中國與國外飼料添加劑的比較研究

　　這是篇很長的技術(shù)綜述性文章，該文把中國和國外在飼料添加劑上的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、發(fā)展方向等進(jìn)行了詳細(xì)認(rèn)真的分析。是篇不可多得的好文章。只是我無法查找到該文作者，在此向該文作者的辛苦工作表示敬意。

　　一、飼料添加劑科技水平比較

　?。ㄒ唬╋暳咸砑觿┊a(chǎn)業(yè)發(fā)展的國民經(jīng)濟意義

　　目前，世界各地區(qū)飼料添加劑產(chǎn)量分布北美約34.8%，西歐約21.3%，東歐、俄羅斯約13.5%，亞洲11.4%，中美洲11.1%，日本6.1%。世界各國飼料添加劑總量中營養(yǎng)性添加劑占55%～60%，獸藥占30%～35%，生物制品占10%～15%。美國飼料添加劑年消費量650萬t，歐共體560萬t。2008年中國添加劑預(yù)混料約500萬t,產(chǎn)值約300-400億元。

　　飼料成本占養(yǎng)殖業(yè)成本三分之二，飼料核心技術(shù)是添加劑技術(shù)，生物技術(shù)是添加劑技術(shù)核心之一。因此，研制能促進(jìn)動物生產(chǎn)性能、安全無害的新添加劑一直是畜牧業(yè)和飼料業(yè)的優(yōu)先課題。近年中國飼料添加劑產(chǎn)業(yè)發(fā)生質(zhì)的變化，主流產(chǎn)品基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，由進(jìn)口國成為出口國；添加劑主流發(fā)展趨勢由一系列生物技術(shù)新產(chǎn)品所組成，包括抗生素替代品、飼料酶制劑、微生態(tài)制劑、植物提取物、發(fā)酵飼料、轉(zhuǎn)基因飼用作物等。值得指出的是：

　?。?）我國飼料酶制劑產(chǎn)業(yè)雖起步于1990年，但12年來取得了長足進(jìn)步，作為第一飼料酶的國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植酸酶從研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用到出口貿(mào)易都贏得了與國外產(chǎn)品比肩共進(jìn)的可喜局面；

　?。?）新世紀(jì)初僅用3-5年時間就實現(xiàn)了第一飼用氨基酸即賴氨酸從進(jìn)口國到出口國的轉(zhuǎn)變，這兩個典型產(chǎn)品的巨大進(jìn)步說明我國生物飼料添加劑行業(yè)的科技貢獻(xiàn)和產(chǎn)品科技含量都達(dá)到一個新的水平和階段，具有標(biāo)志性的里程碑意義；

　?。?）植物提取物是重要的飼料用抗生素替代品之一，植物源性的中草藥是我國具有數(shù)千年開發(fā)應(yīng)用歷史的國粹，至今依然具有植物種質(zhì)資源、方劑配方、臨床應(yīng)用千年歷史的國際優(yōu)勢，短板在機制研究和分離工程方面。

　　中國在這三大添加劑產(chǎn)品方面的相對優(yōu)勢分別反映了我國技術(shù)研發(fā)的國際水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際實力和悠久厚實的文化特色，是為“三優(yōu)”。除了以上三個代表性亮點外，我國飼料添加劑產(chǎn)品核心技術(shù)在宏觀面上與發(fā)達(dá)國家比還存在明顯差距，是為“一憂”。

　　下文以“三優(yōu)一憂”為主線簡要描述了生物飼料添加劑技術(shù)發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀，提出了“為適應(yīng)健康、安全與環(huán)保等新經(jīng)濟發(fā)展要求，急需采用最新科技尤其是生物技術(shù)進(jìn)行飼料添加劑創(chuàng)新研發(fā)，以保障我國飼料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”的對策。

　?。ǘ┪宕笊镲暳咸砑觿┊a(chǎn)品的國內(nèi)外技術(shù)研發(fā)情況

　　隨著飼料添加劑向高效、安全、環(huán)保、多功能方向發(fā)展，采用現(xiàn)代生物技術(shù)等高新技術(shù)研制對動物具有特定生物學(xué)活性和功能的新型安全添加劑---包括飼用氨基酸、飼用活性肽、飼用酶制劑、微生態(tài)制劑和植物提取物等五大類---已成為當(dāng)前生物飼料添加劑技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。

　　1、國外生物飼料添加劑技術(shù)研發(fā)情況

　　以基因工程、蛋白質(zhì)工程和代謝工程為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)已成為新世紀(jì)生物飼料研制的主流技術(shù)。上世紀(jì)八、九十年代，以基因工程和蛋白質(zhì)工程等高技術(shù)成果在酶制劑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和氨基酸基因工程菌研制成功并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化都是具有劃時代意義的成果。目前，發(fā)達(dá)國家基本實現(xiàn)了主要飼用氨基酸和酶制劑基因工程化技術(shù)；抗菌肽研制核心技術(shù)還是基因工程和生化工程技術(shù)，其在微利飼料工業(yè)中成功應(yīng)用的關(guān)鍵在于如何降低成本、篩選更高效廣譜或者特效抗菌而且安全的新產(chǎn)品，這是橫貫多個學(xué)科與領(lǐng)域的國際研究熱門，其瓶頸技術(shù)的突破尚須假以時日，達(dá)至實用還有相當(dāng)距離。而代謝工程研究遠(yuǎn)比基因工程和蛋白質(zhì)工程要高級、復(fù)雜和困難得多，具有重要方法學(xué)意義。隨著現(xiàn)代分離技術(shù)、組合化學(xué)、代謝組學(xué)、藥理學(xué)與中藥學(xué)的結(jié)合應(yīng)用，植物提取物在替代飼料用抗生素中將發(fā)揮重要作用。

