国家科学技术奖提名公示内容-禾丰牧业

国家科学技术奖提名公示内容（2019年度国家技术发明奖）一、提名单位：北京大北农科技集团股份有限公司二、项目名称：新型饲用氨基酸与猪低蛋白质饲料创制技术三、提名意见：该项目独创了赖氨酸硫酸盐低成本生产工艺，实现了赖氨酸的清洁生产，创制了赖氨酸硫酸盐系列新产品；国际首创苏氨酸和色氨酸无离子交换的结晶提取新技术，建立了我国首条苏氨酸和色氨酸生产线。发明了促进氨基酸内源合成激活剂N-氨甲酰谷氨酸（NCG）生产新工艺，国内外率先实现饲用NCG的安全高效生产；创建净能体系下猪不同生理阶段低蛋白质氨基酸平衡饲料技术，发明了系列专利饲料产品，运用后使豆粕用量减少20%以上，氮利用效率提高10%-15%，粪尿排泄、氮排放、猪舍氨气浓度分别减少15%-20%、25%-35%和20%-30%。该项目近3年新增销售额273.08亿元，新增利润33.24亿元；推广新型饲用氨基酸120多万吨，低蛋白质饲料1.1亿吨；年替代大豆820多万吨，减少氮排放超过35万吨。研制的氨基酸产品出口到欧美日韩等35个国家，专利转让和服务收入2950万元。获发明专利17件、实用新型专利1件，新饲料添加剂证书2个，欧盟饲料添加剂安全证书3个，主持制修订国家标准2项、团体标准1项，发表论文122篇。项目成果曾获中华农业科技奖一等奖和大北农科技成果一等奖。项目成果有效缓解了我国对大豆为主的蛋白质饲料的进口依存度，显著减少了养猪业氮排放，降低了饲料配方成本，促进了我国养猪业的可持续发展，提升了我国氨基酸产业的国际竞争力，产生了明显的社会、经济和生态效益。我单位认真审阅了该成果提名书及附件材料，确认全部材料真实有效。按照要求，我单位和成果完成单位都已对该成果的拟提名情况进行了公示，且无异议。提名该项目为国家技术发明奖二等奖。四、项目简介：我国养猪产业规模世界第一，但长期存在蛋白质饲料资源短缺，以大豆为主的饲用蛋白质大量依赖进口；高蛋白质饲料配制及利用技术落后，造成氮排放过多污染严重等问题。但国内外低蛋白质饲料配制技术又存在种猪繁殖性能低、育肥猪胴体品质下降的难题。针对上述问题，项目历经16年，在新型饲用氨基酸创制、内源氨基酸合成与氮高效利用、新型低蛋白质饲料制备等方面进行了系统研究，取得了系列重要发明。1.发明了赖氨酸硫酸盐制备工艺和苏氨酸与色氨酸直接结晶新技术，实现了规模化生产，扭转了我国饲用氨基酸依赖进口的被动局面，为新型低蛋白质饲料的创制奠定了基础。独创雾化造粒、成型选别和流化包衣制备赖氨酸硫酸盐工艺，创制出赖氨2酸硫酸盐系列新产品，较传统赖氨酸盐酸盐生产污水排放减少90%，成本降低45%；产品占全球赖氨酸市场份额近40%，年出口量超过100万吨。创建了渗透压为1500mOsm/kg的高渗发酵与连续补料相结合以及无离子交换直接结晶苏氨酸和色氨酸的新技术，较传统技术成本分别降低48%和60%。2.发明了氨基酸内源合成激活剂N-氨甲酰谷氨酸（NCG）新工艺，首创畜禽内源氨基酸合成与氮高效利用新途径，为减少氮排放和改善种猪繁殖性能提供了技术支撑。创建了以甲酸铵、氢氧化钠和谷氨酸为原料制备NCG母液以及母液微波处理新工艺，替代了欧美以氰酸钾等有毒物质为原料的生产工艺，实现了饲用NCG安全高效生产，填补了国内外促进畜禽氨基酸内源合成产品的空白。NCG通过激活N-氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ促进精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸和脯氨酸等氨基酸体内合成，氮沉积效率提高18%以上，窝产仔数平均提高1.2头。3.发明了新型低蛋白质氨基酸平衡饲料技术与系列产品，突破了胴体品质下降的技术瓶颈，有效缓解了大豆高度依赖进口和养猪业氮排放污染的问题。解析了低蛋白质饲料中关键氨基酸在猪体内的代谢转化与调控机制，揭示了净能体系配制猪低蛋白质饲料增加氮利用率、减少体脂肪沉积的机制，创建了新型低蛋白质饲料中多种氨基酸相互平衡和净能赖氨酸平衡新模式。