中国与国外饲料添加剂区别在哪里?

时间:2020-01-21 来源: 国际新闻

饲料添加剂科技水平比较(1)饲料添加剂产业发展的国家经济意义目前,世界各地区的饲料添加剂生产分布在北美约34.8%,西欧约21.3%,东欧和俄罗斯约13.5%,亚洲11.4%,中美洲11.1%,日本6.1%。营养添加剂占世界饲料添加剂总量的55% ~ 60%,兽药占30% ~ 35%,生物制品占10% ~ 15%。美国饲料添加剂年消耗量为650万吨,欧共体为560万吨,2008年中国添加剂预混料约为500万吨,产值约300-400亿元。

饲料成本占养殖成本的2/3。饲料核心技术是添加剂技术,生物技术是添加剂的核心技术之一。因此,开发能够提高动物生产性能的安全无害的新型添加剂一直是畜牧业和饲料工业的优先考虑问题。近年来,中国饲料添加剂行业发生了质的变化。主流产品基本上是国内生产的,已经成为进口国的出口国。添加剂的主流发展趋势包括一系列新的生物技术产品,包括抗生素替代品、饲料酶制剂、微生态制剂、植物提取物、发酵饲料、转基因饲料作物等。值得指出的是

(1)虽然中国饲料酶制剂工业始于1990年,但在过去的12年中取得了巨大的进步。国内转基因植酸酶作为第一种饲料酶,从研发、生产、应用和出口贸易等方面都取得了与国外产品同步的可喜局面。

(2)新世纪初,赖氨酸,第一种饲料氨基酸,仅用了3-5年就从进口国转变为出口国。这两种典型产品的巨大进步表明,我国生物饲料添加剂行业的科技贡献和产品含量达到了一个新的水平和阶段,具有里程碑意义。

(3)植物提取物是饲料中重要的抗生素替代品之一。植物源中草药是中国的国粹,有着几千年的发展和应用历史。到目前为止,它在植物种质资源、配方和临床应用方面仍具有数千年的国际优势。短板用于机构研究和分离工程。

中国在这三种添加剂产品上的比较优势分别反映了中国技术研发的国际水平、产业发展的国际实力和悠久扎实的文化特色,这就是“三大优势”。除了上述三大代表性亮点外,中国饲料添加剂产品的核心技术在宏观层面上仍落后于发达国家,这是一个“担忧”。

以下简要描述了以“三个优势一个担忧”为主线的国内外生物饲料添加剂技术发展现状,并提出了“为适应健康、安全、环保等新经济发展的要求,迫切需要采用最新技术,特别是生物技术,开展饲料添加剂的创新研发,以确保我国饲料工业?目沙中⒄埂钡亩圆摺?(2)国内外五大生物饲料添加剂产品技术研发

随着饲料添加剂向高效、安全、环保、多功能方向发展,开发对动物具有特定生物活性和功能的新型安全添加剂包括五大类饲料氨基酸、饲料活性肽、饲料酶制剂、微生态制剂和植物提取物已成为当前生物饲料添加剂技术发展的主要趋势。

1。国外生物饲料添加剂技术的研究与发展

以基因工程、蛋白质工程和代谢工程为核心的现代生物技术已成为新世纪生物饲料研发的主流技术。在上世纪八九十年代,基因工程、蛋白质工程等高技术成果酶制剂的产业化,氨基酸基因工程菌的成功开发和产业化都是划时代的

氨基酸在20世纪60年代末开始被用作饲料添加剂。目前,赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸被用作饲料添加剂。赖氨酸和蛋氨酸是主要成分,占饲料氨基酸的90%以上。接着是苏氨酸和色氨酸。赖氨酸是世界氨基酸工业中仅次于谷氨酸的第二大氨基酸,也是饲料工业中的第一大氨基酸。随着养殖业技术水平的提高、大豆面积的有限增长和动物蛋白饲料的禁止,赖氨酸消费量将保持5-8%的年增长率。赖氨酸是通过微生物发酵生产的。上个世纪,世界赖氨酸生产技术和产量被美国ADM、日本Ajinomoto和日本KyowaHakko等大型外国企业垄断。蛋氨酸是用化学方法生产的,主要产于法国罗纳-普伦茨、德国德固赛和美国诺乌斯,约占世界产量的90%。苏氨酸生产技术和市场基本由德国德固赛公司和日本味之素公司控制。