　　（1）飼料用氨基酸研發(fā)主流趨勢

　　上世紀(jì)60年代后期氨基酸開始用于飼料添加劑。目前用于飼料添加劑的有賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸7種氨基酸。其中以賴氨酸和蛋氨酸為主，占飼料用氨基酸90%以上；其次是蘇氨酸和色氨酸。賴氨酸是世界氨基酸產(chǎn)業(yè)中僅次于谷氨酸的第二大氨基酸、是飼料工業(yè)中的第一大氨基酸。隨著飼養(yǎng)業(yè)技術(shù)水平的提高以及大豆面積增長有限以及動物性蛋白飼料禁用，賴氨酸消費將保持5—8%的年均增速。賴氨酸依靠微生物發(fā)酵方法生產(chǎn)，上世紀(jì)世界賴氨酸生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)量由國外大企業(yè)壟斷，如美國ADM、日本Ajinomoto（味之素）、日本KyowaHakko（協(xié)和發(fā)酵工業(yè)珠式會社）等公司。蛋氨酸依靠化學(xué)方法生產(chǎn)，主要集中在法國Rhone-Poulenc、德國Degussa和美國Novus等公司，約占世界產(chǎn)量90%。蘇氨酸生產(chǎn)技術(shù)和市場基本被德國Degussa公司和日本Ajinomoto公司所控制。

　　目前全球賴氨酸總產(chǎn)能50萬t/年，國際賴氨酸消費量40余萬t/年，產(chǎn)能略顯過剩。其中，中國和美國是世界上賴氨酸的消費大國，年消費量在28和11萬t以上。近年美國賴氨酸消費保持年均增速約15%，西歐賴氨酸年消費量近8萬t、年增速5%以上。東南亞地區(qū)是近些年賴氨酸年消費量6萬t，增速強勁。國際賴氨酸生產(chǎn)大戶有：中國大成、日本味之素和美國ADM公司，產(chǎn)能分別為30、24和12萬t/年。由于需求的持續(xù)增長，國際大公司都在擴建或建設(shè)新的生產(chǎn)裝置，如德國Degussa新建了一套年產(chǎn)7.5萬t的生產(chǎn)裝置；日本擁有先進(jìn)的賴氨酸生產(chǎn)技術(shù)，在世界各地建有多家賴氨酸合資生產(chǎn)企業(yè)，在全球賴氨酸市場舉足輕重。由于海外比日本本土生產(chǎn)成本低30—40%，因此海外工廠不斷擴大。世界蛋氨酸總產(chǎn)能將達(dá)到110萬t/a左右，但產(chǎn)量不會超過70萬t，世界蛋氨酸市場將明顯供過于求。

　　目前，這些世界氨基酸生產(chǎn)巨頭在應(yīng)用基因重組技術(shù)生產(chǎn)氨基酸研發(fā)工作方面走在世界前列，如日本三井化學(xué)公司采用工程菌生產(chǎn)L-色氨酸和蘇氨酸；日本味之素公司利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)L-蘇氨酸等新產(chǎn)品；日本的協(xié)和發(fā)酵采用基因重組技術(shù)開發(fā)藥物中間體-羧基脯氨酸；美國ADM公司利用基因重組工程菌生產(chǎn)的蘇氨酸、色氨酸已進(jìn)入日本市場。

　　國際氨基酸生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展呈如下態(tài)勢：

　?、贅?gòu)建高產(chǎn)氨基酸微生物代謝工程菌，通過重組DNA技術(shù)改變代謝途徑分支點上的流量或引入新的代謝步驟與管徑構(gòu)建新的代謝網(wǎng)絡(luò)，得到性能優(yōu)良的氨基酸生產(chǎn)菌株。25年前，前蘇聯(lián)蘇氨酸基因工程菌研制成功和產(chǎn)業(yè)化開創(chuàng)了氨基酸技術(shù)新紀(jì)元，目前日本、美國都擁有采用工程菌生產(chǎn)L-色氨酸、蘇氨酸和色氨酸的技術(shù)，這代表著飼料氨基酸技術(shù)發(fā)展主流方向；

　?、诖x工程研究比基因工程研究要復(fù)雜得多，已建立了一系列特異性研究手段，包括定點突變，插入失活及計算機分子空間構(gòu)象模擬等手段，揭開了許多關(guān)鍵酶如何受反饋抑制的謎底，會推動氨基酸代謝工程取得突破進(jìn)展；

