中國(guó)生物飼料開發(fā)與應(yīng)用研究進(jìn)展

一、飼料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.生物飼料?？傮w來(lái)講，要使用在我國(guó)允許的飼料目錄和添加劑里的原料，通過(guò)生物工程技術(shù)，進(jìn)行處理，包括發(fā)酵飼料、酶解飼料、菌酶協(xié)同發(fā)展飼料，生物飼料添加劑。總共分為四類，有一百多種類型來(lái)表達(dá)生物飼料的多樣性，可以根據(jù)原料分為蛋白發(fā)酵飼料、混合飼料、配合飼料，后來(lái)稱為全價(jià)飼料，現(xiàn)在稱為生物飼料，概念的變遷，帶動(dòng)了科技的發(fā)展，也代表整個(gè)產(chǎn)業(yè)順應(yīng)時(shí)代潮流的變遷。

各省各地都在研發(fā)、生產(chǎn)、推廣、應(yīng)用，這是整個(gè)飼料行業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，要想把生物飼料做好，需要從發(fā)酵的最前端尋找原因，研究清楚如何精準(zhǔn)利用原料，副產(chǎn)物，以及成本，如何配套發(fā)酵飼料，以及在發(fā)酵過(guò)程中利用發(fā)酵原料，通過(guò)傳統(tǒng)配方配置，怎么加入新的添加劑，發(fā)酵飼料配方，以及液體飼料的配方，如何飼喂等一系列問(wèn)題。

2.目前菌種篩選三個(gè)方向。一是改變飼料原料的理化性質(zhì)，包括提高消化吸收率、延長(zhǎng)貯存時(shí)間和脫毒解毒等；二是獲得微生物中間代謝產(chǎn)物，包括酶制劑、氨基酸和維生素等；三是培養(yǎng)繁殖飼用的微生物體，用于制備活菌制劑。

二、生物發(fā)酵原料研究進(jìn)展

1.發(fā)酵飼料原料的選擇。已從豆粕、棉粕、菜粕等的發(fā)酵來(lái)提供高品質(zhì)蛋白飼料，發(fā)展到聚焦糧食加工廠的副產(chǎn)品、鮮糟渣、果渣和蔬菜尾菜等非常規(guī)飼料原料發(fā)酵以提供優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵能量、蛋白飼料和粗飼料等。

2.發(fā)酵工藝研究進(jìn)展。芽孢桿菌單菌固態(tài)發(fā)酵玉米的最佳工藝條件；以硫苷降解率為目的固態(tài)發(fā)酵菜籽粕的最佳工藝條件；枯草芽孢桿菌單菌固態(tài)發(fā)酵玉米的最佳工藝條件；芽孢桿菌單菌固態(tài)發(fā)酵小麥的最佳工藝條件；豆粕、菜籽粕、玉米、小麥四種原料經(jīng)微生物發(fā)酵肉雞表現(xiàn)代謝能較發(fā)酵前分別提高了19.21%、19.13%，6.9%和7.03%，且均達(dá)到顯著水平。

發(fā)酵飼料從早期的有益微生物發(fā)酵飼料、飼用酵母、發(fā)酵糟粕類等，到近年出現(xiàn)的發(fā)酵全價(jià)料、發(fā)酵濃縮料、飼料伴侶等產(chǎn)品形式，獲得了研究院所、飼料企業(yè)和養(yǎng)殖者的高度關(guān)注。

3.酶解飼料研究進(jìn)展。飼料原料預(yù)處理技術(shù)的興起，飼料預(yù)消化技術(shù)是指在動(dòng)物機(jī)體外，根據(jù)不同原料的具體特性進(jìn)行特定的系列加工處理，以達(dá)到提高飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)的利用率和促進(jìn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)保健的新型飼料加工技術(shù)?，F(xiàn)階段率通過(guò)發(fā)酵、酶解、膨化等技術(shù)預(yù)先對(duì)原料進(jìn)行處理，以提高飼料利用率等為目的，都是飼料預(yù)處理的范疇。

