猪用抗生素的替代

Decrease the content of gossypol
降低游离棉酚的含量
农业部饲料工业中心M A F I C
Gossypol（ Gossypol（mg/kg） ）
Effects of antibiotics-free fermented feed on growth performance in pigs 无抗发酵饲料对猪生产性能的影响
Alternatives of antibiotics for pigs
猪用抗生素的替代
Defa Li 李德发
Ministry of Agriculture Feed Industry Centre 农业部饲料工业中心 2006年11月30日于北京 2006年11月30日于北京
农业部饲料工业中心M A F I C
益生素
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Lactobacillus 乳酸杆菌
Mechanism
Application
机理研究
应用研究
绿色荧光蛋白 悉生动物 信号传导 蛋白组学 复合发酵培养 模型 (GFP)标记 GFP)标记 GFP)
粘附位点
作用机制
蛋白差异 无抗发酵饲料
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农业部饲料工业中心M A F I C
Electrophoresis, F. Yang, Defa Li, 2006
Synbiotics 合生素
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Functional mechanism of synbiotics 合生素的作用机理 Synbiotics 合生素
Bacillus subtilis Astragalus, aloe polysaccharide, etc.
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Proteomics
蛋白质组学
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Proteomics analysis of interaction between Lactobacillus and intestine
乳酸杆菌和肠道细胞相互作用的蛋白质组学研究 Intestinal epithelial cells Lactobacillus 肠道上皮细胞 乳酸杆菌 蛋白
Experimental model of gnotobiotic animals 悉生动物实验模型
Targeting distribution
目的细菌在肠道中的定位分布情况， 目的细菌在肠道中的定位分布情况，其与肠道菌系之 间的关系
Specific passway and function
具体作用途径与功能的研究 悉生动物（已知菌动物） 悉生动物（已知菌动物） 空白组 益生菌 致病菌 益生菌 + 致病菌
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 ADG ADFI
P > 0.05
TRT Aureomycin
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RFID system
RFID 追溯系统 基因芯片
Gene chip ：The on line examination technique of antibiotics 基因芯片：快速检测分割肉中的抗生素含量（ 基因芯片：快速检测分割肉中的抗生素含量（20-100 ppb） ）
The small intestinal morphology of weaned pigs receiving a diet with or without supplementation of 3000 mg/kg Zn
日粮中添加3000 mg/kg氧化锌 氧化锌ZnO对仔猪小肠形态 日粮中添加3000 mg/kg氧化锌 对仔猪小肠形态 的影响
多菌种组合， 多菌种组合，自身创造厌氧环境
NSP enzyme Oligosaccharide
非淀粉多糖酶
Activator
寡糖
激活剂
Activate
刺激
好氧 Bacillus spp. 兼性 Lactobacillus reproduction Yeast in anaerobic condition 酵母菌 兼性 芽胞杆菌 乳酸杆菌厌氧发酵 乳酸杆菌厌氧发酵
12.2 12 140 120
Energy（ Energy（kcal/g） ）
11.8 11.6 11.4 11.2 11
Energy
100
Gossypol
80 60 40
10.8 10.6 10.4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 20 0
Fermentation time (h)
外源芽孢杆菌可抑制有害菌， 外源芽孢杆菌可抑制有害菌，对乳酸菌无影响
10.00 L o g C F U /m L 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 0 24 48 72 96 120 Lactobacillus E.coli Salmonella
Time (h)
A, E. coli K88 B, E. coli K99 C, S. typhimurium D, Staph. Aureus
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Rabbit jejunum 兔子空肠 Culture medium, 37ºC 37ºC温箱 37 温箱 4h
Lactobacillus in rabbit jejunum culture 兔子空肠培养条件下乳酸杆菌表达差异的蛋白
Glycoside hydrolase 糖苷水解酶（粘蛋白的分解酶） 糖苷水解酶（粘蛋白的分解酶） Lactate dehydrogenase 乳酸脱氢酶 Dihydrolipomide dehydrogenase 氢 酸脱氢酶 （ 酸脱氢酶 ） Fructose-6-phosphate Phosphoketolase (F6PPK) 酸 糖 酸 酶
Alternatives of antibiotics 抗生素替代 Probiotics 益生素 Enzyme preparations 酶制剂 Herbal extracts 天然提取物 Antimicrobial peptides 抗菌肽
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Probiotics
CO2 venting, preventing air to enter
排出袋内微生物产生的CO 排出袋内微生物产生的 2，阻止大气进入
