生物技术在饲料工业中的应用杨禄良北京挑战饲料科技集团中国农科院饲料研究所
LLYang@public.bta.net.cn
Tel,010-62146170,68975942
WTO与中国畜牧
2001-12-12成为 143个 WTO成员国
疫病问题
药物残留问题
饲料生产的规范化
兴奋剂、镇静剂
有毒有害：霉菌毒素、重金属
各项营养成分指标
饲料用药和治疗用药国家禁止在饲料中使用部分药物
禁止在饲料和动物饮水中使用的药物品种目录
5类 40种
肾上腺素受体激动剂
性激素
蛋白同化剂
精神药品
抗生素滤渣抗生素代用品 (绿色添加剂 )
酶制剂
酸化剂
饲料发酵，液体饲料
高氧化锌
植物源饲料添加剂
微生物制剂环境保护
氮、磷排泄
赤潮
气味和蚊蝇
重金属欧洲的抗生素禁用
’97,阿伏霉素
’ 99.7,泰乐菌素、维吉尼亚霉素、螺旋霉素、杆菌肽锌
对策：有机酸、有机酸盐、无机酸 (?)
丹麦全面禁止促生长用抗生素
’98政府决定禁止促生长用抗生素；’ 99全面实施
抗生素使用总量下降
206t(’94),80t(2k)
治疗用药增加
61.9t(’99),80t(2k)
允许使用抗球虫药
莫能、盐霉素、甲基盐霉素
对策：氧化锌，酸化剂，饲料发酵生物技术
定义,Biotechnology，以生命科学为基础，
利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术，又称生物工程 (Bioengineering)
四大领域
发酵工程,酿酒,SCP,酵母,益生素
细胞工程,细胞杂交瘤,动植物细胞大规模培养
酶工程,酶的分离与修饰
基因工程,DNA,基因重组、分离、转化遗传改良作物 (GMO)
高油玉米,6-8% vs 4%,VE,胚乳蛋白,
TME 4.5-6%,AA消化率 5-9%
低植酸玉米,植酸磷 0.2%->0.08%(Crum,Jr,1997 )
低植酸高蛋白玉米 (Douglas,1999)
AP 59-95%,CP 12.9%
低寡糖大豆 (Leske,1991)
TME 9%,消化率 5%
GMO-2
高 Lys豆粕 (Parsons,1997)
4.5% vs 3%
低植物凝集素、低胰蛋白酶抑制因子的豆粕 (Douglas,1999)
TME 11%,AA消化率 5-8%
仍需要高温处理
高蛋白豆粕 (Edwards III,1999)
CP >60%
GMO的安全问题
主要品种：大豆、玉米、棉花、油菜
主要地区：北美 (pioneer)
转基因目的：抗除草剂、抗虫、抗病
可能的危害（对人和动物）
过敏反应：特殊蛋白质
抗生素标记基因：抗药性
蛋白酶活性抑制剂、抗昆虫毒素
除草剂用量增加 → 残留增加酸化剂
有机酸,柠檬酸,延胡羧酸,乳酸,正 (异丁酸 )
无机酸,正磷酸,盐酸
复合酸益生素
定义,含活菌和（或）死菌，包括其组分和产物的细菌制品，经口服或经由其它粘膜途径投入，旨在改善粘膜表面微生物或酶的平衡，或者刺激特异性或非特异性免疫机制。
机理
竞争排阻
免疫刺激
酶及其他发酵代谢产物益生素的种类
主要菌种
芽孢杆菌：竞争排阻,pH及氨
酵母：胞壁成分，核苷酸，酶
乳酸菌,pH值
粪链球菌、光合细菌益生素 — 注意事项
贮藏中的损失,芽孢
加工过程中的稳定性,菌株筛选
对消化道酸碱的抵御能力,包裹 (Coating)
可能潜在的危险,多种微生物复合发酵
实际应用中的变异性,环境状况差异,养殖方式,品种,药物使用等酵母
消化酶
维生素
核酸
芳香物质
抗菌剂
胞壁成分化学益生素
本质,化学产品,有类似益生素的功能
寡糖
Oligosaccharides
低聚糖,3-10个单糖
低分子的 NSP
机理
竞争排阻
选择性利用 (特定糖苷键的降解 )
免疫刺激
霉菌毒素的抑制?
