2022年7月15日，由国家肉羊产业技术体系、国家奶牛产业技术体系与内蒙古神州动物营养发展战略研究所联合主办、畜牧人网站承办的“第六届反刍动物技术创新技术发展论坛”在呼和浩特荣氏国际酒店隆重开幕。
15日上午内蒙古农牧业科学院卢德勋研究员受邀分享了“路在前方，探索动物健康和疾病的密码”主题报告。卢研究员的报告分为四个部分，分别为“从对动物营养学发展历史研究揭示学科体系创新的战略方向”、“对具有时代特征的健康营养理论的学说的深度思考”、“动物健康管理技术体系的实际应用”及“锲而不舍地探索动物健康和疾病的密码”。以下是畜牧人小编整理的报告内容。
1、从对动物营养学发展历史研究揭示学科体系创新的战略方向
1.1 动物营养学与人类营养学的关系
从科学发展史来看，人类营养学为动物（主要是农畜动物）营养学发展奠定了科学基础，并深刻影响着动物营养学发展进程，可以说是人类营养学“派生”了动物营养学。
1.2 传统动物营养学研究方向及缺陷
传统动物营养学的发展可以追溯到有近200年的历史。到20世纪30年代后期，动物营养学正式从相关学科中分离出来。1937年美国Maynard教授所著《动物营养学》，标志着这一学科最终形成完整的学科体系。传统动物营养学一直把重点放在保障养殖效益上，奠定了其“唯生产效益的决策观”。从发展的观点来看，传统动物营养学主要存在两大缺陷：
1）在动物营养需求量标准方面，未能全面考虑动物健康对营养素的需求。“唯生产效益的决策观”决定了动物营养需要包括两部分，即维持和生产。所推荐的营养需要量标准是在满足动物对维持健康最低需求的基础上，主要考虑能使动物达到一定生产水平的营养需要量。通常的做法是在某种营养素需要量平均值的基础上加一个安全系数即为该营养素需要量的推荐标准。这种做法的重要弊端在于：其一所谓“健康”并未将亚健康性质的健康问题考虑进去，也未就随着生产水平提高此类问题也会随之增加的现实考虑进去；其二对于至少2%或更多的高产动物的营养需要量显然低估了；其三这种做法往往忽略了营养对畜产品品质和养殖对环境影响。
卢教授提出，对于动物健康而言，任何一种营养素都应有三个量。第一是最基本的维持生命的量，第二是能够使机体达到比较健康的给量，第三是能够协助或者治疗疾病所需要的临床用量。
2）对动物健康关注，仅仅停留于营养缺乏或过多导致疾病的狭隘的观念上。仅关注日粮本身，对动物深层次代谢问题视而不见。生产实践中动物到底缺什么和缺多少养殖者一般很难能确切知悉，难以做到对症下药。营养供求实际上是一个动态过程，动物每天的营养需要受诸多因素影响。日粮类型、采食量、疾病状况以及外界环境变化的影响使我们根本无法准确知道动物的实时营养需求。在现代养殖业中，对动物健康维护和疾病预防是一个全球性的重大挑战。动物健康在很大程度上影响重要商品生产的供应、人类健康和国际经济的安全。卢老先生指出，营养不缺乏并不代表动物机体健康，动物无明显病状或生产性能正常也不代表动物一定处于最佳健康状况。
1.3 现代系统动物营养学（systems-nutrition of animals，SNA）
现代系统动物营养学观统筹动物饲料或日粮、营养、生产性能和疾病与健康几个方面，进行全方位决策。认为动物饲料或日粮不仅是关乎动物生产性能正常发挥的物质基础，更是维护动物健康的重要前提。饲料或日粮对动物健康具有双重影响，一方面它们是引发动物许多疾病的根本性原因，另一方面它们又是预防和治疗疾病不可或缺的技术手段。与传统动物营养学相比，系统营养学主要有以下创新点：
1）不仅要求满足动物机体全面、充足、平衡的基本营养素需求，要使无论外源还是内源、常量和微量基本营养素做到种类完备、数量充足、比例适当，充分发挥动物整体生理功能；而且要确保具有防御功能的微量营养素和超微量营养活性物质供给，以提升动物内外源防御功能。
