近50年來，在我國遺傳育種、動物營養、養豬等學科的研究者共同努力下，從育種、營養、飼養管理各方面對提高養豬生產水平和豬肉產量進行了大量科學研究，取得了重大進展，為改善人們的膳食結構，提高生活水平作出了重大貢獻。但卻淡化了養豬業(尤其集約化飼養)對周圍生態環境的破壞以及豬肉的衛生、安全、品質等問題的研究。近幾年，隨著鹽酸克倫特羅殘留超標、商品肉豬和鮮凍豬肉出口受阻等系列事件的頻頻發生，我國政府和相關科研機構對養豬業乃至整個畜牧業的安全性逐漸重視起來。
1 通過日糧調控，降低豬場營養物質的排放
飼料中營養物質不平衡及飼料利用率低導致豬排泄物中營養物質含量很高，對周圍土壤、空氣和水源造成污染。在豬場排泄物中，對環境影響較大的主要有氮、磷、銅、鋅、砷等。研究表明，在精確估測特定豬群的營養物質需求參數和準確了解飼料原料組成及生物學特性基礎上，通過日糧營養調控可以降低豬排泄物中的氮、磷、銅、鋅、砷的含量，減輕規模化養豬場對生態環境造成的壓力。
1.1 降低氮和磷的排放
Jongbioed等(1992)研究指出，通常情況下，生長豬對食入氮的利用率僅80%～85%。因此，國內外對如何提高氮利用率，減少豬糞尿中氮含量進行了大量研究。按照理想蛋白模式，以可消化氨基酸為基礎，添加合成氨基酸，配制成符合豬營養需要的平衡日糧，可以在不影響豬生產性能的情況下，提高飼料利用率，使日糧中粗蛋白質水平降低2%～3%。Kerr等(1995)報道，將仔豬、生長豬、肥育豬日糧蛋白質水平分別由19%、16%和14%降至15%、12%和11%，如果不補充合成氨基酸，試豬生產性能下降，但如果向日糧中補充能夠滿足試豬氨基酸需要的合成氨基酸，則試豬的生產性能未受影響。Jin等(1998)研究表明，斷奶仔豬日糧中使用合成賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸，可節約蛋白質3%。日糧粗蛋白質每降低1個百分點，可使豬糞氮含量降低8%(Easter，1995)，排尿量減少11%，還可降低尿氮含量、豬舍中氨氣濃度及釋放速度(Lee，l997；Kay，l997)。
降低豬排泄物中營養物質含量的另一個重要措施是使用酶制劑。通過酶制劑進行營養調控，可以提高飼料營養物質的利用率。Han(1990)研究發現飼糧中添加β-葡聚糖酶，可促進仔豬生長，提高日糧干物質(2.7%)和氮(3.6%)利用率。Noh等(1995)研究認為育成豬飼糧中添加0.2%β-葡聚糖酶，可改善試豬生長，提高飼料轉化率(13%)和氮利用率(12%)。大量研究表明，飼料中添加酶制劑(如蛋白酶)，可補充內源性消化酶的不足或破壞飼料中抗營養因子或毒物，促進營養物質的消化和吸收，改善飼料利用率，減少營養物質的排泄量。
目前，國內在這方面有一些研究，但缺乏系統性，有必要系統研究在我國飼料背景及飼養環境下，利用合成氨基酸、酶制劑等提高飼料利用率、降低營養物質排泄量、節約蛋白質飼料的效果。
植物中的磷60%～80%以植酸磷形式存在，利用率很低(對豬的利用率僅為10%～30%，Kornegay19996)。正因如此，配合飼料中常添加大量價格昂貴的無機磷(如磷酸氫鈣)以滿足動物需要。據研究，豬攝入的磷約有75%被排出，污染土壤和水源。提高豬對飼料中磷的利用率是減少規模化養豬場磷排放量的最有效方法。諸多研究表明，日糧中添加植酸酶，降低日糧中無機磷的添加量，可使磷的排泄量減少20%～50% (Simons 1990 1996，Perney 1993，Korneegay 1997)。另有大量研究表明，日糧中添加植酸酶可提高豬對鈣、鎂、銅、鋅、鐵等礦物元素利用率(Pallauf 1992，Goihl 1996)，提高蛋白質和氨基酸的消化率(Ketaren 1991，Mroz 1994)。用肉雞的研究也表明，日糧中添加植酸酶，可將日糧粗蛋白質水平降低1個百分點，使氮的排泄量減少10%，而不會對生產性能、胴體品質和氨基酸利用率產生影響。荷蘭、丹麥等歐洲國家以及美國的部分洲已經立法，規定在飼料中必須使用植酸酶。然而，我國關于植酸酶的應用研究多集中于禽類，對其在豬飼料中的應用研究較少。急待加強這方面的研究，以減少規模化養豬場磷排放對環境的污染，節約磷源。
1.2 降低銅、鋅和砷的排放