4.酶解飼料應(yīng)用效果。酶解飼料已被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖中，研究表明，加酶預(yù)消化飼料能顯著改善品質(zhì)，提高斷奶仔豬對(duì)飼料養(yǎng)分的消化率，進(jìn)而促進(jìn)其生長(zhǎng)；提高蛋雞的產(chǎn)蛋率，降低料蛋比，改善蛋品質(zhì)，提高能量的表觀代謝率；提高肉雞日糧中養(yǎng)分的表觀消化率，極顯著改善肉雞的采食量、增重和料重比；顯著提高綿羊日糧中養(yǎng)分的表觀消化率，顯著減少羊糞中養(yǎng)分的排泄量，綿羊日增重提高，減少料重比，提高了經(jīng)濟(jì)效益；顯著提高奶牛的標(biāo)準(zhǔn)泌乳量、平均乳脂率、NDF和ADF的排出量和表觀消化率。

5.菌酶“芯片”技術(shù)在水產(chǎn)發(fā)酵飼料中的應(yīng)用前景。（1）水產(chǎn)發(fā)酵飼料產(chǎn)品研發(fā)：低蛋白型（主用于雜食性魚類）和高蛋白型（主用于蝦蟹類和肉食性魚類）；（2）水產(chǎn)用保健產(chǎn)品研發(fā)（肝解毒、護(hù)腸道、免疫增強(qiáng)、抗應(yīng)激、促生長(zhǎng)等）；（3） 水產(chǎn)用微生態(tài)制劑產(chǎn)品研發(fā)（水改良、底質(zhì)改良、培藻肥水等）。

6.地源飼料發(fā)酵應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展。地源飼料是指經(jīng)過(guò)飼料化加工處理后可規(guī)?；曈玫牡胤叫燥暳腺Y源的總稱，具有特色的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、不易加工處理、流通成本高、易變質(zhì)、季節(jié)性強(qiáng)和有一定地理范圍等特點(diǎn)。在當(dāng)今我國(guó)畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，地源性飼料資源研究與應(yīng)用進(jìn)展有重大意義，是打造中國(guó)特色配方體系的基礎(chǔ)。

7.地源性飼料應(yīng)用模式。針對(duì)糟渣、果渣和凈菜等資源豐富但開發(fā)利用率低的情況，近年來(lái)我國(guó)畜牧業(yè)中出現(xiàn)了一些高水分物料發(fā)酵后采用濕喂或液體飼喂的有代表性應(yīng)用模式，比如山東繁育母豬發(fā)酵飼料濕喂技術(shù)模式、山東中裕酒糟液體飼喂模式、重慶榮昌生長(zhǎng)肥育豬固體發(fā)酵飼料混合應(yīng)用模式、廣西“微生態(tài)+現(xiàn)代生態(tài)”養(yǎng)殖模式、飼用構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)種養(yǎng)加消生態(tài)循環(huán)生態(tài)模式等，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

8.地源飼料應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。為避免漿、渣和糟類等烘干帶來(lái)的成本增加，降低其抗?fàn)I養(yǎng)因子或毒性成分，地源飼料應(yīng)用集成以下五大關(guān)鍵技術(shù)：（1）針對(duì)不同地源飼料的菌+酶發(fā)酵菌劑集成技術(shù)；（2）針對(duì)不同產(chǎn)地的發(fā)酵設(shè)備和工藝技術(shù)；（3）地源飼料營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和某一地源飼料為核心的不同養(yǎng)殖品種的飼料日糧配方技術(shù)；（4）針對(duì)不同養(yǎng)殖規(guī)模的自動(dòng)化液態(tài)飼料及濕料飼喂設(shè)備和工藝技術(shù)；（5）畜禽糞污氮磷減排生物處理技術(shù)。

