而提高牛奶中乳脂含量和乳蛋白含量；6）通过以上研究，采用回归分析的方法，提出改善牛奶质量的关键营养调控技术一套，通过该技术的应用，可使乳脂饱和脂肪酸含量降低5个百分点，共轭亚油酸含量提高2倍以上。2、研究方法与技术路线通过生物工程技术结合同位素示踪技术，从分子水平阐明乳中各种营养物质的合成机制，同时对不同水平的粗蛋白、粗脂