　?、凵锘ぜ夹g(shù)在氨基酸工業(yè)中應(yīng)用有力地推動了氨基酸工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，許多大型企業(yè)如杜邦、孟山都、拜耳、陶氏化學(xué)都在投巨資進(jìn)行生物化工技術(shù)研究，其中先進(jìn)的現(xiàn)代化產(chǎn)物分離提取技術(shù)也是影響生產(chǎn)成本的重要元素；

　?、軕?yīng)用生物技術(shù)培育飼料專用作物作為作物科學(xué)一個新的分支學(xué)科值得注意；

　?、葑詈笠粭l就是氨基酸作為次生代謝產(chǎn)物其技術(shù)研發(fā)絕對是一個長線項目，需要長期的積累和沉淀形成優(yōu)勢。

　　（2）飼料酶制劑技術(shù)研發(fā)情況

　　20世紀(jì)40年代，微生物α-淀粉酶的液體深層發(fā)酵技術(shù)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)以來，酶制劑產(chǎn)業(yè)已形成一個富有活力的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。1975年Kemin公司首先推出了世界上第一個商品飼用酶制劑。30年來國外開發(fā)的飼用酶制劑至少10多種，如植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、β-葡聚糖酶等，歐洲95%以上飼料都添加酶制劑。2003年世界工業(yè)酶制劑總產(chǎn)值21億美元，其中諾維信酶產(chǎn)品占44%為9.24億美元，諾維信飼料酶制劑產(chǎn)品產(chǎn)值占該公司總酶制劑產(chǎn)品產(chǎn)值11%為1.03億美元，占全球飼料酶制劑產(chǎn)值2.27億美元的45%，1995年在天津設(shè)立的酶生產(chǎn)車間和在北京設(shè)立的研究院代表了世界最高的酶生產(chǎn)技術(shù)和研發(fā)水平。飼料酶市場發(fā)展趨勢和前景吸引了許多研究機構(gòu)和公司涉足飼料酶領(lǐng)域，其他從事飼料酶研究和生產(chǎn)的公司還有美國Genecor公司（4200萬美元）、德國BASF公司（936萬美元）、瑞士Roche公司、瑞士Novartis公司、美國DuPont公司等，各自都以自己的核心競爭力而占據(jù)世界酶領(lǐng)域一席之地。盡管飼料酶制劑開發(fā)應(yīng)用只29年歷史，但現(xiàn)已成為世界工業(yè)酶產(chǎn)業(yè)和飼料添加劑產(chǎn)業(yè)中增長最快的部分。統(tǒng)計資料顯示，近5年飼用酶市場產(chǎn)值年增長率11%，預(yù)計到2010年飼料用酶的世界市場產(chǎn)值將達(dá)到8億美元。

　　目前世界酶制劑年產(chǎn)值25億美元，世界飼料酶制劑產(chǎn)值占10%為2.5億美元。推算目前世界70%配合飼料（4.2億t）添加0.2%酶制劑計算所需飼料酶的潛在總量為84萬t，產(chǎn)值8億美元，尚有5.5億美元的增長空間。未來10年（2009-2019）按翻倍后的12億t配合飼料中70%添加0.2%酶制劑和7,500元/t計，預(yù)期世界飼料酶潛在年總需求量168萬t，產(chǎn)值15.75億美元。目前世界酶制劑總產(chǎn)值中飼料酶占10%，其它工業(yè)用酶增長相對穩(wěn)定，飼料酶7年來年增長率均在10%以上，是同期世界酶制劑產(chǎn)業(yè)分支中發(fā)展最快最大的貢獻(xiàn)者。有理由給予飼料酶前途良好預(yù)期。

　　20世紀(jì)90年代以基因工程和蛋白質(zhì)工程為代表的新技術(shù)在酶制劑領(lǐng)域的成功應(yīng)用，有力推動了酶制劑研發(fā)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前國際酶制劑工業(yè)技術(shù)發(fā)展有以下特點：

　?、傩再|(zhì)優(yōu)秀的目標(biāo)酶基因的克隆和表達(dá)，隨著越來越多的物種基因組的物理圖譜和DNA測序的完成和DNA重組技術(shù)的完善，以及各種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系數(shù)據(jù)的積累，人們在很大程度上能突破天然酶缺陷的限制，通過克隆和改造各種功能基因使其在微生物中高效表達(dá)，再通過優(yōu)化發(fā)酵獲得廉價優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。國外利用轉(zhuǎn)基因體高效生產(chǎn)飼用酶制劑比例越來越大。

　?、诿傅倪z傳修飾，這方面主要特點有二，一是多位點定點突變技術(shù)，定點突變是蛋白質(zhì)工程中采用的重要技術(shù)之一，但以往一般每次只能引入單點突變，突變效率較低，所以對多點突變技術(shù)研究成為熱點。二是酶定向進(jìn)化技術(shù)，通過多代遺傳將突變積累起來，可以較好地拓展酶的功能。其利用的主要原理有基因嵌合酶、易錯PCR及DNA體外隨機拼接技術(shù)。利用酶的定向進(jìn)化技術(shù)對酶基因進(jìn)行遺傳修飾可能獲得具有特殊性能的突變酶及突變菌株。