创制了种猪、仔猪和育肥猪系列新型低蛋白质饲料产品16种。与高蛋白质饲料相比，新型低蛋白质氨基酸平衡饲料可提高猪肉中风味物质的含量，瘦肉率提高10%以上，养殖全程豆粕平均用量减少20%以上，氮利用率提高10%-15%，粪尿排泄、氮排放和猪舍氨气浓度分别减少15%-20%、25%-35%和20%-30%。近3年新增销售额273.08亿元，新增利润33.24亿元；推广新型饲用氨基酸120多万吨，新型低蛋白质饲料（以配合饲料计）1.1亿吨；年替代大豆820多万吨，减少氮排放35万吨以上。研制的新型饲用氨基酸产品出口欧美日韩等35个国家和地区，专利转让和技术服务收入2950万元。获国家发明专利17件，饲料添加剂新产品证书2个，欧盟饲料添加剂安全认证证书3个；制修订国家标准2项、团体标准1项；发表论文122篇，其中SCI论文70篇。项目成果曾获神农中华农业科技奖一等奖和大北农科技奖一等奖。五、客观评价：1、科技成果、验收评价（1）科技成果评价：2018年1月7日中国农学会组织由刘旭院士、桂建芳院士、印遇龙院士、沈建忠院士等知名专家组成的评价委员会对“新型高效饲用氨基酸和猪节氮减排饲料研制与应用”（中农【评价】字[2018]第2号）评价，一致认为：“该成果整体达到国际先进水平，其中赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、NCG等饲用氨基酸生产技术等方面居国际领先”（附件26）。（2）验收评价：2015年7月教育部组织对国家科技支撑计划项目“猪禽饲料营养价值和营养需要量模型化技术研究与应用示范”（2012BAD51G00）验收意见：“项目建立了估测饲料原料营养价值和营养需要量的预测模型，为实现我国猪禽日粮精准配制，缓解饲料资源短缺，减少养殖业对环境的污染提供了技术支撑”（附件4）。32、检测评价2014年国家饲料质量监督检验中心（北京）对NCG新产品的检测结论：“依据委托方提供的产品标准《饲料添加剂N-氨甲酰谷氨酸》，单项判定所检项目合格，NCG产品纯度达97%以上，其他相关指标均符合国家标准的要求”（附件27）。2018年大连SGS（通标标准技术服务有限公司大连分公司）对L-赖氨酸硫酸盐的检测结论：“样品中铵盐含量、pH值、大肠杆菌数量均符合行业标准，且从样品中提取的DNA未发现基因改造成分”（附件28）。3、科技查新2018年12月17日教育部科技查新工作站（N01）查新结论：“除课题组的研究报道外，国内外未见赖氨酸硫酸盐产业化生产工艺及苏氨酸无离子交换提取、色氨酸有机酸盐提取工艺的专利及文献报道；未见用甲酸铵和谷氨酸钠为主原料制备饲用NCG方法的研究报道；未见系统的NCG在种公猪、母猪、仔猪、育肥猪饲料中的配套技术的文献及专利报道；未见净能体系下低蛋白质饲料中净能赖氨酸比例以及标准回肠可消化苏氨酸等必需氨基酸与赖氨酸的最佳比例，以及猪养殖全程低蛋白质饲料专利产品的文献报道”（附件29）。4、论文引用评价（1）美国著名动物营养学家JackOdle及其团队在营养领域国际权威期刊Advancesinnutrition上发表论文肯定了谯仕彦等的论文：“氨基酸和肠道功能”（附件37）。（2）谯仕彦和曾祥芳等发表的“支链氨基酸的新代谢途径和生理功能”一文被webofscience评为领域内的高被引论文，被trendsinneurosciences和cellreports等知名期刊发表的论文引用（附件38）。5、科技奖励评价“高效饲用氨基酸研制及其在猪低氮排放日粮技术体系中的应用”获2015年度中华农业科技一等奖和大北农科技成果一等奖（附件39，40）；“猪低氮排放系列饲料研制与推广关键技术攻关”获2018年辽宁省畜牧业科技贡献一等奖（附件41）。6、其他评价（1）新产品证书：赖氨酸硫酸盐和N-氨甲酰谷氨酸分别于2004年和2014年获农业部饲料和饲料添加剂新产品证书（附件8，9）。（2）国家标准或团体标准：主持制修订国家标准《饲料添加剂L-赖氨酸盐酸盐》和《饲料添加剂蛋氨酸羟基类似物钙盐》、团体标准《仔猪、生长育肥猪配合饲料》（附件34-36）。