2）动物健康营养理论和技术体系再一次印证了我国唐代医学大师孙思邈“药食同源”的理论，揭示出系统动物营养学在动物疾病防治中的特殊重要地位。
3）形成了一种多元决策观，即把养殖效益、动物健康、对环境的影响以及畜产品质和安全4个方面放在一起统筹考虑协调发展（四大饲养决策目标）。在这一多元决策观中，动物健康是基础，养殖效益、对环境的影响和畜产品品质和安全是关注的重点，关键在于统筹和协调，在确保动物健康的基础上，使养殖业其它3个方面获得优化发展。
1.4 SNA-动物健康营养理论和技术体系
从2014年起，卢老先生开始集中精力进行与动物健康有密切关系的饲料营养活性物质的研究，并在此基础上于2018年转入健康营养理论和技术方向的研究。2020年，卢老先生在动物营养学领域首次提出一个具有时代特征的动物健康营养的现代理念。这一理念的核心内容是由自由基稳衡态失衡主导的三方联动（氧化应激—炎症反应—免疫失衡）效应（也称为“杨氏联动效应”，纪念恩师杨胜教授），该体系还包括动物营养管理营养技术体系。
体系主要包括3方面的创新：
1）构建针对非传染性疾病,特别是亚健康态问题预防和干预的营养理论和技术核心内容；
2）建立饲料营养活性物质数据库和饲料活性物质组学产品应用技术体系；
3）构建健康养殖营养干预技术体系和“体系作战”成套技术运行模式。
卢老先生提出的健康营养理论技术体系，开创性地提出养殖业中普遍存在的多种动物疾病的深层次原因，实质上是对动物自我防御功能的干扰、偏离或侵坏，并对如何进行全方位营养干预，达到恢复和维护机体正常的自我防御功能，确保动物健康状况提出了一整套系统集成型“体系作战”的技术方案。该体系冲破传统动物营养学有关动物健康的理论和技术仅仅局限于营养缺乏或过多导致疾病这样一种十分狭隘的观念，是针对动物非传染性疾病致病的营养生理根本原因和机制制定营养干预措施，实现健康养殖的目标一个全新的营养学理念。
2、对具有时代特征的健康营养理论的学说的深度思考
2.1 SNA-动物健康营养理论体系
SNA-动物健康营养理论体系指出，自由基稳态失衡是动物机体深层次导致出现许多健康问题的根本性诱因，而氧化应激—炎症反应—免疫失衡三方联动效应是使机体健康问题恶化和纠正此类问题具有全局性影响的病理生理机制。大量研究证实，氧化应激与动物众多疾病相关（方允中等，2004；Lykkesfeldt等，2007）。卢老先生指出，我们不能仅仅去盯住诱发传染病的那些细菌和病毒本身，内因决定外因，动物自我防御功能干扰、偏离或侵坏往往为这些细菌和病毒的入侵和发展创造了条件；而要治愈这些传染病除了使用疫苗和其它治疗措施外，依据“杨氏联动效应”的理念，通过健康干预是确保动物康复最重要的、不可或缺的技术措施。恢复和维护机体正常的自我防御功能是确保动物健康状况的重中之重。SNA-动物健康营养理论体系开创性地提出养殖业中普遍存在的多种动物疾病的深层次原因实质是对动物自我防御功能的干扰、偏离或侵坏；回答了动物养殖中间两个基本问题之一，即疾病从那里来。
动物体内自由基的来源多种多样，且无时不在、无处不在。如正常或异常生理代谢、外界环境因素等均可产生自由基。自由基稳衡态失衡成为三方联动效应的主导主要理由包括：
1）全面认识氧的供应对维持动物生命活动的正面效应和负面效应。已知对于动物来说，氧的功能具有正面功能同时伴随有负面功能存在的特殊生理特性。动物体内自由基稳态失衡所以成为主导氧化应激-炎症反应-免疫功能失衡链三方联动效应的根本原因，首先是因为生命代谢过程中绝对离不开氧的供应，但是同时产生的活性氧对机体内关键大分子又有不良反应。一旦动物体内自由基稳衡态处于失衡状态，就会出现氧化应激。据报道，人体1小时可制造出1000亿个自由基，每天我们身体细胞至少会被自由基攻击73000次。
