根据目前我国生物饲料产业发展 现状，从事生物饲料或者是相关业务
的企业数量达1000余家。从近三年的 统计数据分析.2019年我国发酵饲料 产量预计达到1000万吨左右，再过5 年产量还会翻几倍。推动我国生物饲料产业发展关 键因素是技术，其中菌种筛选技术是
剂，通过发酵工程、酶工程、蛋白 质工程和基因工程等生物工程技术 开发的饲料产品总称，包括发酵饲 料、酶解饲料、菌酶协同发酵饲料 和生物饲料添加剂等。根据原料组成、菌种或酶制剂组 成、原料干物质的主要营养特性，生 物饲料可分为4个主类、10个亚类、 17个次亚类、50个小类和112个产品 类别。是获得微生物中间代谢产物，包括酶 制剂、氨基酸和维生素等；三是培养 繁殖饲用的微生物体，用于制备活菌 制剂。所以菌种的筛选成为我们首要 任务。关于发酵原料的选择方面，已 从豆粕、棉粕、菜粕等的发酵以提供 高品质蛋白质饲料，发展到聚焦鲜糟 渣、果渣和蔬菜等非常规饲料原料发 酵以提供优质的发酵能量、蛋白饲料 和粗饲料等。发酵工艺方面， 目前固态发酵饲 料的工艺比较常见。 我们通过实验发 现，豆粕、菜籽粕、 玉米、小麦四种 原料经微生物发酵， 肉鸡表观代谢能较发酵前分别达到显著水平。因为经
最关键的技术。我国饲料原料种类繁 多，物理化学性质差异较大，而不同 的菌种又具备不同的生理特性，在生 产实践中应根据不同的饲料原料以及 不同的生产目的选择适当的菌种组合 以生产合格的生物发酵饲料。菌种筛 选主要有三个方向：一是改变饲料原 料的理化性质，包括提高消化吸收 率、延长贮存时间和解毒脱毒等；二
过发酵，豆粕、菜籽粕、玉米、小麦
81中国农业健康:Special Column for CAHA产业联盟专栏☆中国畜牧业中的蛋白质、氨基酸、小肽含量显著 提高，同时在肉鸡体内不同肠道内的 小肽释放也有了显著的提升。“猪肠道短，如果原料预消化 处理后再饲喂，饲料利用率是否会更 好？”这问题激发了原料预消化处理 的兴起。饲料预消化技术是指在动物 机体外，根据不同原料的具体特性进 行特定的系列加工处理，以达到提高 饲料中营养物质在动物体内的利用率 和促进动物营养保健的新型饲料加工 技术。所以在这个过程当中，我们所 谈到的发酵、酶解、膨化等等对原料
预先进行处理的过程，确实起到了提 高或加速利用的效果。将小麦的酶解蛋白添加在仔猪饲 料中后，采食量、料重比、日增重等 方面都有很显著的效果。“酶制剂为 何在有活菌存在的情况下发挥的作用 效果才最佳？ ”这个问题引出了菌酶 协同的概念。原先，制备发酵饲料主 要是利用微生物的作用降解原料中的 大分子物质、抗营养因子或者直接利 用外源酶的作用，将原料进行酶解， 从而达到发酵的目的。近年来，利用 微生物和酶的协同作用制备发酵饲料 的相关报道逐渐增多。多年的研究结 果表明，菌酶协同处理的结果优于酶 和菌单独作用的结果。在发酵过程 中，微生物与酶有一个很好的协同作 用，能使大分子物质降解更加彻底， 微生物的发酵效率更高。利用菌酶协同作用，既能缩短发 酵周期，又能利用芽抱杆菌或乳酸菌 抵抗其他杂菌的影响，提高效率、降 低生产成本，还能通过产品中含有的
的概念，地源饲料是指经过饲料化加 工处理后可规模化饲用的地方性饲料 资源的总称，具有特色的营养价值、 不易加工处理、流通成本高、易变 质、季节性强等地理范围特点。在我 国畜牧业转型升级过程中，地源性饲 料资源研究与应用进展有重大意义， 是打造中国特色配方体系的基础。糟渣、果渣和净菜等资源丰富但 开发利用率低，针对这种情况，近年 来我国畜牧业中出现了一些高水分饲 料发酵后采用湿喂或液体饲喂模式。 比如山东繁育母猪发酵饲料湿喂技术 模式、山东中裕酒糟液体饲喂模式和 重庆荣昌生长育肥猪固体发酵地源饲 料液体饲喂模式等，产生了良好的经 济和社会效益。