規模化豬場糞尿產生的惡臭由于污染豬場及周圍空氣使豬生產性能下降、影響人體健康而越來越受重視。科學研究和生產實踐均已證明，由糞便產生的氨氣和硫化氫，濃度低時可降低豬的生產性能，濃度高時可使仔豬中毒死亡，使豬場工作人員健康受損，易患呼吸道疾病。國外一些研究表明，通過日糧調控可減少豬舍臭味。利用合成氨基酸降低飼糧粗蛋白質含量，從而降低氮的排泄量(Lee，l997；Kay，1997)；在日糧中添加可發酵碳水化合物(如β-葡聚糖、纖維素)可降低氨的釋放(Agergaard，l995；Jansen，1995)；果寡糖能改變胃腸道后段揮發性脂肪酸的產生，減少總需氧菌量(大腸桿菌)增加雙歧桿菌，減少排泄物中臭味成分(Baidoo 2000)。另外，美國科研人員還發現生長在美國西部、墨西哥北部的一種絲蘭屬植物可驅除畜禽腸道臭氣，其提取物有特異的固氮能力，將氨和硫化氫固定并合成氨基酸。日本將沸石等物理吸附劑用于豬場除臭，取得良好效果。我國這方面研究較少，從長遠發展看，為減少規模化豬場對周圍空氣的污染，研究提出控制規模化豬場臭氣的飼養技術勢在必行。
3 減少或消除豬肉中抗生素等藥物殘留
抗生素等抗菌促長藥物因有促進動物生長、提高飼料效率、減少動物疾病和死亡等功能，作為飼料添加劑使用已有40多年的歷史，極大地推動畜牧業的發展。但是，隨看研究的深入，抗生素類藥物在內品的殘留對人類健康的影響越來越受到關注。某些藥物對人體具有三致毒性作用(如氯霉素、磺胺類等)和過敏反應(如青霉素類、四環素類、磺胺類等)。抗生素的安全性和耐藥性也是近年來人們關注的焦點，由于長期大量使用抗生素添加劑，使動物體內的細菌產生耐藥性，不僅給畜禽治療帶來困難，而且危害人體健康。現已證明，經常接觸抗菌藥物或添加有抗菌藥物飼料及其產品的人員，耐藥菌的發生率遠較常人高。正因如此，瑞典于1986年全面禁用抗生素，并已研究出了適合瑞典國情的飼養技術。美國食品藥物管理局(FDA)正積極進行限制或禁止動物飼料中添加低濃度抗生素的研究。英、法、美、日等國已由專門機構篩選和生產了一批專供畜食用的抗菌藥物，禁止飼料中添加入畜疾病治療共用的大部分抗菌藥物，同時規定了豬肉中土霉素(0.1mgkg)、金霉素(0.1mgkg)、四環素(0.25mgkg)、磺胺類藥物(0.1mgkg)等的最高允許殘留量。歐盟于1999年7月起在歐盟范圍內禁止使用桿菌肽鋅、螺旋霉素、維吉尼亞霉素和泰樂菌素四種抗生素。我國也相繼出臺了《允許作飼料藥物添加劑的獸藥品種及使用規定》、《飼料及飼料添加劑管理條例》等，但由于相關配套的法規尚未完善，在飼料中過量使用和濫用抗生素的現象非常普遍。據報道，豬屠體中磺胺類藥物殘留檢出率達54.8%，嚴重影響了我國生豬和鮮凍豬肉的出口。
另外，類激素藥物(如β-興奮劑、鎮靜劑)等在我國養豬生產中使用的現象比較普遍，也嚴重威脅著人民的健康。為從根本上解決抗生素引起的耐藥性和在畜產品中的殘留問題，國內外學者對有望成為抗生素替代品的益生素、寡聚糖、有機酸等抗菌促長添加劑進行了大量研究，表明它們對畜禽、人類無害，屬環保型綠色添加劑，具有很好的應用前景。益生素是活的微生物添加劑。它能在腸道中大量繁殖，通過產生抗菌物質，改善腸道微生態環境，調整腸道菌群格局，抑制不利微生物的繁殖。Noh等(1995)的研究表明，斷奶仔豬日糧中添加0.5%濃縮乳酸桿菌，平均日增重和飼料效率分別提高了2.7%和8.8%，干物質和氮的排出量分別降低了12.6%和4.2%。Jeon等(1996)研究了日糧中添加益生素對生長豬生產性能和糞中臭味物質的影響，結果表明益生素顯著提高了豬的日增重和飼料轉化率，降低了糞中時氨氮和揮發性脂肪酸的含量。還有研究認為仔豬日糧中加入益生素可提高仔豬成活率和生長速度，有效防止仔豬腹瀉(Pollman 1993)。
寡聚糖能選擇性促進有益菌的增殖，阻止病原菌定植，促進其隨糞便的排泄，刺激動物免疫反應。諸多研究者對寡聚糖在畜禽中的應用效果進行了研究，研究結果表明，仔豬日糧中添加寡聚糖(如果寡糖、甘露寡糖等)可提高仔豬日增重和飼料轉化率、降低糞臭味的產生(盧福莊1999，Alltel 1993，Borden 1993，Stuttou 1994)，提高母豬泌乳量、縮短發情間隔時間。