（3）欧盟安全认证：2016和2017年赖氨酸硫酸盐、苏氨酸和色氨酸先后获得欧盟饲料添加剂安全认证，欧盟授权上述3种氨基酸可在所有动物饲料中添加使用（附件42-44）。（4）国内外同类技术对比表3与当前国内外同类技术比较情况（附件29）1680-730m3630m90%395%41.2-1.5mm40%0.1-1.5mm1500mOsm/kg600m3200m25%17%5.1%75%65%34.5%99%90%85%1.5321%15%4.5%69%58%20%96%85%70%152NCG85%97%NCGNCGNCG3NCGNCG六、应用情况：1．应用情况项目自2000年执行以来，创制的赖氨酸硫酸盐产品目前已占据我国赖氨酸市场份额的50%，全球赖氨酸市场份额的30%，年出口量超过100万吨（附件11）。NCG产品2016年开始出口到韩国、马来西亚、乌兹别克斯坦、泰国等9个国家（附件12）。研发的低蛋白质饲料近3年累计推广约1.1亿吨，推广面达20%。部分应用单位应用情况见下表（附件4-7，11-25）：主要单位应用情况表/2001.01-2018.121360442896720128070%317.612.452010.01-2018.1213466748921NCGNCG43818700.6~1.230.940.212011.01-2018.1213811393461670NCGNCG4860342052014.01-2018.1213581780832120325.531.872005.01-2018.12138035078802800140101203134.9012.052006.06-2018.1213826711366-4030001501037.672005.01-2018.121527753891714.53.9NCG1201200311.301.822006.01-2018.1215881612931260338.112.912010.01-2018.1232.110.172001.06-2018.121390817711111032.630.092004.01-2018.1213308431966200436.700.622010.01-2018.1213807485980201036.190.422010.01-2018.12139100510832010312.540.922005.01-2018.1213978828101NCG1.13991MENONPRODUCTIONTRADECO.LTD2012.01-2018.12158925344216314.221.812．应用效果62.1社会效益（1）促进了我国氨基酸产业的迅速发展，提高了产品国际竞争力。饲用氨基酸工业化高效环保生产工艺的攻克，彻底扭转了我国饲用氨基酸多年依赖进口的局面。在项目组带动下，近3年来，国产赖氨酸硫酸盐已占据全球赖氨酸市场份额的约40%，产品销售到欧美日韩等35个国家和地区，年出口量超过100万吨。2016年和2017年，赖氨酸硫酸盐、苏氨酸、色氨酸分别获得欧盟饲料添加剂安全证书，使我国的饲用氨基酸产业迅速发展成为一个经济效益显著、国际竞争力不断增强的新型产业，同时带动了全球氨基酸产业的绿色生产。项目组研发的国内外首个饲用NCG在短短的3年内不仅产生了明显的经济效益，产品已出口到韩国、马来西亚、乌兹别克斯坦、泰国等9个国家和地区。（2）促进了我国养猪业可持续发展。养猪业年排放氮200余万吨，约占全国氮排放总量的28%，同时面临蛋白质饲料资源的严峻挑战。项目研发了低蛋白质饲料配制技术体系，发明的各生理阶段猪低蛋白质系列饲料产品，近3年累计推广1.1亿吨，占我国猪饲料年产销量的20%，使用后年替代大豆820万吨以上，减少氮排放超过35万吨，缓解了我国蛋白质饲料资源短缺、减少了蛋白质饲料资源浪费及氮排放严重污染环境的问题，为我国养猪业的可持续发展提供了技术支撑。（3）推动了学科发展和国家级创新平台建设。项目对低蛋白质饲料下关键氨基酸在猪体内的代谢规律和转化机制的深入