为避免玉米浆、淀粉渣和酒糟 等烘干带来的成本增加，降低其抗营 养因子或毒性成分，开展地源饲料的 有效应用集成，中国农业科学院饲料 研究所、生物饲料开发国家工程研究 中心提出了以下几项技术：第一，针 对不同地源饲料的菌+酶发酵菌剂集 成技术；第二，针对不同产地的发酵 设备和工艺技术；第三，地源饲料营 养数据库技术和以某一地源饲料为核心的不同养殖品种的饲料配方技术； 第四，针对不同养殖规模的自动化液 态饲料及湿料饲喂设备和工艺技术； 第五，畜禽粪污氮磷减排生物处理技 术。通过以上五大技术集成，地源饲 料发酵湿喂和液体饲喂模式，饲料成 本降低，饲料浪费降低，猪群整齐度 好。但地源饲料存在质量不稳定，营 养数据库不完善，液体饲喂对配方调 整和饲养员精细度要求高，料线设备 成本高等不容忽视的问题。因此，地 源饲料安全有效的应用研究和技术推 广任重而道远。在发酵饲料对动物生产性能的影 响方面，近年来酒糟、尾菜、桑叶和 棉菜粕等饲用资源发酵后饲用效果的 研究报道不少，发酵饲料配合饲料中 添加量在2%-50%,也有全发酵日 粮的应用，饲养动物涵盖了猪、禽、 羊、牛。在生产性能方面，总体表现 为日增重增加，料肉比降低，育肥动 物每千克增重的饲料成本降低，养殖 经济效应增加。在畜产品品质方面， 肌肉氨基酸和肌间脂肪有所增加，抗 氧化水平提高；蛋壳品质提高，蛋白 哈夫单位和蛋黄颜色增加，蛋黄中胆 固醇含量降低；胸肌肌昔酸含量提 高，肉蛋奶品质得到改善。发酵饲料和全发酵饲料在养殖中 的应用，具有良好的经济、环保和社 会效益。近年来，通过对动物肠道微 生态与形态结构的影响方面研究逐渐 深入，微生物活菌发酵饲料对养殖动 物的肠道微生态和血清生化指标产生 很大影响，可以促进有益活性菌在宿 主肠道的定殖，改善肠道形态结构， 促进肠道发育，从而提高生产性能。 对动物免疫机能的影响：发酵饲料的 作用机理研究表明了，动物肠道微生 物菌群与宿主肠道代谢、肠道免疫功 能存在相互作用并对机体健康产生影 响。对生态环境保护的影响：发酵饲 料的应用可提高饲料利用率，降低 锌、铜等重金属的添加，缓解畜禽养 殖对环境的污染。大量芽抱杆菌、乳酸菌、酵母菌等活 菌体改变动物肠道内的微生态环境.
增强动物对疾病的抵抗能力，减少抗 生素的使用。在发酵饲料领域，菌酶协同的技 术将成为核心技术，因而很多科研院 所.以及一些大型企业的研发中心在 做菌酶协同技术的研究工作。我们在几年前提出了地源性饲料
82☆ 2019年第16期Special Column for CAHA :中国农业健康产业联盟专栏二、意见与措施的基础营养数据库建立尤为重要。发 的肠道特点及同一畜种不同发育时期 针对我国生物饲料亟待解决的问 酵功能性物质和安全指标的标识需要 的肠道特点等，筛选适应性好、定植 题，本人提出以下几点意见：形成标准，这样有利于市场健康发 能力强的菌株；根据其他特定功能性 第一，研究方面亟须系统评价 展。发酵饲料有益于动物健康和养殖 代谢产物，筛选高效表达菌株。菌种特性并提出统一的产品质量标 环境的科学评估系统。第二，菌株的组合效果目前 准发酵饲料主要以改善原料品质为 第五，行业管理中亟须加强安 很多生物饲料的菌种应用组合比较粗 目标，生产富含高活性益生菌及其代 全预警工作。菌种和发酵工艺的选 糙，多停留在种的层面，甚至是属的 谢产物的生物饲料产品。因此，菌种 择与饲料发酵质量息息相关。生产过 层面。随着菌株筛选及功能研究的不 来源规范性、确保菌种安全性和明确 程中，常见菌株来源不明、不纯和菌 断深入，菌株的功能不断明确，菌株 应用菌种的特性居首要地位。发酵 种退化等现象。耐药基因转移、有害 之间的组合研究将开启一个新的发展 过程中不仅需要深入研究菌和底物 代谢产物、黏膜损伤、超敏反应等来 局面，并实现与肠道微生物组学、代 的配伍相宜，也需要深入研究不同 自菌种的威胁也增加。