饲料源头控制的猪粪便中重金属元素减量化技术与应用
饲料源头控制的猪粪便中重金属元素减量化技术与应用
发布时间：2024-07-11 阅读次数：243
❀ 技术特色
耕地重金属污染严重危害我国粮食安全，而畜禽粪便作为有机肥料大量施用，是导致耕地重金属超标的重要原因。当前养猪业广泛应用的“高铜高锌”养殖模式，因铜锌添加量大、吸收率低，粪便中的铜、锌排泄量高，粪便作为有机肥料大量施用后导致了耕地污染。针对这一制约养猪业发展、危害粮食安全的重大问题，上海交通大学徐建雄教授团队联合奥格生物技术（上海）有限公司进行科技攻关，创制了利用率高、添加量小、排放量低的小肽铜/锌螯合物，并实现了产业化，建立了铜锌“减量添加，减量排放”的猪养殖新模式，显著减少了猪粪铜锌排放和对环境的污染，促进了养猪业健康发展。
主要技术内容：
1. 研发了小肽铜/锌螯合物合成工艺：建立大豆蛋白酶解工艺获得螯合小肽分子，建立肽-铜/锌螯合工艺，获得螯合率和螯合强度分别为94.97%和99.65%、0.76和0.67的小肽铜/锌螯合物单体，体外吸收率较硫酸盐提高107.28%和40.90%，突破了同类产品吸收率低、稳定性差的难题。
2. 阐明小肽铜/锌螯合物结构和生物学功能 / 建立小肽铜/锌螯合物螯合率测定方法：明晰肽键官能团中氨基氮原子和羧基氧原子参与螯合作用，形成Cu/Zn-N和−COO-Cu/Zn共价键，明确小肽与铜/锌通过共价金属键的螯合结构特征；建立甲醇沉淀法测定小肽铜/锌螯合物螯合率方法，填补了同类产品无检测方法的空白。
3. 开发基于小肽铜/锌螯合物的复微产品 / 建立铜锌“双减”猪养殖新模式：开发了猪理想微量元素模式和3个系列10多种复微产品和系统应用技术，实现减少猪粪中铜锌50%以上，破解了“高铜高锌=高污染”的瓶颈问题。
pH值筛选→反应温度筛选→反应时间确定→小肽金属螯合物喷雾干燥小肽铜螯合物和小肽锌螯合物的生产工艺
酶解大豆蛋白、小肽铜/锌螯合物的电镜扫描图
复微系列产品
❀ 应用成效
经评议，饲料源头控制的猪粪便中重金属元素减量化技术成果达到国内领先、国际先进水平。近3年，该技术成果在13个省市的145家生猪和饲料企业推广应用1000多吨，饲养猪900多万头，实现经济效益10.6亿元，减少猪粪铜锌排放1905吨，有力推动了养猪业和饲料业的技术进步，促进了耕地安全，具有显著的社会效益和生态效益。
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