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生物技术在畜牧业中的应用

学术期刊发表网 位置:农业论文 时间:2022-03-16 08:38 (12)

摘要:摘 要: 畜牧行业的快速发展离不开生物技术应用的支持。生物技术可应用在多个领域,具体包括育种、饲料开发、疫病诊断等。因此,生物技术也可看作是辅助畜牧行业发展的关键技术。对生

  摘 要: 畜牧行业的快速发展离不开生物技术应用的支持。生物技术可应用在多个领域,具体包括育种、饲料开发、疫病诊断等。因此,生物技术也可看作是辅助畜牧行业发展的关键技术。对生物技术进行简要介绍,并对畜牧行业生物技术的应用途径进行探讨,以供参考。

  关键词: 生物技术; 畜牧业; 应用

生物技术在畜牧业中的应用

  0 引言

  在我国,畜牧养殖行业中,生物技术的应用范围日益广泛, 该技术有“农业三次革命”之称。因此,对于畜牧行业发展有 着不可替代的作用。随着养殖环境恶化,各类疾病不断出现, 不但动物的安全难以保证,而且还会威胁人们的健康。为了解 决上述问题,可以将生物技术应用于饲料开发、疾病防治等工 作。因此,研究生物技术的具体应用具有现实意义。

  1 生物技术概述

  生物技术就是将生命科学的理论当做基础,通过运用生物 体细胞、分子等和工程学、信息学对于动植物或者微生物进行 改造,从而获得对应产品。可见,生物技术不但和科学生命有 关,而且还涵盖工艺设备、工程学领域内容。因此,生物技术还 叫做生物工程,通过现代化学科理论和技术,研究农学、生物学 医学等内容,为现代生物工程领域重要的技术基础。该领域技 术有多个分支,研究的问题也相对广泛,既有染色体、细胞等方 面的研究,还有 DNA、蛋白质等方面的研究。因此,生物技术 对于畜牧养殖行业的发展也有重要影响,可以应用在动物育 种、饲料研发、疾病预防等领域[1]。

  2 生物技术在畜牧业中的应用

  2. 1 在禽畜育种中的应用

  2. 1. 1 遗传标记

  所谓遗传标记就是区分生物个体、群体特定基因型,找到 具备稳定遗传性状的物质。因为遗传标记需要依托 DNA 多态 特性作为基础,从而完成遗传标记,无表型效应明显,还不会受 到环境方面的限制,DNA 在所有生物体内广泛存在,数量丰 富。在畜禽体内,存在诸多经济性 DNA,包括增重速度、产奶 和产蛋量、瘦肉率等,部分性状可能受到诸多基因的控制和少 部分基因的影响。随着生物技术的发展,科研人员在分子领域 对于基因性状的研究也日益深入,找出猪体内的氟烷敏感类型 基因,此基因隐性纯合体可能导致猪出现应激综合征,在聚合 酶的作用下,能够参与链式反应,对内切酶片段多肽性造成限 制,可对个体是否携带隐性基因进行检测,这一技术的应用可 为育种工作提供更多的便利。将生物技术、育种技术相互结 合,在标记辅助的作用下,通过分子遗传标记、数量的形状特 点,能够预测出动物活体的肉质、产奶量以及胚胎质量,可以推 进育种工作进程。

  2. 1. 2 转基因

  转基因就是将外源基因和动植物基因进行整合,通过染色 体重组,形成稳定的遗传性状。在技术应用下可对细胞重组, 转移遗传物质,应用转基因技术在受精卵、精子或者卵细胞中 导入外源基因进行培育。该技术能够打破育种工作的常规限 制,改进动物的瘦肉率、生长速度以及饲料的利用效率。不断 提升育种效率,辅助动物之间进行基因交流。对于转基因技术 进行开发,还可通过 DNA 重组,让动物成为生物反应器,从而 生产出更加安全的活性物质,具有较高的医用、商用价值[2]。

