酵母源生物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告

北京英惠爾生物技術有限公司，李 慧 王 宏；北京市畜牧總站，陳少康

酵母源生物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告

北京英惠爾生物技術有限公司，李 慧 王 宏；北京市畜牧總站，陳少康

當前，我國畜牧業(yè)的發(fā)展面臨著諸多問題，如養(yǎng)殖品種更新慢，技術管理水平參差不齊，飼料原料品質(zhì)和價格波動大，飼用添加劑市場混亂等。這些問題制約著畜牧業(yè)的整體養(yǎng)殖水平，而大規(guī)模的疾病問題時有暴發(fā)，人們對畜牧產(chǎn)品的安全性持有懷疑態(tài)度。解決上述問題的關鍵在于需要畜牧行業(yè)相關從業(yè)人員從長遠的角度出發(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，促進健康高效養(yǎng)殖模式，并保障動物性食品的安全。當前，飼料中抗生素的濫用十分嚴重，超標使用、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養(yǎng)素的現(xiàn)象也十分嚴重，由于動物自身對這些營養(yǎng)素尤其是一些無機形式的重金屬的吸收能力有限，導致過剩的營養(yǎng)素排出動物體外，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)殖者片面追求動物生產(chǎn)性能，以提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益微為工作重心。然而，事實證明上述做法是一種目光短淺的行為，已經(jīng)給整個畜牧業(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)展問題是一個重要而艱巨的研究課題。對于我國目前畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀，國家提出實施“生態(tài)養(yǎng)殖工程”的戰(zhàn)略構想。在此戰(zhàn)略構想的指導下，畜牧業(yè)必須應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)對環(huán)境、資源及生態(tài)造成的污染壓力。同時，經(jīng)濟全球化和一體化是當今世界發(fā)展的主題，自從中國加入WTO，我國養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展也必然要面臨著國內(nèi)外市場競爭的雙重壓力，不符合標準的畜產(chǎn)品是走不出國門的，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，增強我國畜產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的競爭力。

在落實“生態(tài)養(yǎng)殖工程”構想的過程中，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，對幫助機體建立胃腸道微生物區(qū)系平衡，起著營養(yǎng)和保健雙重作用，在畜牧業(yè)的應用中具有廣闊的市場前景。

一、酵母源生物飼料產(chǎn)業(yè)概述

1.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，并結合微生物發(fā)酵工程，而獲得的一系列與酵母相關的具有特定營養(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；以酵母細胞或酵母細胞中某些組分為主要成分的產(chǎn)品，如酵母細胞壁多糖、酵母有機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。

2.酵母源生物飼料的應用

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)品一般應用于動物飼料中作為蛋白質(zhì)源，蛋白質(zhì)含量達到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用比較多，另外這種產(chǎn)品在奶牛飼料中的應用效果較好，也會應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)酸來抑制機體內(nèi)的有害菌群的繁殖代謝，改善機體消化道微生態(tài)平衡，促進有益菌的繁殖代謝，從而提高動物的消化能力，最終提高動物的生產(chǎn)性能。很多試驗研究證實了酵母菌在畜禽養(yǎng)殖上的應用效果。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認可；酵母菌適應胃及腸道內(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胞表面的特異性糖分子結合，從而起到清除腸道中致病性細菌的作用。甘露寡糖還能通過物理吸附或直接結合霉菌毒素來消除毒素對機體的影響。β-葡聚糖具有很復雜的螺旋結果，可激活血細胞的活性，并進一步激活細胞因子、啟動免疫應答過程，還可以激活巨噬細胞，誘導機體產(chǎn)生一系列的細胞免疫和體液免疫反應。因此，動物飼料中應用酵母細胞壁多糖可提高動物的免疫力，吸附并抑制腸道病原菌的定植，緩解動物的各類應激，從而達到改善體況的目標。

酵母水解物是酵母細胞通過生物技術將酵母細胞中的蛋白質(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，可促進酵母菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌等微生物的生長與繁殖，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)等動物飼料中應用酵母菌水解物，不僅可以提高動物采食量，還能促進動物的消化吸收功能、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胞。其中酵母細胞外代謝產(chǎn)物中可能含有一些有待研究的未知功能性因子。其作用機理在反芻動物上研究的比較多，一般認為酵母菌培養(yǎng)物能夠刺激瘤胃微生物的生長，增強其消化活性，從而提高飼料中粗纖維的消化率。而在其他動物生產(chǎn)上的應用研究還十分有限，作用機制也尚不清楚。

酵母硒、酵母鉻都是優(yōu)質(zhì)的有機制劑，不僅安全性和生物效價等方面優(yōu)于無機制劑，而且目前有機制劑的生產(chǎn)技術發(fā)展也較為成熟，應用有機硒和有機鉻等有機微量元素是今后動物營養(yǎng)的發(fā)展方向。

3.酵母源生物飼料國內(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)一些國家，2013年全球總產(chǎn)能為180.76萬噸。法國是全球最大的酵母源生物飼料生產(chǎn)國家，占全球總產(chǎn)能的16.60%，其次是德國，占15.49%，荷蘭占12.72%，日本占12.17%，美國和英國各占11.06%，中國僅占9.83%。國際市場上酵母的生產(chǎn)呈現(xiàn)高度的集中化和專業(yè)化的特點，國外主要生產(chǎn)公司有法國樂斯福公司、英國聯(lián)合食品集團（ABF）、荷蘭吉斯特和加拿大雷蒙德公司等。