9.發(fā)酵飼料對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響。（1）對(duì)畜禽生長(zhǎng)性能的影響。酒糟、尾菜、桑葉和棉菜粕等發(fā)酵后，在豬、禽、羊、牛等配合飼料/TMR中添加量2%-50%不等，也有全發(fā)酵日糧的應(yīng)用。在生產(chǎn)性能反面，總體表現(xiàn)為日增重增加，料肉比降低，育肥動(dòng)物每千克增重的飼料成本降低，養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效應(yīng)增加；在畜產(chǎn)品品質(zhì)方面，肌肉氨基酸和肌間脂肪有所增加，胸肌肌甘酸含量提高；蛋殼品質(zhì)提高；蛋黃顏色增加，蛋黃中膽固醇含量降低；肉蛋奶品質(zhì)得到改善。（2）對(duì)動(dòng)物腸道微生態(tài)與形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。據(jù)報(bào)道，微生物活菌發(fā)酵飼料對(duì)豬、禽、水產(chǎn)等養(yǎng)殖動(dòng)物的腸道微生態(tài)和血清生化指標(biāo)產(chǎn)生影響，具有促進(jìn)有益活性菌在宿主腸道的定殖，改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)腸道發(fā)育，而促進(jìn)生產(chǎn)性能提高。（3）對(duì)動(dòng)物免疫機(jī)能的影響。發(fā)酵飼料通過(guò)動(dòng)物腸道微生物菌群與宿主腸道代謝軸、腸道免疫功能存在相互作用并對(duì)機(jī)體健康產(chǎn)生影響。（4）對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的影響。發(fā)酵飼料的應(yīng)用可提高飼料利用率,降低鋅、銅等重金屬的添加，緩解畜禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的污染。

10.生物發(fā)酵飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖的應(yīng)用。產(chǎn)生作用：普代魚粉；減抗?fàn)I抗；改善品質(zhì)；優(yōu)化水質(zhì)。

三、我國(guó)生物飼料亟待解決的問(wèn)題

1.研究方面亟需系統(tǒng)評(píng)價(jià)菌種特性。并且需要提出統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)酵飼料主要以改善原料品質(zhì)為目標(biāo)，生產(chǎn)富含高活性益生菌及其代謝產(chǎn)物的生物飼料產(chǎn)品。因此,菌種來(lái)源規(guī)范性以確保菌種、菌株安全性和明確應(yīng)用菌種/菌株的特性居首要地位。

2.制備方面亟需重視工藝標(biāo)準(zhǔn)化和工藝質(zhì)量的穩(wěn)定。發(fā)酵飼料產(chǎn)品質(zhì)量直接受菌種特性、工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備性能的影響。當(dāng)前我國(guó)發(fā)酵飼料的工藝設(shè)計(jì)已呈現(xiàn)趨同，對(duì)應(yīng)的設(shè)備性能已得到逐步提高，但工藝的安全性保證、標(biāo)準(zhǔn)化措施、設(shè)備配套性和工藝質(zhì)量的檢測(cè)或監(jiān)控亟需加強(qiáng)。發(fā)酵過(guò)程中菌劑、菌種、菌株和底物的配伍相宜，菌種活化、滅菌與否、烘干程度等也需要深入研究。

3.應(yīng)用方面亟需提高對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和微生物營(yíng)養(yǎng)的協(xié)同性認(rèn)識(shí)。養(yǎng)殖生產(chǎn)中，日糧首先必須滿足不同養(yǎng)殖品種對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)的需求。缺乏營(yíng)養(yǎng)或營(yíng)養(yǎng)不平衡情況下，發(fā)酵飼料替代配合飼料的量受限。微生態(tài)制劑的研究也證明，過(guò)多的添加微生態(tài)制劑日增重和飼料報(bào)酬反而下降。

4.行業(yè)支撐方面亟需建立發(fā)酵飼料基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著發(fā)酵飼料產(chǎn)量和用量的加大，發(fā)酵飼料的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)建立尤為緊急。而發(fā)酵功能性物質(zhì)和安全指標(biāo)的標(biāo)識(shí)，也需要形成標(biāo)準(zhǔn)以利于市場(chǎng)的健康發(fā)展，發(fā)酵飼料有益于動(dòng)物健康和養(yǎng)殖環(huán)境的科學(xué)評(píng)估系統(tǒng)急需建立。

