近50年来，在我国遗传育种、动物营养、养猪等学科的研究者共同努力下，从育种、营养、饲养管理各方面对提高养猪生产水平和猪肉产量进行了大量科学研究，取得了重大进展，为改善人们的膳食结构，提高生活水平作出了重大贡献。但却淡化了养猪业(尤其集约化饲养)对周围生态环境的破坏以及猪肉的卫生、安全、品质等问题的研究。近几年，随着盐酸克伦特罗残留超标、商品肉猪和鲜冻猪肉出口受阻等系列事件的频频发生，我国政府和相关科研机构对养猪业乃至整个畜牧业的安全性逐渐重视起来。
1通过日粮调控，降低猪场营养物质的排放
饲料中营养物质不平衡及饲料利用率低导致猪排泄物中营养物质含量很高，对周围土壤、空气和水源造成污染。在猪场排泄物中，对环境影响较大的主要有氮、磷、铜、锌、砷等。研究表明，在精确估测特定猪群的营养物质需求参数和准确了解饲料原料组成及生物学特性基础上，通过日粮营养调控可以降低猪排泄物中的氮、磷、铜、锌、砷的含量，减轻规模化养猪场对生态环境造成的压力。
1.1降低氮和磷的排放
Jongbioed等(1992)研究指出，通常情况下，生长猪对食入氮的利用率仅80%～85%。因此，国内外对如何提高氮利用率，减少猪粪尿中氮含量进行了大量研究。按照理想蛋白模式，以可消化氨基酸为基础，添加合成氨基酸，配制成符合猪营养需要的平衡日粮，可以在不影响猪生产性能的情况下，提高饲料利用率，使日粮中粗蛋白质水平降低2%～3%。Kerr等(1995)报道，将仔猪、生长猪、肥育猪日粮蛋白质水平分别由19%、16%和14%降至15%、12%和11%，如果不补充合成氨基酸，试猪生产性能下降，但如果向日粮中补充能够满足试猪氨基酸需要的合成氨基酸，则试猪的生产性能未受影响。Jin等(1998)研究表明，断奶仔猪日粮中使用合成赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸，可节约蛋白质3%。日粮粗蛋白质每降低1个百分点，可使猪粪氮含量降低8%(Easter，1995)，排尿量减少11%，还可降低尿氮含量、猪舍中氨气浓度及释放速度(Lee，l997；Kay，l997)。
降低猪排泄物中营养物质含量的另一个重要措施是使用酶制剂。通过酶制剂进行营养调控，可以提高饲料营养物质的利用率。Han(1990)研究发现饲粮中添加β-葡聚糖酶，可促进仔猪生长，提高日粮干物质(2.7%)和氮(3.6%)利用率。Noh等(1995)研究认为育成猪饲粮中添加0.2%β-葡聚糖酶，可改善试猪生长，提高饲料转化率(13%)和氮利用率(12%)。大量研究表明，饲料中添加酶制剂(如蛋白酶)，可补充内源性消化酶的不足或破坏饲料中抗营养因子或毒物，促进营养物质的消化和吸收，改善饲料利用率，减少营养物质的排泄量。
目前，国内在这方面有一些研究，但缺乏系统性，有必要系统研究在我国饲料背景及饲养环境下，利用合成氨基酸、酶制剂等提高饲料利用率、降低营养物质排泄量、节约蛋白质饲料的效果。
植物中的磷60%～80%以植酸磷形式存在，利用率很低(对猪的利用率仅为10%～30%，Kornegay19996)。正因如此，配合饲料中常添加大量价格昂贵的无机磷(如磷酸氢钙)以满足动物需要。据研究，猪摄入的磷约有75%被排出，污染土壤和水源。提高猪对饲料中磷的利用率是减少规模化养猪场磷排放量的最有效方法。诸多研究表明，日粮中添加植酸酶，降低日粮中无机磷的添加量，可使磷的排泄量减少20%～50%(Simons 1990 1996，Perney 1993，Korneegay 1997)。另有大量研究表明，日粮中添加植酸酶可提高猪对钙、镁、铜、锌、铁等矿物元素利用率(Pallauf 1992，Goihl 1996)，提高蛋白质和氨基酸的消化率(Ketaren 1991，Mroz 1994)。用肉鸡的研究也表明，日粮中添加植酸酶，可将日粮粗蛋白质水平降低1个百分点，使氮的排泄量减少10%，而不会对生产性能、胴体品质和氨基酸利用率产生影响。荷兰、丹麦等欧洲国家以及美国的部分洲已经立法，规定在饲料中必须使用植酸酶。然而，我国关于植酸酶的应用研究多集中于禽类，对其在猪饲料中的应用研究较少。急待加强这方面的研究，以减少规模化养猪场磷排放对环境的污染，节约磷源。
1.2降低铜、锌和砷的排放
