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2020“颐和”青年奖 候选名单
农业农村部动物营养与饲料学科群重点实验室下属单位推荐青年学者
陈亮博士
农业农村部动物营养与饲料学重点实验室推荐青年学者
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副研究员
人物简介

陈亮,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副研究员,动物营养学国家重点实验室办公室主任,主要从事猪碳水化合物营养与饲料安全评价研究工作。2013年获中国农业科学院博士学位;主持和执行国家自然科学基金、农业基础性长期性研究任务、转基因重大专项任务、十三五国家重点研发计划项目首席助理。获2018年安徽省科技进步奖;2017年天津市科技进步二等奖;2016-2017年度神农中华农业科技奖-优秀创新团队奖;2014年度中国农业科学院优秀博士后;2014年度中国畜牧兽医学会动物营养学分会中国青年学者奖;2013年度全国博士生学术论坛学术创新奖。授权发明专利4项;共发表论文56篇,其中第一或通讯作者发表SCI论文16篇(JCR一区SCI论文13篇,国际权威Top杂志 J Animal Sci 3篇)。美国ASAS-CSAS、ASMS会员,担任JAS、JSFA、CJAS等学术期刊审稿专家。

成果介绍

近五年,主持和执行国家自然科学基金、转基因重大专项任务、农业基础性长期性研究任务等国家级任务,十三五国家重点研发计划项目首席助理。共发表论文56篇,其中第一或通讯作者发表SCI论文16篇(JCR一区SCI论文13篇,国际权威Top杂志 J Animal Sci 3篇);授权发明专利4项;获2016-2017年度神农中华农业科技奖-优秀创新团队奖、2017年天津市科技进步二等奖、2018年安徽省科技进步奖、2014年中国农业科学院优秀博士后、2014年度中国畜牧兽医学会动物营养学分会中国青年学者奖。代表性成果如下:

1. 建立饲料原料碳水化合物组分剖析方法,揭示饲粮纤维的物化特性对养分消解规律和肠道健康的作用。为准确分析饲料原料中碳水化合物组分,建立乙酸酐衍生化气相色谱法测定饲料原料碳水化合物组分的方法,剖析饲料原料样品的碳水化合物组分含量,丰富饲料原料成分数据库。系统揭示饲粮纤维类型和水平对生长育肥猪饲粮养分的消化、降解和发酵特性,建立纤维饲料原料评定方法,发现饲粮纤维的溶解性、黏性、发酵性等特性对饲料养分消化率和流量的影响规律,揭示苜蓿纤维、低聚寡糖调控仔猪肠道菌群及促进肠道健康的作用。成果发表在J Anim Sci、AnimalLivest Sci等期刊,申获发明专利2项,获2017年天津市科技进步二等奖。

2. 创建饲粮非淀粉多糖酶谱筛选平台,以“测土施肥”原理,为不同类型猪禽饲粮“量身定制”非淀粉多糖酶。利用体外模拟消化方法,筛选猪禽饲粮的最优非淀粉多糖酶谱组合,建立了猪禽饲料非淀粉多糖酶筛选体外模拟方法及操作规程,以“测土施肥”原理,为不同类型猪禽饲粮“量身定制”非淀粉多糖酶谱,提升猪禽饲粮养分消化、改善动物肠道健康和减少舍内气体排放。申获发明专利3项。J Anim Sci专家认为:“酶制剂快速筛选方法新颖,可为畜禽业不断寻求新的酶产品改善动物生产提供重要的实用工具”。成果获2018年安徽省科技进步奖。

3. 建立转基因生物及其产品饲用安全性评价技术体系,制定转基因生物及产品饲用安全评价标准规程填补国内空白。利用白来航纯系鸡和五指山小型猪作为模式动物,通过长期多代试验,系统研究了转基因作物的饲用安全性;建立了转基因生物及其产品饲用安全性评价体系,制订转基因生物及其产品饲用安全性评价标准,填补国内空白。成果发表在MicroorganismsJ Sci Food AgrAnimal、中国农业科学等期刊;申请发明专利2项。

成果代表性论文或发明专利

成果代表性论文一:黏性和发酵性非淀粉多糖影响生长猪肠道养分流量和后肠发酵

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.

