编者按:近十多年来,生物饲料日益受到重视并得到快速发展,已成为我国饲料行业发展的热点之一。其在保障我国饲料资源、饲料和畜产品安全、促进节能减排、降低环境污染等诸多方面都具有广阔的应用前景,因此发展生物饲料具有重大战略意义。关于生物饲料的应用,各种声音一直不绝于耳,此篇再度提及,有些许老生常谈的意味,笔者在此希望可以老调新唱,与业界同行共勉。
要想食品安全,首先要饲料安全。要想饲料安全,原料必须安全。生物饲料是解决我国食品安全的重要措施之一,也是生产绿色、有机等高端畜禽产品的主要材料和技术手段。目前,生物饲料的市场值达到每年30亿美元,并在以年均20%的速度递增,国内有1,000余家企业专门从事生物酶制剂、益生素、植物提取物类饲料添加剂的生产加工。且生物饲料以其节约粮食、减缓人畜争粮的优点,为饲料的开源节流提供了一种新型的有效途径。
前世,负面问题不断,生物饲料应运而生
2013年11月,生物饲料开发国家工程研究中心专家委员会将生物饲料的定义为:以饲料和饲料添加剂为对象,以基因工程、蛋白质工程、发酵工程等现代生物技术为手段,利用微生物工程发酵开发的新型饲料资源和饲料添加剂的总称。其种类主要包括饲用酶制剂、微生物饲料添加剂、功能性蛋白肽、功能性氨基酸、有机微量元素、植物与微生物提取物、益生元、发酵和酶解饲料以及其他生物技术相关产品。
据有关部门推算,中国每年抗生素原料药产量约21万t,其中约9.7万t用于畜牧养殖生产,占总产量的46.1%;我国是世界上滥用抗生素最严重的国家之一,每年药物产量的70%是抗生素,而西方国家只有30%。另一方面,我国每年畜禽粪便产生量达到45亿t,是工业固体废物的2.4倍。畜禽粪便不但造成土地承载力超标,粪便中的重金属渗入地下,造成土地及地下水污染。此外,粪便分解的H2S、CH4和NH3等危害人类健康的空气污染物,形成酸雨,造成大量土壤酸化,并加重了土壤污染和水体污染。饲用抗生素的滥用,畜禽粪便不合理的排放,畜禽养殖场集约化、集团化的出现,导致畜禽养殖疾病风险增加,养殖成本上升,环境污染,食品安全压力增大,这些使得健康生态安全的养殖逐步成为共识;而发展生物饲料产业更是解决上述问题的重要途径之一。
发展适应现代规模化养殖生产所需的生物饲料营养技术及其生物饲料产业化技术体系,发挥生物饲料功能优势,促进养殖业增长方式的转变,是实现养殖业节能减排,从食物链和生态环境安全的源头构建养殖业可持续发展的重大战略性问题。饲料是养殖业的物质基础,养殖生产是通过动物生长繁殖将饲料转化为畜产品的人类生产活动,饲料占养殖成本的70%左右。因此饲料资源的利用效率、营养作用和健康性能直接影响着养殖业的经济效益、生态效益和社会效益。饲料产业的技术升级对养殖业的可持续发展具有举足轻重的作用。而日常生产实践中所使用的常规传统饲料,其弊端也正在逐渐显现。
饲料中抗营养因子对营养与健康的不良作用危害广泛
饲料抗营养因子是植物自我保护的内在机制,存在于许多植物源性饲料中,种类多、分布广。饲料抗营养因子的“抗营养作用”相对于特定动物、特殊生理状况而存在,如大豆抗原性大分子蛋白对幼龄仔猪消化道具有免疫损伤作用,对成年动物则不具有这种作用;菜粕中的毒性物质葡萄糖硫甙对单胃动物产生毒害,而对反刍动物无任何影响;非淀粉多糖作为抗营养因子对动物营养、健康的影响程度则与动物种类、使用方法不同而异。
由于常规饲料加工方法不能有效灭除饲料抗营养因子活性,而配合饲料一般由多种植物性饲料原料组成,其植物性原料配合比例常常高达80%左右。可见常规配合饲料中不可避免地存在着不同种类与含量的饲料抗营养因子,他们对动物消化生理存在不同程度的不利影响,直接降低饲料利用率,严重时还会引起发病、死亡。
饲料污染的危险(生物污染、理化因子污染)无处不在
饲料原料种类多、来源复杂,饲料的生产、储运包括使用等各环节操作粗放、包装简单,加之开放性生产环境,各种饲料不可避免地存在不同性质、不同程度的污染。如农药的残留、二噁英等环境化学污染物的污染,使用低劣添加剂导致的重金属元素污染,微生物及其代谢产物的污染,霉菌、寄生虫和饲料昆虫的污染等。在配合饲料中除大量自然污染源无处不在之外,人为污染构成“自配料”生产中重要的污染源。如过分追求经济效益而非法使用盐酸克伦特罗等违禁药物,不按规定使用药物添加剂,尤其是为控制成本在养殖场发生动物群体性慢性病或传染病时对抗菌药物的盲目、大剂量、超时限投药,在饲料中随意添加高铜、高锌以及砷制剂等。
抗菌药物添加剂依赖性与恶性循环不断加深