目前全球赖氨酸生产能力为50万吨/年,国际赖氨酸消费量超过40万吨/年,生产能力略有过剩。其中,中国和美国是世界赖氨酸的主要消费国,年消费量分别为28万吨和11万吨以上。近年来,美国赖氨酸消费量保持了约15%的年均增长率,而西欧赖氨酸消费量接近8万吨,年增长率超过5%。近年来东南亚赖氨酸消费量为6万吨,增长率很高。主要国际赖氨酸生产商包括中国大成、日本伟志苏和ADM,生产能力分别为300,240和120,000吨/年。由于需求的持续增长,主要国际公司正在扩建或建设新的生产设施。例如,德国的德固赛建立了一个年产75,000吨的新生产设施;日本拥有先进的赖氨酸生产技术,在世界各地建立了许多赖氨酸合资企业,在全球赖氨酸市场中发挥着重要作用。由于海外生产成本比日本低30-40%,海外工厂继续扩张。全球蛋氨酸总产量将达到110万吨/年左右,但产量不会超过70万吨,全球蛋氨酸市场将明显超过需求。

目前,这些世界氨基酸生产巨头是利用基因重组技术研发氨基酸生产的世界领先企业之一。例如,日本三井化学公司利用工程菌生产左旋色氨酸和苏氨酸。日本威智苏公司利用基因重组技术生产左旋苏氨酸等新产品。日本协和发酵公司利用基因重组技术开发了一种药物中间体羧脯氨酸。美国ADM公司利用基因工程菌生产的苏氨酸和色氨酸已经进入日本市场。

国际氨基酸生产技术的发展呈现出以下趋势:

①构建氨基酸产量高的微生物代谢工程菌,通过重组脱氧核糖核酸技术改变代谢途径分支点的流速或引入新的代谢步骤和管径,构建新的代谢网络,获得性能优异的氨基酸生产菌株。二十五年前,苏氨酸基因工程菌在前苏联的成功开发和产业化,开创了氨基酸技术的新时代。目前,日本和美国都有利用工程菌生产L-色氨酸、苏氨酸和色氨酸的技术,这代表了饲料氨基酸技术的主流发展方向。

②代谢工程研究比基因工程研究复杂得多,已经建立了一系列具体的研究方法,包括位点特异性突变、插入失活和计算机分子空间构象模拟等。这解决了多少关键酶被反馈抑制的秘密,并将促进氨基酸代谢工程的突破。

③生化技术在氨基酸行业的应用极大地促进了氨基酸行业的技术进步。杜邦、孟山都、拜耳和陶氏化学等许多大型企业都在大力投资生化技术研究,其中包括先进的现代产品分离和提取技术

自20世纪40年代微生物α-淀粉酶液体深层发酵技术工业化以来,酶制剂工业已成为一个充满活力的高科技产业。1975年,克明公司首次推出了世界上第一种商业化饲料酶制剂。近30年来,国外已开发出植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、β-葡聚糖酶等10多种饲料酶制剂。欧洲95%以上的饲料都添加了酶制剂。2003年,世界工业酶制剂的总产值为21亿美元,其中诺沃酶占44%,达9.24亿美元。诺和酶饲料酶制剂占公司酶制剂总产值的11%和1.03亿美元,占全球饲料酶制剂产值2.27亿美元的45%。1995年天津成立的酶制剂生产车间和北京成立的研究所代表了世界上酶制剂生产技术和研发的最高水平。饲料酶市场的发展趋势和前景吸引了许多饲料酶领域的研究机构和公司。其他从事饲料酶研究和生产的公司包括美国的吉纳科尔公司(4200万美元)、德国的巴斯夫公司(936万美元)、瑞士的罗氏公司、瑞士的诺华公司、美国的杜邦公司等。每一个都以自己的核心竞争力在世界酶领域占有一席之地。虽然饲料酶制剂的开发和应用只有29年的历史,但它现在已经成为世界工业酶制剂工业和饲料添加剂工业中增长最快的部分。统计显示,过去五年饲料酶市场产值年增长率为11%,预计到2010年全球饲料酶市场产值将达到8亿美元。

