本刊記者 王亞輝 李 娟

未來飼料研發(fā)的方向
——節(jié)約、環(huán)保、安全

本刊記者 王亞輝 李 娟

我國是世界畜牧業(yè)生產大國，2014年我國生豬出欄7.35億頭，家禽出欄100多億羽。如此大的畜禽養(yǎng)殖規(guī)模對飼料的需求量自然也是巨大的；然而，我國又是蛋白質和能量飼料原料嚴重短缺的國家，這使得飼料原料的供需矛盾十分突出，原料的缺口只能依靠調劑庫存和進口糧食來填補。但這又會帶來兩個問題：一是人畜爭糧狀況加劇。飼料產業(yè)高度依賴糧食資源，目前，我國飼料工業(yè)用糧消耗占糧食總量的2/3以上；畜禽與人爭糧，無疑會危及老百姓的口糧供給。二是飼料原料的長期大量進口也不利于國家的糧食安全。據FAO統(tǒng)計，2014年，我國大豆進口量達到了7 140萬噸，對外依存度高達85%；而自2010年起，我國玉米進口量也首次超過出口量，我國開始由玉米凈出口國變?yōu)閮暨M口國，海關數據顯示，2013年、2014年我國玉米進口量分別為326萬噸和260萬噸。且在未來，飼料原料進口有持續(xù)增加的趨勢。這就對我國的糧食安全提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，因為糧食具有戰(zhàn)略物資屬性，過多依賴進口必定會受制于人。那么在飼料資源趨緊的形勢下，如何實現畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時又能緩解人畜爭糧的矛盾、減少對進口糧食的依賴性，這是擺在我們面前的一個重大課題。

除了上述的資源短缺這一數量問題外，我國飼料行業(yè)還面臨著飼料利用效率不高、因配方不合理造成的畜禽營養(yǎng)素過剩并隨糞尿等排泄物污染環(huán)境以及因飼料中大量添加抗生素對動物機體健康與畜產品安全帶來威脅等諸多問題。

2015年8月29—30日，在由北京畜牧獸醫(yī)學會主辦的“第一屆北京畜牧獸醫(yī)工程科技高峰論壇”上，眾多來自政府、高校、企業(yè)以及關注新飼料、新技術的業(yè)內人士圍繞我國飼料行業(yè)存在的原料緊缺、因飼料造成的環(huán)境污染和動物產品安全等話題展開了熱烈討論。本刊記者結合大會報告和專家觀點，從探索利用大宗非糧飼料以替代部分糧食飼料、精準配制日糧以提高飼料原料利用效率以及開發(fā)環(huán)保、安全型的飼料和飼料添加劑等方面，綜述了我國飼料行業(yè)在數量和質量安全挑戰(zhàn)下的發(fā)展方向。

利用非糧飼料 緩解人畜爭糧矛盾

緩解常規(guī)飼料資源不足，需要“開源”，即多去開發(fā)一些非常規(guī)的飼料原料以替代玉米、豆粕等糧食飼料原料，而在這方面，我國是有自然資源稟賦的。據中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所研究員、中國工程院院士印遇龍介紹，我國每年有4億噸非糧飼料原料，如農林業(yè)加工副產物、中藥及其加工殘渣、食品加工副產品和屠宰加工廠下腳料等。在列入我國飼料原料目錄的578種飼料原料中，絕大部分也是非糧飼料原料。這些原料來源廣、種類多、總量大，且富含營養(yǎng)成分和生物活性物質，可以代替部分常規(guī)飼料原料，用以補充動物所需營養(yǎng)，降低飼料生產成本，具有很大開發(fā)空間。高效利用這些非糧飼料資源，是解決常規(guī)飼料資源嚴重短缺、緩解國家糧食安全的根本出路。但印遇龍同時指出，雖然有資源、功能和成本優(yōu)勢，但非糧飼料在開發(fā)過程中也存在不少問題，如資源種類和數量不清楚、成分復雜、營養(yǎng)價值評定不準確、加工技術落后等，這也制約了目前我國畜牧業(yè)對非糧飼料資源的開發(fā)利用進度。為突破上述瓶頸，不少科研人員及飼料企業(yè)展開了積極的探索。其中，由印遇龍主持承擔的中國工程院咨詢研究項目“大宗非糧型飼料資源高效利用戰(zhàn)略研究”于2015年6月啟動。該項目將深入剖析非糧飼料資源產業(yè)開發(fā)的制約因素和解決突破口，有望凝練出大宗非糧飼料資源產業(yè)開發(fā)的幾個成熟可行的方案及其產業(yè)化前景。

精準配制飼料 提高原料利用效率

緩解常規(guī)飼料資源不足，還需要“節(jié)流”，即盡可能節(jié)約飼料，提高現有飼料原料的利用效率。這就需要科學、精準配制日糧，減少不必要的飼料浪費。中國農業(yè)大學教授、中國工程院院士李德發(fā)指出，飼料配制是否精準取決于飼料原料有效能值的測定是否可靠，而有效能值又受飼料原料及其有效養(yǎng)分的含量變異影響。因此若不能準確、快速獲取飼料原料中的有效養(yǎng)分參數，飼料的精準配制、飼料原料資源的高效利用將無從談起。李德發(fā)團隊建立了玉米對豬有效能值的動態(tài)預測方程，飼料企業(yè)據此可在飼料配制現場即時估測出玉米貼近實際的能值，以做到精準配制飼料，從而節(jié)約了原料和生產成本。李德發(fā)列舉了一組數據，全國有1億多噸玉米用于飼料生產，如果每千克玉米節(jié)約100 kCal，每年可節(jié)約300萬噸玉米，假設每噸玉米2 700元，每年便可節(jié)約81億元。廣西揚翔股份有限公司河南河北區(qū)總裁兼集團副總裁付雙喜也表示，在目前飼料成本高企的情況下，精準飼料配制被越來越多的飼料和養(yǎng)殖企業(yè)關注。這不僅需要明確知道動物的營養(yǎng)要求，還要對飼料使用的各種原料有具體而精準的評估。他指出，飼料的精準配制不是一件容易的事情，有很多的因素要考慮。營養(yǎng)師在具有扎實的理論功底之后，還需要在實踐中多做嘗試和總結，才能配制出好的飼料。

