主要完成人：

谯仕彦（中国农业大学）

王德辉（长春大成实业集团有限公司）

岳隆耀（辽宁禾丰牧业股份有限公司）

曾祥芳（中国农业大学）

王春平［亚太兴牧（北京）科技有限公司］

马 曦（中国农业大学）

提名单位：北京大北农科技集团股份有限公司

中国农业大学动物科学技术学院教授谯仕彦主持完成的“新型饲用氨基酸与猪低蛋白质饲料创制技术”项目获得2019年度国家技术发明奖二等奖。该项目独创赖氨酸硫酸盐低成本生产工艺；国际首创苏氨酸、色氨酸无离子交换的结晶提取新技术；发明了精氨酸内源合成激活剂NCG生产新工艺；创建了猪不同生理阶段低蛋白质饲料技术体系。项目研制的产品出口到35个国家和地区，创建的低蛋白质饲料体系累计节约大豆1200万吨。项目成果有效缓解了我国对大豆为主的蛋白质饲料的进口依存度，显著减少了养猪业氮排放，降低了饲料配方成本，促进了我国养猪业的可持续发展，提升了我国氨基酸产业的国际竞争力，产生了明显的社会、经济和生态效益。

一、项目简介

我国养猪产业规模世界第一，但长期存在蛋白质饲料资源短缺，以大豆为主的饲用蛋白质大量依赖进口；高蛋白质饲料配制及利用技术落后，造成氮排放过多污染严重等问题。但国内外低蛋白质饲料配制技术又存在种猪繁殖性能低、育肥猪胴体品质下降的难题。针对上述问题，项目历经16年，在新型饲用氨基酸创制、内源氨基酸合成与氮高效利用、新型低蛋白质饲料制备等方面进行了系统研究，取得了系列重要发明。

1.发明了赖氨酸硫酸盐制备工艺和苏氨酸与色氨酸直接结晶新技术，实现了规模化生产，扭转了我国饲用氨基酸依赖进口的被动局面，为新型低蛋白质饲料的创制奠定了基础。独创雾化造粒、成型选别和流化包衣制备赖氨酸硫酸盐工艺，创制出赖氨酸硫酸盐系列新产品，较传统赖氨酸盐酸盐生产污水排放减少90%，成本降低45%；产品占全球赖氨酸市场份额近40%，年出口量超过100万吨。创建了高渗发酵与连续补料相结合以及无离子交换直接结晶苏氨酸和色氨酸的新技术，较传统技术成本分别降低48%和60%。

2.发明了氨基酸内源合成激活剂N-氨甲酰谷氨酸（NCG）新工艺，首创畜禽内源氨基酸合成与氮高效利用新途径，为减少氮排放和改善种猪繁殖性能提供了技术支撑。创建了以甲酸铵、氢氧化钠和谷氨酸为原料制备NCG母液以及母液微波处理新工艺，替代了欧美以氰酸钾等有毒物质为原料的生产工艺，实现了饲用NCG安全高效生产，填补了国内外促进畜禽氨基酸内源合成产品的空白。NCG通过激活N-氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ促进精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸和脯氨酸等氨基酸体内合成，氮沉积效率提高10%以上，窝产仔数平均提高1.2头。

3.发明了新型低蛋白质氨基酸平衡饲料技术与系列产品，突破了胴体品质下降的技术瓶颈，有效缓解了大豆高度依赖进口和养猪业氮排放污染的问题。解析了低蛋白质饲料中关键氨基酸在猪体内的代谢转化与调控机制，揭示了净能体系配制猪低蛋白质饲料增加氮利用率、减少体脂肪沉积的机制，创建了新型低蛋白质饲料中多种氨基酸相互平衡和净能赖氨酸平衡新模式。创制了种猪、仔猪和育肥猪系列新型低蛋白质饲料产品16种。与高蛋白质饲料相比，新型低蛋白质氨基酸平衡饲料可提高猪肉中风味物质的含量，瘦肉率提高10%以上，养殖全程豆粕平均用量减少20%以上，氮利用率提高10%～15%，粪尿排泄、氮排放和猪舍氨气浓度分别减少15%～20%、25%～35%和20%～30%。

