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作者:张虹 来源:科学时报 发布时间:2011-6-13 6:2:27
发展生物饲料 减缓人畜争粮
 
□本报记者 张虹
 
粮食安全始终是举国上下关注的关系国计民生的永恒主题。作为粮食消费的重要组成部分,饲料粮消费对我国粮食安全的影响越来越大。
 
近日,中国农业科学院饲料所研究员齐广海在接受《科学时报》记者采访时表示,生物饲料的发展和应用在节约粮食、减缓人畜争粮这一问题上将起到至关重要的作用。
 
减缓人畜争粮的重要因素
 
据了解,目前,我国每年需要花费巨额资金从国外进口4600多万吨大豆、100多万吨鱼粉等蛋白质资源,能量饲料供应也极其脆弱。2010年,我国已经由玉米净出口国变为净进口国。
 
齐广海告诉记者,生物饲料产品将为饲料粮的开源节流提供一种有效的新途径,有望将很多工农业废弃物如秸秆、米糠等转化成优质的饲料资源。通过饲料产品的应用,消除饲料粮中的抗营养因子、提高饲料利用率,也有望将水稻、高粱、大麦、小麦等充分开发,完全或部分替代玉米作为重要的饲料资源。
 
那么,究竟什么是生物饲料?据齐广海介绍,生物饲料的概念是近十几年才提出的。广义上,生物饲料包括除人工合成的添加剂以外的所有饲料或原料。早期有人提出生物饲料应包括一些新型的蛋白和能量饲料来源,如秸秆、羽毛、昆虫蛋白等。但现在所说的生物饲料一般是指以饲料和饲料添加剂为对象,以基因工程、蛋白质工程、发酵工程等高新技术为手段,利用微生物工程发酵开发的新型饲料资源和饲料添加剂。
 
当前,世界范围内开发的生物饲料产品已达数十个品种,已成为一个很大的产业,主要包括饲料酶制剂、饲用氨基酸和维生素、益生素(直接饲喂微生物)、饲用寡糖、植物天然提取物、生物活性寡肽、饲用生物色素、新型饲料蛋白、生物药物饲料添加剂等。
 
齐广海说,我国目前研究和生产过程中更关注饲用酶制剂、益生菌、生物活性寡肽和寡糖等。我国生物饲料的年总产值近50亿元,并以年均20%的速度递增,发展潜力十分巨大。
 
保障动物产品质量安全
 
近年来,我国食品安全事件频发,令消费者对食品安全的“信心指数”不断下降。作为生产动物产品的原料,饲料的安全性也越来越引起人们的重视。
 
齐广海说,生物饲料产品如酶、抗菌肽、功能性寡糖、益生素等,对动物和人体无任何毒副作用、无残留,已被公认为“绿色”添加剂;同时,某些产品还具有增强动物免疫力,改善动物健康的作用,这些产品在饲料中的使用有助于减少药物饲料添加剂的使用,提高动物产品的品质和安全水平。
 
齐广海进一步解释说,目前,发酵产品的生产日益强调安全、优质、高效、资源节约和环境友好。随着现代生物技术的发展与应用,一些传统饲料产业将得到全面的技术改造与升级。如利用先进的基因工程和蛋白质工程技术对原有饲料用生物制剂蛋白质进行改造,有助于获得符合饲料行业和不同动物需求的新型生物饲料制剂或产品,促进饲料工业和养殖业的健康稳定发展。
 
对于饲料中的抗生素问题,齐广海认为,通过在饲料中应用生物饲料产品,一方面可以提高动物的饲料利用率,减少抗生素等饲料药物添加剂的添加,另一方面开发抗菌肽等抗生素替代产品,都可以减少抗生素等饲料添加剂的使用,对获得优质、安全的养殖产品具有重要意义。
 
齐广海强调,生物饲料产品在安全性方面具有得天独厚的优势,并且我国包括农业部等部门对新型饲料添加剂的生产和应用有着严格的审批程序,所有新型生物饲料产品在应用前都要经过严苛的有效性和安全性评价,以确保其安全生产和应用。
 
技术成果丰硕
 
近年来,我国先后建立了生物饲料开发国家工程中心、农业部饲料生物技术重点开放实验室等相关的生物饲料专业研发机构与平台,全国从事生物饲料研究的科研与教学单位达到120余个,建成中试车间和中试基地200余个,并具有一大批研究与开发实力较强的饲料添加剂企业,形成了多学科协作、能承担重大科研项目、解决基础科学问题和开发应用技术的研究网络。
 
