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动物营养涵盖所有动物物种的营养学，但主要关注农场动物。过去十年间，农场动物营养研究呈指数级增长。本综述评估了2025年举办的九大国际会议中超过2000份研究报告，对全球农场动物营养趋势与韩国当前研究格局进行了比较分析。主要研究领域包括：植物源生物活性物质（ph
动物营养涵盖所有动物物种的营养学，但主要关注农场动物。过去十年间，农场动物营养研究呈指数级增长。本综述评估了2025年举办的九大国际会议中超过2000份研究报告，对全球农场动物营养趋势与韩国当前研究格局进行了比较分析。主要研究领域包括：植物源生物活性物质（phytobiotics）的利用与功效；生物性添加剂（biotic supplements）包括益生元（prebiotics）、益生菌（probiotics）和后生元（postbiotics）的作用与效果；氨基酸（amino acids, AA）的需求量与功能性作用；以及矿物质（minerals）的需求量与功能性作用。肠道疾病攻毒模型（enteric disease challenge models）被广泛用于研究肠道感染如何改变营养素需求量并影响营养素在动物生产性能中的功能性作用。猪营养的关键主题涉及氨基酸需求量、功能性氨基酸（functional amino acids）以及低粗蛋白（low-crude protein, CP）日粮。家禽营养中，植物源生物活性物质的利用与功效是关键主题。反刍动物营养的关键主题包括母牛-犊牛饲喂、适宜饲喂水平以及瘤胃功能（rumen functions）。受高饲料成本驱动，近期韩国的动物营养研究将饲料原料评估与肠道健康优化并列优先，重点关注微生物群（microbiota）和生物性添加剂的功效。值得注意的是，为响应社会需求和政府倡议，动物营养中的环境可持续性（environmental sustainability）已成为关键研究焦点。从本综述来看，动物营养研究的优先方向表现出动态变化，这些变化与目标物种和国家特定需求密切相关。
研究背景
动物营养科学旨在研究动物的营养需求和营养素代谢，涵盖农场动物（畜禽或食用动物）、伴侣动物、野生动物乃至水生动物。其中，农场动物营养是首要研究任务，因为全球人口压力持续攀升，迫切需要优化肉、奶、蛋的生产效率。每年全球饲养约260亿只鸡、10亿头猪和15亿头牛。过去十年间，动物营养领域的同行评审论文数量显著激增，这凸显了新兴挑战和进一步研究的迫切需求。尽管动物营养理论上覆盖所有物种，但农业畜禽仍是核心焦点。
当前存在的主要问题包括：饲料成本高企推动了对饲料原料评估的重视；肠道疾病日益威胁动物存活，亟需理解其对动物生产性能和死亡率的影响；抗生素耐药性问题引发公众担忧，促使行业寻求替代方案；此外，环境可持续性已成为社会和政府高度关注的议题。因此，开展这项研究旨在全面梳理2025年全球及韩国在农场动物营养领域的最新研究热点和趋势，为未来的研究方向提供指导。
研究方法概述
研究人员进行了一项全面的综述研究，对2025年举办的9个国际动物科学大会（包括美国乳业科学协会年会、美国动物科学学会多个分会年会、欧洲动物生产协会年会、国际猪消化生理学研讨会、国际家禽科学论坛、环太平洋科学会议以及家禽科学协会年会）中超过2175份研究展示进行了分类和分析。这些报告被归类到25个主题领域中。同时，研究人员还分析了韩国动物科学与技术学会2025年年会中的147份动物营养研究报告，同样按上述25个主题进行分类，以进行全球与韩国的比较分析。
研究结果
猪营养研究进展
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氨基酸与蛋白质： 氨基酸研究主要包括赖氨酸需求量及其他必需AA与赖氨酸的理想比例；AA（精氨酸、组氨酸、蛋氨酸、色氨酸）的功能性作用，尤其在肠道疾病攻毒条件下；以及在低粗蛋白日粮中增加补充AA的使用。研究表明，给断奶仔猪饲喂低CP日粮可通过平衡微生物群和减少炎症来改善小肠黏膜功能。实施低CP日粮需要补充多达八种必需AA。然而，一项荟萃分析表明，维持猪正常生长需要一个关键的膳食CP阈值水平，这可能归因于猪合成非必需AA的能力下降或常规蛋白质补充剂（如豆粕）减少导致某些生物活性化合物耗竭。因此，需要持续研究低CP日粮中非必需AA和大豆衍生生物活性化合物的需求与使用。
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矿物质： 矿物质研究主要涉及锌的抗微生物作用；钙和磷的利用率及其比例；以及不同来源矿物质的功效。药理学水平的氧化锌因其抗微生物特性而有益于猪，但引发了环境担忧，欧盟已于2022年禁止其使用。因此，研究人员正在探索低剂量替代锌源，如与AA螯合的锌。钙和磷因其在生长性能和骨骼发育中的关键作用而受到关注。植酸酶补充是猪矿物质营养的主要研究课题，但其功效会受到高膳食锌水平的损害。
