牛肉供应链的可持续性重要吗?

James F. Lowe,DVM,MS,DABVP

作为一名职业农业教师的儿子,我在美国玉米和大豆带的中心长大。 我一直对我们如何为世界提供食物的方方面面着迷。 在专业上,我有幸探索了作为食用动物兽医、猪肉生产商、行作物农民、科学家和教师的魅力。 在我的职业生涯中,我在食品生产、加工和分销的整个范围内创造并分享了想法。 在过去的 25 年中,我观察到随着我们应用工业流程和技术,食品供应链的产出和效率出现了令人难以置信的改善。 我们目前在畜牧业中的运营效率水平令人印象深刻。 我们必须调整我们目前的“栅栏到栅栏”的畜牧生产方法,以可持续地满足未来 35 年的世界粮食供应需求。

虽然我们在谈论玉米农民时通常会想到“栅栏到栅栏”这个词,但我一直积极参与的畜牧业也采用了同样的方法。 我们专注于通过在狭窄地理区域使用最小范围的基因型来最大化单一牲畜物种的密度,从而实现经济回报的短期最大化。 这种方法导致了运营效率的巨大飞跃。 而且,它创造了一个不断增加的流行病清单,这些流行病造成了巨大的经济损失和我们的食物供应的高度可变性。 非洲猪瘟 (ASF) 只是导致亚洲和东欧粮食短缺和获得负担得起的蛋白质的机会减少的最新例子。 我们目前的系统允许任何新的代理迅速传播到整个人群。 在这个生态系统中,新病原是外来物种,限制它们的竞争压力有限。

除了新疾病的破坏性影响外,消费者的看法还需要重新考虑我们的生产方式。 许多消费者认为,以动物为基础的食品生产是全球变暖的重要原因,也是人类病原体对抗生素产生耐药性的主要来源。 虽然这些看法中的任何一种都是正确的证据是有限的,但它们都对动物性蛋白质供应的增长和扩张造成了重大不利影响。 与其他物种相比,牛肉生产更受这些看法的影响。 与家禽和猪肉相比,牛面临许多挑战。 它们是将饲料转化为肌肉的效率最低的转换器,并在消化过程中产生温室气体甲烷 (CH4)。 此外,该行业依赖被 WHO 视为对人类高价值的抗生素(大环内酯类和第三代头孢菌素)来实现生产效率。

作为一名科学家、临床医生和制片人,我对解决摆在我们面前的挑战的制约因素有着独特的看法。 我对工业作物生产中用于快速准确地解决这些问题的技术感到敬畏。 转基因生物 (GMO) 技术和精密化学品的使用对作物生产者来说非常成功。 不幸的是,畜牧业将需要一种不同的方法来应对疾病压力并提高肉类生产系统的可持续性。 我们使用新的遗传方法来提高牛肉生产可持续性的能力是有限的。 促成因素是动物的遗传复杂性,消费者对动物转基因生物缺乏耐受性,以及对基因编辑等新技术的接受速度缓慢,以改变食物供应。

为了增加我们面前的挑战,病原体的迅速出现和多样化使得新疫苗和抗生素的开发变得困难。 许多新型病原体不适合免疫预防,因为它们具有免疫规避性。 限制抗生素使用以延长其在人类中的有效性的社会压力增加,限制了抗生素控制细菌制剂的范围。

幸运的是,我们处于新技术浪潮的前沿,这将使我们能够以更深入、更有意义的方式了解畜牧生产系统。 Advance高通量基因组学是下一波生物科学浪潮的一个例子,它将对我们提高牛肉供应链可持续性的能力产生重大影响。 对动物表现的整体评估可以从耦合开始 advanced 基因组学技术(针对微生物组和宿主)和细胞生物学测量,以了解基因表达和代谢。 这些新技术面临的挑战是动物性能的测量,特别是饲料到蛋白质的转化。 如果没有生物测量和表型之间的这种联系,我们拥有的和必须了解基本生物功能的新技术的影响将是有限的。 这些整体方法使我们能够了解动物饲养系统在面对现实世界疾病挑战时如何影响饲料利用率,从而促进管理策略的调整,从长远来看优化生产效率。

虽然这些技术可能是革命性的,但它既需要个人的努力,也需要跨学科的新合作模式。 这种类型的合作正在发生,但传统的学术模式和资金来源,大多数动物生产改进的历史起源,并没有让自己适应这些合作研究模式。 我感到鼓舞的是,人们对在学术界和工业界建立这些多元化的团队感到兴奋。 非传统资金来源虽然规模有限,但很高兴能参与这些创新团队。

那么,我们每个人如何才能帮助建立一种可持续的方式来养活世界呢? 我将专注于建立跨职能团队,利用现有技术来解决这些复杂问题。 我们可以创建更好的动物管理系统。 从设计上讲,它更能抵抗疾病,提供低成本、安全的肉类供应并保护地球。 你将如何帮助我们养活世界?

 

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