研究与生产实践已经证实，饲料中高剂量铜、锌可以起到生长促进剂的作用，砷制剂作为生长促进剂和抑菌剂的作用也已被证实。生产中，由于受到误导，许多养殖场刻意追求猪皮红、粪黑，致使多数饲料生产厂普遍使用高铜、高锌，砷制剂的添加量也远高于产品推荐添加量。但这会产生严重的后果。首先由于高剂量添加，猪对其净吸收率增加，导致肌肉组织中铜、锌、砷的含量增加。其次，由于高剂量添加，便粪中铜、锌和砷含量大幅度增加，导致环境污染。荷兰已经立法规定不允许在日粮中使用铜和锌的促生长剂量。加拿大国家饲料协会也已将日粮中铜和锌的最大限量规定为125mg/kg和500mg/kg烛。而我国尚无这方面的任何限制。
一些研究证明，较低剂量的赖氨酸铜(100mg/kg)和蛋氨酸锌(250mg/kg)可以起到相当或高于高剂量硫酸铜(250mg/kg)和氧化锌(2000mg/kg～3 000mg/kg)的促生长作用(Terry 1997，Coffey 1994)。林映才等(2001)研究了有机铁对小猪(13kg～33kg)和生长猪(38kg～50kg)生产性能、肤色、毛况的影响，结果表明在饲粮添加无机铁(硫酸亚铁)基础上，添加有机铁可显著提高试猪生产性能，改善肤色和毛况。为此，可以通过改变微量元素添加形式，在不影响或提高生产性能基础上，降低微量元素在饲料中的添加量，减轻环境污染。
2控制猪场臭气排放
规模化猪场粪尿产生的恶臭由于污染猪场及周围空气使猪生产性能下降、影响人体健康而越来越受重视。科学研究和生产实践均已证明，由粪便产生的氨气和硫化氢，浓度低时可降低猪的生产性能，浓度高时可使仔猪中毒死亡，使猪场工作人员健康受损，易患呼吸道疾病。国外一些研究表明，通过日粮调控可减少猪舍臭味。利用合成氨基酸降低饲粮粗蛋白质含量，从而降低氮的排泄量(Lee，l997；Kay，1997)；在日粮中添加可发酵碳水化合物(如β-葡聚糖、纤维素)可降低氨的释放(Agergaard，l995；Jansen，1995)；果寡糖能改变胃肠道后段挥发性脂肪酸的产生，减少总需氧菌量(大肠杆菌)增加双歧杆菌，减少排泄物中臭味成分(Baidoo 2000)。另外，美国科研人员还发现生长在美国西部、墨西哥北部的一种丝兰属植物可驱除畜禽肠道臭气，其提取物有特异的固氮能力，将氨和硫化氢固定并合成氨基酸。日本将沸石等物理吸附剂用于猪场除臭，取得良好效果。我国这方面研究较少，从长远发展看，为减少规模化猪场对周围空气的污染，研究提出控制规模化猪场臭气的饲养技术势在必行。
3减少或消除猪肉中抗生素等药物残留
抗生素等抗菌促长药物因有促进动物生长、提高饲料效率、减少动物疾病和死亡等功能，作为饲料添加剂使用已有40多年的历史，极大地推动畜牧业的发展。但是，随看研究的深入，抗生素类药物在内品的残留对人类健康的影响越来越受到关注。某些药物对人体具有"三致"毒性作用(如氯霉素、磺胺类等)和过敏反应(如青霉素类、四环素类、磺胺类等)。抗生素的安全性和耐药性也是近年来人们关注的焦点，由于长期大量使用抗生素添加剂，使动物体内的细菌产生耐药性，不仅给畜禽治疗带来困难，而且危害人体健康。现已证明，经常接触抗菌药物或添加有抗菌药物饲料及其产品的人员，耐药菌的发生率远较常人高。正因如此，瑞典于1986年全面禁用抗生素，并已研究出了适合瑞典国情的饲养技术。美国食品药物管理局(FDA)正积极进行限制或禁止动物饲料中添加低浓度抗生素的研究。英、法、美、日等国已由专门机构筛选和生产了一批专供畜食用的抗菌药物，禁止饲料中添加入畜疾病治疗共用的大部分抗菌药物，同时规定了猪肉中土霉素(0.1mg/kg)、金霉素(0.1mg/kg)、四环素(0.25mg/kg)、磺胺类药物(0.1mg/kg)等的最高允许残留量。欧盟于1999年7月起在欧盟范围内禁止使用杆菌肽锌、螺旋霉素、维吉尼亚霉素和泰乐菌素四种抗生素。我国也相继出台了《允许作饲料药物添加剂的兽药品种及使用规定》、《饲料及饲料添加剂管理条例》等，但由于相关配套的法规尚未完善，在饲料中过量使用和滥用抗生素的现象非常普遍。据报道，猪屠体中磺胺类药物残留检出率达54.8%，严重影响了我国生猪和鲜冻猪肉的出口。