与此同时，控 谢组学等前沿研究的同步发展。菌剂、菌种、菌株之间的协同或拮 制杂菌污染、确保发酵均匀和降低损 第三，发酵饲料业态变化带来 抗。发酵的目的不仅是获得有代表 耗是固态发酵过程质量控制的主要关 的影响发酵饲料的逐步发展，将 性的代谢产物（酸溶蛋白、乳酸、 键点。在行业管理中，生物安全防控 引入大量非常规原料及地源饲料的 甘露寡糖等），还需要正确评估发 和生物饲料评价体系的安全预警平台 使用，必将发展出新的饲料配方体 酵过程中营养物质的损耗（挥发性 工作力度需要继续加强。系，饲料配方将更加多样化。也将 有机酸和氨氮等小分子营养物质流 第六，行业发展亟须建立相 推动上游原料供应商或食品加工企 失和总能下降等）。这些项目在产 关团体标准随着发酵饲料生产企 业，适当改善加工工艺流程，不断 品标准制定中不可或缺。业、品种和产量的增加，统一的产品 提高副产物的质量。第二，制备方面亟须重视工艺 标准在行业的规范可持续发展中至关 第四，生物饲料的生物学效价 标准化和工艺质量的稳定：发酵饲 重要。除明确的营养常规指标外，酸 评价指标。未来生物饲料的功能将 料产品质量直接受菌种特性、工艺 溶蛋白、乳酸、益生菌活菌数等有益 更进一步明确，其对原料的预消化 设计和设备性能的影响。当前我国 指标和挥发性盐基氮、霉菌和霉菌毒 程度、对饲料利用率的提高程度、 发酵饲料的工艺设计已呈现相似情 素等有害指标均直接反应发酵效果， 对畜体肠道健康的改善程度、对畜 况，对应的设备性能已得到逐步提 均需在制定产品标准时权衡参考。从 产品品质的改善效果、对畜禽粪污 高，但工艺的安全性保证、标准化 菌种、工艺、原料、产品和应用等方 资源化利用中限制因子的去除程 措施、设备配套性和工艺质量的检
面系统而全面的建立相关团体标准刻 度，以及对畜禽舍内氨气的去除程 测、监控亟须加强。不容缓。因此我们专门成立了中国生 度等都将进一步量化，评价方法将
第三，应用方面亟须提高对动 物饲料产业创新战略联盟，并陆续发 进一步标准化。物营养和微生物营养的协同性认 布了《生物饲料产品分类》《发酵饲 第五，生物饲料质量安全实施 识。养殖生产中，日粮首先必须满 料技术通则》《饲料原料、酿酒酵 动态预警监测，生物饲料的质量安 足不同养殖品种对饲料营养的需求。 母培养物》《饲料原料酿酒酵母发 全性，要依据饲料卫生标准；对生物 缺乏营养或营养不平衡情况下，发酵 酵白酒糟》《饲料添加剂、植物乳杆 饲料的微生物学属性和微生物安全性 饲料替代配合饲料的量受限。微生态 菌》等五项团体标准。目前生物饲 进行监测，包括所用菌种是否合法合 制剂的研究也证明：过多地添加微 料团体标准的制定和发布在加速进行 规，防止发酵工艺控制不严而导致致 生态制剂日增重和饲料报酬反而下 中，将在产业发展中起到重要的引领 病菌污染；利用新一代测序技术，通 降。发酵饲料的应用中，对动物营 作用。过宏基因组测序等手段，对生物饲料 养和微生物营养的协同性和安全性 三、生物饲料产业未来发展
的全部微生物组成进行监测。此外， 认识需要提高，营养数据库的建立 趋势生物饲料往往还具有动态变化的性 和适宜添加量还需完善。第一，特色功能菌株的筛选仍
质，所以生物饲料安全监测也应是一 第四.行业支撑方面亟须建立 然是生物饲料研究的核心。针对饼 个动态监测的过程。（此文为生物饲 基础营养数据库。随着发酵饲料产 粕类原料中存在的抗营养因子、玉米 料开发国家工程研究中心主任蔡辉益 量和用量的加大，生产者和应用者均 深加工副产物中的霉菌毒素和含硫物 博士在2019中国生物饲料产业发展高 不能忽略动物的营养需要，发酵饲料
质，筛选高效降解菌；针对不同畜种
峰论坛上的主题报告）83
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