寡糖
常用寡糖
果寡糖、甘露寡糖、半乳糖苷寡糖
寡糖的生产
酶法、化学合成、水解法、酵母壁
非淀粉多糖 (NSP)
在饲料中使用的部分酶制剂酶类 底物 功能 效果与应用
-葡聚糖 大麦和燕麦 降低粘稠度 改进营养物的消化和利用木聚糖酶 小麦、黑麦、
小黑麦、米糠降低粘稠度 改进营养物的消化和利用
-半乳糖苷酶 豆科籽实,羽扇豆 降低粘稠度 改进营养物的消化和利用植酸酶 植物饲料 从植酸磷中释放磷 增加磷的利用蛋白酶 蛋白质 蛋白质水解 提高蛋白质的消化率脂肪酶 脂肪 脂肪水解 幼龄动物淀粉酶 淀粉 水解淀粉 幼龄动物不同谷物日粮添加酶制剂的效果玉米 小麦 黑麦 燕麦可溶性阿拉伯木聚糖 0 + ++++ 0
可溶性?葡聚糖 0 0 0 ++++
粘稠度 0 + ++++ ++++
增重 102 110 124 146
料 /增重 100 96 85 84
代谢能 99 104 110 133
蛋白质消化率 98 102 106 123
脂肪消化率 -- -- -- 293
排泄物含水量 98 88 93 --
复合酶制剂的作用
降低日粮和消化物的粘稠度
促进营养物质 (特别是脂肪和蛋白质 )的消化和吸收
提高日粮的有效能值 (代谢能、消化能 )
提高采食量、增重、饲料转化率
降低家禽嘴喙损害和粪便堵塞
缩小消化道容积
改变肠道微生物群落
减少饮水
降低排泄物中的含水量
减少陪写排泄物中的氨味
减少氮磷的排泄 (环境污染 )
植酸酶
意义
研制与生产
实际应用情况
未来的研究方向共轭亚油酸
减少脂肪沉积
采食减少
瘦肉沉积增加
(皮下 )脂肪沉积减少
饲料转化率提高
抗癌作用
提高免疫功能
主要来源：乳脂、奶酪、牛肉发酵液体饲料
Fermented liquid feed,denmark
pH 值 4以下
干物质占 20%
丹麦、荷兰占 50%左右核苷酸
半必需营养素
饲料来源：鱼粉、酵母
1)有利于胃肠道上皮细胞的修复，改善肠绒毛结构。
2)促进肠道微生物将糖水解成乳酸，降低消化道 pH值，
对幼龄动物腹泻有一定疗效。
3) 可提高雏鸡胸腺和法氏囊的重量 (乐国伟 )
4)细胞免疫。自然杀伤细胞和巨噬细胞的活动能力
5)体液免疫。酵母 RNA可以增加 IgM和 IgG的产量
6)生产性能。 0-14日龄鸡的增重提高 14%-17%（施用晖）
小肽营养
吸收速度必氨基酸快
生物活性肽
抗菌肽
免疫相关肽 (干扰素,Tyr-Gly,Tyr-Gly-Gly)
四川农业大学卵黄抗体 -口服疫苗
通过口服达到抗病作用
分离细菌特定抗原 -免疫鸡 -收集鸡蛋 -分离干燥
主要针对的细菌,K88,K99,987P,沙门氏菌
日本,韩国,加拿大,中国其他生物技术
β-1,3/1,6葡聚糖：激活巨噬细胞
中草药
SCP
螺旋藻
动物废弃物的处理生物技术名词的滥用
小肽
核酸 /核苷酸
微生态制剂 (生物饲料 ):国家规定很严格
螯合矿物元素
复合酶,正逐步规范,过分强调蛋白酶等检测技术
检测与 FDA批准使用：兴奋剂
氯化胆碱
VB12、生物素
鱼粉：胺类、微生物、过热
违禁用药物
有毒有害,AFB1，无机
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Tel,010-62146170,68975942
WTO与中国畜牧
2001-12-12成为 143个 WTO成员国
疫病问题
药物残留问题
饲料生产的规范化
兴奋剂、镇静剂
有毒有害：霉菌毒素、重金属
各项营养成分指标
饲料用药和治疗用药国家禁止在饲料中使用部分药物
禁止在饲料和动物饮水中使用的药物品种目录
5类 40种
肾上腺素受体激动剂
性激素
蛋白同化剂
精神药品
抗生素滤渣抗生素代用品 (绿色添加剂 )
酶制剂
酸化剂
饲料发酵，液体饲料
高氧化锌
植物源饲料添加剂
微生物制剂环境保护
氮、磷排泄
赤潮
气味和蚊蝇
重金属欧洲的抗生素禁用
’97,阿伏霉素
’ 99.7,泰乐菌素、维吉尼亚霉素、螺旋霉素、杆菌肽锌
对策：有机酸、有机酸盐、无机酸 (?)