　?、勖傅倪z傳設(shè)計，基因工程的飛速發(fā)展為異源蛋白質(zhì)表達(dá)提供了有力手段，應(yīng)用組建蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的新方法能獲得自然界并不存在的具有全新結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)全新設(shè)計過程是：先確定設(shè)計目標(biāo)和初始序列，經(jīng)過結(jié)構(gòu)預(yù)測和建模，對序列進(jìn)行初步修改，然后進(jìn)行酶基因表達(dá)或多肽合成，再經(jīng)過結(jié)構(gòu)功能檢測結(jié)果指導(dǎo)修改原先設(shè)計。蛋白質(zhì)全新設(shè)計處在探索階段，其應(yīng)用前景非常誘人。

　?。?）飼用肽類產(chǎn)品發(fā)展情況

　　飼料用活性肽依據(jù)其功能，可分為生理活性肽、抗氧化肽、調(diào)味肽、營養(yǎng)肽等。國內(nèi)外在飼用生物活性多肽研發(fā)方面投入力量最大的是抗菌肽和營養(yǎng)寡肽。關(guān)于飼料用肽產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)在世界范圍內(nèi)乏善可陳，絕大多數(shù)基因工程肽還在實驗階段、還遠(yuǎn)沒達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用階段，新藥領(lǐng)域相關(guān)研究方法和成果可直接用作飼用肽類產(chǎn)品，少數(shù)人藥用產(chǎn)品因成本限制短期內(nèi)無法推廣到飼料工業(yè)領(lǐng)域。目前，商業(yè)化飼用活性肽生產(chǎn)僅見美國奧特奇公司生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)含量不高的UP1672系列生物肽粗品，這些產(chǎn)品在北美國家仔豬日糧中已使用10多年，迄今并沒有嚴(yán)格意義上的飼料用肽類產(chǎn)品問世。

　　毫無疑問，飼料用活性肽應(yīng)用前景和潛力看好，從短期看，寄希望于抗菌肽以替代品飼料用傳統(tǒng)抗生素既不現(xiàn)實，也還有不少理論問題有待明確，因此當(dāng)下明確肽類產(chǎn)品現(xiàn)實的飼料應(yīng)用目標(biāo)和對應(yīng)的研究思路十分重要，還需要理性區(qū)分旨在促進(jìn)消化的蛋白酶解產(chǎn)生的肽類混合物與結(jié)構(gòu)功能明確的單一肽，這是具有不同性質(zhì)、不同作用、不同層次、不同科學(xué)含義的兩類產(chǎn)品。位于舊金山的Genencor-DaniscoDivision研發(fā)中心無疑是這一領(lǐng)域的領(lǐng)先者。從1980年代初發(fā)現(xiàn)第一個抗菌肽至今近卅年，新發(fā)現(xiàn)的抗菌肽已經(jīng)超過1千種，發(fā)表的相關(guān)論文數(shù)以千計，迄今從中成功開發(fā)的人藥用抗菌肽不過3-4種，這足夠說明了抗菌肽產(chǎn)業(yè)化的真實難度；另外關(guān)于肽的國際會議、區(qū)域性、國家性專業(yè)會議的高頻度和大規(guī)模預(yù)示飼料用肽瓶頸技術(shù)的突破性成就需要先導(dǎo)學(xué)科、基礎(chǔ)學(xué)科的前行鋪墊解決面上和上游基本難題，飼料用肽的問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是屬于飼料領(lǐng)域，因此飼料用肽類產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化任重道遠(yuǎn)。

　　國際飼料用活性肽的技術(shù)發(fā)展趨勢如下：

　　①開發(fā)新的活性肽資源，包括充分利用動、植物、海洋生物、微生物資源，開發(fā)昆蟲活性肽等；

　　②利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行活性肽的生產(chǎn)和改進(jìn)：如在抗菌肽的研究與開發(fā)上，利用DNA重組等技術(shù)，將編碼某種抗菌肽的基因整合到某些生物體內(nèi)，通過生物細(xì)胞的發(fā)酵或培養(yǎng)來直接表達(dá)出目的抗菌肽，實現(xiàn)其大規(guī)模低成本生產(chǎn)；通過基因定位誘變的手段對天然活性肽結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，獲得具有新的性質(zhì)的活性肽；將具有不同功能的多肽融合形成具有多重功能的嵌合活性肽；將組合化學(xué)、后基因組學(xué)、生物信息學(xué)以及高通量篩選等技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出具有目標(biāo)性狀的新型活性肽，這將是飼料用活性肽的重要途徑；

　?、厶厥怆谋磉_(dá)系統(tǒng)的構(gòu)建，一些公司如Genencor-ADaniscoDivision具有重要商業(yè)價值目的的肽表達(dá)系統(tǒng)工作其實無法從文獻(xiàn)中獲得；

　?、苻D(zhuǎn)基因肽表達(dá)產(chǎn)物的分離純化研究；

　?、蒿暳嫌秒漠a(chǎn)品的藥理學(xué)與毒理學(xué)研究；

　?、揎暳嫌秒漠a(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系研究。

　?。?）微生態(tài)制劑技術(shù)研發(fā)情況

　　微生態(tài)制劑是主要的飼料抗生素替代品之一。但是由于產(chǎn)品的復(fù)雜性和研究難度目前在研究和產(chǎn)業(yè)化方面都不令人滿意，遠(yuǎn)沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。

