Nýsköpun knýr þróun áfram, smápeptíðtækni leiðir framtíð búfjárræktar

Í samhengi við markmiðið um „tvöfalt kolefni“ og græna umbreytingu í alþjóðlegri búfjárrækt hefur smápeptíðsnefilefnistækni orðið kjarninn í að leysa tvöfaldar mótsagnir um „bætingu gæða og skilvirkni“ og „vistfræðilegrar verndar“ í greininni með skilvirkri frásogs- og losunarminnkunareiginleikum. Með innleiðingu „reglugerðar ESB um samaukefni (2024/EB)“ og vinsældum blockchain-tækni er sviði lífrænna örsteinda að ganga í gegnum djúpstæðar umbreytingar frá reynslubundinni mótun yfir í vísindaleg líkön og frá víðtækri stjórnun yfir í fulla rekjanleika. Þessi grein greinir kerfisbundið notkunargildi smápeptíðstækni, sameinar stefnumótun í búfjárrækt, breytingar á markaðseftirspurn, tækniframfarir smápeptíða og gæðakröfur, og aðrar nýjustu þróun, og leggur til græna umbreytingarleið fyrir búfjárrækt árið 2025.

1. Stefnuþróun

1) ESB innleiddi formlega lög um minnkun losunar búfénaðar í janúar 2025, sem kveða á um 30% minnkun á þungmálmaleifum í fóðri og flýta fyrir umbreytingu iðnaðarins yfir í lífræn snefilefni. Í Grænu fóðurlögunum frá 2025 er sérstaklega kveðið á um að notkun ólífrænna snefilefna (eins og sinksúlfats og koparsúlfats) í fóðri verði minnkuð um 50% fyrir árið 2030 og að lífrænar kelaðar vörur verði kynntar sem forgangsverkefni.

2) Landbúnaðar- og dreifbýlisráðuneyti Kína gaf út „Græna aðgangsskrá fyrir fóðuraukefni“ og smápeptíð-kelaðar vörur voru skráðar sem „ráðlagðir valkostir“ í fyrsta skipti.

3) Suðaustur-Asía: Mörg lönd hleyptu sameiginlega af stokkunum „áætluninni um núll sýklalyfjaræktun“ til að efla notkun snefilefna, allt frá „næringaruppbót“ til „virknistjórnunar“ (eins og streitueyðandi aðferðum og eflingu ónæmiskerfisins).

2. Breytingar á eftirspurn á markaði

Aukin eftirspurn neytenda eftir „kjöti án sýklalyfjaleifa“ hefur ýtt undir eftirspurn eftir umhverfisvænum snefilefnum með mikilli upptökuhraða í landbúnaði. Samkvæmt tölfræði greinarinnar jókst heimsmarkaður lítilla peptíð-kelaðra snefilefna um 42% á milli ára á fyrsta ársfjórðungi 2025.

Vegna tíðra öfgakenndra loftslagsbreytinga í Norður-Ameríku og Suðaustur-Asíu eru bændur að einbeita sér meira að hlutverki snefilefna í að standast streitu og styrkja ónæmi dýra.

3. Tæknibylting: kjarna samkeppnishæfni lítilla peptíðkelateðra snefilefnaafurða

1) Skilvirk líffræðileg aðgengi, brýtur í gegnum flöskuháls hefðbundins frásogs

Lítil peptíð binda snefilefni með því að vefja málmjónum í gegnum peptíðkeðjur til að mynda stöðug fléttur sem frásogast virkt í gegnum peptíðflutningskerfi þarmanna (eins og PepT1), sem kemur í veg fyrir magasýruskemmdir og jónahömlun, og lífvirkni þeirra er 2-3 sinnum meiri en ólífrænna salta.