丹麦全面禁止促生长用抗生素
’98政府决定禁止促生长用抗生素；’ 99全面实施
抗生素使用总量下降
206t(’94),80t(2k)
治疗用药增加
61.9t(’99),80t(2k)
允许使用抗球虫药
莫能、盐霉素、甲基盐霉素
对策：氧化锌，酸化剂，饲料发酵生物技术
定义,Biotechnology，以生命科学为基础，
利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术，又称生物工程 (Bioengineering)
四大领域
发酵工程,酿酒,SCP,酵母,益生素
细胞工程,细胞杂交瘤,动植物细胞大规模培养
酶工程,酶的分离与修饰
基因工程,DNA,基因重组、分离、转化遗传改良作物 (GMO)
高油玉米,6-8% vs 4%,VE,胚乳蛋白,
TME 4.5-6%,AA消化率 5-9%
低植酸玉米,植酸磷 0.2%->0.08%(Crum,Jr,1997 )
低植酸高蛋白玉米 (Douglas,1999)
AP 59-95%,CP 12.9%
低寡糖大豆 (Leske,1991)
TME 9%,消化率 5%
GMO-2
高 Lys豆粕 (Parsons,1997)
4.5% vs 3%
低植物凝集素、低胰蛋白酶抑制因子的豆粕 (Douglas,1999)
TME 11%,AA消化率 5-8%
仍需要高温处理
高蛋白豆粕 (Edwards III,1999)
CP >60%
GMO的安全问题
主要品种：大豆、玉米、棉花、油菜
主要地区：北美 (pioneer)
转基因目的：抗除草剂、抗虫、抗病
可能的危害（对人和动物）
过敏反应：特殊蛋白质
抗生素标记基因：抗药性
蛋白酶活性抑制剂、抗昆虫毒素
除草剂用量增加 → 残留增加酸化剂
有机酸,柠檬酸,延胡羧酸,乳酸,正 (异丁酸 )
无机酸,正磷酸,盐酸
复合酸益生素
定义,含活菌和（或）死菌，包括其组分和产物的细菌制品，经口服或经由其它粘膜途径投入，旨在改善粘膜表面微生物或酶的平衡，或者刺激特异性或非特异性免疫机制。
机理
竞争排阻
免疫刺激
酶及其他发酵代谢产物益生素的种类
主要菌种
芽孢杆菌：竞争排阻,pH及氨
酵母：胞壁成分，核苷酸，酶
乳酸菌,pH值
粪链球菌、光合细菌益生素 — 注意事项
贮藏中的损失,芽孢
加工过程中的稳定性,菌株筛选
对消化道酸碱的抵御能力,包裹 (Coating)
可能潜在的危险,多种微生物复合发酵
实际应用中的变异性,环境状况差异,养殖方式,品种,药物使用等酵母
消化酶
维生素
核酸
芳香物质
抗菌剂
胞壁成分化学益生素
本质,化学产品,有类似益生素的功能
寡糖
Oligosaccharides
低聚糖,3-10个单糖
低分子的 NSP
机理
竞争排阻
选择性利用 (特定糖苷键的降解 )
免疫刺激
霉菌毒素的抑制?
