酵母源生物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告

SLBL

                北京英惠爾生物技術(shù)有限公司，李 慧 王 宏；北京市畜牧總站，陳少康

當(dāng)前，我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展面臨著諸多問題，如養(yǎng)殖品種更新慢，技術(shù)管理水平參差不齊，飼料原料品質(zhì)和價(jià)格波動(dòng)大，飼用添加劑市場(chǎng)混亂等。這些問題制約著畜牧業(yè)的整體養(yǎng)殖水平，而大規(guī)模的疾病問題時(shí)有暴發(fā)，人們對(duì)畜牧產(chǎn)品的安全性持有懷疑態(tài)度。解決上述問題的關(guān)鍵在于需要畜牧行業(yè)相關(guān)從業(yè)人員從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度出發(fā)，共同努力，多層次地提高畜牧業(yè)的綜合水平。從提高飼料品質(zhì)著手，促進(jìn)健康高效養(yǎng)殖模式，并保障動(dòng)物性食品的安全。當(dāng)前，飼料中抗生素的濫用十分嚴(yán)重，超標(biāo)使用、違規(guī)產(chǎn)品、不按要求的階段使用及不按規(guī)定停藥等現(xiàn)象十分普遍。另外，過量使用一些微量營(yíng)養(yǎng)素的現(xiàn)象也十分嚴(yán)重，由于動(dòng)物自身對(duì)這些營(yíng)養(yǎng)素尤其是一些無機(jī)形式的重金屬的吸收能力有限，導(dǎo)致過剩的營(yíng)養(yǎng)素排出動(dòng)物體外，給環(huán)境造成極大污染。養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)上述不合理的行為，主要是由于養(yǎng)殖者片面追求動(dòng)物生產(chǎn)性能，以提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益微為工作重心。然而，事實(shí)證明上述做法是一種目光短淺的行為，已經(jīng)給整個(gè)畜牧業(yè)造成了巨大損失。養(yǎng)殖業(yè)中出現(xiàn)的免疫失敗，用藥失敗及不安全畜禽產(chǎn)品都直接或間接與飼料添加劑的違規(guī)使用有著緊密聯(lián)系。畜牧業(yè)健康、快速、可持續(xù)發(fā)展問題是一個(gè)重要而艱巨的研究課題。對(duì)于我國(guó)目前畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀，國(guó)家提出實(shí)施“生態(tài)養(yǎng)殖工程”的戰(zhàn)略構(gòu)想。在此戰(zhàn)略構(gòu)想的指導(dǎo)下，畜牧業(yè)必須應(yīng)用無污染無毒害的飼料及飼料添加劑，安全、環(huán)保、高效地生產(chǎn)出無污染和無公害的畜產(chǎn)品，降低畜牧生產(chǎn)對(duì)環(huán)境、資源及生態(tài)造成的污染壓力。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)全球化和一體化是當(dāng)今世界發(fā)展的主題，自從中國(guó)加入WTO，我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展也必然要面臨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力，不符合標(biāo)準(zhǔn)的畜產(chǎn)品是走不出國(guó)門的，也難抵御外來產(chǎn)品的沖擊。通過發(fā)展生態(tài)畜牧業(yè)，利用安全高效的飼料添加劑，提高畜產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)我國(guó)畜產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在落實(shí)“生態(tài)養(yǎng)殖工程”構(gòu)想的過程中，畜牧業(yè)必須積極開發(fā)和尋找優(yōu)質(zhì)安全的飼料原料及飼料添加劑。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，酵母源生物飼料是一種天然的綠色生物活性飼料，具有營(yíng)養(yǎng)豐富，無毒無副作用、無殘留、無污染，而且還具有免疫調(diào)節(jié)功能，對(duì)幫助機(jī)體建立胃腸道微生物區(qū)系平衡，起著營(yíng)養(yǎng)和保健雙重作用，在畜牧業(yè)的應(yīng)用中具有廣闊的市場(chǎng)前景。