项目获国家发明专利17件，饲料添加剂新产品证书2个，欧盟饲料添加剂安全认证证书3个；制修订国家标准2项、团体标准1项；发表论文122篇，其中SCI论文70篇。项目成果曾获神农中华农业科技奖一等奖和大北农科技奖一等奖。

二、应用情况

1.社会效益。

（1）促进了我国氨基酸产业的迅速发展，提高了产品国际竞争力。饲用氨基酸工业化高效环保生产工艺的攻克，彻底扭转了我国饲用氨基酸多年依赖进口的局面。自2000年项目执行以来，项目创制的赖氨酸硫酸盐产品已占据我国赖氨酸市场份额的50%，全球赖氨酸市场份额的30%，年出口量超过100万吨。在项目组带动下，近3年，国产赖氨酸硫酸盐已占据全球赖氨酸市场份额约40%，产品销售到欧美日韩等35个国家和地区。2016年和2017年，赖氨酸硫酸盐、苏氨酸、色氨酸分别获得欧盟饲料添加剂安全证书，使我国的饲用氨基酸产业迅速发展成为一个经济效益显著、国际竞争力不断增强的新型产业，同时带动了全球氨基酸产业的绿色生产。项目组研发的国内外首个饲用NCG在短短的3年内产生了明显的经济效益，产品已出口到韩国、马来西亚、乌兹别克斯坦、泰国等9个国家和地区。

（2）促进了我国养猪业可持续发展。养猪业年排放氮200余万吨，约占全国氮排放总量的28%，同时面临蛋白质饲料资源的严峻挑战。项目研发了低蛋白质饲料配制技术体系，发明的各生理阶段猪低蛋白质系列饲料产品，近3年累计推广1.1亿吨，占我国猪饲料年产销量的20%，使用后年减少豆粕用量500万吨以上，减少氮排放超过35万吨，缓解了我国蛋白质饲料资源短缺、减少了蛋白质饲料资源浪费及氮排放严重污染环境的问题，为我国养猪业的可持续发展提供了技术支撑。

（3）推动了学科发展和国家级创新平台建设。项目对低蛋白质饲料下关键氨基酸在猪体内的代谢规律和转化机制的深入解析，对低蛋白质饲料中氨基酸的限制性顺序、饲料氮降低程度与补充氨基酸种类、顺序和数量的关系的研究，推动了我国动物营养与饲料学科的发展。项目成果的顺利完成和应用，提升了国家饲料工程技术研究中心、动物营养学国家重点实验室等国家级创新平台的科技创新能力。

（4）培养了一大批饲料业和养猪业各层次的技术及管理人才。项目实施以来，累计培养博士及硕士研究生60余名，举办新型氨基酸应用技术、低蛋白质饲料技术培训班300多次，培训人员超过15万人次，提高了我国饲料业和养猪业一线技术和管理人员的整体水平。

2.经济效益。近3年，项目完成单位累计新增销售额44.08亿元，新增利润4.66亿元。其他主要应用单位如双胞胎（集团）股份有限公司、广东温氏食品集团有限公司、广西扬翔股份有限公司、四川铁骑力士实业有限公司、播恩生物技术股份有限公司、四川省畜科饲料有限公司、湖南正虹科技发展股份有限公司、湖南伟业动物营养集团股份有限公司、北京英惠尔生物技术有限公司、南宁赛嘉种猪有限公司和ME NON PRODUCTION TRADE CO. LTD等11个企业累计新增销额229.01亿元，新增利润28.58亿元。

3 生态效益。项目成果的一个主要方面是从养猪业源头上减少氮排放。近3年，项目的推广应用共减少氮排放45万吨，有效缓解了养猪业排泄物的污染。猪舍中氨气浓度的大幅降低，既减少了氨气等对猪和养猪生产一线工人的危害，同时减少了对猪场周边空气的污染。