基因中心合成生物学植酸酶创新牛蛙减排技术
近日,广东省农业科学院农业生物基因研究中心分子育种技术研究室基因编辑团队在国际期刊Aquaculture Reports(中科院二区,IF=3.7)发表题为“Phytase improves growth performance and reduces environmental costs of high-density culture of bullfrogs (Aquaranacatesbeiana)”的研究论文。基因中心为论文第一完成单位,基因中心贝锦龙副研究员为论文通讯作者,在读硕士研究生李世宏、已毕业研究生郭璐和王森助理研究员为论文共同第一作者;华南农业大学动物科学院、广东恒旺饲料有限公司、重庆泓昆生物科技有限公司等单位参与部分工作。
高密度养殖是提高牛蛙养殖利润的流行模式,但其导致的养殖废水氮磷高排放引起的环保问题,严重阻碍了该产业的可持续发展。植酸酶作为一种广泛使用的饲料添加剂,能水解植物源性饲料中的植酸,释放磷营养素供动物利用。然而,其在美洲牛蛙高密度养殖中的应用潜力与综合效益尚不明确。本研究首次证明在高密度养殖条件下,添加酵母生物合成植酸酶能替代牛蛙饲料中的部分无机磷源,改善饲料利用效率,并从源头减少了牛蛙养殖废水的氮磷排放。研究通过设计含不同水平的植酸酶与磷酸二氢钙的全价料配方,发现添加该植酸酶能显著提高牛蛙的终末体重、胴体重和饲料效率,改善由低无机磷水平引起的肌肉粗蛋白和粗灰分含量降低以及血液中碱性磷酸酶活的升高;并且显著降低了牛蛙粪便磷含量与养殖废水中的氮磷排放。本研究系统阐释了植酸酶在高密度牛蛙养殖中“增产减排”的双重效益,明确了合成生物学植酸酶的最佳使用方案,可分别将养殖废水中氮和磷的排放降低18.24%与32.58%,为牛蛙产业的绿色可持续发展提供了关键技术支撑。
本研究得到了广东省农业科学院的汕头市牛蛙养殖源头减排技术专家工作站、广东省基础与应用基础研究基金(项目编号2024A1515012958)、汕头市农业局牛蛙环保养殖模式建设方案研究与开发、重庆泓昆水质改良方案的研究与开发等项目的支持。
原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352513425004818