一、酵母源生物飼料產(chǎn)業(yè)概述

• 定義與分類
  

酵母源生物飼料就是以酵母為生物原料或載體，利用現(xiàn)代生物技術(shù)，并結(jié)合微生物發(fā)酵工程，而獲得的一系列與酵母相關(guān)的具有特定營(yíng)養(yǎng)或功能的天然的、安全的飼料及飼料添加劑產(chǎn)品。酵母源生物飼料主要分為食品及工業(yè)副產(chǎn)物，如啤酒酵母粉，石油、淀粉、造紙、味精等食品和工業(yè)廢酵母；以酵母細(xì)胞或酵母細(xì)胞中某些組分為主要成分的產(chǎn)品，如酵母細(xì)胞壁多糖、 酵母有機(jī)微量元素和酵母水解物；酵母產(chǎn)品，如活性酵母菌和酵母培養(yǎng)物。

• 酵母源生物飼料的應(yīng)用
  

酵母粉屬優(yōu)質(zhì)的菌體蛋白源類產(chǎn)品，一般采用液體發(fā)酵生產(chǎn)，是純的單細(xì)胞蛋白。每克酵母粉產(chǎn)品中酵母菌的菌體數(shù)約150億，酵母菌在干燥過程中，已失去活性。此類產(chǎn)品一般應(yīng)用于動(dòng)物飼料中作為蛋白質(zhì)源，蛋白質(zhì)含量達(dá)到40%以上，由于飼料成本的限制，近年來在水產(chǎn)飼料中替代魚粉的應(yīng)用比較多，另外這種產(chǎn)品在奶牛飼料中的應(yīng)用效果較好，也會(huì)應(yīng)用在高檔奶牛飼料中。活性酵母菌是一種益生菌類微生態(tài)制劑。此類產(chǎn)品通過控氧、產(chǎn)酸來抑制機(jī)體內(nèi)的有害菌群的繁 殖代謝，改善機(jī)體消化道微生態(tài)平衡，促進(jìn)有益菌 的繁殖代謝，從而提高動(dòng)物的消化能力，最終提高 動(dòng)物的生產(chǎn)性能。很多試驗(yàn)研究證實(shí)了酵母菌在畜禽養(yǎng)殖上的應(yīng)用效果。但是酵母菌在體內(nèi)發(fā)揮作用必須具備以下條件：菌種的安全有效性通過了試驗(yàn)認(rèn)可；酵母菌適應(yīng)胃及腸道內(nèi)較廣泛的的酸堿度（pH 2~7.5）；酵母菌耐受恒溫動(dòng)物的體溫。這也是未來此類產(chǎn)品開發(fā)的方向，即選育安全耐酸堿及耐 高溫的酵母菌株。

酵母細(xì)胞壁多糖包含甘露寡糖和β-葡聚糖兩種主要成分，其中甘露寡糖能與11種大腸桿菌的外緣凝集素相黏連，阻斷腸道病原菌的外緣凝集素與黏膜上皮細(xì)胞表面的特異性糖分子結(jié)合，從而起 到清除腸道中致病性細(xì)菌的作用。甘露寡糖還能通過物理吸附或直接結(jié)合霉菌毒素來消除毒素對(duì)機(jī)體的影響。β-葡聚糖具有很復(fù)雜的螺旋結(jié)果，可激活血細(xì)胞的活性，并進(jìn)一步激活細(xì)胞因子、啟動(dòng)免疫應(yīng)答過程，還可以激活巨噬細(xì)胞，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生一系列的細(xì)胞免疫和體液免疫反應(yīng)。因此，動(dòng)物飼料中應(yīng)用酵母細(xì)胞壁多糖可提高動(dòng)物的免疫力，吸附并抑制腸道病原菌的定植，緩解動(dòng)物的各類應(yīng)激，從而達(dá)到改善體況的目標(biāo)。