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生物性添加剂与疾病： 生物性添加剂的研究主要针对其在病原体攻毒下对断奶仔猪肠道健康的作用。益生元研究主要探究甘露寡糖、牛奶寡糖和微藻通过平衡肠道微生物群和免疫状态来改善肠道健康的效果。当前的益生菌研究集中于多菌株芽孢杆菌、乳酸杆菌和酵母菌的应用，研究它们如何调节肠道微生物群、增强黏膜免疫。后生元的研究兴趣近年来显著增长，主要集中在棒状杆菌、乳酸杆菌、酵母菌和毕赤酵母细胞壁成分的功效上。大量研究采用肠道疾病攻毒模型来评估生物性添加剂对肠道健康和生长效率的影响。
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韩国研究趋势： 与全球趋势相呼应，韩国最初聚焦于猪肠道健康，但近来研究者们越来越多地转向环境可持续性的营养策略。由于韩国大部分猪饲料原料依赖进口，对玉米、小麦、豆粕等常规原料的精确评估研究持续进行。标准化回肠可消化AA和标准化全肠道可消化P被广泛用于日粮配方。预测方程和体外方法被用作估算能量和营养素利用率的替代方法。猪的生长阶段是饲料原料评估的重要考量因素，但现有数据库常提供单一数值。研究发现，随着猪生长阶段的推进，能量和营养素的表观全肠道消化率更高，尤其在高纤维原料中更为明显。非常规饲料原料如黑水虻幼虫、黄粉虫和烘焙副产物也得到积极研究，但其营养成分变异性和饲料安全性仍是重要挑战。由于对养猪生产的环境担忧，许多韩国营养学家报告了氨排放和氮排泄的数据，并开始研究开发韩国特异性排放因子。生物性添加剂是韩国的主要研究课题之一，研究还通过表征肠道微生物群的改变来考察其效果。
家禽营养研究进展
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氨基酸： 家禽AA研究的两大趋势是确定关键AA需求量和评估应激条件（如热应激和肠道疾病）下AA的功能性作用。由于家禽遗传改良不断进行，必须重新评估可消化AA需求量并持续测定原料AA消化率。精氨酸、蛋氨酸、色氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸和支链AA的功能性作用得到了广泛研究。例如，精氨酸可代谢为一氧化氮和多胺，参与免疫反应、血管舒张和细胞分化；蛋氨酸可增加抗氧化防御、骨矿化和免疫力；色氨酸可改善热应激下的抗氧化能力和线粒体功能；谷氨酰胺是肠上皮细胞和巨噬细胞的能量来源；苏氨酸是黏蛋白合成的关键AA；支链AA的平衡对于防止生长抑制至关重要。
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矿物质： 近期矿物质研究中，对膳食钙和磷的探究最为突出，因为它们对骨矿化、身体代谢和蛋形成至关重要。肉鸡和蛋鸡分别因体重过大和长期产蛋而面临骨骼问题。评估不同钙源（如石灰石、牡蛎壳、吡咯烷酮羧酸钙）是提高钙利用率、蛋壳形成和骨骼健康的关键。对于蛋鸡，钙源的颗粒大小至关重要，较大的颗粒可以延长钙在胃肠道的停留时间，减少骨骼钙释放。微量元素（铜、锌、锰、硒、铬）在骨骼发育、免疫、炎症和氧化应激中的作用也是研究重点。有机形式的微量元素在正常和攻毒条件下均能改善抗氧化防御、免疫力和蛋壳质量。研究表明，锌、铜和锰能减少肉鸡的肠道损伤和炎症，改善肠道完整性、抗氧化防御和骨骼健康。
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疾病、植物源生物活性物质和生物性添加剂： 家禽疾病研究的两大主题是传染病（宿主免疫与疫苗）和肠道疾病（食源性病原体与营养策略）。高致病性禽流感是最重要的传染病研究领域。近年来，对球虫病、坏死性肠炎、组织滴虫病以及禽致病性大肠杆菌、沙门氏菌和弯曲杆菌等肠道疾病和食源性病原体的研究有所增长。由于无抗生产系统和散养系统的推广，家禽面临更高的病原体感染风险。因此，许多研究致力于寻找抗生素替代品，以改善家禽的生长性能、肠道完整性和免疫力。植物源生物活性物质（如青蒿、姜黄素、精油等）具有抗氧化、抗炎和抗微生物作用。益生元、益生菌和后生元被证明能提高生产性能、养分消化、短链脂肪酸产量、肠道屏障功能和免疫力，并减少炎症和病原体定植。当前研究趋势更侧重于理解这些抗生素替代品、宿主免疫和肠道微生物组之间的相互作用。
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韩国研究趋势： 韩国近期家禽营养的主要课题包括酶制剂、AA和生物性添加剂。酶制剂是最普遍的研究课题，尤其是β-甘露聚糖酶。AA研究分为必需AA需求量的确定和攻毒条件下AA功能性作用的探究。与全球趋势一致，韩国在家禽中也广泛开展了植物源生物活性物质、益生元、益生菌和后生元的研究。例如，枳实皮提取物和副干酪乳杆菌的补充被发现能改善盲肠微生物多样性和T细胞群体，但对生长性能和肠道形态的影响仍存争议。