据齐广海介绍,从20世纪90年代开始,在国家“863”计划等的支持下,国内各有关单位开展了大量的饲料用酶的研究工作。尤其是“十一五”以来,中国农业科学院饲料研究所建立了快速、有效的特殊性质产酶天然菌的筛选、驯化系统,筛选到大量具有优良性质的饲料工业用酶,包括植酸酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等。另外,多家单位构建了高效的饲料用酶表达生产体系,几种酶的研究处于国际领先水平。以饲料用植酸酶来说,目前植酸酶产品年生产、销售超过15000吨,产值超过2亿元,占据国内植酸酶市场的95%以上,并有60%以上的产品出口。每年节约饲料原料磷酸氢钙20万吨以上,节省饲料成本约9亿元以上,并使动物粪便中排出的磷减少了约30万吨,创造了较大的经济效益和社会、生态效益。此外,我国在饲料活菌制剂、寡糖、抗菌肽等生物饲料研发方面也均取得了重要进展,部分产品已经实现了产业化生产。
 
目前,中国农科院饲料所已有6种饲用酶制剂产品实现了产业化生产,且技术水平在国际上处于领先地位,其中采用饲料所技术生产的植酸酶产品已经占据了70%以上的国内市场和相当份额的国际市场。在酶催化的耐酸碱、耐热、催化效率机制研究方面也有较大突破,并指导了酶的进一步分子改良,获得了700余个具有理论研究价值或应用价值的新酶新基因。
 
发展前景广阔
 
尽管饲料生物产品在饲料中仅占饲料价值的20%,却决定了80%的饲料质量。目前,我国在生物饲料核心技术研发方面已取得了一批具有自主知识产权的核心技术和产品,但整体研究与产业化水平仍落后于发达国家。
 
谈及我国生物饲料产业存在的问题,齐广海认为,总体而言,由于我国生物饲料产业还处于起步阶段,研发基础比较薄弱,在一些关键共性技术方面,如基因资源高通量筛选技术、基因改良技术、重组微生物反应器、高密度发酵技术和分离纯化技术等,与国外先进水平相比,仍有较大差距,特别是缺乏生物饲料研发的关键共性技术平台及配套应用技术体系,造成自主创新能力和持续创新能力后劲不足,不利于生物饲料产业的健康可持续发展。另外,生物饲料研发偏重于基础研究,缺乏工程化验证平台,科研和产业不能很好衔接,造成一大批实验室科研成果不能实现产业化转化为生产力,无法形成良性循环。以酶制剂来说,我国是酶制剂的使用大国,但酶制剂的销售额却只占全世界的4%,产品的技术含量比较低。与世界发达国家相比,我国酶制剂无论在产量销售额方面,还是在品种质量应用方面都存在很大差距,主要表现为品种少、产品结构不合理。我国酶制剂的市场需求量在6.5万~7.0万吨左右,目前产量不足需求量的十分之一,还有较大的市场空间和应用潜力。
 
齐广海介绍,目前世界范围内生物饲料产业的发展趋势表现为:一是产品品种快速丰富,产值大幅度提高。预计到2025年,生物饲料的市场额将达到200亿美元/年。二是形成产业标准。生产技术和应用技术水平大幅度提高并标准化,在产业链的每个部分形成相应的技术标准、产品标准和应用标准,利用这些标准将可获取巨大利润。三是产业趋向垄断化。就像其他新兴工业的发展趋势一样,生物饲料产品市场竞争日趋激烈,各大公司收购兼并重组进程将逐渐加快,最终形成几家大公司垄断整个市场的局面。四是生物饲料产品的大量应用,将终结养殖业的抗生素、化学添加剂时代。
 
齐广海表示,按照中国饲料业发展规划,预计到2020年,我国配合饲料的需求量将达到1.7亿吨。在提高动物生产性能、提高饲料转化率、减轻环境污染方面表现优异的生物饲料产品,无疑有着很好的推广应用前景和市场。未来10年,通过生物饲料产品的研发、生产和高效应用配套技术,可大幅提高我国饲料工业的技术水平和企业的生产水平。
 
《科学时报》 (2011-06-13 B2 技术·产业)
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