酵母水解物是酵母細(xì)胞通過生物技術(shù)將酵母細(xì)胞中的蛋白質(zhì)降解成氨基酸和小肽，將核酸降解成核苷酸。酵母水解物中含大量的氨基酸、小肽、豐富的B族維生素、微量元素、谷胱甘肽及核苷酸類物質(zhì)，是優(yōu)質(zhì)的微生物培養(yǎng)基，可促進(jìn)酵母菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌等微生物的生長(zhǎng)與繁殖，尤其是核苷酸在維持免疫系統(tǒng)的正常功能，改善胃腸道發(fā)育，提高肝功能和脂肪代謝等都有重要的作用。研究表明，在雞、豬、反芻、水產(chǎn)等動(dòng)物飼料中應(yīng)用酵母菌水解物，不僅可以提高動(dòng)物采食 量，還能促進(jìn)動(dòng)物的消化吸收功能、免疫調(diào)節(jié)功能和抗氧化功能，從整體上改善動(dòng)物生產(chǎn)性能。

酵母培養(yǎng)物是指一種專有的酵母菌在特定培養(yǎng)基上經(jīng)過特殊的加工工藝而制成的生物活性物質(zhì)，其主要成分為酵母細(xì)胞外代謝產(chǎn)物、經(jīng)過發(fā)酵后變異的培養(yǎng)基和少量失活的酵母細(xì)胞。其中酵母細(xì)胞外代謝產(chǎn)物中可能含有一些有待研究的未知功能性因子。其作用機(jī)理在反芻動(dòng)物上研究的比較多，一般認(rèn)為酵母菌培養(yǎng)物能夠刺激瘤胃微生物的生長(zhǎng)，增強(qiáng)其消化活性，從而提高飼料中粗纖維的消化率。而在其他動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用研究還十分有限，作用機(jī)制也尚不清楚。酵母硒、酵母鉻都是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)制劑，不僅安全性和生物效價(jià)等方面優(yōu)于無機(jī)制劑，而且目前有機(jī)制劑的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展也較為成熟，應(yīng)用有機(jī)硒和有機(jī)鉻等有機(jī)微量元素是今后動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的 發(fā)展方向。

• 酵母源生物飼料國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
  

目前，酵母源生物飼料的生產(chǎn)公司主要集中在歐洲和美洲的少數(shù)一些國(guó)家，2013年全球總產(chǎn)能為180.76萬(wàn)噸。法國(guó)是全球最大的酵母源生物飼料生產(chǎn)國(guó)家， 占全球總產(chǎn)能的 16.60%，其次是德國(guó)，占 15.49%，荷蘭占 12.72%，日本占 12.17%，美國(guó)和英國(guó)各占 11.06%，中國(guó)僅占 9.83%。國(guó)際市場(chǎng)上酵母的生產(chǎn)呈現(xiàn)高度的集中化和專業(yè)化的特點(diǎn)，國(guó)外主要生產(chǎn)公司有法國(guó)樂斯福公司、英國(guó)聯(lián)合食品集團(tuán)（ABF）、荷蘭吉斯特和加拿大雷蒙德公司等。

2013年我國(guó)酵母源生物飼料的產(chǎn)能為17.76萬(wàn)噸。華東地區(qū)是我國(guó)酵母源生物飼料的產(chǎn)能最多的地區(qū)，占全國(guó)總產(chǎn)能的41.10%，其次是華北地區(qū)，占25.34%，華中地區(qū)占19.14%，西南地區(qū)占8.45%，華南地區(qū)占5.97%。國(guó)內(nèi)酵母源生物飼料 的生產(chǎn)主要分布在華東地區(qū)、華中地區(qū)等地，主要生產(chǎn)公司有安琪酵母股份有限公司、大連興和酵母有限公司、宜興市江山飼料科技開發(fā)有限公司、滄州利達(dá)飼料有限公司、無棣順通生物開發(fā)有限公司、成都長(zhǎng)城飼料酵母有限公司、廈門銀瑞飼料酵母有限公司和珠海紫英生物科技有限公司等。