　　微生態(tài)制劑自70年代首次在飼料中添加使用后，世界各國對各種微生態(tài)制劑的研發(fā)十分活躍。目前，歐美及日本等國家已將其列入飼料添加劑范疇，涌現(xiàn)了眾多益生素/菌生產(chǎn)廠家和公司，品種繁多。法國已有50多種微生態(tài)制劑，美國飼料益生素銷售額已超過3000萬美元，日本每年使用微生態(tài)添加劑已達(dá)1000t以上，價值超過400萬美元。以益生素/菌為主的功能性食品已形成新產(chǎn)業(yè)。據(jù)報道1996年世界各國低聚糖產(chǎn)量約8.5萬t，主要在日本和歐洲國家，其次是北美、韓國和中國。日本在寡糖研發(fā)及應(yīng)用方面居世界前列，日本20世紀(jì)70年代開始寡糖研發(fā)，80年代初批量生產(chǎn)異麥芽寡糖及果寡糖，到90年代開發(fā)出70余種功能性寡糖，數(shù)百個產(chǎn)品，產(chǎn)值近3億美元。90年代以來，日本功能性低聚糖年消費量逐漸增加，從1993年2萬多t，增加至1999年的3萬多t，其中消費量最大品種是低聚異麥芽糖1.1萬t，20世紀(jì)80年代中后期，日本首先將功能性寡糖開發(fā)為飼料添加劑。到90年代中期，日本寡糖全國產(chǎn)量1/3被添加到飼料中，價值約1億美元。歐洲功能性低聚糖應(yīng)用較日本略晚，目前歐洲市場主要功能性低聚糖商品有低聚半乳糖和低聚果糖，還有菊粉來源的果聚糖混合物廣泛應(yīng)用于食品和飼料，其聚合度2～60,其他來源低聚果糖聚合度為3～8。法國Leroux公司（1998）年產(chǎn)菊粉以相關(guān)產(chǎn)品總計2萬t，現(xiàn)有專門協(xié)調(diào)生產(chǎn)和研發(fā)的歐洲菊粉協(xié)會和國際果聚糖學(xué)會。

　　目前，國際微生態(tài)制劑技術(shù)的發(fā)展主要呈以下態(tài)勢：

　　①篩選更多具有直接促生長作用的優(yōu)良微生物，積極利用生物工程技術(shù)改造菌群遺傳基因，選育優(yōu)良菌種，使其具有抗酸、抗熱等能力。

　?、陉P(guān)于益生素/菌作用機制的研究應(yīng)注意從動物營養(yǎng)代謝與微生物代謝關(guān)系方面進(jìn)行研究。研究益生素/菌作用機理和方式。

　　③加強對益生素/菌劑型的研究，提高活菌濃度及其對不良環(huán)境的耐受力，研究真空凍干技術(shù)和微膠囊技術(shù)保護(hù)產(chǎn)品，采用真空包裝或充氮氣包裝延長產(chǎn)品保存期。

　?、茉谝嫔难芯糠矫?，一方面要篩選高活力菌株；另一方面通過生物技術(shù)對生產(chǎn)菌進(jìn)行改造提高其生產(chǎn)性能。

　　⑤十分重視這類產(chǎn)品的安全性研究。

　?。?）植物提取物（中草藥）產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)情況

　　植物提取物是主要的飼料抗生素替代品之一。歐盟是國際上嚴(yán)禁使用飼料抗生素的最早、最大和最嚴(yán)的區(qū)域，歐盟成功禁用飼料抗生素，除了得益于良好的飼養(yǎng)管理配套措施以外，一個十分重要的物質(zhì)措施是用植物提取物（中草藥）替代飼料用抗生素，在成功禁用飼料抗生素中，中草藥起了第一重要的作用。歐盟是成功應(yīng)用飼料中草藥的唯一區(qū)域。

　　當(dāng)前，德國和法國大規(guī)模利用銀杏葉進(jìn)行粗加工，世界銀杏葉粗提取物年銷售額已達(dá)近10億美元。另外，日本、韓國也已經(jīng)成功開發(fā)了植物提取物國際市場。我國每年進(jìn)口“洋中藥”約10億美元。歐美對中草藥的謹(jǐn)慎態(tài)度正在變得寬松，而在中草藥產(chǎn)銷量最大的亞洲，中藥合法化的國家不斷增多，包括日本、韓國、中國、泰國等國。

　　中草藥更被西方國家認(rèn)為是朝陽產(chǎn)業(yè)，國際貿(mào)易上中草藥其年銷售額約200億美元，并仍在以每年10%速度增長。14年前美國就立法弱化了政府對滋補品保健市場的控制，1994年頒布的《滋補品保健和教育法》“允許公司行銷滋補保健品而不必嚴(yán)格遵守非處方藥需證明其藥效的規(guī)定，并且，在有效成分、劑量等方面無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”。從而加大了中草藥市場開放度，縮短了中草藥進(jìn)入美國市場的時間，結(jié)果中草藥在美國滋補品市場產(chǎn)值過百億美元。在歐洲，存在許多成功銷售草藥藥品的機遇。歐洲是全球最大的草藥市場，占全球草藥市場近一半，產(chǎn)值過200億美元。德國和法國占整個歐洲草藥市場三分之二份額。