▲印遇龍

▲朱偉云

▲汪以真

調整配方工藝 探索環(huán)保飼料

隨著國家對畜禽養(yǎng)殖污染治理力度的不斷加大，新型生態(tài)、環(huán)保飼料正成為研究熱點。環(huán)保飼料的研制，從產品定位、科學配方和精準加工等角度出發(fā)，在滿足動物生長發(fā)育要求的前提下，最大程度避免營養(yǎng)過剩，減少畜禽廢棄物排放和環(huán)境污染，實現養(yǎng)殖和環(huán)保效益的雙贏。不少專家指出，飼料被動物攝入后，各種營養(yǎng)成分不可能被完全消化吸收，沒有被吸收的這部分營養(yǎng)素將隨糞尿排出，其中的氮、磷和重金屬元素，將對環(huán)境造成嚴重污染。南京農業(yè)大學動物科技學院教授朱偉云認為，氮排放污染問題是制約我國養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。在當前我國養(yǎng)豬生產中，因日糧氮營養(yǎng)素供給模式不科學，造成蛋白質資源浪費和環(huán)境污染加重。她指出，采用低蛋白日糧是國內外養(yǎng)豬生產中提高氮營養(yǎng)素利用率的有效策略。當日糧中的所有必需氨基酸平衡時，降4～5個百分點的低蛋白日糧對日增重和料重比無影響，但可顯著降低氮的攝入和排放量，提高氮素沉積。浙江大學動物科學學院教授汪以真指出，通過新型飼料添加劑及其健康營養(yǎng)技術可以改善畜禽健康、減少養(yǎng)分排放。他領導的課題組針對高劑量氧化鋅（3 000 mg/kg）的應用帶來的環(huán)境污染、細菌抗性與營養(yǎng)拮抗等問題，研制出了具有高比表面積與納米粒徑的新型特殊結構的氧化鋅。在斷奶仔豬上的應用研究表明，低劑量新型氧化鋅（300 mg/kg）可以達到高劑量普通氧化鋅相同的防腹瀉、促生長效果，同時還可以顯著降低鋅排放的污染。

借助現代技術，研發(fā)安全飼料

▲姚斌

▲譙仕彥

▲肖傳明

▲ Maurice P.Boland

隨著人們對綠色、安全畜產品需求量的增大，健康養(yǎng)殖成為發(fā)展趨勢。減少藥物性添加劑的使用，開發(fā)一些高效、安全的抗生素替代產品是當今飼料業(yè)亟待解決的問題。目前國內對抗生素替代物和替代技術的研究聚焦于以酶制劑、酸化劑、益生菌、生物活性小分子多肽和寡糖等為代表的生物飼料以及中草藥、海洋植物提取物等幾類產品。這些產品的研發(fā)將借助現代生物技術及精細化工提取技術，未來的推廣應用前景極其廣闊。

其中就飼料酶制劑的研究來說，中國農業(yè)科學院飼料研究所研究員姚斌認為，飼料用酶是一類應用效果極為顯著的新型綠色飼料添加劑，在顯著提高飼料轉化效率、降低氮磷等有機物排放的同時，可以減少抗生素類添加劑的使用，從而保障動物產品安全。他指出，飼料用酶的產業(yè)將圍繞酶制劑特殊的性能要求和降低生產成本的方向發(fā)展，著重解決酶的分子生物學基礎問題，突破酶的構效機制和高效表達機制。

就小分子多肽的研究來說，汪以真和中國農業(yè)大學動物科技學院教授譙仕彥均認為，抗菌肽是最有望實現替代抗生素的小肽類物質。汪以真透露，抗菌肽在動物體內更重要的作用可能不僅僅是抗菌，而是對腸道屏障功能的保護和較強的免疫作用。雖然我國在抗菌肽的分離鑒定、作用機制等方面開展了比較深入的研究，但存在的問題還很多。譙仕彥指出，如何克服抗菌肽在胃內易被降解的問題，提高抗菌肽的表達量以及評價其藥物代謝動力學和環(huán)境安全性，還需要我們花大力氣去研究解決。

就天然植物提取物的研究來說，北京康華遠景科技有限公司董事長肖傳明表示，中草藥兼有營養(yǎng)性和藥物性的雙重作用，既能促進新陳代謝，又能殺菌抑菌、調節(jié)機體免疫功能。我國是藥用植物資源大國，有豐富的中草藥資源，有著幾千年的中草藥研究歷史，大力開發(fā)中草藥飼料添加劑，發(fā)揮其安全無抗藥性、多功能性大有可為。而奧特奇歐洲研發(fā)總監(jiān)Maurice P. Boland 博士指出通過營養(yǎng)調控而非使用抗菌素來促進動物健康和動物產品安全更加符合消費者的需求，飼料應該在保證動物攝入足夠營養(yǎng)的同時還要有益于人體健康。因此可以研發(fā)一些對動物和人體有益的功能性飼料添加劑，如利用海藻中富含的二十二碳六烯酸（DHA），其是一種重要的ω-3多不飽和脂肪酸，可以提高兒童的認知和學習能力，還能降低成年人的心血管疾病，通過在畜禽日糧中添加海藻粉，可以成功用于生產富含DHA的肉蛋食品。