寡糖
常用寡糖
果寡糖、甘露寡糖、半乳糖苷寡糖
寡糖的生产
酶法、化学合成、水解法、酵母壁
非淀粉多糖 (NSP)
在饲料中使用的部分酶制剂酶类 底物 功能 效果与应用
-葡聚糖 大麦和燕麦 降低粘稠度 改进营养物的消化和利用木聚糖酶 小麦、黑麦、
小黑麦、米糠降低粘稠度 改进营养物的消化和利用
-半乳糖苷酶 豆科籽实,羽扇豆 降低粘稠度 改进营养物的消化和利用植酸酶 植物饲料 从植酸磷中释放磷 增加磷的利用蛋白酶 蛋白质 蛋白质水解 提高蛋白质的消化率脂肪酶 脂肪 脂肪水解 幼龄动物淀粉酶 淀粉 水解淀粉 幼龄动物不同谷物日粮添加酶制剂的效果玉米 小麦 黑麦 燕麦可溶性阿拉伯木聚糖 0 + ++++ 0
可溶性?葡聚糖 0 0 0 ++++
粘稠度 0 + ++++ ++++
增重 102 110 124 146
料 /增重 100 96 85 84
代谢能 99 104 110 133
蛋白质消化率 98 102 106 123
脂肪消化率 -- -- -- 293
排泄物含水量 98 88 93 --
复合酶制剂的作用
降低日粮和消化物的粘稠度
促进营养物质 (特别是脂肪和蛋白质 )的消化和吸收
提高日粮的有效能值 (代谢能、消化能 )
提高采食量、增重、饲料转化率
降低家禽嘴喙损害和粪便堵塞
缩小消化道容积
改变肠道微生物群落
减少饮水
降低排泄物中的含水量
减少陪写排泄物中的氨味
减少氮磷的排泄 (环境污染 )
植酸酶
意义
研制与生产
实际应用情况
未来的研究方向共轭亚油酸
减少脂肪沉积
采食减少
瘦肉沉积增加
(皮下 )脂肪沉积减少
饲料转化率提高
抗癌作用
提高免疫功能
主要来源：乳脂、奶酪、牛肉发酵液体饲料
Fermented liquid feed,denmark
pH 值 4以下
干物质占 20%
丹麦、荷兰占 50%左右核苷酸
半必需营养素
饲料来源：鱼粉、酵母
1)有利于胃肠道上皮细胞的修复，改善肠绒毛结构。
2)促进肠道微生物将糖水解成乳酸，降低消化道 pH值，
对幼龄动物腹泻有一定疗效。
3) 可提高雏鸡胸腺和法氏囊的重量 (乐国伟 )
4)细胞免疫。自然杀伤细胞和巨噬细胞的活动能力
5)体液免疫。酵母 RNA可以增加 IgM和 IgG的产量
6)生产性能。 0-14日龄鸡的增重提高 14%-17%（施用晖）
小肽营养
吸收速度必氨基酸快
生物活性肽
抗菌肽
免疫相关肽 (干扰素,Tyr-Gly,Tyr-Gly-Gly)
四川农业大学卵黄抗体 -口服疫苗
通过口服达到抗病作用
分离细菌特定抗原 -免疫鸡 -收集鸡蛋 -分离干燥
主要针对的细菌,K88,K99,987P,沙门氏菌
日本,韩国,加拿大,中国其他生物技术
β-1,3/1,6葡聚糖：激活巨噬细胞
中草药
SCP
螺旋藻
动物废弃物的处理生物技术名词的滥用
小肽
核酸 /核苷酸
微生态制剂 (生物饲料 ):国家规定很严格
螯合矿物元素
复合酶,正逐步规范,过分强调蛋白酶等检测技术
检测与 FDA批准使用：兴奋剂
氯化胆碱
VB12、生物素
鱼粉：胺类、微生物、过热
违禁用药物
有毒有害,AFB1，无机