　　與化學(xué)合成藥相比，中草藥新藥的研制周期短、成本低，隨著中藥國際認(rèn)知程度的不斷提高，世界各國、各大藥企對中草藥日益重視，積累了一些成功經(jīng)驗，尤其值得國內(nèi)同行借鑒。

　?、偈种匾曀幱弥参锎紊x和次生產(chǎn)物的研究，這是中草藥科學(xué)的重要基礎(chǔ)；

　?、趯⒔M合化學(xué)應(yīng)用于新型中草藥篩選；

　?、凼种匾曋胁菟幩幮С煞值难芯浚瑢F(xiàn)代藥理學(xué)成功用于中草藥研究，如Hamuro等（1988）報道了茯苓多糖、羥乙基茯苓多糖-3、羥乙基茯苓多糖-4、羥甲基茯苓多糖等有效活性成分的免疫功能機理，Tsinas（1999）從牛至屬植物中提取的有效成分具有很強的抗菌、抗氧化和增進(jìn)動物食欲的作用，并對仔豬腹瀉有很好療效；

　　④將現(xiàn)代物質(zhì)分離技術(shù)和分析技術(shù)成功用于中草藥研究，國外為約75%中草藥提取物檢測建立了HPLC標(biāo)準(zhǔn)方法。

　　以上特點恰好彌補了我國過分強調(diào)中草藥方劑的復(fù)合與綜合作用而又無法在物質(zhì)科學(xué)層次上以理服人、對中草藥單一物質(zhì)成分重視不夠的缺陷；

　?、萁⒘丝茖W(xué)、現(xiàn)代的中草藥有效成分分離提取技術(shù)與工程、設(shè)備與工藝，實現(xiàn)了中草藥生產(chǎn)現(xiàn)代化。

　?、拗匾曋胁菟幪娲暳峡股氐酿B(yǎng)殖應(yīng)用研究，如澳大利亞科學(xué)家研制成功Steyregg、Delacon和Biotechnik等天然植物產(chǎn)品，可以提高動物的生產(chǎn)性能，促進(jìn)消化，提高抗病力等作用。

　　以上這些基礎(chǔ)工作是中草藥能夠成功應(yīng)用于飼料工業(yè)的重要前提條件。

　　2、國內(nèi)生物飼料技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀

　　國內(nèi)生物飼料技術(shù)研發(fā)在不少方面取得了長足進(jìn)步和重要成果，部分品種達(dá)國際水平；但是整體水平依然落后，缺乏戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性平臺技術(shù)研究，最新分子生物學(xué)研究成果應(yīng)用相對落后，對微生物與基因資源研究不重視，模仿跟進(jìn)國際成熟技術(shù)為主，原因在于缺乏源頭創(chuàng)新的政策設(shè)計和社會導(dǎo)向，也與立項過于剛性、考察指標(biāo)硬化、產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)短而強有關(guān)；知不足而后能進(jìn)，現(xiàn)就五種添加劑產(chǎn)品的國內(nèi)現(xiàn)狀逐一加以分析。

　?。?）飼用氨基酸

　　我國飼用氨基酸工業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模與飼料工業(yè)的發(fā)展同步，近20年來從無到有發(fā)展很快，上世紀(jì)世界賴氨酸生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)量由國外大企業(yè)壟斷，我國的賴氨酸主要依賴從美、日、韓進(jìn)口，到2005年我國賴氨酸產(chǎn)量占世界的60%多，出口60多個國家。近年，隨著我國賴氨酸產(chǎn)能的迅速擴大，進(jìn)口量逐年減少，出口不斷增加。2006年我國賴氨酸及其鹽和酯的進(jìn)口量為2.48萬t，出口量則增至14.30萬t，從2005年起我國已成為賴氨酸的凈出口國。

　　2006年我國賴氨酸產(chǎn)能達(dá)到60萬t/a，產(chǎn)量為40萬t左右，產(chǎn)量的猛增是造成出口跳躍性增加的主要因素。我國賴氨酸產(chǎn)品的主要生產(chǎn)企業(yè)有長春大成實業(yè)集團公司、川化味之素有限公司、泉州大泉賴氨酸有限公司、山東金玉米生化有限公司、安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司等，其中長春大成實業(yè)集團公司是我國最大的飼料用氨基酸生產(chǎn)企業(yè)，目前賴氨酸產(chǎn)品總產(chǎn)能30萬t/年，而這幾乎就是我國賴氨酸年消費總量。2007年全國賴氨酸產(chǎn)能過剩約50%。

　　我國飼用蛋氨酸基本靠進(jìn)口，2004年進(jìn)口蛋氨酸85819t，同比增長17.8%。近年國產(chǎn)蛋氨酸發(fā)展也很快。色氨酸和蘇氨酸開始少量應(yīng)用，幾乎全部進(jìn)口。