5.行業(yè)發(fā)展亟需建立相關(guān)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。隨著發(fā)酵飼料生產(chǎn)企業(yè)、品種和產(chǎn)量的增加，統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)的規(guī)范可持續(xù)發(fā)展中至關(guān)重要，除明確的營(yíng)養(yǎng)常規(guī)指標(biāo)外，酸溶蛋白、乳酸、甘露寡糖、益生菌活菌數(shù)等有益指標(biāo)和揮發(fā)性鹽基氮、霉菌和霉菌毒素等有害指標(biāo)均直接反應(yīng)發(fā)酵效果，均需在制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)權(quán)衡參考。從菌種、工藝、原料、產(chǎn)品和應(yīng)用等方面系統(tǒng)而全面的建立相關(guān)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)刻不容緩。

四、生物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1.特色功能菌株的篩選。未來(lái)功能菌株的篩選仍然是生物飼料研究的核心,即針對(duì)餅粕類原料中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子、玉米深加工副產(chǎn)物中的霉菌毒素和含硫物質(zhì),篩選高效降解菌；針對(duì)不同畜種的腸道特點(diǎn)及同一畜種不同發(fā)育時(shí)期的腸道特點(diǎn)等,篩選適應(yīng)性好、定植能力強(qiáng)的菌株;以及根據(jù)其他特定功能性代謝產(chǎn)物,篩選高效表達(dá)菌株。

2.菌株的組合效果。目前很多生物飼料的菌種應(yīng)用組合比較粗糙,多停留在種的層面，甚至是屬的層面,隨著菌株篩選及功能研究的不斷深入，菌株的功能不斷明確,菌株之間的組合研究將開啟一個(gè)新的發(fā)展局面,并實(shí)現(xiàn)與腸道微生物組學(xué)、代謝組學(xué)等前沿研究的同步發(fā)展。

3.菌株功能明確。

4.發(fā)酵飼料業(yè)態(tài)變化帶來(lái)的影響。發(fā)酵飼料的逐步發(fā)展,將引入大量非常規(guī)原料及地源飼料的使用,必將發(fā)展出新的飼料配方體系,飼料配方將更加多樣化。也將推動(dòng)上游原料供應(yīng)商或食品加工企業(yè),適當(dāng)改善加工工藝流程,不斷提高副產(chǎn)物的質(zhì)量。

5.生物飼料生物學(xué)效價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)。未來(lái)生物飼料的功能將更進(jìn)一步明確,其對(duì)原料的預(yù)消化程度、對(duì)飼料利用率的提高程度、對(duì)畜體腸道健康的改善程度、對(duì)畜產(chǎn)品品質(zhì)的改善效果,甚至對(duì)畜禽糞污資源化利用中限制因子的去除程度,以及對(duì)畜禽舍內(nèi)氨氣的去除程度等都將進(jìn)一步量化 ,評(píng)價(jià)方法將進(jìn)步標(biāo)準(zhǔn)化。

6.生物飼料質(zhì)量安全實(shí)施動(dòng)態(tài)預(yù)警監(jiān)測(cè)。生物飼料的質(zhì)量安全性,首先要依據(jù)飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，生物飼料因其微生物學(xué)屬性,還應(yīng)對(duì)其微生物安全性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。包括所用菌種是否合法合規(guī),發(fā)酵工藝等控制不嚴(yán)而導(dǎo)致的有害菌，甚至是致病菌的污染；利用新-代測(cè)序技術(shù),通過(guò)宏基因組測(cè)序等手段,對(duì)生物飼料的全部微生物組成進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外,生物飼料往往還具有動(dòng)態(tài)變化的性質(zhì),所以生物飼料安全監(jiān)測(cè)也應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的過(guò)程。

（本文根據(jù)錄音整理，未經(jīng)本人審閱，如有出入，以專家本人意見(jiàn)為準(zhǔn)）