生物技术在动物饲料工业中的成功应用

生物技术在饲料中的研究与应用，对于推动和维持我国畜牧业在21世纪的高效、持续、稳定发展，具有极为重要的现实意义和深远的战略意义。国外已在这方面进行了大量研究，取得了明显的进展，主要表现在以下几个方面。

（一）发酵工程技术的研究与应用

大多数饲用酶制剂、添补氨基酸、饲用维生素、抗生素和益生菌是由微生物发酵工程技术生产的。由特异微生物发酵生产的饲用外源酶制剂包括β-葡聚糖酶、戊聚糖酶和植酸酶等。前两种酶制剂添加于以大麦、小麦、黑麦、燕麦和淀粉为主的家禽饲料中，能分解饲料中的抗营养因子葡聚糖和戊聚糖，提高养分的消化利用，因而提高了饲料效率。在鸡、猪饲料中添加植酸酶，能明显提高以植物性原料为主的饲料中植酸磷的消化利用，降低无机磷的添加量，因此能有效地减少磷排出对环境的污染，而且还能提高氨基酸和其他矿物元素的消化利用。目前，国外学者正利用转基因技术和特殊包被技术研制耐高温和耐胃内酸性环境的高活性植酸酶，并已取得一定成效。例如，一些公司采用转基因技术生产的植酸酶因质量提高、售价降低而越来越多地应用于鸡、猪饲料中。

目前，由特异微生物发酵生产的饲用添补氨基酸主要有赖氨酸、甲硫氢酸、色氨酸和苏氨酸。在畜禽饲料中使用外源氨基酸，可降低饲料粗蛋白水平，减少非必需氮基酸的含量，改善饲料氨基酸的平衡性，使人们研究与应用畜禽饲料的“理想氮基酸平衡模型”成为可能，因而可进一步提高动物的生产性能，同时减少氮排出对环境的污染。由微生物发酵生产的维生素A、D、E、C等各种维生素除传统上普遍用于纠正畜禽的维生素缺乏症外，目前还广泛用于增强动物的抗应激能力、抗病能力和改善肉质上。随着畜禽养殖业的规模化、集约化与饲料工业的迅猛发展，必将需要大量的外源氨基酸和维生素，因此需要不断研究与应用大量高效发酵生产外源氨基酸和维生素的各种高新技术。

在畜禽饲料中添加抗生素，可通过抑菌抗病、促进养分吸收等途径促进家禽的生长，改善饲料转化效率，给养殖业带来显著的经济效益。但使用抗生素易产生抗药性和组织残留，最终危及人类的健康。益生菌是一类可在动物和人体应用的单一的活的微生物的培养物或多种混合的活的微生物的培养物，这些活的微生物包括真菌、酵母菌和细菌，正常情况下来源于动物肠道，可能通过在胃肠道中的黏膜细胞上抢先附着，并大量繁殖，建立优势菌群，从而抑制有害微生物的生长，促进动物的健康和生长。目前，研究人员发现这类物质具有与抗生素相似的功能而无抗生素的抗药性和组织残留问题。在许多方面，益生菌可视为抗生素的天然替代物。因此，饲用益生菌有很好的应用前景，但尚有大量的研究与开发工作要做。

（二）寡肽、寡糖添加剂的研究与应用

最新研究表明，某些氨基酸组成的寡肽能在动物胃肠道不被水解、不受抗营养因子的干扰而直接被吸收，且比单个氨基酸的吸收快。此外，某些寡肽能刺激瘤胃内纤维分解菌的生长及在动物体内发挥激素功能，因此以寡肽作为饲料添加剂已引起人们的兴趣，这方面的研究正在继续深入。糖等碳水化合物传统上是供给动物作能源的，但最新的研究表明，寡糖不仅能刺激益生菌的生长、抑制有害微生物的生长、提高机体的免疫功能、增强抗病力，而且能有效破坏饲料中的黄曲霉毒素，消除此毒素对动物的有害影响。寡糖添加剂既有抗生素的作用，又没有抗生素的抗药性和残留问题，而且还有抗生素不具备的特性，因此有人把此类添加剂也称为“益生素”（prebiotics）。由于寡糖添加剂的应用效果受到寡糖种类、饲料组成和饲养条件等很多因素的影响，效果不恒定。目前，该类添加剂还处于实验研究阶段，距实际应用还有较大的差距，因此需要人们做大量的前期工作，以使该类添加剂能有效地代替畜禽饲料中的抗生素。(www.xing528.com)

（三）天然植物提取物的研究开发

开发天然药物以代替现有抗生素和化学合成药物饲料添加剂，是目前的研究热点。国外所采用的方法是以有效成分作为研究天然药物的出发点，通过现代高新科技手段进行有效成分的提取、分离或合成，制成产品。例如，以常山酮为主要成分的抗球虫药“速丹”，荷兰Alltech公司从丝兰属植物中提取出消除粪臭素的活性成分“CU”等。这些产品凭借先进的技术、雄厚的资金、确切的成分及疗效，以及完善的市场运行机制，迅速占领了世界各国饲料添加剂市场。

（四）有机微量元素添加剂的研究与应用

与无机态微量元素添加剂相比，有机微量元素络合物或螯合物有如下优点：不吸潮结块，有利于预混生产；不氧化破坏维生素，便于微量元素与维生素混合生产预混料；在胃肠道不易受抗营养因子的干扰而更多地被吸收利用，同时减少微量元素排出引起的环境污染；在体内有特殊的代谢途径，能增强动物的免疫机能、抗应激能力、改善肉质，且不影响其他元素的代谢。基于以上原因，这类有机产品在饲料工业中有很好的应用前景。目前，国外对有机微量元素络合物或螯合物在各种动物上的生物学活性进行了很多研究。另一类有机微量元素添加剂产品.是通过特异生物技术培育成能特别富集微量元素的微生物，从而生产富含微量元素的微生物产品。实验表明，这类产品能明显提高猪的瘦肉生产，减少胴体脂肪沉积；能增强牛的免疫机能；大大减少牛的发病率和死亡率。

（五）营养重分配剂的研究与应用

营养重分配剂可以调控动物体内的营养代谢途径，把用于生产脂肪的养分转向肌肉生产。例如，β-肾上腺素能兴奋剂在改善动物生产性能、提高胴体肌肉含量和降低胴体脂肪含量上有明显效果，且不影响肉质，但其安全性尚需进一步评估。