酸能胡友军:酸碱电子理论的应用,在未来畜禽健康养殖上大有可为

酸碱电子理论的应用,在未来畜禽健康养殖上大有可为,我们将以酸能数据库和动物实验基地为基石,借助分子模拟、分子动力学等前沿技术并协同微生物、营养生理学、分子生物学等研究工具,围绕特定路易斯酸与病毒、细菌、自由基之间的关系开展深度研究。

新猪派专题报道 近年来,酸制剂在畜牧养殖领域应用越来越广。尤其在非洲猪瘟疫情和饲料禁抗实行后,酸制剂的广泛深度应用使得其抑菌促生长、提升免疫力的效能得到了养殖业的广泛认可。早在行业饲料禁抗的两年前,酸能就率先提出“无抗饲料 酸为骨架”的理念,与行业广泛交流并带来饲料禁抗的用酸方案。近日,新猪派记者专访了广东酸能生物科技有限公司首席科学家胡友军研究员,为酸制剂和酸碱理论的发展作详细解读。

酸能胡友军:酸碱电子理论的应用,在未来畜禽健康养殖上大有可为

首席科学家胡友军研究员接受新猪派记者采访

新猪派:这几年酸化剂是一个非常热门的话题,酸能作为一家专精于酸的企业,对于酸化剂在养猪上的应用价值在哪里呢?

胡友军:替抗的四大的原则是:“消化,抑菌,抗氧化,粘膜”,其顺序和重要性一致。而酸化剂在这四个领域上均是主力选手,对于饲料的防霉保鲜、消化、肠道抑菌、肠道营养等方面都有很大价值。

酸能认为,健康养殖酸为骨,酸水酸环境酸饲料,酸制剂大有可为。

具体而言,养猪在饲料上添加,有以下功能。

  1. 强化胃酸屏障功能,抵御致病微生物入侵;
  2. 提升胃肠道消化功能,强化养分消化,降低过敏炎症;
  3. 体内有效抑菌,助于肠道微生态平衡;
  4. 为肠道黏膜修复提供能量,有助于黏膜免疫;
  5. 饲料防止霉菌污染,保持原料新鲜。 

此外,酸化剂对养殖现场的环境消毒和净化水质2大板块具有重大价值。未来,随着酸碱理论的发展以及在动物营养研究上结合更加深入,酸制剂会呈现更多有价值,比如抑制病毒、改善肉质、体内抗氧化等等。

新猪派:可以看到酸能对于自己商业角色定义很有意思,是酸制剂全球服务酸。那么请问为什么定义自己是酸制剂全球服务商,而不是酸化剂全球服务商呢?

胡友军:营养学研究认为,单一或复合有机酸在动物上具有消化、抑菌、抗氧化、有助于肠道免疫、黏膜修复、菌群平衡等功效等作用,最初定义来源于日粮和胃肠道酸化已经远远不能表达酸的内涵和外延,此外,酸碱理论的发展也扩大了氢离子就是酸的这个传统定义。

基于此,酸能公司提出酸制剂替代酸化剂,一方面,更加突出精准用酸,碳中和条件下,酸制剂更加满足在胃肠道精准定点控释的需要。另一方面,更加突出酸物质的多功能。酸制剂可以去除酸化这一功能的刻板印象,让酸的多元功能更加呈现,显示出其本身更大的价值。

为此,酸能开发了多种有机酸的控释系统和应用技术,并在清远基地投资了15万吨的酸制剂生产线。同时投资了酸能全球科技创新平台,从分子、细胞、器官到动物等多个层面进行酸制剂的评估和综合酸制剂应用技术研究,更好的为全球酸制剂服务商这一角色做出自己的贡献。

新猪派:酸能在12月份进行了一个主题为“酸见•未来”的发布会。这次发布会上讲到了电子理论,您前面也提到电子理论。但很多朋友可能会和我一样的疑惑,什么是酸碱电子理论,对行业有什么影响呢?

胡友军:美国化学物理学家吉尔伯特•路易斯于1923年用电子结构和化学行为的观点提出了酸碱电子理论,酸是一切能接受未共用电子对的物质(原子、分子、离子、原子团),即Lewis酸;碱是一切能给出未共用电子对的物质,即Lewis碱。电子理论下酸碱反应的实质,就是酸碱两种物质作用发生电子重排,形成新的电子定域(定域:直观意思为某一固定范围)。电子理论是生命化学中应用最为广泛的一种酸碱理论,它立论于物质的基本面:结构和电子的授受,无机物和有机物均纳入广义酸碱的范围,酸碱不依赖于某种元素,不需要电离和溶剂,所以又称为广义酸碱理论。

酸能胡友军:酸碱电子理论的应用,在未来畜禽健康养殖上大有可为

电子理论从结构的角度为我们打开了一个全新的酸世界,突破了酸的认知边界,常见的路易斯酸主要有原子离子型、小分子型和大分子型,尤其是可极化重键的分子、离子、原子团,如羰基类物质黄酮、醌类、多酚类物质,对生命化学的调节,十分重要。