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Inhibitory activity of Bacillus spp. 139 against pathogenic bacteria, but not Lactobacillus
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降解肠粘膜表达的粘蛋白 有利于乳酸杆菌粘附定植 有 减少氧自 二 利 于 乳 酸 杆 菌 存 活 众
糖酵解
酸
酸
糖
Electrophoresis, F. Yang, Defa Li, 2006
Intestinal cells after Lactobacillus adhesion 肠细胞被乳酸杆菌粘附条件下表达差异的蛋白
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Inoculating, packing, then fermentation
先接种、包装， 先接种、包装，后发酵
轻工业副产物：玉米浆、 轻工业副产物：玉米浆、果渣 接菌 激活剂
发酵 原料
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Effect of fermentation time on energy and gossypol 能量与游离棉酚随发酵时间的变化
Who operates MAFIC Research
猪营养 分析化学 微生物学 免疫学 分子生物学 细胞生物学
团队研究
营养需要 与代谢
营养与免疫
分子营养 与肉品质
基因工程菌 植物提取物
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Current situatiHale Waihona Puke Baidun and future development
等点聚焦
样品制备 双向电泳
SDS-PAGE
蛋白质组学 胶内酶切 差异蛋白 质谱分析 数据库比对鉴定蛋白 生物功能
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图像分析
相互作用机制
J. Nutr., J. J. Wang, Defa Li, 2006
Experimental design
试验设计
Lactobacillus fermentum I5007 cells Adhered or not Intestinal cells 37ºC 1h Two-dimensional gel electrophoresis 双向电泳 Mass spectrometry 质谱 Differential proteins 差异蛋白
现状与展望 Antibiotics 抗生素
Residue Resistance
残留 影响动物和人类的健康
Reduce the use of antibiotics
耐药性
Harmful to animal and human health
EU 欧盟
减少抗生素的使用
China 中国
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Voltage-dependent anion channel 1
调控膜通透性 改善肠道完整性 减少氧化应激 及其健康 改善机体免疫
电压依从性阴离子通道1 电压依从性阴离子通道1
Glutathione transferase
谷胱甘肽转移酶
Heat shock protein gp96
热应激蛋白gp96 热应激蛋白gp96
采食
Gastrointestinal hormones
采食量
Growth performance Growth performance
生 产 性 能
Intestinal IGF-1 system
Intestine function
ZnO
Mast cell mediators
Diarrhea Enteric nervous system
2.5 2
P = 0.008
1.5
1
0.5
0 ZnSO4 ZnO
Increase the expression of the Ghrelin gene
显著提高断奶仔猪胃底腺Ghrelin基因的表达, 显著提高断奶仔猪胃底腺Ghrelin基因的表达, 提高采食量 Ghrelin基因的表达
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枯草芽孢杆菌
黄芪多糖，芦荟多糖等 黄芪多糖，
Immunity
Antibacterial substance Organic acid
抑菌物质
有机酸
Health
免疫力
动物健康
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Bacillus subtilis 枯草芽孢杆菌
Bacteriophage
产生抗菌素 挥发性脂肪酸：乙酸、丙酸、 挥发性脂肪酸：乙酸、丙酸、丁酸
大肠杆菌K88 大肠杆菌 大肠杆菌K99 大肠杆菌 鼠伤寒沙门氏菌 金黄色葡萄球菌
Int. J. Gener. Mol. Microbiol., X. H. Guo, Defa Li, 2006
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Multi-strains combination, creating anaerobic condition automatically
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Development of antibioticsfree fermented feed
无抗发酵饲料的开发
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Fermentative respiratory membrane
发酵呼吸膜
Single way valve
单向阀门
怨
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Effects of dietary supplement of 3000 mg/kg ZnO on the expression of fundic gland Ghrelin gene in piglets
日粮中添加3000 mg/kg氧化锌对断奶仔猪胃底腺 氧化锌对断奶仔猪胃底腺Ghrelin 日粮中添加3000 mg/kg氧化锌对断奶仔猪胃底腺Ghrelin 基因表达的影响
Tolerance of the intestinal environment
耐受肠道内环境
105 100 95 90 85 80 75 pH4 pH3 pH2 0.5%胆盐
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ZnO
氧化锌
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Hypothesis 假设
Hormone on eating Feed intake