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酶制剂因能有效提高饲料利用率、节约饲料原料资源且无副作用,是解决行业面临的资源不足、环境污染、食品安全等问题的环保型绿色饲料添加剂之一,广受饲料业和养殖业青睐。面对这一技术需求,云南省生物质能与环境生物技术重点实验室深耕饲用酶制剂和微生态制剂近20年,创建饲用酶和饲用微生态制剂研发技术体系,根据不同养殖需求定制开发59个饲料添加剂和发酵饲料新产品,达成无抗绿色养殖,推动饲料及畜禽养殖业可持续发展。今年,该实验室完成的项目获云南省2023年科技进步奖一等奖。
饲用酶制剂是一种具有催化活性的蛋白类物质,饲料中添加饲用酶制剂可以提高饲料养分的消化吸收率,提高配合饲料的质量稳定性,还能减少养殖业对环境的污染,其应用效果已得到行业认可。而微生态制剂能够维持动物肠道等与外界相通腔道的菌群平衡,产生有益的代谢产物及抗菌物质,可以替代畜禽养殖中的抗生素应用。
2000年以前,我国酶制剂、微生态产品的开发技术还很落后。云南省生物质能与环境生物技术重点实验室主任黄遵锡介绍,我国人口多,耕地有限,加之畜禽养殖业不断扩大,增加了饲料原料的生产和供应压力。同时,大规模的集约养殖中产生的粪便等,对土壤、水体、大气等造成污染。2004年起,黄遵锡带领云南师范大学与云南农业大学、昆明爱科特生物科技有限公司、昆明三正生物科技(集团)有限公司、天邦食品股份有限公司、宁洱牧丰饲料有限公司组成研究团队,致力于解决饲料和畜禽养殖业面临的共性问题,破解行业困局。
聚焦工业菌株改造、智能化发酵技术、产品应用等,研发团队创新饲用酶的研发与应用技术体系,建立超高效表达体系,构建性能提升技术体系和应用技术体系,突破蛋白表达技术瓶颈,达到国际先进的发酵水平。同时,打破传统工业用酶制剂的性能极限,研制的脂肪酶等耐热性能达到国际先进水平。在开发了10多种单酶制剂的基础上,根据不同需求组合成不同配方,创制12种复合酶应用方案,提高饲料转化率。
在饲用抗生素替代新产品开发与应用方面,该团队解决6种微生态制剂的产业化生产及菌株的缓释和“打靶”定点释放技术难题,创制14种替抗复合制剂新产品,建立饲喂理论体系和无抗养殖新模式。此外,还创建饲料原料体外定向预处理技术体系及应用方案,解决豆粕抗原降解和非常规饲料原料定向酶解应用问题。
饲用酶制剂主要通过有效调节动物肠道中的微生态平衡,改善动物生产性能,提高饲料利用率,有效降低氮磷排泄。如何根据动物不同的生长阶段选择合适的添加方式是技术瓶颈,市场也亟须针对性强、精准匹配的新产品。
瞄准同一种类畜禽在不同发育阶段的肠道特点以及不同种类畜禽的肠道特点,黄遵锡带领团队进行定制化技术研发。经过努力,59个饲料添加剂和发酵饲料新产品面世,一经推出就被市场快速接受。“这些新产品近两年广泛应用于多家饲料、养殖企业,产生直接经济效益11.8亿元,间接经济效益51.2亿元。”黄遵锡说。
该产品累计在1848万吨饲料中使用,可以完全替代饲料中的抗生素。参与研发的昆明爱科特生物科技有限公司等企业被认定为云南省高新技术企业、专精特新企业。近两年,减少抗生素使用1386吨、减少氮磷排放量1.3万吨,实现经济和社会效益双丰收。
目前,云南省生物质能与环境生物技术重点实验室团队依托云南优越的生态环境和丰富的自然资源,基于宏基因组技术、植食性野生动物胃肠道和火山口、热泉、盐矿等特殊生境,创新饲用酶基因和微生态菌株获取方法,建立云南典型野生动物胃肠道等特殊生境中酶基因和微生物资源库,获得30余万条酶基因资源和6000株功能微生物,实现近5000条酶基因体外功能验证,独有的数据资源为今后饲用酶制剂和微生态制剂的快速筛选和开发奠定坚实基础。米乐(MILE)-官方首页米乐(MILE)-官方首页