  • 能够清楚解释微生物的酸碱特性
  • 能够抢夺自由基电子
  • 能够抢夺细菌和病毒某些成分电子

基于电子理论的酸的应用和发展将迈入一个全新的发展和应用阶段。酸不仅在传统的消化领域继续发挥其重要作用,更将在抑菌、抗病毒、抗氧化等领域发挥作用成为可能。如此,电子理论范畴内的酸可以指导我们从蛋白结构等微观角度进行靶向作用,研发特异性酸制剂,具有效果更明确,用量更少特点,进而精准改善动物健康状态,同时获得更加优质的动物产品(肉蛋奶)。

新猪派:可以预见酸碱电子理论对行业帮助是很大的,请问胡博士可以给我们透漏一下,酸能将会围绕酸碱电子理论做哪些努力呢?

胡友军:酸碱电子理论的应用,在未来畜禽健康养殖上大有可为,我们将以酸能数据库和动物实验基地为基石,借助分子模拟、分子动力学等前沿技术并协同微生物、营养生理学、分子生物学等研究工具,围绕特定路易斯酸与病毒、细菌、自由基之间的关系开展深度研究。

例如,在酸碱电子理论基础下,我们探索出功能性酸制剂产品的研发路径,即首先从PDB数据库寻找细菌、病毒的蛋白结构,通过分子模拟找到其作用靶标,再使用分子动力学模拟技术筛选具有特定生物学效应的路易斯酸,与其发生酸碱反应,观察其蛋白活性中心结构的改变,而后者影响动物的新陈代谢、免疫和氧化应激,以及对病原菌、病毒活性的影响。创新中心再通过研究筛选出的路易斯酸对细菌、病毒的靶向效应、体外代谢模拟和实验动物验证等,研发具有独特功能的新型酸制剂产品,从而调节动物的生长、繁殖和肉品质,实现健康养殖和鲜活生命。

新猪派:您刚刚又提到酸能已经应用这套理论开发了一款饲用狙击病毒酸制剂-----泰酸。病毒一直是非常困扰养猪业,我非常想知道这款产品的价值和效价,胡博士可以分享一下吗?

胡友军:泰酸®,是酸能基于Lewis酸碱电子理论推出的一款“饲用抑制病毒酸制剂”,采用两大核心技术,能够显著抑制常见畜禽养殖病毒活性和阻止病毒复制增殖,降低饲料和动物机体中载毒量。优选的特定Lewis酸分子,与病毒的囊膜识别并结合,破坏病毒结构,阻止病毒与宿主细胞黏附。即使有少量病毒进入细胞, Lewis酸分子可以竞争性结合病毒活性电子(病毒复制过程中的关键酶-拓扑异构酶Ⅱ),干扰病毒的基因复制和蛋白合成,使其不能顺利组装,无法形成完整结构释放到细胞外。

酸能胡友军:酸碱电子理论的应用,在未来畜禽健康养殖上大有可为

我们知道,在跨区域运输中,饲料原料会成为ASFv及其它畜禽病毒病原体传播的重要载体,而饲料高温85度3-5分钟处理有助于饲料消毒,但会破坏其营养成分。因此,如何高效阻止畜禽病毒通过饲料途径爆发和传播流行呢?

我们通过研究病毒在体内的复制增殖方式,发现通过阻止病毒黏附宿主细胞和干扰蛋白质合成途径,能够显著抑制病毒活性。

在此理论基础上,并运用路易斯酸碱电子理论,我们开发出泰酸这个产品,这款产品最大特点就是我们使用了AEI酸电子干扰技术,能够选择性竞争结合病毒活性结构电子,干扰病毒蛋白质合成,从而阻止病毒的复制增殖,大大降低病毒在饲料和机体中的载量。

那么它的效价也是非常显著的,通过我们与四川农业大学和广东省农业科学院合作研究发现,泰酸对实验中的5种畜禽、1种水产上常见病毒有良好的抑制效果,对猪伪狂犬病毒的抑制率,更是达到了100%,对猪繁殖与呼吸道综合症病毒,泰酸的抑制率是94%,而同类产品只有46%和53%。

我们还将泰酸以不同剂量添加到接种了流行性腹泻病毒的饲料中,发现在7天中,加了泰酸的饲料中病毒拷贝数量远低于对照组,高剂量组添加20g/kg泰酸,添加当天就可以使病毒拷贝数下降10%。所以说,通过科学试验验证,泰酸具有十分优异的抑制病毒活性效果,值得大家选用来提高生物安全。

延伸阅读:产能15万吨!酸能创新中心启用,全球工业化、规模化最大的酸制剂供应商落地清远https://www.xinmunet.com/2021/15947.html

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