2）充分认识营养素是自由基产生的物质基础。机体内的ROS与RNS是氧代谢中以氧与氮为中心的自由基及其活性衍生物，它们在酶或非酶反应中产生时所需的物质均直接或间接来源于营养素。
3）充分认识自由基稳衡态失衡在三方联动效应中的重要位置。已知在产生三方联动效应的三个方面中间，炎症反应和免疫失衡与自由基稳态失衡存在有密切关联的联动效应，自由基稳态失衡在其中处于引爆源头点和决定联动效应的走向和最后结局的中心位置。
4）充分认识日粮营养供给状况与饲养技术在维持自由基稳衡态的重要作用。日粮营养素过剩、缺乏和不平衡均会导致代谢紊乱及自由基增多，使其稳衡态失衡。动物营养供给不当和饲养管理技术不科学通常是造成自由基稳态失衡的最重要原因。
2.2 “杨氏联动效应”的运行特征
2.2.1 两种运行模式
在养殖实践中，氧化应激和炎症通常是畜群出现健康问题的两个重要引爆点，其中氧化应激是源头引爆点。导致炎症损伤来自于外伤、感染、环境毒素或不良饲料；而引发氧化应激因素有外源性的和内源性，物理、化学、生物等因素均可引发氧化应激。依据这两个引爆点，杨氏联动效应呈现两种运行模式：一是由炎症反应引爆的联动效应模式；二是由氧化应激引爆的联动效应模式。卢教授指出，由自由基稳衡态失衡主导的三方联动效应链是一个闭合的路径圈，一个环节的诱因会引发整个链产生整体联动反应，甚至出现重叠反应，在干预失效后就会向有害健康的方向继续发展，直至诱发慢性疾患。
2.2.2 动态运行
动物机体从出生到死亡，通常要经历健康态—亚健康态—亚临床态—临床疾病四个过程。动物从健康状态发展到疾病状态是一个由量变到质变的动态过程，亚健康状态可以认为是两者间的过渡期，是一个特殊的短暂的阶段。这个阶段时间可长可短，可以发展为各种疾病，也可以用于干预处理得当恢复到健康状态。因此，在这个动态过程中，杨氏联动效应的运行也相应呈动态变化。
杨氏联动效应的三方联动效应链，具有共同的运作平台和相互密切联系的共同运行机制。其中，NF-kb信号通路是连接免疫系统和抗氧化的重要枢纽。NF-kb同时可以被多种病理因素激活，参与调控众多炎症因子基因表达，是多种促炎症基因转录的必需因子。而Nrf2-ARE 信号通路是机体抗氧化应激的主要承担者，是保护细胞免受外源性刺激和氧化损伤的主要信号通路。这两个信号通路是由自由基稳衡态失衡主导的三方联动效应链产生系统整体联动反应的分子机制。
2.3 SNA-动物健康营养技术体系
2.3.1 基本原则
SNA-动物健康营养技术体系的营养干预原则：
1）从源头抓起。预防、治疗与氧化应激、炎症和免疫功能失调有关动物健康问题必须从源头抓起，全面改善并增强机体自我防御功能，充分依赖复合抗氧化剂网络运作，全面消除氧化应激的危害，使动物远离疾病，实现健康养殖的可持续目标。
2）进行“体系作战”。改善并增强机体自我防御功能，预防、治疗与氧化应激、炎症和免疫功能失调有关的动物健康问题不能单打，必须根据由自由基稳衡态失衡主导的三方联动效应链的系统整体联动反应的学术观点，从抗氧化应激、抗炎和免疫调节三个方面整体运作，进行“体系作战”。
2.3.2 集成型干预技术体系
该体系主要包括4个方面的内容：
1）日粮营养供给技术干预。在坚持并充分调动动物营养自我调控功能和积极发挥内外源营养活性物质调节功能的前提下，通过日粮优化设计技术实施营养供给技术干预。
2）营养管理技术干预。通过营养管理技术实施包括营养健康管理技术在内的营养管理技术干预。
3）重点健康管理干预。在对动物健康状况进行全面、实时检测的基础上，科学地按照由自由基稳衡态（free radical homeostasis）失衡主导的三方联动效应科学理念重点对氧化应激—炎症—免疫功能失调链和肠道健康进行健康管理干预。