目前,世界酶制剂年产量为25亿美元,世界饲料酶制剂产值占10%-2.5亿美元。目前,全球70%的复合饲料(4.2亿吨)添加了0.2%的酶制剂,计算出潜在的饲料酶需求量为84万吨,产值8亿美元,仍有5.5亿美元的增长空间。未来10年(2009-2019年),在翻一番的12亿吨配合饲料中70%添加0.2%酶制剂和7500元/吨的基础上,预计全球饲料酶潜在年总需求为168万吨,产值为15.75亿美元。目前,饲料酶占世界酶生产总值的10%,而其他工业酶的增长率相对稳定。饲料酶在未来七年的增长率在10%以上,成为同期世界上增长最快、贡献最大的酶制剂工业分支。有理由期待饲用酶有一个美好的未来。

20世纪90年代以基因工程和蛋白质工程为代表的新技术在酶制剂领域的成功应用,极大地促进了酶制剂的研发技术和工业发展。目前,国际酶制剂工业技术的发展具有以下特点:

①具有优良特性的目标酶基因的克隆和表达。随着越来越多物种基因组、脱氧核糖核酸测序和脱氧核糖核酸重组技术的完成,以及各种蛋白质结构和功能关系数据的积累,人们可以在很大程度上突破天然酶缺陷的限制,通过克隆和修饰,在微生物中高效表达各种功能基因,进而通过优化发酵获得价廉物美的产品。转基因生物高效生产饲料酶制剂的比例在国外不断增加。

②酶的遗传修饰,主要有两个特点。一种是多位点定点突变技术,它是蛋白质工程中的重要技术之一。然而,在过去,一次只能引入单位点突变,突变效率低。因此,多位点突变技术的研究成为热点。二是定向酶进化技术(directed酵素evolution technology),通过多代遗传积累突变,能更好地扩展酶的功能。其主要原理包括基因嵌合酶、易错聚合酶链反应和体外基因随机剪接技术。有可能获得突变酶和突变体

饲料活性肽可分为生理活性肽、抗氧化肽、调味肽、营养肽等。根据它们的功能。在国内外,抗菌肽和营养寡肽对饲料生物活性肽的研发投入最多。世界上饲料肽产品的研发和生产都不是很好。绝大多数基因工程肽仍处于实验阶段,远未达到大规模生产和应用阶段。新药领域的相关研究方法和成果可直接用作饲料肽产品。由于成本限制,一些药品短期内无法推广到饲料工业领域。目前,只有美国Otch公司生产的低技术含量的粗UP1672系列生物肽产品被生产出来用于商业饲料活性肽生产。这些产品已经在北美国家的仔猪日粮中使用了10多年,到目前为止,还没有生产出严格意义上的饲料肽产品。

活性肽在饲料中的应用前景和潜力毋庸置疑。从短期来看,期望抗菌肽取代传统的饲料抗生素是不现实的,还有许多理论问题有待澄清。因此,明确目前肽产品的现实饲料应用目标和相应的研究思路非常重要,也有必要合理区分蛋白水解产生的促进消化的肽混合物与结构和功能明确的单一肽,这是两种性质不同、功能不同、水平不同、科学意义不同的产品。旧金山的基因科-丹尼斯科分部研发中心无疑是这一领域的领导者。自20世纪80年代初发现第一种抗菌肽以来,近30年来,已经发现了1000多种新的抗菌肽,并发表了数千篇相关论文。迄今为止,仅成功开发了3-4种人类药用抗菌肽,这足以说明抗菌肽产业化的真正困难。此外,肽国际会议、区域和国家专业会议的频繁召开,以及饲料肽瓶颈技术大规模预测的突破性成果,需要领先学科和基础学科的进步来解决表面和上游的基本问题。饲料用肽问题远不仅仅属于饲料领域,饲料用肽产品的产业化还有很长的路要走。

国际饲料活性肽技术发展趋势如下:

①开发新的活性肽资源,包括充分利用动物、植物、海洋和微生物资源,开发昆虫活性肽等。

②利用现代生物技术生产和改良活性肽:例如,在抗菌肽的研发中,利用基因重组等技术将编码某些抗菌肽的基因整合到某些生物体中,目标抗菌肽通过生物细胞的发酵或培养直接表达,实现大规模、低成本生产;通过基因定位诱变对天然活性肽的结构进行修饰,获得具有新性质的活性肽。融合具有不同功能的多肽以形成具有多种功能的嵌合活性肽;将组合化学、后基因组学、生物信息学和高通量筛选技术相结合,开发具有靶向性的新型活性肽,将成为活性肽饲料的重要途径。

③特殊肽表达系统的构建。一些公司,如Genencor-ADaniscoDivision,具有重要的商业价值。肽表达系统的工作不能从文献中获得。

④转基因肽表达产物的分离纯化;

⑤饲料肽产品的药理学和毒理学;

⑥饲料肽产品结构功能关系的研究。

(4)微生态制剂技术的研究与开发

微生态制剂是饲料抗生素的主要替代品之一。然而,由于产品研究的复杂性和艰巨性,它在研究和产业化方面并不尽如人意,远未发挥应有的作用。

自从20世纪70年代微生态制剂首次被添加到饲料中以来,各种微生态制剂的研发在世界各国都非常活跃。目前,欧洲、美国、日本等国家已经将其纳入饲料添加剂的范畴,许多益生菌/细菌制造商和公司已经出现了种类繁多的产品。法国已经有50多种微生态制剂,益生菌在美国的销售额已经超过3000万美元,日本每年使用1000多吨微生态添加剂,价值超过400万美元。益生菌/细菌占主导地位的功能性食品已经形成了一个新的产业。据报道,1996年全世界低聚糖产量约为85,000吨,主要在日本和欧洲国家,其次是北美、韩国和中国。日本在低聚糖的研发和应用方面处于世界领先地位。日本在20世纪70年代开始低聚糖的研发,80年代初开始大规模生产异麦芽低聚糖和低聚果糖,90年代开发了70多种功能性低聚糖和数百种产品,产值近3亿美元。自20世纪90年代以来,日本功能性低聚糖的年消费量逐渐增加,从1993年的20,000多吨增加到1999年的30,000多吨,消费量最大的品种是异麦芽低聚糖11,000吨,20世纪80年代中后期,日本首次开发了功能性低聚糖作为饲料添加剂。到1990年代中期,日本低聚糖的全国产量的三分之一被添加到饲料中,价值约1亿美元。功能性低聚糖在欧洲的应用略晚于日本。目前,欧洲市场的主要功能性低聚糖商品是低聚半乳糖和低聚果糖,来自菊粉的低聚果糖混合物广泛应用于食品和饲料中,聚合度为2-60,来自其他来源的低聚果糖聚合度为3-8。法国勒鲁公司(1998年)每年总共生产20,000吨菊粉及相关产品,目前拥有欧洲菊粉协会和国际果聚糖协会,专门协调生产和研发。

目前,国际微生态制剂技术的发展主要表现在以下几个方面:

①筛选更多具有直接促生长作用的优良微生物,积极利用生物工程技术转化微生物遗传基因,培育优良菌株,使其具有耐酸耐热能力。

②益生元/细菌作用机制的研究应侧重于动物营养代谢与微生物代谢的关系。研究益生元/细菌作用的机理和模式。

③加强益生菌/细菌剂型的研究,提高活菌浓度及其对不利环境的耐受性,研究真空冷冻干燥技术和微胶囊技术保护产品,通过真空包装或充氮包装延长产品的保质期。

④益生菌的研究,一方面要筛选高活性菌株;另一方面,生产细菌被生物技术修饰以提高它们的生产性能。

⑤高度重视此类产品的安全性研究。

(5)植物提取物(中草药)产品的技术研发

植物提取物是主要的饲料抗生素替代品之一。欧盟是世界上最早、最大和最严格禁止使用饲料抗生素的地区。欧盟已经成功禁止饲料抗生素。除了受益于良好的饲养管理支持措施外,一个非常重要的物质措施是用植物提取物(中草药)代替饲料抗生素。在成功禁止饲料抗生素方面,中草药起着第一重要作用。欧盟是唯一一个成功应用饲料中草药的地区。