  2. 1. 3 克隆技术

  克隆技术属于无性繁殖技术的一种,克隆动物无需通过受 精就能得到新的生物个体。利用卵细胞与动物细胞的转核,先 将受精卵细胞核取出,之后将转核细胞放入动物子宫内,逐渐 发育到成熟。该技术的发展标志着哺乳动物的细胞核转移技 术进入了新的里程碑,相继出现克隆羊、牛、猪等。同时,还可 以对动物体细胞进行克隆,加速动物的育种进程,选择良种动 物的细胞当做核供体,能够突破自然环境选种工作对动物生育 效率、生育周期造成的限制,有效缩短育种时间。

  2. 1. 4 胚胎工程

  胚胎工程分为鲜胚胎移植、冻胚胎移植,还包括胚胎的分 割和冷冻,也包括胚胎干细胞的分离和培养,体外受精、克隆这 类技术也属于胚胎工程范围。其中,胚胎移植主要指的是受精 卵移植,可以选择 2 种母畜早期胚胎,将其移植到另一个母畜 体内,保证移植的母畜生理状态和被移植母畜相同,让胚胎发 育为全新的个体。20 世纪 60 年代起,我国此项试验取得成 功,并引进了良种奶牛的胚胎进行生产。使用显微手术对于胚 胎进行分割,还可生产出同卵多胎或者同卵双胎。在分割、移 植等技术的应用下,能够充分发挥优良母畜繁殖能力,不断扩 大良种畜群的数量规模,不断提高优良品种的生产效率。除此 之外,对胚胎干细胞进行培养,主要是将细胞团体外培养,在其大量繁殖后,阻止其进一步分化,培育出胚胎干细胞,建立基因 表达和遗传病模型,为动物品种改良提供有效途径。体外受精 则是从母畜体内将卵子取出,将其置于实验环境下进行人工授 精,可以快速生产较多数量的胚胎。该技术可以应用在转基 因、胚胎移植以及核移植等领域,不断加快遗传育种工作进程。

  2. 2 开发禽畜饲料

  畜禽饲料开发属于重要的物质基础之一,也是畜牧业发展 的重要资源。利用生物工程、酶工程等可以对饲料资源进行开 发利用,有效拓宽蛋白饲料的来源,使畜牧业粗饲料中的营养 价值更加丰富,加速畜牧业发展。生物技术的应用主要体现在 以下几方面。

  1) 利用微生物发酵技术产生微生物蛋白,像酵母菌、藻类 和非病原性菌等,此类微生物中,蛋白质含量十分丰富。其中 酵母菌体内蛋白质的含量可以达到 50% 左右,可以将其应用 在饲料中。因为畜牧养殖行业中,蛋白饲料的缺乏较为严重。 因此,应用该生物技术可以解决动物饲料中蛋白质含量不足的 问题。

  2) 生物酶制剂应用。在饲料中可以利用外源消化酶,借助 其酶化作用,让动物能够高效吸收饲料的营养物质。在禽畜养 殖阶段,可以根据动物种类差异,选择不同的酶制剂类型。比 如肉鸡饲养,雏鸡饲料中可以添加糖化酶和淀粉酶; 蛋鸡饲养, 则大多添加复合酶,复合酶由纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶组成。 在生猪养殖阶段,对断奶的仔猪可以在饲料中添加蛋白酶、淀 粉酶等,对于处于生长阶段的育肥猪,可以在饲料中添加纤维 素酶。同时,禽畜饲料生产过程,通常还会添加植酸酶,此类物 质能够将植酸催化,转化为肌醇衍生物、磷酸盐等物质,能够高 效利用植物饲料中的植酸磷。具体来讲,可以利用基因工程打 造植酸梅、纤维素酶和氨基酸酶等。打造基因酶能够提高各类 酶的使用效果,之后将其添加到饲料中,能够辅助分解天然磷 物质,有助于动物的吸收和利用,提升饲料的利用率,降低畜牧 养殖过程饲料中磷酸氢钙的使用量,控制养殖过程的环境污染 问题。

