導語：“創新、變革、破局”，進入新時代，為進一步深化“三個面向”，推進動物營養學術交流，助力青年人才成長，“頤和青年獎”活動應運而生，來自農業農村部動物營養與飼料學科群重點實驗室下屬27個成員單位的青年學者們將向行業一一呈現他們近幾年來的重大研究成果。他們的努力、付出和收穫將是新時代動物營養人不斷開拓創新的完美詮釋！
陳亮博士
農業農村部動物營養與飼料學
重點實驗室推薦青年學者
個人簡介
陳亮，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所副研究員，動物營養學國家重點實驗室辦公室主任，主要從事豬碳水化合物營養與飼料安全評價研究工作。2013年獲中國農業科學院博士學位；主持和執行國家自然科學基金、農業基礎性長期性研究任務、轉基因重大專項任務、十三五國家重點研發計劃項目首席助理。獲2018年安徽省科技進步獎；2017年天津市科技進步二等獎；2016-2017年度神農中華農業科技獎-優秀創新團隊獎；2014年度中國農業科學院優秀博士後；2014年度中國畜牧獸醫學會動物營養學分會中國青年學者獎；2013年度全國博士生學術論壇學術創新獎。授權發明專利4項；共發表論文56篇，其中第一或通訊作者發表SCI論文16篇（JCR一區SCI論文13篇，國際權威Top雜誌 J Animal Sci 3篇）。美國ASAS-CSAS、ASMS會員，擔任JAS、JSFA、CJAS等學術期刊審稿專家。
成果概述
近五年，主持和執行國家自然科學基金、轉基因重大專項任務、農業基礎性長期性研究任務等國家級任務，十三五國家重點研發計劃項目首席助理。共發表論文56篇，其中第一或通訊作者發表SCI論文16篇（JCR一區SCI論文13篇，國際權威Top雜誌 J Animal Sci 3篇）；授權發明專利4項；獲2016-2017年度神農中華農業科技獎-優秀創新團隊獎、2017年天津市科技進步二等獎、2018年安徽省科技進步獎、2014年中國農業科學院優秀博士後、2014年度中國畜牧獸醫學會動物營養學分會中國青年學者獎。代表性成果如下：
1. 建立飼料原料碳水化合物組分剖析方法，揭示飼糧纖維的物化特性對養分消解規律和腸道健康的作用。建立乙酸酐衍生化氣相色譜法測定飼料原料碳水化合物組分的方法，剖析飼料原料樣品的碳水化合物組分含量，豐富飼料原料成分數據庫。系統揭示飼糧纖維類型和水平對生長育肥豬飼糧養分的消化、降解和發酵特性，建立纖維飼料原料評定方法，發現飼糧纖維的溶解性、黏性、發酵性等特性對飼料養分消化率和流量的影響規律，揭示苜蓿纖維、低聚寡糖調控仔豬腸道菌群及促進腸道健康的作用。成果發表在J Anim Sci、Animal、Livest Sci等期刊，申獲發明專利2項，獲2017年天津市科技進步二等獎。
2. 創建飼糧非澱粉多糖酶譜篩選平臺，以“測土施肥”原理，為不同類型豬禽飼糧“量身定製”非澱粉多糖酶。利用體外模擬消化方法，篩選豬禽飼糧的最優非澱粉多糖酶譜組合，建立了豬禽飼料非澱粉多糖酶篩選體外模擬方法及操作規程，以“測土施肥”原理，為不同類型豬禽飼糧“量身定製”非澱粉多糖酶譜，提升豬禽飼糧養分消化、改善動物腸道健康和減少舍內氣體排放。申獲發明專利3項。J Anim Sci專家認為：“酶製劑快速篩選方法新穎，可為畜禽業不斷尋求新的酶產品改善動物生產提供重要的實用工具”。成果獲2018年安徽省科技進步獎。
3. 建立轉基因生物及其產品飼用安全性評價技術體系，制定轉基因生物及產品飼用安全評價標準規程填補國內空白。利用白來航純系雞和五指山小型豬作為模式動物，通過長期多代試驗，系統研究了轉基因作物的飼用安全性；建立了轉基因生物及其產品飼用安全性評價體系，制訂轉基因生物及其產品飼用安全性評價標準，填補國內空白。成果發表在Microorganisms、J Sci Food Agr、Animal、中國農業科學等期刊；申請發明專利2項。
成果代表性論文
1、黏性和發酵性非澱粉多糖影響生長豬腸道養分流量和後腸發酵
Liang Chen, Lixiang Gao, Qinghua Huang, Ruqing Zhong, Lilan Zhang, Xiangfang Tang, and Hongfu Zhang. Viscous and fermentable non-starch polysaccharides affect intestinal nutrient and energy flow, and hindgut fermentation in growing pigs. Journal of Animal Science. 2017,95(11):5054-5063.