本研究旨在分析黏性和发酵性非淀粉多糖(NSP)对生长猪肠道养分流量和后肠发酵的影响作用。试验一将回肠末端安装T-型瘘管猪分别饲喂玉米淀粉无氮饲粮(CST)、5%菊粉饲粮(INU)、5%羧甲基纤维素钠饲粮(CMC)、5%微晶纤维素钠饲粮(MCC)、5% Solkafloc纤维素饲粮(SFC)。结果表明:MCC和SFC饲粮干物质和总能表观回肠消化率高于INU和CMC饲粮(P<0.05)。CST和INU饲粮的干物质、总碳水化合物和总能表观全肠消化率(ATTD)和消化能高于CMC、MCC和SFC饲粮(P<0.01)。INU饲粮的干物质、总碳水化合物和总能后肠发酵高于其他饲粮(P<0.05)。CMC饲粮的His、Ile、Leu、Met、Thr、Val和总必需氨基酸内源损失高于其他饲粮(P<0.05)。试验二按照有重复3×3拉丁方试验设计,将回肠末端安装T-型瘘管猪分别饲喂玉米-豆粕对照饲粮、5%菊粉饲粮(INU)、5%羧甲基纤维素钠饲粮(CMC)。CMC饲粮Ala、Arg、Asp、Cys、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Phe、Ser、Thr和Val标准化回肠消化率高于其他饲粮(P<0.05)。添加5%INU和CMC饲粮降低阿拉伯木聚糖、不溶性和总非淀粉多糖回肠消化率(P<0.01)。CMC饲粮NSP、纤维素的全肠消化率和NSP、β-葡聚糖、纤维素的后肠消失率低于其他饲粮(P<0.01)。添加5%INU饲粮增加不溶性和总非淀粉多糖后肠发酵(P<0.01)。

综上所述,NSP黏性和发酵性等不同来源的NSP将影响养分消化和后肠发酵作用。在玉米豆粕饲粮中添加5%INU降低NSP组分的回肠消化率和增加总NSP后肠发酵;相反地,添加5%CMC增加饲粮回肠氨基酸消化和降低NSP组分后肠发酵。羧甲基纤维素钠饲粮不推荐作为评价饲料标准化回肠氨基酸消化率的纤维来源。

关键词:氨基酸;消化率;发酵率;黏性;非淀粉多糖;猪

 

成果代表性论文二:单胃动物仿生消化系统预测生长猪饲料原料的消化能值

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.

本研究旨在使用单胃动物仿生消化系统模拟生长猪饲料原料的消化过程,并使用饲料原料的体外消化能值预测动物试验法测定的体内消化能值(DE)。试验选取了6种常用生长猪饲料原料,粗蛋白质和总能含量范围分别为9.9~50.9%和4,493~4,841kcal/kg(干物质基础)。根据被测饲料的营养特性分别配置2种基础日粮(粗白质含量分别为12.5和20.0%),玉米、小麦、麸皮饲料原料按20%的比例替代粗白质含量20%的基础日粮并配制成3种试验日粮;豆粕、菜粕、棉粕饲料原料按20%的比例替代粗白质含量12.5%的基础日粮并配制成3种试验日粮。将24头生长猪随机分成8个处理,每个处理3个重复,试验分两期进行,测定日粮的DE,并套算出6种饲料原料的消化能值。并利用单胃动物仿生消化系统模拟生长猪饲料原料的消化过程,测试6种饲料原料的体外消化能,比较分析体内和体外消化能值的相关性和变异性。

结果表明:1)饲料原料化学成分预测DE含量为:DE (kcal/kg) = 4,186 + 0.06 × 粗蛋白质 + 79.33 × 粗脂肪 – 14.57 × 中性洗涤纤维 – 47.99 × 酸性洗涤纤维 (R2 = 0.995, RSD = 89.5 kcal/kg, CV = 2.4%, P = 0.10)。2)单胃动物仿生消化系统测试的饲料原料的体外消化能值含量范围:2,289~3,724 kcal/kg,并与体内消化能值具有较高的相关性(R2 = 0.91, RSD = 193 kcal/kg, CV = 5.2%,P < 0. 01)。饲料原料的体外消化能值的变异系数也低于体内消化能值的变异系数。