目前,德国和法国大规模使用银杏叶进行粗加工,银杏叶粗提物在世界上的年销售额已经达到近10亿美元。此外,日本和韩国已经成功开发了植物提取物的国际市场。中国每年进口约10亿美元的“外国中药”。欧洲和美国对中草药越来越谨慎。在中草药生产和销售最大的亚洲,有多少国家将中草药合法化

与化学合成药物相比,新型中草药的开发周期短,成本低。随着国际对中草药认识的不断提高,世界各国和主要制药企业越来越重视中草药,积累了一些成功经验,尤其值得国内同行借鉴。

①重视药用植物次生代谢和次生产物的研究,这是中草药科学的重要基础;

②应用组合化学筛选新中草药;

③重视中草药有效成分的研究,成功地将现代药理学应用于中草药的研究。例如,Hamuro等人(1988年)报道了有效活性成分如茯苓多糖、羟乙基茯苓多糖-3、羟乙基茯苓多糖-4和羟甲基茯苓多糖的免疫功能机制。青岛啤酒(1999)从牛至属植物中提取的有效成分具有很强的抗菌、抗氧化和刺激食欲的作用,对仔猪腹泻有很好的治疗效果。

④现代物质分离技术和分析技术已成功应用于中草药的研究。国外已建立了约75%中草药提取物的高效液相色谱标准检测方法。

上述特点正好弥补了我国过分强调中草药方剂的复方和综合功能,却未能在材料学层面说服人们,对中草药单一物质成分重视不够的缺陷。

⑤建立了科学、现代的中草药有效成分分离提取技术和工程、设备、技术,实现了中草药生产的现代化。

⑥重视中草药替代饲料抗生素的应用研究。例如,澳大利亚科学家成功开发了斯泰雷格(Steyregg)、德拉科(Delacon)和生物技术(Biotechnik)等天然植物产品,可以提高动物的生产性能,促进消化,增强抗病能力。

上述基础工作是中草药在饲料工业中成功应用的重要前提。

2。国内生物技术研发现状“国内生物技术研发多方面取得重大进展和重要成果,部分品种达到国际水平;但是总体水平仍然落后,缺乏战略和基础平台技术研究,最新分子生物学研究成果的应用相对落后,对微生物和遗传资源的研究不重视,对国际成熟技术的模仿和跟进主要是由于缺乏政策设计和资源创新的社会引导,这也与项目过于僵化、检验指标僵化、产业化目标短强有关。知道短缺后,我们就能取得进步。现在我们将逐一分析五种添加剂产品的国内情况。

(1)饲料氨基酸

中国饲料氨基酸产业的技术水平和生产规模与饲料产业的发展保持同步。在过去的20年里,它从零开始迅速发展。上个世纪,世界赖氨酸生产技术和产量被大型外国企业垄断。中国的赖氨酸主要依赖于从美国、日本和韩国的进口。到2005年,中国赖氨酸产量占世界的60%以上,出口到60多个国家。近年来,随着我国赖氨酸生产能力的迅速扩大,进口量逐年下降,出口量不断增加。2006年,中国赖氨酸及其盐类和酯类的进口量为24,800吨,出口量增至143,000吨。自2005年以来,中国已成为赖氨酸净出口国。

2006年,中国赖氨酸生产能力达到60万吨/年,产量约为40万吨,产量的大幅增长是导致出口激增的主要因素。中国主要赖氨酸生产企业包括长春大成实业集团有限公司、川化威之素有限公司、泉州大泉赖氨酸有限公司、山东金玉米生物化学有限公司、安徽丰源生物化学有限公司,其中长春大成实业集团有限公司是中国最大的赖氨酸生产企业