2) Hagnýt samlegðaráhrif til að bæta framleiðsluárangur á mörgum víddum

Lítil peptíð snefilefni stjórna þarmaflóru (mjólkursýrugerlar fjölga sér 20-40 sinnum), auka þroska ónæmislíffæra (mótefnamagn eykst 1,5 sinnum) og hámarka næringarefnaupptöku (hlutfall fóðurs og kjöts nær 2,35:1), og bæta þannig framleiðslugetu á marga vegu, þar á meðal eggjaframleiðsluhraða (+4%) og daglega þyngdaraukningu (+8%).

3) Sterk stöðugleiki, sem verndar gæði fóðurs á áhrifaríkan hátt

Lítil peptíð mynda fjöltennta samhæfingu við málmjónir í gegnum amínó-, karboxýl- og aðra virka hópa til að mynda fimmliða/sexliða hringklóbyggingu. Hringsamhæfing dregur úr kerfisorku, sterísk hindrun verndar utanaðkomandi truflanir og hleðsluhlutleysi dregur úr rafstöðuvirkni, sem saman eykur stöðugleika klósins.

Mynd 1 Stöðugleikastuðlar mismunandi bindla sem bindast Cu²⁺

Veikbundnir snefilefni eru líklegri til að gangast undir oxunar-afoxunarviðbrögð við vítamínum, olíum, ensímum og andoxunarefnum, sem hefur áhrif á virkt gildi næringarefna í fóðri. Hins vegar er hægt að draga úr þessum áhrifum með því að velja vandlega snefilefni með mikilli stöðugleika og lága viðbrögð við vítamínum.

Concarr o.fl. (2021a) tóku sem dæmi vítamín og rannsökuðu stöðugleika E-vítamíns eftir skammtímageymslu á ólífrænum súlfötum eða mismunandi gerðum af lífrænum steinefnablöndum. Höfundarnir komust að því að uppspretta snefilefna hafði veruleg áhrif á stöðugleika E-vítamíns og forblandan sem innihélt lífrænt glýsínat hafði mesta vítamíntapið, 31,9%, og þar á eftir kom forblandan sem innihélt amínósýrufléttur, sem var 25,7%. Enginn marktækur munur var á stöðugleikatapi E-vítamíns í forblöndunni sem innihélt próteinsölt samanborið við samanburðarhópinn.

Á sama hátt er varðveisluhraði vítamína í lífrænum snefilefnaklóötum í formi lítilla peptíða (kölluð x-peptíð fjölsteinefni) marktækt hærri en í öðrum steinefnagjöfum (Mynd 2). (Athugið: Lífrænu fjölsteinefnin á mynd 2 eru glýsín-fjölsteinefni).

Mynd 2 Áhrif forblanda úr mismunandi uppsprettum á vítamíngeymsluhraða

1) Að draga úr mengun og losun til að leysa vandamál í umhverfisstjórnun

4. Gæðakröfur: stöðlun og samræmi: að ná forskoti í alþjóðlegri samkeppni

1) Aðlögun að nýjum reglugerðum ESB: uppfylla kröfur reglugerða 2024/EB og útvega kort af efnaskiptaferlum

2) Setjið fram skyldubundna vísa og merkið kelunarhraða, sundrunarstuðul og stöðugleikabreytur í þörmum.

3) Kynna tækni til geymslu sönnunargagna í blockchain-tækni, hlaða upp ferlisbreytum og prófunarskýrslum í gegnum allt ferlið.

Tækni með smáum peptíðsnefilefnum er ekki aðeins bylting í fóðuraukefnum, heldur einnig kjarninn í grænni umbreytingu búfjárræktar. Árið 2025, með hröðun stafrænnar umbreytingar, umfangs og alþjóðavæðingar, mun þessi tækni endurmóta samkeppnishæfni iðnaðarins í gegnum þrjár leiðir: „hagkvæmnibæting - umhverfisvernd og losunarlækkun - virðisauki“. Í framtíðinni er nauðsynlegt að styrkja enn frekar samstarf iðnaðar, fræðasamfélagsins og rannsókna, stuðla að alþjóðavæðingu tæknilegra staðla og gera kínversku lausnina að viðmiði fyrir sjálfbæra þróun búfjárræktar á heimsvísu.