摘要：本研究旨在分析黏性和發酵性非澱粉多糖（NSP）對生長豬腸道養分流量和後腸發酵的影響作用。試驗一將回腸末端安裝T-型瘻管豬分別飼餵玉米澱粉無氮飼糧（CST）、5%菊粉飼糧（INU）、5%羧甲基纖維素鈉飼糧（CMC）、5%微晶纖維素鈉飼糧（MCC）、5% Solkafloc纖維素飼糧（SFC）。結果表明：MCC和SFC飼糧幹物質和總能表觀迴腸消化率高於INU和CMC飼糧（P<0.05）。CST和INU飼糧的幹物質、總碳水化合物和總能表觀全腸消化率（ATTD）和消化能高於CMC、MCC和SFC飼糧（P<0.01）。INU飼糧的幹物質、總碳水化合物和總能後腸發酵高於其他飼糧（P<0.05）。CMC飼糧的His、Ile、Leu、Met、Thr、Val和總必需氨基酸內源損失高於其他飼糧（P<0.05）。試驗二按照有重複3×3拉丁方試驗設計，將回腸末端安裝T-型瘻管豬分別飼餵玉米-豆粕對照飼糧、5%菊粉飼糧（INU）、5%羧甲基纖維素鈉飼糧（CMC）。CMC飼糧Ala、Arg、Asp、Cys、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Phe、Ser、Thr和Val標準化迴腸消化率高於其他飼糧（P<0.05）。添加5%INU和CMC飼糧降低阿拉伯木聚糖、不溶性和總非澱粉多糖迴腸消化率（P<0.01）。CMC飼糧NSP、纖維素的全腸消化率和NSP、β-葡聚糖、纖維素的後腸消失率低於其他飼糧（P<0.01）。添加5%INU飼糧增加不溶性和總非澱粉多糖後腸發酵（P<0.01）。
綜上所述，NSP黏性和發酵性等不同來源的NSP將影響養分消化和後腸發酵作用。在玉米豆粕飼糧中添加5%INU降低NSP組分的迴腸消化率和增加總NSP後腸發酵；相反地，添加5%CMC增加飼糧迴腸氨基酸消化和降低NSP組分後腸發酵。羧甲基纖維素鈉飼糧不推薦作為評價飼料標準化迴腸氨基酸消化率的纖維來源。
關鍵詞：氨基酸；消化率；發酵率；黏性；非澱粉多糖；豬
2、單胃動物仿生消化系統預測生長豬飼料原料的消化能值
Liang Chen, Lixiang Gao, Qinghua Huang, Qingping Lu, Renan Sa, Hongfu Zhang. Prediction of digestible energy of feed ingredients for growing pigs using a computer-controlled simulated digestion system, Journal of Animal Science. 2014, 92:3876–3883.
摘要：本研究旨在使用單胃動物仿生消化系統模擬生長豬飼料原料的消化過程，並使用飼料原料的體外消化能值預測動物試驗法測定的體內消化能值（DE）。試驗選取了6種常用生長豬飼料原料，粗蛋白質和總能含量範圍分別為9.9~50.9%和4,493~4,841kcal/kg（幹物質基礎）。根據被測飼料的營養特性分別配置2種基礎日糧（粗白質含量分別為12.5和20.0%），玉米、小麥、麩皮飼料原料按20%的比例替代粗白質含量20%的基礎日糧並配製成3種試驗日糧；豆粕、菜粕、棉粕飼料原料按20%的比例替代粗白質含量12.5%的基礎日糧並配製成3種試驗日糧。將24頭生長豬隨機分成8個處理，每個處理3個重複，試驗分兩期進行，測定日糧的DE，並套算出6種飼料原料的消化能值。並利用單胃動物仿生消化系統模擬生長豬飼料原料的消化過程，測試6種飼料原料的體外消化能，比較分析體內和體外消化能值的相關性和變異性。
結果表明：1）飼料原料化學成分預測DE含量為：DE (kcal/kg) = 4,186 + 0.06 × 粗蛋白質 + 79.33 × 粗脂肪 – 14.57 × 中性洗滌纖維 – 47.99 × 酸性洗滌纖維 （ R 2 = 0.995, RSD = 89.5 kcal/kg, CV = 2.4%, P = 0.10）。2）單胃動物仿生消化系統測試的飼料原料的體外消化能值含量範圍：2,289~3,724 kcal/kg，並與體內消化能值具有較高的相關性（ R 2 = 0.91, RSD = 193 kcal/kg, CV = 5.2%，P < 0. 01）。飼料原料的體外消化能值的變異係數也低於體內消化能值的變異係數。
由此可見，單胃動物仿生消化系統測試飼料原料的體外消化能值具有較高的精度和可重複性，可用於預測生長豬飼料原料的消化能值。
關鍵詞：消化能；飼料原料；體外法；豬；單胃動物仿生消化系統
3、不同苜蓿纖維對生長豬腸道養分和能量流量及後腸發酵的影響
Liang Chen, Hongfu Zhang, Lixiang Gao, Feng Zhao, Qingping Lu, Renna Sa. Effect of graded levels of fiber from alfalfa meal on intestinal nutrient and energy flow, and hindgut fermentation in growing pig. Journal of Animal Science. 2013, 91:4757–4764.