饲料氨基酸生产中存在目标氨基酸产量低、成本高、数量膨胀不合理等问题。与国际相比,在研发和生产方面有很大差距。代谢重要氨基酸的基因工程菌的研究尚未开始,更不用说像发达国家一样进入生产领域了。饲料氨基酸是饲料和饲料添加剂行业的薄弱环节,我国在饲料氨基酸的研发方面一直处于落后状态。饲料氨基酸在畜牧业中的重要地位和技术地位与中国作为消费大国的形象不相称。氨基酸技术的研发是一项长期工程,尤其需要长期积累和沉淀,才能逐步形成自身优势。这不可能一夜之间或通过权宜之计实现。因此,为了在氨基酸领域占有一席之地并有发言权,有必要着眼长远,尽早开始。另一方面,少数大型企业有实力在短时间内建成技术含量低的大型氨基酸生产车间,其后续优势不可低估。随着生物技术领域研发投资的增加和新技术的快速发展,大成等公司通过准确选题、从高起点出发、汇聚国际人才和技术、占领国际市场等措施,在短时间内在几个方面取得了显着的进步和成就。

(2)饲料酶制剂

目前,我国已有100多家注册饲料酶制剂制造商。为了在饲料应用领域获得份额,许多其他专业酶制剂企业通过二次技术开发迅速进入低门槛饲料酶制剂领域。有十多家外国公司已经进入中国市场。2007/08年度,饲料酶制剂总产量约为3万吨,国内外产品在中国市场表面持平。从宏观上看,国内产品具有价格优势,而外资产品具有质量优势。近10年来,中国农业科学院饲料研究所、浙江大学和几个新兴公司在转基因饲料酶的研发方面取得了显着的成绩。特别是中国农业科学院饲料研究所作为国内转基因植酸酶的第一个技术来源,北京挑战生物公司作为国内植酸酶成功产业化、占据中国市场半壁江山、走向欧美的龙头企业,可以被视为行业内高科技研发和产业化的典范。为我国饲料酶和整个酶制剂行业的跨越式发展积累了非常宝贵的经验,对整个行业的发展具有借鉴意义。此外,由南京农业大学韩康正和加拿大马尼托巴大学马夸特先生(1996)共同主持的《滋补品保健和教育法》项目和由中国农业科学院饲料研究所霍广漆先生(2002)共同主持的《家禽及猪营养中的酶制剂》项目中四种主要饲料酶淀粉酶、不消化多糖酶、蛋白酶、植酸酶的动物营养效应研究,作为中国饲料酶应用技术的开创性基础工作,仍然是中国的代表水平与世界一流公司的研发和产业化相比,饲用酶走向国际前沿,致力于资源创新,获得自主知识产权成果的潜力巨大,前景广阔。

国内饲料酶生产和应用的总体技术水平落后,生产还远未形成合适的规模。如何整合优势,发挥规模效应,也有很大的空间和空间。2007/08年,中国饲料酶产量约为3万吨,产值近2亿元,分别占饲料工业和添加剂预混料产值的0.04%和0.48%。目前,我国加酶配合饲料的比例约为10%。如果我们通过在70%的配合饲料中添加0.2%的酶来计算,在不久的将来对饲料酶的潜在需求是102,900吨,

(3)饲用酶制剂的试验价格低于1万元,有些低于5万元。相比之下,饲料添加剂的平均吨价为2万元,有些氨基酸的价格高达5万元/吨;

④100家公司生产3万吨饲料酶产品,总产值1.5亿元,平均每家公司产值300吨、150万元。大多数公司的产量低于试点规模,远低于盈亏平衡点。

⑤企业间的恶性竞争在技术和市场的各个方面都如火如荼。调整结构、优化品种、适度规模迫在眉睫。

目前,研发技术是产酶微生物基因工程技术与传统育种技术的共存,一些酶种达到国际水平。毫无疑问,现代生物技术是饲用酶研究的主流技术。提高酶的产量、降低成本、改善酶的应用质量和数量的制约因素是传统的难题,也是今后饲用酶的主要方向。