酸化劑作為飼料添加劑應用主要源于其酸化效應。其作用主要表現在①降低飼料pH值，抑制病原菌和霉菌生長(Cole 1999)；②降低日糧pH值，使胃內pH值下降，提高酶活性(Risley 1992)；③降低腸道內容物pH值，抑制腸道病原菌生長(曹國文1992)；④促進礦物質的吸收(Cole 1999，Krichgesser 1982)。國內外對酸化劑在仔豬日糧中的應用效果進行了大量研究，多數研究結果認為，酸化劑可促進仔豬生長，提高飼料轉化率，減少仔豬腹瀉和其它消化性疾病的發生率。
然而，就日前抗菌促長劑和我國養豬業的總體發展狀況來看，抗生素在養豬生產中仍處于不可替代的地位。瑞典就是在準備不充分條件下，全面禁用抗生素而造成了嚴重后果，動物疾病暴發、畜產品市場競爭力急劇下降，而且抗生素的治療用量大大增加。因此，應加強抗生素及抗生素與其它抗菌促長劑的合理應用技術研究。
4 改善豬肉品質、延長貨架期
20世紀80年代以來，遺傳育種和動物營養科學家共同努力，使豬胴體瘦肉率有較大提高，但我國規模化豬場飼養的瘦肉型豬與我國傳統飼養的地方豬相比，存在肉質劣化傾向。研究表明，通過日糧調控可以改善肉質，延長貨架期。 飼糧中添加高水平維生素E可減少脂類氧化速度和維持屠宰后細胞完整性，從而延長貨架期，減少滴水損失。Chean(1995)報道，日糧中添加500mgkg維生素E，可使氟烷基因陽性攜帶豬的豬肉滴水損失下降。Cheah (1995)研究認為日糧添加維生素E可提高肌肉系水力。Buckley(1995)的研究表明，維生素E作為天然抗氧化劑可減少脂質氧化，改善肉的顏色和持水力。也有研究認為日糧添加維生素E對肉的pH值無影響，但可通過降低肉中丙二醛含量而延長肉的貨架期。
維生素C具有抗氧化、緩解屠宰應激等作用，能夠減緩屠宰后肌肉pH值下降速度，減少PSE肉發生率。另外，維生素C能夠提高維生素E的抗氧化活性。Mourot(1992)研究了日糧中添加維生素C對豬肉質的影響，結果表明日糧中添加250mgkg維生素C，可顯著改善肉質，減少PSE肉。v 飼料中添加有機礦物質(有機鉻、有機鎂、有機硒及有機鐵、銅、錳、鋅)等能緩解動物應激、增強機體抗氧化能力、減少脂質過氧化、改善豬肉品質。Mooney 等(1995)報道，給生長肥育豬補鉻不但可增加肌肉產量和肌肉率，而且可降低豬的屠宰應激。Souza(1998)研究認為，屠宰前5d，豬糧中添加天冬氨酸鎂(40gd·頭)，可減少屠宰時兒茶酚胺分泌，從而減輕屠宰前應激，提高豬肉質量，減少PSE肉發生率。有機硒能防止PSE肉的形成及延長豬肉貨架期(Munoz等1996)。Coelho (1994)認為要獲得良好的肉質，除在提供的微量元素(鐵、銅、錳、鋅)數量上有要求外，還建議這些元素應部分(20%以上)以螯合物形式提供。
我國在這一領域的研究剛剛起步。加大科研力度，研究提出改善瘦肉型豬肉質、延長貨架期的飼養技術具有極其重要的現實意義和長遠意義。
研究與生產實踐已經證實，飼料中高劑量銅、鋅可以起到生長促進劑的作用，砷制劑作為生長促進劑和抑菌劑的作用也已被證實。生產中，由于受到誤導，許多養殖場刻意追求豬皮紅、糞黑，致使多數飼料生產廠普遍使用高銅、高鋅，砷制劑的添加量也遠高于產品推薦添加量。但這會產生嚴重的后果。首先由于高劑量添加，豬對其凈吸收率增加，導致肌肉組織中銅、鋅、砷的含量增加。其次，由于高劑量添加，便糞中銅、鋅和砷含量大幅度增加，導致環境污染。荷蘭已經立法規定不允許在日糧中使用銅和鋅的促生長劑量。加拿大國家飼料協會也已將日糧中銅和鋅的最大限量規定為125mgkg和500mgkg燭。而我國尚無這方面的任何限制。 一些研究證明，較低劑量的賴氨酸銅(100mgkg)和蛋氨酸鋅(250mgkg)可以起到相當或高于高劑量硫酸銅(250mgkg)和氧化鋅(2 000mgkg～3 000mgkg)的促生長作用(Terry 1997，Coffey 1994)。林映才等(2001)研究了有機鐵對小豬(13kg～33kg)和生長豬(38kg～50kg)生產性能、膚色、毛況的影響，結果表明在飼糧添加無機鐵(硫酸亞鐵)基礎上，添加有機鐵可顯著提高試豬生產性能，改善膚色和毛況。為此，可以通過改變微量元素添加形式，在不影響或提高生產性能基礎上，降低微量元素在飼料中的添加量，減輕環境污染。
2 控制豬場臭氣排放