另外，类激素药物(如β-兴奋剂、镇静剂)等在我国养猪生产中使用的现象比较普遍，也严重威胁着人民的健康。为从根本上解决抗生素引起的耐药性和在畜产品中的残留问题，国内外学者对有望成为抗生素替代品的益生素、寡聚糖、有机酸等抗菌促长添加剂进行了大量研究，表明它们对畜禽、人类无害，属环保型绿色添加剂，具有很好的应用前景。益生素是活的微生物添加剂。它能在肠道中大量繁殖，通过产生抗菌物质，改善肠道微生态环境，调整肠道菌群格局，抑制不利微生物的繁殖。Noh等(1995)的研究表明，断奶仔猪日粮中添加0.5%浓缩乳酸杆菌，平均日增重和饲料效率分别提高了2.7%和8.8%，干物质和氮的排出量分别降低了12.6%和4.2%。Jeon等(1996)研究了日粮中添加益生素对生长猪生产性能和粪中臭味物质的影响，结果表明益生素显著提高了猪的日增重和饲料转化率，降低了粪中时氨氮和挥发性脂肪酸的含量。还有研究认为仔猪日粮中加入益生素可提高仔猪成活率和生长速度，有效防止仔猪腹泻(Pollman 1993)。
寡聚糖能选择性促进有益菌的增殖，阻止病原菌定植，促进其随粪便的排泄，刺激动物免疫反应。诸多研究者对寡聚糖在畜禽中的应用效果进行了研究，研究结果表明，仔猪日粮中添加寡聚糖(如果寡糖、甘露寡糖等)可提高仔猪日增重和饲料转化率、降低粪臭味的产生(卢福庄1999，Alltel1993，Borden 1993，Stuttou 1994)，提高母猪泌乳量、缩短发情间隔时间。
酸化剂作为饲料添加剂应用主要源于其酸化效应。其作用主要表现在①降低饲料pH值，抑制病原菌和霉菌生长(Cole1999)；②降低日粮pH值，使胃内pH值下降，提高酶活性(Risley 1992)；③降低肠道内容物pH值，抑制肠道病原菌生长(曹国文1992)；④促进矿物质的吸收(Cole 1999，Krichgesser 1982)。国内外对酸化剂在仔猪日粮中的应用效果进行了大量研究，多数研究结果认为，酸化剂可促进仔猪生长，提高饲料转化率，减少仔猪腹泻和其它消化性疾病的发生率。
然而，就日前抗菌促长剂和我国养猪业的总体发展状况来看，抗生素在养猪生产中仍处于不可替代的地位。瑞典就是在准备不充分条件下，全面禁用抗生素而造成了严重后果，动物疾病暴发、畜产品市场竞争力急剧下降，而且抗生素的治疗用量大大增加。因此，应加强抗生素及抗生素与其它抗菌促长剂的合理应用技术研究。
4改善猪肉品质、延长货架期
20世纪80年代以来，遗传育种和动物营养科学家共同努力，使猪胴体瘦肉率有较大提高，但我国规模化猪场饲养的瘦肉型猪与我国传统饲养的地方猪相比，存在肉质劣化倾向。研究表明，通过日粮调控可以改善肉质，延长货架期。
饲粮中添加高水平维生素E可减少脂类氧化速度和维持屠宰后细胞完整性，从而延长货架期，减少滴水损失。Chean(1995)报道，日粮中添加500mg/kg维生素E，可使氟烷基因阳性携带猪的猪肉滴水损失下降。Cheah(1995)研究认为日粮添加维生素E可提高肌肉系水力。Buckley(1995)的研究表明，维生素E作为天然抗氧化剂可减少脂质氧化，改善肉的颜色和持水力。也有研究认为日粮添加维生素E对肉的pH值无影响，但可通过降低肉中丙二醛含量而延长肉的货架期。
维生素C具有抗氧化、缓解屠宰应激等作用，能够减缓屠宰后肌肉pH值下降速度，减少PSE肉发生率。另外，维生素C能够提高维生素E的抗氧化活性。Mourot(1992)研究了日粮中添加维生素C对猪肉质的影响，结果表明日粮中添加250mg/kg维生素C，可显著改善肉质，减少PSE肉。v饲料中添加有机矿物质(有机铬、有机镁、有机硒及有机铁、铜、锰、锌)等能缓解动物应激、增强机体抗氧化能力、减少脂质过氧化、改善猪肉品质。Mooney 等(1995)报道，给生长肥育猪补铬不但可增加肌肉产量和肌肉率，而且可降低猪的屠宰应激。Souza(1998)研究认为，屠宰前5d，猪粮中添加天冬氨酸镁(40g/d·头)，可减少屠宰时儿茶酚胺分泌，从而减轻屠宰前应激，提高猪肉质量，减少PSE肉发生率。有机硒能防止PSE肉的形成及延长猪肉货架期(Munoz等1996)。Coelho (1994)认为要获得良好的肉质，除在提供的微量元素(铁、铜、锰、锌)数量上有要求外，还建议这些元素应部分(20%以上)以螯合物形式提供。
我国在这一领域的研究刚刚起步。加大科研力度，研究提出改善瘦肉型猪肉质、延长货架期的饲养技术具有极其重要的现实意义和长远意义。