4）营养干预实行“体系”作战原则。利用营养工程技术的系统集成、动态优化技术特征对动物健康营养所涉及的营养策略进行实时预测和动态优化，进行“体系”作战，利用动物健康营养管理工程技术的“导弹智能化”动态优化功能达到精准营养干预效果。
3、动物健康管理技术体系的实际应用
3.1 动物健康管理与动物健康营养管理
动物健康管理是指对动物常见病及其风险因素进行定期检查、连续监测、评估与综合干预管理服务措施和过程，其目的在于以最小的投入获取最大的防治效果。动物健康管理是常见病防治中具有独特的、不可代替的重要地位和作用。它是实现预防为主、抗击疾病重心前移、推动动物健康管理由疾病治疗为主向预测干预为主转变的重要举措。以健康管理大数据为支撑，大力开展动物常见病重大问题科学研究和关键技术攻关，加快科研成果转化和干预实用技术的研发，推广常见病早期预防与风险筛查，以实现动物常见病早期发现、早期防治、早期康复的目标。动物健康管理的概念应根据人的健康管理的概念，从养殖业实际出发，从根本上改变以诊治为中心兽医服务模式转变为以个体和畜群健康为中心的健康管理模式上来。
卢老先生（2020，2021）提出的健康营养管理理论和技术体系是以动物健康为中心，而不是以疾病为中心，其根本目标在于维护健康状态，干预并改善亚健康状态，从而使动物群体中处于健康状态的比例增大，最大程度地促使亚健康向健康状态转化，减少疾病发生的风险。该体系作为健康营养干预和调控的对象和范围，以调动、激发和利用动物机体自我防御功能，充分挖掘动物机体的主观潜力作为健康营养干预和调控的基本原则；对动物营养学和动物健康管理研究的一切现代技术成果有广阔的兼容性，具有现代科学技术鲜明特征。它的提出为践行以个体和畜群健康为中心的动物健康管理模式提供一个现代理论和技术基础。
3.2 动物健康管理技术要点
3.2.1 动物健康风险评估
评估内容包括：
1）对个体和畜群健康状况信息收集和评估；
2）疾病风险因子评估。通过评估帮助养殖场技术人员全面了解和认识畜群的健康风险，制定有针对性、系统集成型的健康干预方案，全面改善饲养管理状况。
3.2.2 确定健康管理总体目标
总体目标为维护健康状态，干预并改善亚健康状态。从而使动物群体中处于健康状态的比例增大，最大程度地促使亚健康向健康状态转化，减少疾病发生的风险。
3.2.3 制定健康管理的实施内容
1）全方位营养干预和健康干预——动物健康管理营养工程技术体系核心举措
全方位营养干预包括两项举措，即日粮优化设计和科学供给技术。
日粮优化设计技术的内容包括有：日粮基本营养素平衡技术、日粮营养活性物质主效因子种类和次序、防御营养添加剂使用技术和复合抗氧化剂使用技术。
卢老先生重点介绍了动物系统集成型的抗氧化防御营养供给方案，该方案的具体内容包括：
①根据Lester Packer教授上述研究成果和系统营养学的有关内容，提出一个动物系统集成型抗氧化防御营养供给方案。在这一方案中除了包括谷胱甘肽、辅酶Q10和α-硫辛酸3大内源性抗氧化剂外，把添加硒、维生素C和E以及植物营养活性物质（植物提取物）放在日粮优化设计中进行营养供给干预和健康管理干预，使其成为动物健康营养管理工程技术体系（卢德勋，2021）的一个重要技术措施。这一系统集成型抗氧化营养供给方案不仅科学的诠释了动物自我防御功能，而且为制定强化动物自我防御功能营养干预策略提供了科学依据。
②在添加硒、维生素C和E时不能以满足动物不缺乏为目的的传统营养需要量为标准，而应以远高于传统需要量，能够有效预防并抑制氧化应激等健康问题的最佳需要量为标准。
