新型饲用抗生素替代品创制及应用
发布时间:2022-12-29
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主要完成单位:中国农业科学院饲料研究所、北京大北农科技集团股份有限公司、沈阳爱地生物科技有限公司
主要完成人员:王建华、滕达、宋维平、王秀敏、毛若雨、吴子林、郝娅、王莹莹、杨雅麟、魏凌云、田子罡、刘滢、张伟、管庆丰、刘宾、王潇、张勇、张乐、张军、杨娜
起止时间:2000年1月—2016年12月
获奖情况:2018-2019年度神农中华农业科技奖科学研究类成果一等奖
内容提要:基于畜禽饲用抗生素大量使用与动物病原菌耐药性等行业难题,聚焦新型替代品抗菌、强免疫、促生长等功能,通过16年持续攻关,突破技术瓶颈,创制新型安全替代品与技术,以满足饲用抗生素2020年全面退出的国家需求:
1.新型抗菌肽设计、创制与机理
在国内率先建立抗菌肽高通量设计筛选、多靶点机理研究等技术体系,研究提出穿膜、入胞、结合靶分子三位一体高抗菌机制,创制29种新型抗菌肽:MP1102/06活性优于杆菌肽锌15倍。构建靶向抗菌肽保护有益微生物;揭示NZ2114抗菌肽高效入胞机制,对防治金葡菌感染奶牛乳腺炎及产气荚膜梭菌引发的肉鸡坏死性肠炎疗效显著,优于万古霉素和林可霉素。设计N2和N6活性提高4-8倍,首次揭示其穿透内外膜、解构DNA和诱导类细胞凋亡三效机理。首创稳定性、入胞率和剪切率三高新型抗菌肽,杀菌效率提高3倍达98%。基于乳源安全性设计筛得LfcinB4和5,并首次提出MIC<50 μg/ml为治疗与预防兼用抗菌肽初筛标准。
2.抗菌肽高产制备及应用技术体系
创建抗菌肽高产体系: NZ2114产量2.3 g/l,为国际最高水平,首创20m3发酵-SP层析-超纳滤的抗菌肽车间技术体系;高基因剂量、组成型及共表达提高产量1-3倍,减少非特异产物75%。
3.新型微生态制剂创制、集成创新及产业化
首创耐氧约氏乳杆菌、耐高温布拉酵母和基于贝类—植物—担子菌的三效寡糖特用培养基及复合微生态制剂。获新饲料添加剂证书一项、行标一项、2017年、2005年北京市科学技术奖一、二等奖各一项。
4.多元益生替抗功能原料创制、质量规范及产业化
针对豆粕致敏蛋白和抗营养因子问题,构建发酵核心菌株库,采用温-湿-pH联控确保发酵质量稳定,被美国农业部引文好评。创建两大胀气因子和三大致敏蛋白精准检测法,被欧洲食安局法规及孟山都技术文件引用。主持制定行标《产朊假丝酵母》和《发酵豆粕》,获2014年北京市科学技术奖三等奖。
共创制37种新产品,增产6.49万吨,产值4.12亿元,直接和间接效益分别2.01和300亿元,替抗2.63万吨。研发国家等重点新产品5项,行标2项。为实现2020年饲料抗生素退出的国家目标,在替抗理论、产品与技术方面做出较大贡献。
胡春华副总理听取研究进展
仔猪腹泻防治用抗菌肽试验现场