由此可见,单胃动物仿生消化系统测试饲料原料的体外消化能值具有较高的精度和可重复性,可用于预测生长猪饲料原料的消化能值。

关键词:消化能;饲料原料;体外法;猪;单胃动物仿生消化系统

 

成果代表性论文三:不同苜蓿纤维对生长猪肠道养分和能量流量及后肠发酵的影响

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.

本研究旨在测定日粮苜蓿纤维水平和收集期对生长猪养分流量和后肠发酵的影响。在回肠末端安装T-型瘘管的24头杂交公猪(体重为21.4±1.5kg)随机分成4个处理,每个处理6个重复,每个重复1头猪。猪只分别饲喂对照日粮或5%,10%和20%的苜蓿日粮。分别进行2个10天的试验。在收集1期和2期猪的体重分别为32.2 ± 2.4和37.7 ± 4.2 kg,结束体重为46.8 ± 4.0 kg。分别测定饲料养分和能量的表观回肠消化率(AID)和表观消化道消化率(ATTD),以及回肠食糜和粪样的VFA含量。研究表明,5%苜蓿日粮不影响猪饲料养分的消化率(P>0.05)。随着日粮的苜蓿含量增加,干物质、有机物、碳水化合物和总能的AID、ATTD和后肠发酵线性减少(P<0.05),而干物质、碳水化合物、酸性洗涤纤维和总能的养分流量则线性增加(P<0.05)。回肠pH值和粪样中的乙酸、丙酸、异丁酸和总VFA含量也线性增加(P < 0.01)。从第一试验期到第二试验期,日粮碳水化合物的全消化道消化率和后肠发酵均减少(P < 0.01),而回肠食糜中丙酸、异丁酸和总VFA含量则增加(P < 0.05)。多元线性回归分析表明,可溶性和不溶性纤维的摄入量有助于阐释饲料NDF(93%),ADF (84%),总能(73%),干物质(71%)和碳水化合物(62%)的主要变异性(P < 0.05)。综上所述,5%苜蓿日粮不影响养分和能量的消化率。10天的收集期碳水化合物的流量减少,VFA含量随着纤维水平和收集期的增加而增加。可溶和不溶性纤维成分对养分消化具有不同的作用,并有助于阐释养分消化率的变异性。

关键词:苜蓿;消化率;纤维;流量;养分;猪 

 

发明专利:一种猪饲料非淀粉多糖酶谱的快速筛选方法ZL201510475017.7

非淀粉多糖酶提高畜禽饲料的能量效率不明显,这与选择的非淀粉多糖酶的作用效果与饲粮组成、酶的活性、酶谱配伍以及酶促反应环境密切相关。然而,饲料选择的非淀粉多糖酶的类型和配伍等不确定性,导致目前普遍对酶的添加具有一定的盲目性和低效率性。

为了克服目前饲料中非淀粉多糖酶添加的盲目性,提高饲用酶制剂的功效,提供一种猪饲料非淀粉多糖酶谱的快速筛选方法,通过饲料非淀粉多糖组分分析技术和体外法模拟动物消化过程,使用饲料体外能值表征非淀粉多糖酶的作用效果,快速获取饲料最优的非淀粉多糖酶谱。

一种猪饲料非淀粉多糖酶谱的快速筛选方法,包括如下步骤:饲料非淀粉多糖组分的分析、非淀粉多糖酶类型和剂量的设定、饲料胃肠道模拟消化、非淀粉多糖酶谱的优化。本发明采用非淀粉多糖酶组分分析技术和体外模拟消化法,使用饲料体外能值表征非淀粉多糖酶的作用效果,快速获取饲料中添加的最优非淀粉多糖酶谱。

 

获奖证书:

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