二、酵母源生物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

目前國(guó)內(nèi)酵母行業(yè)做得最好的產(chǎn)家就是湖北安琪酵母股份有限公司，該公司于1989年建成投入生產(chǎn)，目前是我國(guó)生產(chǎn)高活性干酵母產(chǎn)量最大、品種最多、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率最高的企業(yè)，也是亞洲最大的酵母生產(chǎn)企業(yè)，市場(chǎng)占有率位居全球第三。安琪酵母股份公司于1993年初開始酵母抽提物的研究工作，與中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院共同承擔(dān)了“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“酵母味素的開發(fā)”。1997年，公司建成了年產(chǎn)1000噸酵母抽提物生產(chǎn)線，生產(chǎn)出高質(zhì)量的酵母抽提物。2003年，該公司又建成了國(guó)內(nèi)最大的酵母抽提物生產(chǎn)線——年產(chǎn)5000噸酵母抽提物生產(chǎn)線，引進(jìn)歐洲的工藝技術(shù)和關(guān)鍵 設(shè)備，產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到歐盟的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，能滿 足出口的各種要求。

安琪酵母股份有限公司具有自己的博士后流動(dòng)站，與江南大學(xué)、六和集團(tuán)等國(guó)內(nèi)知名的院校和大集團(tuán)合作研發(fā)，包括以菌種為基礎(chǔ)的研究以及酵母源生物飼料的應(yīng)用研究，參與“活性干酵母”和“酵 母硒”產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，具備先進(jìn)的科學(xué)技 術(shù)創(chuàng)新能力。

唐山拓普生物科技有限公司是以優(yōu)質(zhì)啤酒酵母為主要原料，將酵母細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)中核糖核酸進(jìn)行降解，采用先進(jìn)的現(xiàn)代生物工程技術(shù)，從事啤酒酵母生物發(fā)酵、降解加工，提取核糖核酸、抽提物、葡聚糖、甘露寡糖等及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。該公司地處河北省唐山市，緊鄰北京市、天津市，位于優(yōu)質(zhì)啤酒酵母原料集中產(chǎn)區(qū)，可以充分保證所需優(yōu)質(zhì)啤酒酵母供應(yīng)。該公司總投資6.5億元，占地12平方米，建設(shè)有預(yù)處理車間，酵母抽提物車間，核糖核酸車間，細(xì)胞壁多糖車間，辦公樓等相關(guān)配套設(shè)施，現(xiàn)有總建筑面積3.7萬(wàn)平方米，另有未建成辦公大樓兩棟。配備噴霧干燥塔、高壓均質(zhì)機(jī)、蝶式離心機(jī)等各類生產(chǎn)設(shè)備，一期建成生產(chǎn)后，年產(chǎn)核糖核酸947噸，酵母浸膏5843噸，酵母浸粉2722噸，葡聚糖1145噸，甘露寡糖927噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入4.8億元，利稅1.8億元。另外，該公司二期正在建設(shè)當(dāng)中，建成投產(chǎn)后為一期生產(chǎn) 總量的1.5倍。

三、酵母源生物飼料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

• 國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)
  