③动物系统集成型的抗氧化防御营养供给方案实施原则是要使无论外源还是内源常量和微量基本营养素不仅种类完备、数量充足，而且比例适当，充分发挥其整体生理功能。
④在动物养殖中为了防止饲料自动氧化和由于霉菌毒素侵害导致的动物氧化应激问题，必须从两个方面，既要考虑氧化对饲料的直接作用，又要考虑对动物的危害作用，全方位设计并制定抗氧化防御策略。
⑤在实际饲养中，实施动物系统集成型抗氧化防御营养供给方案的重点畜群包括有高产动物、幼畜、种畜等。
评定奶牛氧化/抗氧化状况平衡的综合指标。Celi （2011）首次在奶牛上提出，机体促氧化剂（pro-oxidants）和抗氧化剂（anti-oxidants）之间的比值。这一指标可用于表征奶牛氧化应激程度和患病风险，该比值越大，表明ROS等自由基积累增加或（和）抗氧化剂不足，奶牛更容易发生氧化应激。Abuelo等 （2013）提出氧化应激指数（oxidative stress index, OSI）指标，计算公式为：OSI = ROS / SAC。该式中SAC指血清抗氧化能力（serum antioxidant capacity），ROS度量单位为CarrU，SAC度量单位为μmol HClO/mL，因而OSI的单位为CarrU /（μmol HClO/mL）。研究表明，与单一指标相比，OSI可更真实和精确地反映奶牛围产期抗氧化状态，奶牛分娩后的氧化应激最为严重。下面为血清ROS、SAC的具体检测方法。
系统整体的营养供给方案基本特征包括：①要满足机体全面、充足、平衡的基本营养素需求； ②要确保具有防御功能的微量营养素和超微量营养活性物质供给，以提升动物内外源防御功能。这里所谓具有防御功能的微量营养素是指我们熟知的微量营养素一些维生素与微量矿物质元素。长期以来，营养研究关注的是它们对代谢调节作用方面，近年来对于维生素和微量矿物质元素抗氧化作用的深入研究揭示了它们在动物体内的防御性的新功能。它们包括有硒、锌、铜、锰等以及维生素A、E、C和叶酸等；③在给动物提供超微量营养活性物质时，首先要测知日粮的本底值，同时要利用指纹图谱技术搞清楚营养活性物质添加剂的有效因子和主效因子顺序、水平和比例以及日粮添加后相关指标的变化；④要针对特殊饲养条件和特定的生理阶段能给动物提供个性化的营养供给方案。
2）动物健康检测和营养检测——动物健康管理营养工程技术体系保障举措
牧场动物健康状况档案信息采集：档案信息内容包括种畜健康状况、全场健康检验检查报告、健康处置和治疗记录等。全场动物健康状况评估预测：由兽医和营养专家专家组共同对全场饲养动物健康状况及未来3-5年出现健康问题的危险程度与其相关的危险因素分析和预测。牧场健康管理方案的制定：设计动物健康指导方案；对牧场动物提供健康状况跟踪与干预服务。牧场健康管理的评估：从车间到牧场和个体到群体两个层次对上述全面系统的健康管理服务进行评估，帮助牧场改善不合理的饲养管理方式，降低危险因素，从而有效地预防疾病，改善全场科学饲养水平，全面提升动物健康水平和养殖效应。
动物健康状况检测项目包括：免疫系统功能检测、代谢系统功能检测、防御性营养素盈缺程度检测和氧化应激损伤及抗氧化储备能力状况检测。这些检测需要采集动物个体或群体的粪便、尿液、唾液、食糜、血液及被毛样本进行分析。
免疫系统功能评估包括：嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、T淋巴细胞、辅助性T细胞、抑制性T细胞、Th/Ts比值、B淋巴细胞、自然杀伤细胞、自然杀伤细胞活性、细胞分裂周期和细胞凋亡比率。通过评估这些免疫细胞的数量、分布比例、活性及细胞增生与凋亡，了解免疫系统的作用，有助于正确调节免疫功能，维持机体的正常防御功能。