　　飼用氨基酸生產(chǎn)存在目標(biāo)氨基酸產(chǎn)率低、成本高、非理性的量的擴張等問題，與國際比較在研發(fā)和生產(chǎn)方面的差距都很大。關(guān)于重要氨基酸代謝基因工程菌研究工作尚未起步，更沒有象先進(jìn)國家那樣進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域。我國在飼用氨基酸研發(fā)方面一直處于落后地位，是飼料和飼料添加劑產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，飼用氨基酸在畜牧業(yè)中重要地位、技術(shù)現(xiàn)狀與我國消費大國的形象不對稱；由于氨基酸技術(shù)研發(fā)是長線項目，尤其需要長期的積累和沉淀才能夠逐漸形成自己的優(yōu)勢，當(dāng)非一朝一夕之功和權(quán)宜之計所能成就，因此要想占有氨基酸領(lǐng)域一席之地和話語權(quán)必須從長計議及早下手。另一方面少數(shù)大型企業(yè)具備在短期內(nèi)建起相當(dāng)規(guī)模的低技術(shù)含量的氨基酸生產(chǎn)車間的實力，其后發(fā)優(yōu)勢不可小覷。隨著研發(fā)投入增加和生物技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)快速發(fā)展，這些公司如大成在不長的時間內(nèi)通過準(zhǔn)確選題高起點起步、聚集國際人才和技術(shù)、占領(lǐng)國際市場等措施在若干方面都取得了可圈可點的進(jìn)步與成果。

　?。?）飼用酶制劑

　　目前我國登記注冊生產(chǎn)飼料用酶制劑的廠家過百家，為了從飼料應(yīng)用領(lǐng)域分一杯羹，很多其他專業(yè)酶制劑企業(yè)紛紛通過二次技術(shù)開發(fā)迅速進(jìn)入了門檻不高的飼料酶領(lǐng)域；開辟進(jìn)入中國市場的國外公司有10多家，2007/08年全國飼料用酶制劑總產(chǎn)量約3萬t，國內(nèi)外產(chǎn)品在中國市場表面上勢均力敵，宏觀上國產(chǎn)品具有價格優(yōu)勢，外資企業(yè)產(chǎn)品具有質(zhì)量優(yōu)勢。國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的飼料酶研制源頭創(chuàng)新成果不斷增加，近10年來中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所在轉(zhuǎn)基因飼料酶研制方面、近年浙江大學(xué)和若干新興公司在飼料酶應(yīng)用研發(fā)方面取得了各具特色的成就。尤其是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所作為國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植酸酶的第一技術(shù)源頭、北京挑戰(zhàn)生物公司作為國產(chǎn)植酸酶成功產(chǎn)業(yè)化和占領(lǐng)中國半壁市場并走向歐美的龍頭企業(yè)，堪稱行業(yè)高技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的典范，為中國飼料酶和整個酶制劑產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展積累了十分寶貴的經(jīng)驗，對整個行業(yè)發(fā)展都具有借鑒意義；此外，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)韓正康與加國Manitoba大學(xué)Marquardt先生（1996）合作主持的《家禽及豬營養(yǎng)中的酶制劑》課題和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所霍啟光先生（2002）主持的《動物磷營養(yǎng)與磷源》課題中對四大飼料酶類---淀粉酶、非消化多糖酶、蛋白酶、植酸酶的動物營養(yǎng)效果研究作為中國飼料酶應(yīng)用技術(shù)的開創(chuàng)性奠基工作，迄今依然為我國動物營養(yǎng)學(xué)界的代表水平。與世界一流公司的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化比較，關(guān)于飼料酶走向國際前沿致力于源頭創(chuàng)新和取得自主知識產(chǎn)權(quán)成果的潛力巨大、前景良好。

　　國產(chǎn)飼料酶生產(chǎn)應(yīng)用總體技術(shù)水平落后，生產(chǎn)遠(yuǎn)未形成適度規(guī)模。在此領(lǐng)域如何整合優(yōu)勢發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)也有很大空間和余地。2007/08年我國飼料酶產(chǎn)量約3萬t產(chǎn)值近2億元，在飼料工業(yè)和添加劑預(yù)混料產(chǎn)值中比重分別為0.04%和0.48%，目前我國加酶配合飼料比例約為10%，如按70%配合飼料添加0.2%酶制劑匡算，近期飼料酶潛在需求為10.29萬t，尚有8.79萬t增長空間；遠(yuǎn)期（未來10年，2008-2018）按翻倍后的1.50億t配合飼料的70%添加0.2%酶制劑和t價7,500元計，預(yù)期我國飼料酶潛在年總需求量20萬t，產(chǎn)值15.48億元，在預(yù)期翻倍的飼料工業(yè)和添加劑預(yù)混料產(chǎn)值中比重分別升到0.28%和2.75%，比重雖小，但絕對產(chǎn)值尤其其發(fā)揮的四兩撥千斤的催化作用是絕對值得重視的。