開發(fā)酵母源類抗生素替代品，是目前國(guó)際上的研究熱點(diǎn)，此類產(chǎn)品的作用機(jī)理不同于抗生素，大量研究表明，其是通過耗氧、競(jìng)爭(zhēng)性排斥、吸附及產(chǎn)酸、產(chǎn)酶等多種方式，不僅抑制有害菌的繁殖代謝，也結(jié)合和吸附腸道內(nèi)有害菌和毒素，創(chuàng)造良好的動(dòng)物機(jī)體內(nèi)環(huán)境，從而促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌群的繁殖代謝，達(dá)到改善動(dòng)物生產(chǎn)性能的目的。而抗生素的作用機(jī)理是通過殺滅動(dòng)物腸道中的有害菌來實(shí)現(xiàn)防病治病，其作用過程不具有特異性，也就是說其不僅殺滅有害菌，還可殺滅消化道中的有益菌，破壞了腸道微生態(tài)環(huán)境，而且也促使致病菌變異，長(zhǎng)期使用不僅導(dǎo)致藥物殘留，還使機(jī)體產(chǎn)生耐藥性，形成動(dòng)物健康及食品安全的巨大隱患。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)對(duì)飼料中抗生素產(chǎn)品采取禁用的措施，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，抗生素產(chǎn)品在飼料中的禁用將是大勢(shì)所趨，所以開發(fā)抗生素替代品勢(shì)在必行，而酵母源類 益生素?zé)o疑成為最佳的研究對(duì)象之一。

• 我國(guó)發(fā)展趨勢(shì)
  

在我國(guó)市場(chǎng)，國(guó)外品牌酵母類產(chǎn)品的應(yīng)用銷售仍然占主導(dǎo)地位，這一方面體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)酵母類產(chǎn)品的研究開發(fā)還處于比較落后的水平，另一方面也體現(xiàn)了我國(guó)市場(chǎng)的不規(guī)范性，尤其是我國(guó)一些酵母類產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，使用效果也不穩(wěn)定，導(dǎo)致用戶對(duì)酵母類產(chǎn)品的應(yīng)用信心不足，極大的限制了酵母源生物飼料的應(yīng)用推廣。因此，我國(guó)亟待開發(fā)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的品牌性產(chǎn)品，依靠具有自主研發(fā)能力的企業(yè)自身和國(guó)家科研機(jī)構(gòu)以及相關(guān)部門，大力投入對(duì)酵母類產(chǎn)品的系統(tǒng)研究和應(yīng)用推廣，制定相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格要求企業(yè)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制，行業(yè)主管部門加強(qiáng)監(jiān)管力度，避免不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品進(jìn)入到流通環(huán)節(jié)，這一系列措施的實(shí)行才能有效保障行業(yè)健康快速的發(fā)展。

我國(guó)在微生物育種方面做的工作比較少，“短平快”的項(xiàng)目較多，并且也不注意菌種的馴化和分離，其優(yōu)良性狀、生長(zhǎng)勢(shì)退化嚴(yán)重。因此，研究開發(fā)和儲(chǔ)備新的生產(chǎn)用高活性酵母菌種；開發(fā)行業(yè)清潔生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境的新技術(shù)；大力拓展國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)；因地制宜進(jìn)行環(huán)保治理，使廢物的排放達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也是我國(guó)酵母源生物飼料行業(yè)的研發(fā)方向。

四、展 望

酵母源生物飼料在畜牧業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景，其在促進(jìn)動(dòng)物健康養(yǎng)殖、提高動(dòng)物生產(chǎn)力、改善動(dòng)物的繁殖力、穩(wěn)定飼料品質(zhì)及改良動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量等諸多領(lǐng)域均效果顯著。酵母源生物飼料產(chǎn)品開發(fā)還需做很多方面的研究，例如優(yōu)良酵母菌種的分離、篩選、選育以及如何應(yīng)用這些具有高技術(shù)含量的菌種生產(chǎn)耐酸耐糖耐酒精耐高溫的高活性酵母產(chǎn)品，開發(fā)高谷胱甘肽、高核酸、富硒、富鍺、富鋅等高附加值產(chǎn)品，如何用于生產(chǎn)生長(zhǎng)激素、酶、抗菌肽等產(chǎn)品。掌握先進(jìn)的酵母源生物飼 料產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，并大力對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用研究和推廣，有利于飼料行業(yè)安全健康環(huán)保的基礎(chǔ)上可持續(xù)發(fā)展。