中国自20世纪90年代中期开始进行饲料酶制剂中基因工程菌的构建研究。在国家各种科学基金项目的不断支持下,在过去十年中积累了一定数量的优秀微生物和基因资源、研究材料和方法以及人员。特别值得一提的是,以转基因植酸酶为代表的中国农业科学院饲料研究所在国际上取得了一系列艰难的成果。同时,借助现代生物技术在食品和轻工业酶制剂工业发展中的现有基础积累和快速发展,以及国际学术资源的转移和介入,我国部分饲料酶的研发有望取得突破。但是,我们必须清楚地看到,从酶制剂的基础研究和开发到高水平的现代工业生产和全球贸易网络,诺富酶在实力和成就上牢牢居于世界前列。就诺富酶天津生产基地和北京研究所的硬件和软件,以及基因咨询公司(GenecorDanisco)在旧金山和上海的研究中心而言,这些大公司的投资、战略眼光、研发方向和产品质量都是为了打造百年老店。重要的是,我们要考虑到这些国际组织引人注目的研究重点是发现和挖掘新基因和新生物资源,而不是其他。相对而言,单一饲用酶品种的研发甚至产业化都是短期项目。在条件具备做出重大贡献的时候,我们应该有勇气和智慧赢得纤维素酶、蛋白酶、复合酶系统等主要饲用酶品种的称号,为长期项目寻求国际话语权和一席之地。

(3)饲料肽产品

目前,国内对饲料生物活性肽的研究主要集中在实验产品的应用功能研究和生产性能观察上。产品开发技术主要停留在用蛋白酶水解粗蛋白资源获得目标产品的水平。该产品是一种蛋白质水解混合物,其化学组成和结构信息不明确。在快速工业化方面几乎没有或根本没有成就,或者这种工作不属于真正科学意义上的肽科学范畴。因此,国内饲料肽产业远未真正起步。

尽管迄今为止唯一真正工业化的肽产品,包括食品和医疗用途,是乳酸链球菌素和谷胱甘肽,但印相公司和红梅集团目前是乳酸链球菌素的主要生产商,主要用于乳制品和肉类食品的保鲜。谷胱甘肽是一种具有许多重要生理功能的三肽。临床上用于治疗肝病、药物和重金属中毒,并可与抗癌药物联合使用。目前,谷胱甘肽在食品、医药等领域的应用越来越受到重视。

以新药研究为主要目标的基于化学合成和分子生物学水平的基础研究刚刚起步,正在探索之中。中国现有的成就相当薄弱,只有少数有分量的论文。然而,这代表了

微生物添加剂也称为益生菌和微生态制剂,主要包括酵母、芽孢杆菌、乳酸菌和光合细菌。到目前为止,已经开发和应用了多种饲料微生物,但为了菌种安全,参照欧盟标准和医疗法规,中国允许使用16种。

中国对饲料微生物的研究始于20世纪80年代。目前,国内产品主要是芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌。以苏云金芽孢杆菌为主要成分的复合微生态制剂效果好,应用广泛。据统计,目前我国微生物添加剂的年产量约为1万吨,与需求相差10倍,远远落后于饲料工业发展的需求。2001年,我国低聚糖总产量为吨,产值约6.42亿元。饲料工业中的低聚糖产品主要是异麦芽低聚糖和低聚果糖。研究技术主要依靠特定的酶来分解植物多糖原料或转移合成中间底物以获得目标产物。存在目标产物检测困难、低聚糖生产中关键酶的产酶水平低、后续分离技术失败、应用研究不全面、产品质量和应用效果不稳定等常见问题。近十年来,随着功能性食品工业的发展,微生态产品的研发方法、技术、成果甚至产品都可以直接移植到饲料工业中。在这一领域的许多方面,畜牧业生产实践一直领先于理论研究和专业法规,监督管理工作相对滞后。

中国对饲料微生物添加剂应用的研究始于20世纪80年代。1984年,何明清等人用微生态制剂防治鸡白痢。除了观察92.84%的治疗效果外,他们还观察到促进细菌的生长可以明显促进饲料的摄入和增加鸡的增重。1987年,何明清等人率先开发了用于畜禽和鱼类的8701、8801和8901微生物添加剂。“八五”期间,国家科委着力解决“饲料微生物添加剂”组织中的关键问题,并将“调力生”等动物微生物制剂纳入“八五”火炬计划。此后,大量新的微生物添加剂得到了推广和应用。近年来,四川农业大学8501仔猪和8701育肥猪、南京农业大学“复合菌剂”、武汉大学特殊痢疾菌剂、吉林农业大学931活菌剂、上海DM432菌粉、北京增生等产品均收到良好的应用效果。一般来说,它具有提高饲料转化率、增加动物体重、提高机体免疫力、预防疾病和降低婴儿(家禽)死亡率的作用。冯定元等(2004)“JBC“乐途”乳酸菌对改善猪生产性能和猪肉品质的作用”具体实现方法是:将0.3%JBC“乐途”乳酸菌液加入饲料中,在40℃发酵约8小时,然后饲喂。同时,在饮用水中添加0.3%的JBC“乐途”乳酸菌液,通过喷洒净化畜禽舍的养殖环境。此外,光合细菌微生物添加剂如沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)也用于水产养殖,以改善水生生态环境。这部分发展非常快,特别值得注意,因为这类产品的功能跨越两个不同的行业和学科:水环境和水产养殖。在快速发展的同时,管理中也存在交叉形成的真空地带,留下一些监管隐患,值得关注。

