現(xiàn)代生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)中的應(yīng)用

李 毅

（內(nèi)蒙古巴彥淖爾市動物疫病預(yù)防控制中心，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000）

1 現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)涵

現(xiàn)代生物技術(shù)是最具有發(fā)展遠(yuǎn)景的至關(guān)重要的前沿科學(xué)，由基因工程、生化（發(fā)酵）工程、微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程組成。

2 現(xiàn)代生物技術(shù)與畜牧獸醫(yī)的關(guān)系

幾乎所有的生物技術(shù)均與當(dāng)代畜牧獸醫(yī)的發(fā)展有著密切關(guān)系。隨著現(xiàn)代DNA技術(shù)的發(fā)展，生物技術(shù)產(chǎn)品已進(jìn)入動物營養(yǎng)、飼料工業(yè)等領(lǐng)域，并在控制動物疾病、改良飼料作物、提高動物生產(chǎn)性能等方面發(fā)揮著越來越大的作用。

3 現(xiàn)代生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)中的主要應(yīng)用

3.1 利用細(xì)胞工程生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白（SCP）

單細(xì)胞蛋白飼料，即微生物蛋白通過工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，如酵母，非病原性細(xì)菌、霉菌和藻類等所產(chǎn)生的蛋白酶、纖維酶、脂肪酶、乳酸酶、植酸酶等，廣泛添加于飼料當(dāng)中，從而大幅度提高飼料轉(zhuǎn)化率和動物生產(chǎn)性能。SCP的蛋白質(zhì)含量可達(dá)到80%，其含氨基酸組分齊全，營養(yǎng)均衡，消化率可達(dá)80%以上。試驗表明，每1kgSCP可使產(chǎn)奶量增加6～7kg；用含其10%的飼料飼喂蛋雞，產(chǎn)蛋率可增加21～35%；1tSCP可節(jié)約飼料5～7t。

3.2 利用生化和基因工程生產(chǎn)氨基酸

目前，利用生化工程技術(shù)和基因工程技術(shù)將合成氨基酸的基因克隆到微生物細(xì)胞的質(zhì)粒中，借助微生物的增殖生產(chǎn)氨基酸。這一技術(shù)已在用新菌種生產(chǎn)氨基酸的工程中被應(yīng)用。隨著理想蛋白氨基酸模式的深入研究和建立，將生產(chǎn)不同氨基酸的菌種和其基因按理想蛋白氨基酸模式進(jìn)行組裝，以期在體外或體內(nèi)生產(chǎn)能滿足動物需要的新一代理想天然產(chǎn)品——理想蛋白氨基酸復(fù)合制劑。

3.3 利用基因工程生產(chǎn)植物性飼料

牧草是反芻動物的食物單元，提高牧草的蛋白質(zhì)含量有重要意義。通過轉(zhuǎn)基因，澳大利亞科學(xué)家培育成了一種富含氨基酸的苜蓿新品種，這種苜蓿生產(chǎn)的白蛋白在羊瘤胃中不降解，可充分吸收利用，進(jìn)而使羊毛產(chǎn)量提高約5%；將巴西堅果富含蛋氨酸的白蛋白與菜豆白蛋白結(jié)合基因在油菜籽中表達(dá)時，轉(zhuǎn)基因油菜籽中積累了大量的巴西堅果的白蛋白，這種白蛋白中的氨基酸含量增加了34%。

3.4 利用微生物工程進(jìn)行飼料處理

青貯發(fā)酵作用，可以把適口性差、質(zhì)地堅硬、木質(zhì)素含量高的秸稈變成柔軟多汁、氣味芬芳、酸甜適度的粗飼料，最大限度地長期保存青飼料的營養(yǎng)物質(zhì)，保障了飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的全年均衡供給，同時還能殺死青飼料中的病原微生物、蟲卵，并可破壞雜草種子的再生能力，從而減少對動物和農(nóng)作物的危害。與此同時，發(fā)酵產(chǎn)生的大量富含營養(yǎng)的菌群（乳酸桿菌、芽孢桿菌、酵母菌等有益菌種）和起防腐作用的有機(jī)代謝產(chǎn)物，如維生素、醋酸、乙醇、乳酸等，都能促進(jìn)機(jī)體腸道內(nèi)有益菌群的繁殖，增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。因此，開發(fā)非常規(guī)性飼料，既避免了很多工業(yè)副產(chǎn)品的堆積和污染，同時轉(zhuǎn)化這些廉價的副產(chǎn)品作為再生飼料，其本身具有良好的生態(tài)和社會效益。例如，雞糞比尿素和其他非蛋白含氮量高，通過青貯、發(fā)酵、干燥及膨化處理，經(jīng)過5～6周后可改善適口性，并使秸稈飼料中的蛋白含量得到提高，使消化率提高2～3倍。

3.5 利用基因工程生產(chǎn)酶制劑等生物制劑

飼料用酶大多數(shù)是利用微生物中酵母、曲霉菌和其他細(xì)菌來生產(chǎn)的。通過生物技術(shù)，各種飼料酶的活性、穩(wěn)定性以及耐熱性都有了很大提高。以植酸酶為例，利用分子生物學(xué)技術(shù)從微生物中鑒定分離生產(chǎn)植酸酶的基因，然后將這些基因進(jìn)行擴(kuò)增后插入曲霉菌表達(dá)載體，該表達(dá)載體是一種線狀DNA分子，通過重組，植酸酶基因開始表達(dá)，曲霉菌的天然分泌機(jī)構(gòu)就能保證把所生產(chǎn)的酶轉(zhuǎn)出細(xì)胞外，而進(jìn)入培養(yǎng)基中，從培養(yǎng)基中收集并純化植酸酶，生產(chǎn)的植酸酶比常規(guī)產(chǎn)量可提高50～100倍。

3.6 在動物疫病和診斷中的應(yīng)用

在疫病診斷方面，目前生物技術(shù)應(yīng)用主要有單克隆抗體診斷藥箱和DNA探針。單克隆抗體是用細(xì)胞融合技術(shù)淋巴細(xì)胞雜交瘤株產(chǎn)生的，具有很強(qiáng)的特異性作用，它可以準(zhǔn)確地識別細(xì)菌、病毒、腫瘤細(xì)胞等抗原物質(zhì)的細(xì)微差別。DNA探針則是利用DNA基因補(bǔ)充原理，用以研制帶有32P放射性同位素標(biāo)記的DNA，通過核酸雜交的方法去檢測未知基因。利用這種技術(shù)可以準(zhǔn)確地診斷各種遺傳因素引起的“分子病”。

動物疫病預(yù)防目前仍以常規(guī)疫苗為主。但常常在制備過程中由于污染等原因造成免疫效果不確定，甚至失敗。近年來利用DNA重組技術(shù)，將病原的有效抗原成分篩選和提取制成的工程基因疫苗，保證了免疫的效和安全。目前，利用基因工程開發(fā)的新型疫苗有口蹄疫合成肽苗、包蟲病重組疫苗、羊腐蹄疫苗、狂犬病糖蛋白基因疫苗等。