生物飼料的概念是近十幾年才提出的,對其定義和內(nèi)涵的認識隨著科學和實踐的發(fā)展也在不斷變化。廣義上,生物飼料應該包括除人工合成的添加劑以外的所有飼料或原料。早期有人提出生物飼料應包括一些新型的蛋白和能量飼料來源,如秸稈、羽毛、昆蟲蛋白等。所說的生物飼料一般是指以飼料和飼料添加劑為對象, 以基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等高新技術(shù)為手段, 利用微生物工程發(fā)酵開發(fā)的新型飼料資源和飼料添加劑。
世界范圍內(nèi)開發(fā)的生物飼料產(chǎn)品已達數(shù)十個品種, 已成為一個較大的產(chǎn)業(yè), 主要包括飼料酶制劑、飼用氨基酸和維生素、益生素(直接飼喂微生物)、飼料用寡聚糖、植物天然提取物、生物活性寡肽、飼料用生物色素、新型飼料蛋白、生物藥物飼料添加劑等。而我國研究和生產(chǎn)過程中更加關注的則主要包括飼用酶制劑、益生菌、生物活性寡肽和寡糖等。
盡管生物飼料產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中仍面臨各種瓶頸,發(fā)展生物飼料就像歷史的車輪一樣,是抵擋不住的。未來,生物飼料的使用比例和范圍肯定會逐漸擴大,生物飼料也必將加入現(xiàn)代飼料工業(yè)體系中來。
對于如何實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),首先要加大生物飼料的發(fā)酵工藝研究,開發(fā)高效、穩(wěn)定、實用的產(chǎn)品加工技術(shù),建立生物飼料產(chǎn)品的配套應用技術(shù)體系,從而加快生物飼料產(chǎn)業(yè)化步伐。
生物飼料的發(fā)酵菌種也必須進行篩選。如果菌種選擇不恰當,微生物就有可能在動物體內(nèi)消耗過多的營養(yǎng),使得產(chǎn)品附加值減少。因此,有特殊功能的微生物的篩選也是一項非常重要的基礎性工作。
另外,生物飼料產(chǎn)品的適口性、營養(yǎng)成分、抗營養(yǎng)因子、天然毒素以及對動物健康狀況和畜產(chǎn)品品質(zhì)的影響等,都需要建立合適的方法進行安全性評價。因此,生物飼料的檢測和評定技術(shù)也將是未來研究的主攻方向。
據(jù)宇博智業(yè)市場研究中心了解,生物飼料是指以飼料和飼料添加劑為對象,以基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等高新技術(shù)為手段,利用微生物發(fā)酵工程開發(fā)的新型飼料資源和飼料添加劑,主要包括飼料酶制劑、抗菌蛋白、天然植物提取物等。使用生物飼料有利于節(jié)約糧食,減緩人畜爭糧的問題,為飼料的開源節(jié)流提供一種新的有效途徑。
另外,應用生物飼料產(chǎn)品可降低畜禽糞氮、糞磷的排放量,從而大幅度減輕養(yǎng)殖業(yè)造成的環(huán)境污染。通過在飼料中應用生物技術(shù)產(chǎn)品可減少抗生素等飼料添加劑的使用,對獲得優(yōu)質(zhì)、安全的動物產(chǎn)品具有重要意義。目前,生物飼料的市場值達到每年30億美元,并在以年均20%的速度遞增,國內(nèi)有1000余家企業(yè)專門從事生物酶制劑、益生素、植物提取物類飼料添加劑的生產(chǎn)。
我國在生物飼料領域雖然取得了一些成績,但與國外相比,我國生物飼料的研究與產(chǎn)業(yè)化起步較晚,整體研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化水平落后于發(fā)達國家,且發(fā)展很不平衡。許多關鍵生物飼料的生產(chǎn)還處于仿制水平或嚴重依賴國外技術(shù),缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)。某些領域與國外先進水平還存在一定的差距。目前生物飼料產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外都還是一個新興領域,因而只要我們現(xiàn)在能抓住機遇、迎接挑戰(zhàn),就有望在短時間內(nèi)步入國際先進水平。
從中國生物發(fā)酵飼料行業(yè)發(fā)展前景預測報告了解未來生物飼料的研究重點主要集中在以下幾個方面。
第一,資源評估與發(fā)掘,建立生物飼料產(chǎn)品相關基因資源的高通量篩選技術(shù)和快速有效的功能評估系統(tǒng),獲得一批有自主知識產(chǎn)權(quán)、有應用價值的新基因資源。第二,構(gòu)建基因工程技術(shù)平臺,利用現(xiàn)代分子生物學技術(shù)和基因工程技術(shù),構(gòu)建高效生物反應器技術(shù)平臺和多功能菌株改良技術(shù)平臺,提高工程菌的蛋白表達量,降低生產(chǎn)成本,實現(xiàn)規(guī)模化廉價生產(chǎn)。第三,建立生物飼料蛋白質(zhì)工程技術(shù)平臺,通過對天然蛋白質(zhì)的基因進行定向改造,創(chuàng)造出新的具備優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子,從而提高蛋白活性,改善制品穩(wěn)定性等。第四,建立生物飼料發(fā)酵工程技術(shù)平臺,開發(fā)高效、穩(wěn)定、實用的產(chǎn)品加工技術(shù),加快生物飼料產(chǎn)業(yè)化步伐。第五,生物飼料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的系統(tǒng)集成,建立生物飼料產(chǎn)品的配套應用技術(shù)體系,促進重大生物飼料產(chǎn)品的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和推廣應用。第六,開發(fā)新型生物蛋白質(zhì)和能量飼料,利用生物酶制劑降解飼料中的非淀粉多糖,利用微生物發(fā)酵或酶解方法降解豆粕、棉粕、菜粕中的抗營養(yǎng)因子,從而提高蛋白和能量飼料的利用效率。第七,建立生物飼料產(chǎn)品的飼用價值和安全性評價技術(shù),包括飼料的適口性,飼料對動物健康狀況和畜產(chǎn)品品質(zhì)的影響等。第八,建立生物飼料產(chǎn)品的高效配套應用技術(shù),通過對優(yōu)質(zhì)、高效新產(chǎn)品的選擇以及發(fā)酵工程新技術(shù)、新工藝的研究,有效提高我國生物飼料產(chǎn)品及企業(yè)的整體水平,解決我國存在的人畜爭糧、飼料利用率低、飼料安全衛(wèi)生質(zhì)量差、發(fā)酵工藝技術(shù)落后、產(chǎn)品少的問題,增強我國飼料行業(yè)和畜禽產(chǎn)品的市場競爭力。
預計到2025年,生物飼料產(chǎn)品市場額將達到200億美元/年,并且生產(chǎn)技術(shù)和應用技術(shù)水平將大幅度提高并標準化。生物飼料產(chǎn)品的大量應用,將終結(jié)養(yǎng)殖業(yè)的抗生素、化學添加劑時代。