反刍动物营养研究进展
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一般营养： 这一领域涵盖广泛，包括母牛-犊牛饲喂（初乳和代乳品）、饲喂水平的影响、生长促进剂的应用、干物质采食量及其预测建模（延伸至精准畜牧业，应用可穿戴传感器、自动饲喂器和机器学习），以及特定瘤胃功能或瘤胃发酵的评价。早期生命饲喂策略的研究兴趣迅速增长，因为证据表明其对犊牛的生长、健康和生产力有关键影响。
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植物源生物活性物质： 该领域拥有第二高的报告数量。植物源生物活性物质是植物来源的生物活性物质，旨在改善动物健康和生产性能。对天然添加剂需求的增长以及寻找抗生素替代品推动了这一兴趣。一些研究还报道了额外益处，包括抑制瘤胃甲烷产生。反刍动物营养学家致力于缓解瘤胃发酵过程中的甲烷排放，因为这不仅能减少温室气体，还能提高瘤胃能量利用效率。多种植物源生物活性物质（如单宁、精油、有机硫化合物）受到了广泛关注。
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饲料原料： 饲料原料研究持续进行，包括发现新饲料原料、重新评估现有原料的营养价值以及加工和储存方法导致的营养成分变化。确保经济高效的饲料资源是行业的关键挑战，因为饲料成本占养殖生产成本很大比例。研究趋势正从传统的玉米-豆粕体系转向利用各种副产品（农业和食品工业副产品），这有助于降低饲料成本和建立循环经济。
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矿物质： 常量元素和微量元素对反刍动物生产力、繁殖效率和健康的影响研究持续进行。特别是奶牛围产期前后矿物质需求的差异是一个重要问题。反刍动物在矿物质代谢方面区别于单胃动物，瘤胃内微生物发酵产生的硫、钼和铁的拮抗作用会抑制铜和硒的吸收。因此，考虑生物有效性的精准供给策略至关重要。近期研究包括开发有机或羟基形式矿物以提高生物有效性、研究瘤胃微生物组与矿物质的相互作用，以及利用纳米技术研究纳米矿物质。
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氨基酸与蛋白质： 与单胃动物不同，反刍动物具有复杂的AA供应策略，因为日粮蛋白质会被瘤胃微生物分解。因此，优化流入小肠的可消化AA供应是提高产奶量和生长效率的关键策略。借助瘤胃保护技术，对限制性AA（如蛋氨酸和赖氨酸）或某些支链AA的瘤胃保护制剂的研究仍然活跃。近期最活跃的研究领域包括精准营养、基于NASEM模型的AA平衡日粮、使用低蛋白日粮和瘤胃保护AA减少氮排泄，以及与减缓温室气体排放相关的可持续畜牧业生产。
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韩国研究趋势： 韩国反刍动物营养研究趋势在一定程度上反映了美国和欧洲的趋势，重点在饲料原料。鉴于大部分谷物饲料依赖进口，韩国围绕可持续性和循环经济开展了大量饲料原料研究。利用农产品加工业副产品以减少对传统谷物饲料依赖的研究非常活跃，并且常采用人工智能技术和传感器大数据进行饲料评估和饲喂系统开发。环境、微生物群与饲料原料紧密相关，分析瘤胃微生物组与饲料原料互作以同时减少甲烷排放和提高饲料效率的研究备受关注。此外，关于韩国本土牛品种肌肉脂肪的脂质研究也取得了进展。
总结与讨论
尽管动物营养学科理论上涵盖所有物种，但农业畜禽仍是主要焦点。受全球粮食安全需求驱动，过去十年农场动物营养研究呈指数级增长。近期研究重点高度集中在氨基酸需求量及其功能性作用，以及评估植物源生物活性物质的抗微生物和抗氧化特性。此外，大量注意力投入到生物性添加剂（包括益生元、益生菌和后生元）的应用以优化肠道健康，以及矿物质需求量及其对抗微生物防御的功能性贡献。为了验证这些机制，肠道疾病攻毒模型已成为当代营养研究中广泛采用的方法论。值得注意的是，动物营养的环境影响已在韩国成为一个高优先级研究领域，深受社会期望和政府监管框架的影响。与拥有主要动物和作物生产的国际地区不同，由于韩国大部分饲料原料依赖进口，其关键挑战在于妥善处理动物粪便以最小化环境足迹。本综述表明，动物营养的研究优先方向根据目标动物种类和国家特定需求动态变化。总之，畜牧业在全球人口的可持续食品生产中扮演着关键角色，并承担环境管理责任。动物营养研究必须持续关注在生态友好和动物福利条件下的高效动物生产，以促进人类和动物健康。