　　目前我國所有工業(yè)酶制劑總產(chǎn)35萬t，產(chǎn)值7億多元，飼用酶制劑產(chǎn)量近3萬t占我國酶制劑產(chǎn)品總產(chǎn)量8.0%，約占中國飼料添加劑總產(chǎn)量10%。飼用酶制劑產(chǎn)值約占我國酶制劑總產(chǎn)值30%，占世界飼料酶總產(chǎn)值11%，占中國飼料添加劑總產(chǎn)值4%，這與世界酶產(chǎn)業(yè)和飼料酶產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢基本一致。不一致的地方有以下方面：

　　①酶制劑作為飼料用途的二次開發(fā)技術(shù)最近跟進(jìn)很快，但還有差距；

　?、陲暳厦府a(chǎn)品技術(shù)含量不高、品種不全、品質(zhì)不優(yōu)，基礎(chǔ)性研究需要加強；

　　③飼料酶產(chǎn)品t價不到1萬元，有些不到0.5萬元，比較起來飼料添加劑平均t價2萬元，有些氨基酸價位高達(dá)5萬元/t;

　?、?萬t飼料酶產(chǎn)品由100家生產(chǎn)，總產(chǎn)值1.5億元，平均1家生產(chǎn)300t、產(chǎn)值150萬元，多數(shù)企業(yè)產(chǎn)量甚至不到中試規(guī)模，遠(yuǎn)低于盈虧平衡點；

　　⑤企業(yè)間惡性競爭在技術(shù)和市場各方面全面展開，急需調(diào)整結(jié)構(gòu)、優(yōu)化品種、適度規(guī)模。

　　目前研發(fā)技術(shù)是產(chǎn)酶微生物基因工程技術(shù)和傳統(tǒng)育種技術(shù)并存，部分酶種達(dá)到與國際水平。毫無疑問，現(xiàn)代生物技術(shù)是飼用酶研究主流技術(shù)，提高產(chǎn)量降低成本、改進(jìn)酶應(yīng)用中關(guān)于質(zhì)與量兩方面的限制因子既是傳統(tǒng)難題也是飼用酶今后主攻方向。

　　國內(nèi)從90年代中期開始開展飼料用酶制劑方面的基因工程菌構(gòu)建研究工作，在國家多種科學(xué)基金計劃的連續(xù)資助下，十年來積累了一定數(shù)量的優(yōu)良微生物和基因資源、研究材料與方法、人才隊伍，尤其值得指出的是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所取得了以轉(zhuǎn)基因植酸酶為代表的一批國際水平的硬成果。同時借助于食品、輕工業(yè)酶制劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的已有基礎(chǔ)積累和飛速發(fā)展的現(xiàn)代生物技術(shù)、和國際學(xué)術(shù)資源的轉(zhuǎn)移介入，我國部分飼料酶研發(fā)有望取得突破。但須清醒看到從酶制劑的基礎(chǔ)研發(fā)到現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和全球化貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)等高層次來看，國際上諾維信公司的實力和成就穩(wěn)居老大。僅就諾維信天津生產(chǎn)基地和北京研究院、GenecorDanisco在舊金山和上海的研究中心的軟硬件而言勘稱世界一流，這些大戶的投資出手、戰(zhàn)略目光、研發(fā)導(dǎo)向與產(chǎn)品品位無不意在打造百年老店，值得我們思考的重要一點是這些國際機構(gòu)醒目的研究重點是新基因和新生物資源的發(fā)現(xiàn)發(fā)掘而不是其它。相對講，單一飼料酶種的研發(fā)乃至產(chǎn)業(yè)化終屬于短線項目，在條件具備能夠厚積薄發(fā)有所作為的時候，我們應(yīng)該有勇氣和智慧問鼎纖維素酶、蛋白酶等重大飼料酶種和復(fù)合酶系等難題，以謀取長線項目的國際話語權(quán)和一席之地。

　?。?）飼用肽類產(chǎn)品

　　目前國內(nèi)關(guān)于飼用生物活性肽集中在實驗產(chǎn)品的應(yīng)用功能研究與生產(chǎn)性能觀察等方面和階段，產(chǎn)品研制技術(shù)主要停留在采用蛋白酶水解粗蛋白質(zhì)資源獲得目標(biāo)產(chǎn)物的水平上，產(chǎn)物是化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)信息含糊的蛋白質(zhì)水解混合物，能夠快速產(chǎn)業(yè)化的成果少或沒有，或者說這類工作真正的科學(xué)意義上講都不屬于肽科學(xué)范疇，因此國內(nèi)飼料肽類產(chǎn)業(yè)還遠(yuǎn)沒有真正起步。

　　即使包括食品和醫(yī)藥用途在內(nèi)迄今真正產(chǎn)業(yè)化的肽類產(chǎn)品只有乳鏈菌肽和谷胱甘肽，目前銀象公司和紅梅集團為乳鏈菌肽主要生產(chǎn)企業(yè)，多用于乳制品和肉食品的保鮮。而谷胱甘肽是一種具有多種重要生理功能的三肽。臨床上用于治療肝病、藥物和重金屬中毒的治療，并可與抗癌藥合用。目前，谷胱甘肽在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用受到人們?nèi)找嬷匾暋?/div>