代谢系统功能评估。代谢功能评估是评估动物尿液多种有机酸，这些有机酸是机体内碳水化合物、氨基酸、脂肪酸、细胞能量生成、维生素B族、神经传导物质、肝毒素、肠道有害菌酸性代谢产物，因此可提供观察机体细胞代谢过程及代谢功能效率的途径，了解细胞能量产生、神经内分泌失衡、环境毒素暴露、维生素缺乏、肠道菌群失调等问题。
氧化应激状况评估：现有测定氧化应激指标对于动物疾病的诊断均缺乏特异性，但对动物亚健康问题评估和一些常见病发病机制和治疗干预均具有参考价值。(8-羟基-脱氧鸟嘌呤核苷常作为DNA氧化损伤的标志物)。
动物营养检测是另一项用于动物健康营养管理技术体系运用系统集成型技术进行评估的措施。具体检测项目见《新版系统动物营养学导论-2016》。
在对动物健康状况进行全面、实时检测的基础上，科学地按照由自由基稳衡态（free radical homeostasis）失衡主导的三方联动效应科学理念重点对氧化应激—炎症—免疫功能失调链和肠道健康进行动物个体化健康管理干预。在卢教授提出一个动物系统集成型抗氧化防御营养供给方案中，卢老先生提出要研发包括谷胱甘肽、辅酶Q10和α-硫辛酸3大内源性抗氧化剂（其中使用α-硫辛酸是关键，因为使用它实际上会增加机体内部维生素C 和E、谷胱甘肽及辅酶Q10）和硒、维生素C和E以及植物营养活性物质（植物提取物组学产品）的网络运作型复合抗氧化剂系列产品。
3.2.4 定期评估健康管理实际效果
4、锲而不舍地探索动物健康和疾病的密码
4.1 SNA-动物健康营养理论体系的时代特征
1）该学说以动物健康为中心而不是以疾病为中心；
2）该学说基于动物深层次生理代谢特征来揭示动物健康和疾病的密码；
3）该学说的核心理念的重点是以调动、激发和利用动物机体自我防御功能，充分挖掘动物机体的主观潜力，并开创性地提出养殖业中普遍存在的动物许多疾病的深层次原因实质上就是对动物自我防御功能干扰、偏离或侵坏；
4）首次提出“杨氏联动效应”，即由自由基稳态失衡为主导的三方联动效应，揭示了病理条件下动物营养代谢基本特征，并对如何进行全方位健康管理干预，提出了一整套系统集成型“体系作战”的技术方案，为健康干预指出了正确方向；
5）该学说提出的动物健康营养管理营养工程技术体系的根本目标在于维护健康状态，干预并改善亚健康状态，从而使动物群体中处于健康状态的比例增大，最大程度地促使亚健康向健康状态转化，减少疾病发生的风险。
4.2 持续加强日粮因素和营养管理因素对动物健康和疾病的影响的专题研究
1）揭示日粮因素和营养管理因素对动物自我防御功能运行的影响；
2）深入探索饲料营养活性物质和防御性基本营养素对动物健康和疾病的影响及相关技术；
3）研究日粮因素如何影响动物肠道健康、机体炎症状态、氧化应激和机体解毒功能的影响和机制；
4）探讨维护动物健康和预防疾病发生的典型日粮配方和饲养方案；
5）研发干预“杨氏联动效应”的饲料添加剂产品系列。
4.3 继续打好健康营养理论和技术专题研究攻坚战
1）动物健康营养核心理念作用机制、运行规律及其营养干预系列产品研发；
2）动物自我防御功能的运行机制的研究；
3）动物亚健康范畴、评价标准和方法以及营养干预技术的研究；
4）饲料原料和组学型产品营养活性物质组成及相关理论机制的研究；
5）牧场健康养殖实用技术体系及其示范。
4.4 着力聚焦动物亚健康专题研究方向
1）动物亚健康范畴与评价标准及方法的研究；
2）动物亚健康干预效果评价及其方法学研究；
3）动物亚健康基础数据库及其数据管理共性技术的研究；
4）构建动物亚健康管理营养工程技术体系。
来源：畜牧人网站
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