中国是世界畜禽第一生产大国和消费大国,养猪占世界总量的50%,养禽占世界总量的1/3,肉类总产量占世界的30%。这就需要提供大量的粮食用于养殖,2015年,全国工业饲料总产量2亿吨,保持世界第一。蛋白质作为饲料中最重要的营养组分,也是配合饲料中成本最高的部分。2015年,全国蛋白饲料原料总消费量6750万吨,进口依存度超过80%,其中,豆粕5050万吨,基本依靠进口大豆生产,菜籽粕1060万吨,30%依靠进口菜籽生产,鱼粉150万吨,85%靠进口。未来5年,我国蛋白饲料原料需求预计年均增长100-125万吨。面对蛋白资源对外高度依赖,原料价格无序波动,开发新型饲用蛋白资源是饲料工业全面均衡可持续发展的刚性需求。
酵母源生物饲料作为一类新型的生物饲料或添加剂,具有改善动物胃肠道健康、强化免疫、减少应激、改善繁殖性能等功能。与其它蛋白原料相比,酵母源生物饲料存在以下优势:
1 可工业化生产
进入二十一世纪以来,中国酵母工业进入了快速发展期,全国酵母产量连续增长,2016年全国酵母产量达到45.6万吨,其中酵母生物源饲料超过10万吨(图1-1)。酵母生物源饲料进入了专业化、工业化发展时期。
图1-1 2004-2016年中国酵母的产量(不完全统计)
由于饲料对于鱼粉的需求量增加,造成全球鱼粉的短缺,导致鱼粉价格居高不下。基于世界鱼粉资源逐渐减少以及环境保护的原因,在未来的水产养殖中,鱼粉作为水产动物饲料的主要蛋白源,将会持续短缺。畜禽副产物和水产副产品受到主产品的影响,也无法形成持续、健康的工业化生产来保障产品质量的稳定性。未来优质蛋白源的开发,会促使酵母源生物饲料行业持续不断的发展。
2 无生物安全隐患
动物源蛋白原料一直以来是饲料配方中常用组分,但随着行业对食品安全的认识加深,逐渐出现减少使用的趋势。以血浆蛋白粉(SDPP)为例,2014年初加拿大食品检验局发布公告称SDPP很有可能是猪流行性腹泻的罪魁祸首;同年欧盟修订了猪血液制品进口规定,防止轮状病毒通过血液制品进行传播。虽然SDPP是否是引起猪流行性腹泻的罪魁祸首尚无定论,但行业越来越关注如何从仔猪日粮中替换SDPP,尤其对于一些高端的畜产品,动物源性蛋白的替代是饲料行业发展的必然趋势。
动物源蛋白饲料存在的主要安全隐患包括:(1)原料安全性,动物蛋白原料来源比较复杂,原料携带病原菌的情况无可避免;(2)加工过程安全性,动物蛋白原料在加工或储存过程中,病原微生物未妥善处理,甚至原料氧化酸败等情况比比皆是;(3)品控难度大,动物源蛋白原料,进厂检验中难以做到批检病原菌等。以上各个环节,致使动物源蛋白饲料的应用为饲料生产和畜牧养殖带来巨大风险和隐患。相比之下,酵母源生物饲料为微生物发酵来源,与养殖动物的种属不同,不存在同源性蛋白隐患;其次通过对发酵原料的控制,能确保原料安全;同时会在生产过程中严格控制杂菌、重金属等。以上种种决定了酵母源生物饲料与动物源蛋白相比,基本不存在生物安全隐患,是替代动物源蛋白原料的不二选择。
3 可持续技术升级
随着酵母行业规模的不断扩大、生产工艺水平的不断提高,必将带来酵母源生物饲料的持续技术升级和发展。围绕强化酵母源生物饲料应用效果的目的,可以进行以下几个方面的研究。
针对用途,优化筛选菌种。目前我国在微生物研究较为缺乏,以酵母菌种为例,如何筛选、培育适合生产生物饲料的优良酵母菌种,开发高谷胱甘肽、高核酸、富硒、富锗、富锌等高附加值产品,如何用于生产生长激素、酶、抗菌肽等产品,仍是未来发展的方向。安琪酵母股份有限公司目前酵母菌种库数量达1000株左右,在酵母菌种储备、选育方面存在一定优势。
强化效果,优化工艺。例如现在的酵母水解物工艺,基本沿用人类调味品的工艺过程和参数,未来可以针对养殖动物(如猪)的营养或诱食需要,专门性的优化现有工艺参数。
重视沿用,平衡和强化营养配比。目前与鱼粉相比,酵母类蛋白原料虽然在氨基酸组成、氨基酸含量上存在一定差距,但同时也具有优势,如含有一些功能性成分——核酸、小肽。在未来酵母源生物饲料的开发过程中,若能与其他原料合理搭配,进行适当的营养配比,或者通过菌种的选育及工艺改进来提升产品品质,完善酵母类蛋白原料的营养价值,使其在饲料中应用的更为广泛。