微生物添加剂技术的发展趋势主要集中在以下几个方面:

①加强饲料微生物资源的开发利用,引进国外优良菌种资源,加强菌种资源的收集,特别是极端环境中的特殊微生物资源;

②重视益生菌的生存机制、细菌附着和定植机制以及益生菌的微生态学和分子生物学原理的研究。

(1)微生物重要饲料氨基酸的代谢组学研究,为氨基酸代谢工程的研究奠定了必要的理论基础,是一项长期的基础工作,直接决定了中国在中长期发展氨基酸目标中有多大发言权;

(2)重要饲料氨基酸微生物代谢工程平台技术研究;

(3)加快缺门品种的研发,应用重组脱氧核糖核酸技术和代谢工程技术解决氨基酸合成和代谢的瓶颈,提高生产技术水平;

(4)生化技术研究,解决发酵周期长、分离纯化技术落后、产品收率低、质量差的问题。

2。饲料酶制剂

(1)注重新基因资源的开发、数据库建设和来源创新的研究:利用中国广阔的地域、生态多样性和具体条件,加强新微生物和基因资源开发的研究;

(2)建立平台技术解决饲用酶特性的共性问题:应用基因工程技术、蛋白质工程技术和生化工程技术解决饲用酶研究中耐高温、耐酸和抗胃蛋白酶水解的共性技术问题;

(3)充分发挥现有优势的关键突破:选择几个基本关键酶种(营养、功能、环保)应用基因工程技术提高酶生产水平,降低生产和应用成本;

(4)加快发酵技术、分离提取技术、保护技术等相关配套新技术的研究。

(5)开展酶技术移植和交叉研究,建立饲料酶应用平台技术。

3。饲用肽产品

(1)高起点、高目标定位:国内外饲用肽产品在技术上差异不大。根据现有的基本条件,通过选择起点,有望取得国际水平的成果。

(2)通用平台技术建设:建立以生物技术为主的饲料肽产品研发通用平台技术;

(3)产肽微生物基因工程菌的构建:利用基因重组等技术,通过生物细胞的发酵或培养直接表达目标抗菌肽,利用生物工程技术生产活性肽是一种开发方法。

(4)表达和分离纯化技术的优化:应采用化学、分子生物学、生物技术等手段开发更有针对性的寡肽产品及其大规模低成本生产技术。

4。饲用微生态制剂

(1)利用生物工程技术,研究建立动物微生态目标菌群遗传基因定向筛选转化的通用平台技术;

(2)研究建立无菌动物模型系统,用于测量和评价动物微生态目标菌群的功能指标;

(3)动物微生态优良菌株的低成本产业化技术和活菌保护技术研究;

(4)突破几种重要低聚糖生产中的关键酶,应用基因工程转化生产的关键技术,实现这些重要低聚糖生产酶及相应低聚糖的低成本工业化生产技术;

(5)研究和阐明不同微生态产品之间的生物学关系以及微生态产品与动物微生态之间的关系;

(6)建立国家微生物饲料菌种标准实验室(中心)和微生物饲料菌种鉴定标准程序。

5。饲料植物提取物

(1)建立现代植物次生代谢物分离科学技术、实验工程、设备和工艺体系;

(2)加强动物代谢组学和相应的植物提取物响应研究;

(3)建立以药效成分为核心节点的组合化学和组合配方(层次、联系和系统)网络;

(4)建立以药效成分为核心的来自药用植物的组合化学库和组合处方库;

(5)创新计划药理学研究

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