2013年我國酵母源生物飼料的產(chǎn)能為17.76萬噸。華東地區(qū)是我國酵母源生物飼料的產(chǎn)能最多的地區(qū)，占全國總產(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、滄州利達飼料有限公司、無棣順通生物開發(fā)有限公司、成都長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)展狀況

目前國內(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)，目前是我國生產(chǎn)高活性干酵母產(chǎn)量最大、品種最多、國內(nèi)市場占有率最高的企業(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，與中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院共同承擔了“九五”科技攻關項目“酵母味素的開發(fā)”。1997年，公司建成了年產(chǎn)1 000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，該公司又建成了國內(nèi)最大的酵母抽提物生產(chǎn)線——年產(chǎn)5 000噸酵母抽提物生產(chǎn)線，引進歐洲的工藝技術和關鍵設備，產(chǎn)品衛(wèi)生標準可達到歐盟的衛(wèi)生標準，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站，與江南大學、六和集團等國內(nèi)知名的院校和大集團合作研發(fā)，包括以菌種為基礎的研究以及酵母源生物飼料的應用研究，參與“活性干酵母”和“酵母硒”產(chǎn)品的行業(yè)標準的制定，具備先進的科學技術創(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，將酵母細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)中核糖核酸進行降解，采用先進的現(xiàn)代生物工程技術，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。該公司總投資6.5億元，占地12萬平方米，建設有預處理車間，酵母抽提物車間，核糖核酸車間，細胞壁多糖車間，辦公樓等相關配套設施，現(xiàn)有總建筑面積3.7萬平方米，另有未建成辦公大樓兩棟。配備噴霧干燥塔、高壓均質(zhì)機、蝶式離心機等各類生產(chǎn)設備，一期建成生產(chǎn)后，年產(chǎn)核糖核酸947噸，酵母浸膏5 843噸，酵母浸粉2 722噸，葡聚糖1 145噸，甘露寡糖927噸，實現(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當中，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發(fā)展趨勢分析

1.國際發(fā)展趨勢

開發(fā)酵母源類抗生素替代品，是目前國際上的研究熱點，此類產(chǎn)品的作用機理不同于抗生素，大量研究表明，其是通過耗氧、競爭性排斥、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，也結合和吸附腸道內(nèi)有害菌和毒素，創(chuàng)造良好的動物機體內(nèi)環(huán)境，從而促進腸道內(nèi)有益菌群的繁殖代謝，達到改善動物生產(chǎn)性能的目的。而抗生素的作用機理是通過殺滅動物腸道中的有害菌來實現(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，長期使用不僅導致藥物殘留，還使機體產(chǎn)生耐藥性，形成動物健康及食品安全的巨大隱患。發(fā)達國家已經(jīng)對飼料中抗生素產(chǎn)品采取禁用的措施，從長遠角度考慮，抗生素產(chǎn)品在飼料中的禁用將是大勢所趨，所以開發(fā)抗生素替代品勢在必行，而酵母源類益生素無疑成為最佳的研究對象之一。

2.我國發(fā)展趨勢

在我國市場，國外品牌酵母類產(chǎn)品的應用銷售仍然占主導地位，這一方面體現(xiàn)了我國對酵母類產(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)了我國市場的不規(guī)范性，尤其是我國一些酵母類產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，使用效果也不穩(wěn)定，導致用戶對酵母類產(chǎn)品的應用信心不足，極大的限制了酵母源生物飼料的應用推廣。因此，我國亟待開發(fā)質(zhì)優(yōu)價廉的品牌性產(chǎn)品，依靠具有自主研發(fā)能力的企業(yè)自身和國家科研機構以及相關部門，大力投入對酵母類產(chǎn)品的系統(tǒng)研究和應用推廣，制定相關產(chǎn)品的質(zhì)量標準，嚴格要求企業(yè)對該產(chǎn)品進行質(zhì)量控制，行業(yè)主管部門加強監(jiān)管力度，避免不達標的產(chǎn)品進入到流通環(huán)節(jié)，這一系列措施的實行才能有效保障行業(yè)健康快速的發(fā)展。

我國在微生物育種方面做的工作比較少，“短平快”的項目較多，并且也不注意菌種的馴化和分離，其優(yōu)良性狀、生長勢退化嚴重。因此，研究開發(fā)和儲備新的生產(chǎn)用高活性酵母菌種；開發(fā)行業(yè)清潔生產(chǎn)和保護環(huán)境的新技術；大力拓展國內(nèi)外市場；因地制宜進行環(huán)保治理，使廢物的排放達到國家標準也是我國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)中具有廣泛的應用前景，其在促進動物健康養(yǎng)殖、提高動物生產(chǎn)力、改善動物的繁殖力、穩(wěn)定飼料品質(zhì)及改良動物產(chǎn)品質(zhì)量等諸多領域均效果顯著。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、選育以及如何應用這些具有高技術含量的菌種生產(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)生長激素、酶、抗菌肽等產(chǎn)品。掌握先進的酵母源生物飼料產(chǎn)品生產(chǎn)技術，并大力對其進行應用研究和推廣，有利于飼料行業(yè)安全健康環(huán)保的基礎上可持續(xù)發(fā)展。