摘要：本研究旨在測定日糧苜蓿纖維水平和收集期對生長豬養分流量和後腸發酵的影響。在迴腸末端安裝T-型瘻管的24頭雜交公豬（體重為21.4±1.5kg）隨機分成4個處理，每個處理6個重複，每個重複1頭豬。豬隻分別飼餵對照日糧或5%，10%和20%的苜蓿日糧。分別進行2個10天的試驗。在收集1期和2期豬的體重分別為32.2 ± 2.4和37.7 ± 4.2 kg，結束體重為46.8 ± 4.0 kg。分別測定飼料養分和能量的表觀迴腸消化率（AID）和表觀消化道消化率（ATTD），以及迴腸食糜和糞樣的VFA含量。研究表明，5%苜蓿日糧不影響豬飼料養分的消化率（P>0.05）。隨著日糧的苜蓿含量增加，幹物質、有機物、碳水化合物和總能的AID、ATTD和後腸發酵線性減少（P<0.05），而幹物質、碳水化合物、酸性洗滌纖維和總能的養分流量則線性增加（P<0.05）。迴腸pH值和糞樣中的乙酸、丙酸、異丁酸和總VFA含量也線性增加（P < 0.01）。從第一試驗期到第二試驗期，日糧碳水化合物的全消化道消化率和後腸發酵均減少（P < 0.01），而回腸食糜中丙酸、異丁酸和總VFA含量則增加（P < 0.05）。多元線性迴歸分析表明，可溶性和不溶性纖維的攝入量有助於闡釋飼料NDF(93%),ADF (84%),總能(73%),幹物質(71%)和碳水化合物(62%)的主要變異性（P < 0.05）。綜上所述，5%苜蓿日糧不影響養分和能量的消化率。10天的收集期碳水化合物的流量減少，VFA含量隨著纖維水平和收集期的增加而增加。可溶和不溶性纖維成分對養分消化具有不同的作用，並有助於闡釋養分消化率的變異性。
關鍵詞：苜蓿；消化率；纖維；流量；養分；豬
發明專利
一種豬飼料非澱粉多糖酶譜的快速篩選方法ZL201510475017.7
非澱粉多糖酶提高畜禽飼料的能量效率不明顯，這與選擇的非澱粉多糖酶的作用效果與飼糧組成、酶的活性、酶譜配伍以及酶促反應環境密切相關。然而，飼料選擇的非澱粉多糖酶的類型和配伍等不確定性，導致目前普遍對酶的添加具有一定的盲目性和低效率性。
為了克服目前飼料中非澱粉多糖酶添加的盲目性，提高飼用酶製劑的功效，提供一種豬飼料非澱粉多糖酶譜的快速篩選方法，通過飼料非澱粉多糖組分分析技術和體外法模擬動物消化過程，使用飼料體外能值表徵非澱粉多糖酶的作用效果，快速獲取飼料最優的非澱粉多糖酶譜。
一種豬飼料非澱粉多糖酶譜的快速篩選方法，包括如下步驟：飼料非澱粉多糖組分的分析、非澱粉多糖酶類型和劑量的設定、飼料胃腸道模擬消化、非澱粉多糖酶譜的優化。本發明採用非澱粉多糖酶組分分析技術和體外模擬消化法，使用飼料體外能值表徵非澱粉多糖酶的作用效果，快速獲取飼料中添加的最優非澱粉多糖酶譜。
獲獎證書
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