大量研究表明,饲料抗菌药物添加剂的长期、大量使用存在严重的负面效应:一是导致细菌产生耐药性;二是导致畜禽机体免疫力下降;三是引起畜禽内源性感染和二重感染;四是在畜产品和环境中造成的残留问题。尽管现实生产中饲料药物添加剂应用潜在问题很多,但由于抗生素添加剂能为养殖生产安全“保驾护航”,也是饲料加工企业提高转化率的核心技术,迄今尚无有效的替代技术,人们不能放弃使用,只能以抗菌药物维持“生产安全”,使养殖业在自我构筑的不良环境中越陷越深。
众所周知,欧盟等发达国家已于2006年全面禁止饲料药物添加剂的使用,我国学者对禁用饲料抗生素虽有不同主张,但并不否认“禁抗”趋势。毫无疑问,尽快摆脱饲料、养殖业对抗生素的依赖是改善环境生态、食品安全和健康、实现养殖业可持续发展亟待解决的问题。
综上所述,与传统饲料相比,生物饲料具有诸多优点,且目前已在畜牧业中广泛运用,具有巨大的市场潜力。
今生,初具规模,知不足而能后进
随着科学技术的发展,生物饲料的研发得到了较快的发展,目前国内外研发的生物饲料主要品种见表1。
目前,我国生物饲料技术研发在很多方面都取得了长足进步和重要成果,部分品种达国际水平;但是整体水平依然略显不足,缺乏战略性和基础性平台技术研究,最新分子生物学研究成果应用相对落后,对微生物与基因资源研究不重视,以模仿国际成熟、先进技术为主,究其原因在于,缺乏源头创新的政策导向,也与立项过于刚性、考察指标硬化、产业化目标短而强有关;知不足而后能进,经过近几年的发展,生物饲料行业主要呈现4个方面的特点。
①生物饲料行业得到较快发展。微生物、酶制剂已成为饲料添加剂行业重要组成部分,发酵豆粕、发酵棉粕也成为了重要的蛋白来源。
②效果得到广泛认可。经过几年的发展,益生素、酶制剂、发酵类等生物饲料和饲料添加剂产品在促进营养吸收转化、提高采食率和适口性、拓宽饲料特别是蛋白饲料的来源等方面的功能得到了养殖者认可。如植酸酶等酶制剂的使用,使得饲料企业大量使用小麦成为可能,缓解了原料成本压力;发酵类产品如发酵豆粕、发酵棉粕等以其易吸收、适口性好等优点逐步得到广泛的使用。
③科技支撑逐步加强。近期随着一些发酵食品类企业和生物药品企业的加入,为生物饲料行业注入了新的活力,促进了产品日趋多元化。一些相关企业还与高校、科研机构联合,在新生物饲料的开发应用方面做出了有益的尝试,科技在行业发展中的重要作用逐步显现。
④开发前景逐步向好。21世纪是生物科学大发展的时期,生物饲料在环境保护、发展无污染、无残留、无公害安全养殖、拓展原料领域、保健型饲料的开发、提升饲料企业竞争力方面有着重要意义,特别是随着近些年生物技术的飞速发展和相关成果的转化运用,为行业发展奠定了坚实基础,发展前景毋庸置疑。
随着饲料添加剂向高效、安全、环保、多功能方向发展,采用现代生物技术研制对动物具有特定生物学活性和功能的新型安全添加剂,已成为当前生物饲料添加剂技术发展的主要趋势。
未来,前景无限,机遇无限
21世纪的人类的保健食品将是安全、无污染、无残留、丰富多样并具备低脂肪、低蛋白质、低热量、多纤维和含有预防疾病的成分等优点。动物性食品的安全,首先是饲料的安全,因此,饲料本身的安全是生产畜产品的基础。由于生物饲料自身的安全性,使人类食品的安全得到了保证。
21世纪的饲料将是一个严格要求产品质量,并且具有成本低、利润高,强调安全、清洁和环保意识的饲料。生物饲料由于其本身的特性,在节约粮食,减少人畜争粮等问题方面发挥重要作用,同时还可降低畜禽的粪便对环境的污染,降低饲料生产成本,减少畜禽养殖中抗生素、化工饲料添加剂的使用,降低食品安全风险;目前我国生物饲料主要包括饲料酶制剂、抗菌蛋白、天然植物提取物等;至2007年,全国生物饲料行业产值约40亿美元,且年均增长率保持在20%左右,生产企业已达1,000多家,预计到2025年,生物饲料产品市场额将达到200亿美元/年,并且生产技术和应用技术水平将大幅度提高并标准化。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。
随着生产技术的发展,生物饲料的生产效率和产品种类都得到了提高和丰富,市场的需求量也在进一步扩大生物饲料无论在理论研究还是实践应用上都有很大的发展前景,随着供应链时代的到来,又赋予了它新的思想和内容,成为饲料企业新的利润来源,谁先去挖掘谁就取得了供应链竞争的主动权,这点对我国面对激烈竞争的饲料企业来说尤为重要。只有抓住机遇,才能在竞争中立于不败之地。未来,生物饲料将在饲料市场中占据更加重要的地位。(来源:新饲料)