  3) 微生态制剂,也可称为“菌制剂”,主要是利用生物或者 等同于生物的物质作为饲料喂养动物,让菌制剂能够参与动物 的肠道功能调节,维持其肠道生态平衡,让动物肠道功能能够 正常发挥,达到保健的目的。菌制剂有 2 类,第 1 类是本身无 毒无害,同时繁殖能力强,这类细菌大多为好氧菌,在其进入动 物肠胃后,能够出现竞争性繁殖,破坏动物肠胃厌氧环境,加速 有益微生物的生长,也是畜禽养殖过程使用的微生态促进剂。 第 2 类是直接添加在饲料中的益活菌体,像乳酸杆菌,合理使 用能够对有害微生物的生长造成抑制,因此也叫做益生素[3]。

  2. 3 动物疫病的诊断和预防

  在动物疾病的诊断领域,可以利用现代化生物技术,辅助 疫病预防、疫病诊断和疾病治疗等开展工作。此类技术应用优 势主要表现在以下方面。

  1) 单克隆抗体诊断技术。该技术的应用主要是借助细胞 融合各项技术,将经过抗原免疫的小鼠淋巴细胞和体外培养的 骨髓瘤细胞进行融合,得到具备双亲特点的杂交瘤细胞,该细 胞通过应用克隆技术,可以获得源自单独细胞杂交瘤的细胞 系,还能分泌出同样的抗原决定簇。若分子属于同质抗体,那 么其就可以称之为“单抗”,也就是单克隆抗体。应用此技术 可以分析“新城疫”“禽流感”和“伪狂犬”等疫病的图谱,还可 以利用核酸探针、聚合反应对家禽和家畜是否含有上述疫病进 行诊断和分析。

  2) 基因工程类型疫苗。在禽畜疾病预防方面,疫苗属于常 规的防疫措施,对于各类疾病能够达到较好的预防成效。然 而,疫苗生产环节还存在各类问题,由于常规疫苗是通过对病 原微生物的培养生产出来的,可能受到污染源的影响,影响免 疫效果,还可能出现免疫失败问题,对动物健康造成威胁。依 托基因工程生产疫苗,主要是利用分子生物技术,重组病原微 生物基因,使疫病防治产生作用的基因被克隆,转移到原核、真 核等表达载体中,制成无毒疫苗,为动物进行接种,能够有效提 升机体免疫力,还能预防疫苗不被污染。例如亚单位苗、活载 体苗以及合成肽苗均可使用酵母菌、致病菌以及动物细胞完成 生产,对畜牧业发展具有重要影响。

  3) DNA 疫苗。大部分科学家选择小白鼠的基因进行实 验,发现直接将编码蛋白质抗原 DNA 导入动物细胞内,可以在 细胞内部对外源抗原进行表达,从而刺激机体细胞出现免疫反 应,这一过程也叫 DNA 免疫。应用此技术生产的疫苗就为 DNA 疫苗。目前,将传染源基因注射到动物体内,使其产生免 疫反应,能够提高其抗病能力。已经生产出的疫苗有支原体、 疟原虫和牛疱疹病毒等疫苗[4]。

  3 结语

  生物技术属于新型技术,具有综合性特点,其在畜牧养殖 领域的应用对于禽畜育种和饲料开发等具有重要影响。同时, 还能为动物的疾病防控提供有力保障。因此,加强生物技术的 研究,对持续发展畜牧行业十分有利。

  参考文献:

  [1] 辛炫英. 生物技术在畜牧业中的应用研究[J]. 兽医导 刊,2020( 16) : 9.

  [2] 杨 志 明,朱 建 波,马 洪 成. 生物饲料在养殖生产中的 应用[J]. 兽医导刊,2020( 9) : 87 - 88.

  [3] 杨素红. 微生物生态制剂在畜牧养殖中的应用[J]. 吉林 畜牧兽医,2020( 5) : 136 + 139.

  [4] 杨福. 现代生物技术在猪病诊断和防治中的应用 研究[J]. 兽医导刊,2019( 6) : 155.

  作者:安广泰

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