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. 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.
《生物技术在畜牧业中的应用》来源:《畜禽业》,作者:安广泰