1、从微量元素代谢调控的角度，结合猪生物节律和代谢特征，初步阐明了仔猪血清微量元素的日间动态代谢规律，创建了基于日间节律的“动态补铁”饲喂模式和应用技术。

生物节律是哺乳动物为适应自然界昼夜变化而表现出的24-h周期性规律。仔猪微量元素代谢的生物节律变化尚未见报道。申请人通过监测仔猪日间微量元素代谢发现，铜、铁、锰和锌四种元素中，生物节律对仔猪铁吸收和代谢调控最为显著，Fe2+吸收、转运和代谢、以及血清铁浓度均呈现日间节律变化（BBRC, 2017, 通讯作者）。随后，通过研究仔猪铁代谢失衡下生物钟基因表达调控，发现铁缺乏和过载均可下调生物钟基因表达，干扰仔猪生物节律和脂代谢（Biol Rhythm Res, 2018, 通讯作者）。因此，申请人创新了基于生物节律的“动态铁饲喂”模式和应用技术，该技术显著提高了仔猪肝脏组织的铁储备（J Sci Food Agr. 2020, 通讯作者），对提高仔猪微量元素铁的吸收利用效率、减少饲料微量元素铁的使用、改善动物生长性能等具有较高的应用价值。

2、针对仔猪饲料中铜过量添加的现象，系统研究了铜过载对仔猪肝脏氧化应激、肠道微生物组成及其耐药性传播的影响，初步阐明了高铜作用下氧化应激和菌群失衡的发生机制，为仔猪饲料“减铜”提供了科学依据。

药理剂量硫酸铜具有抗腹泻、促生长作用，高剂量铜曾被作为仔猪饲料添加剂推广使用。考虑到饲料中高铜引起的养殖环境污染问题，高铜日粮已被农业农村部限制使用，但目前尚缺乏仔猪阶段铜营养参数参考范围。申请人从仔猪健康和环境耐药传播角度，结合综合法分析，揭示了不同铜浓度的日粮仔猪肝脏铜、锌元素浓度、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、脂质过氧化氢酶、肝脏抗氧化应激等指标的剂-效变化规律（J Trace Elem Med Bio, 2020, 通讯作者），同时揭示了仔猪回肠、盲肠微生物组成变化，发现高铜（200 mg/kg 饲料）日粮下大肠杆菌丰度显著升高，大肠杆菌对氯霉素和环丙沙星的耐药率增加（Front Microbiol, 2019, 通讯作者）。在上述基础上，确定了仔猪铜（≤25 mg/kg）为不影响仔猪健康和肠道微生物菌群的“安全剂量”，并写入湖南省地方标准（DB 43/T 1932-2020），在湖南省大中型微量元素添加剂企业和饲料企业推广应用。

3、针对新生仔猪缺铁贫血的问题，从妊娠母猪和仔猪着手，系统阐明了妊娠母猪铁营养调控、仔猪补铁方式对改善仔猪铁代谢失衡的防控作用，比较了不同铁浓度和剂型的体内外生物学效应，建立了不同剂型微量元素体外生物有效性评价方法。

新生仔猪“铁缺乏”和注射补铁引后“铁过载”是养猪生产中最为突出且尚未解决的技术难题。申请人通过拟合不同妊娠日龄母猪血红蛋白参数和繁殖性能指标，揭示了母猪铁营养水平与仔猪初生重的二次曲线关系（JAS, 2022, 通讯作者），发现了妊娠期适量补铁可显著提高胎盘铁沉积、窝重和胎儿重（J Trace Elem Med Bio, 2022, 通讯作者）。同时，申请人采用注射补铁构建仔猪铁过载模型，发现注射补铁一方面可通过调控酪氨酸和苯丙氨酸代谢、胆汁酸合成与分泌、类固醇合成和尿素循环等，促进仔猪的生长发育（Animals, 2020, 通讯作者），另一方面可通过引起肝脏铁过载、上调血清hepcidin水平，引起仔猪氧化/抗氧化失衡、炎性反应和免疫功能抑制（Biol Trace Elem Res, 2019, 通讯作者）。饲粮中铁的添加浓度对生长猪的生长性能、肠道屏障功能、杯状细胞数量和氨基酸回肠表观消化率影响显著（JAS, 2021, 通讯作者）。饲料中添加有机铁（Fe-CGly）可显著提高胎盘铁沉积，改善母猪繁殖性能，特别是仔猪初生重（Animal, 2018, 第一作者）。通过上皮细胞Transwell模型比较了不同剂型微量元素及其配体的协同转运效率，解析了CGly作为有机铁配体调控母仔猪营养的分子机制（ZL 201910565279.0 授权; Food & Function, 2020, 第一作者）。上述研究成果为妊娠母猪铁精准营养调控、新型有机微量元素开发和应用提供了数据支撑。