《饲料酶制剂的应用与发展》奕农集团总裁徐俊宝在“中国畜牧饲料科技未来20年”北京论坛的演讲报告

来源:    作者:    时间: 2016-03-31

                                          徐俊宝  北京奕农顺丰生物技术有限公司总裁

各位朋友,大家好:

  从1984年到今天北京市饲料工业协会30周年庆典,在北京时间有32年有余,一直跟随着北京首都饲料行业的发展,同时见证北京市整个饲料行业发展的全过程,可以用波澜壮阔来形容不过。

  一开始北京的国营企业,是国家粮食局、畜牧局来管理;后来改革开放,由指标粮到自由竞争,再到后来取消所有的肉票、粮票。刚刚进入饲料行业是要有指标粮的,有了粮票才可以挣钱,现在看来,我们这个行业的发展真的是后浪推前浪。那时候我在刚刚入学时还没有新希望集团,当时新希望从北京市种禽公司拿鹌鹑然后去使用,现在的新希望六和已经成为全球最大的饲料企业之一,曾经的种禽公司现在已经没有了。所谓三十年河东三十年河西。在座的每一位还坚守在饲料行业里面,还在为饲料和畜牧行业做贡献的诸位,你们都是这个行业的精英,我对你们表示敬意。

  今天,我报告的题目是《饲料酶制剂的应用与发展》,这个题目我上学的时候也讲过,那时候的酶制剂讲的都是一些内源酶。

  内源酶,是我们动物本身能够分泌的一些酶,像淀粉酶,唾液里面有淀粉酶。记得高中初中做实验,可以使淀粉遇碘变蓝色,后边我们学的就是生物体重有这种酶。但是怎么用,当时还没有涉及。

  我们饲料行业的酶制剂,真正使用酶制剂应该是说从全世界来说,应该是90年代以后比较普及开始使用酶制剂。从九十年代末到2000年,十年的时间应该说是我们饲用酶制剂在那个时间最快。这个最快,不是说用量最大,而是它的普及从九十年代末,就是说我们整个酶制剂从零开始,到普及率达到90%以上,仅仅用了十年的时间。但是说从2000年到现在的2016年,虽然说我们这个时候饲用酶制剂的普及率没有极大地提高,但是说我们饲料行业的使用酶制剂的内容,与当初有了非常大的不同。

  我们使用酶制剂的第一个酶制剂,我想在座的各位如果有印象的话,应当了解我当时在挑战集团做的经营。90年代末,我们最初的第一个酶制剂在饲料当中大量使用的就是植酸酶,植酸酶大家可能知道它的功效。第一个,有环保作用,第二是有经济价值。当初的经济价值没有现在明显,因为国外的产品卖260块钱的植酸酶,到后来降到150块钱,但现在这个规格的产品从当初的260块钱一公斤下降到现在的不到10块钱1公斤。这是我们做酶制剂的这个行业的各位同仁共同努力的一个结果。当然依托于技术进步,也依托于在座的各位饲料行业的推广,现在更多的不同应该是从植酸酶这一种酶发展更多的品种和种类,从内源酶到NSP(非淀粉多糖酶)。现在的发展向可治疗性,向影响饲料消化利用的各种因素分解的酶,有了更多的发展。希望我的题目能给大家带来一点启迪。

  我希望今天能够讲清3个内容:

  第一个什么是酶制剂?

  第二个酶制剂怎么用效果更好?

  第三个让大家认识一下奕农集团,把咱们酶制剂的研究方向给大家做一个简单介绍。

  神奇的酶制剂

  酶制剂在我们日常生活中无所不在,我们饲料行业所用的酶制剂数量还是比较大的,应该说包含整个门类里面的从食品到酿酒再到石油等等。如今,各个行业现在都在用酶制剂,大家所穿的衣服都经过了酶制剂的处理。从饲料酶制剂里面我们推广出来的植酸酶,应该说是第一大类饲料酶制剂。植酸酶在饲料行业里面做了很大的帮助,尤其是环保方面,有什么样的环保作用呢,因为有了植酸酶,我们在饲料行业当中把磷酸氢钙的添加量从原来的25kg/T,可以降低到5-10kg/T。当然如果你的饲料原料选用更加合适的话,我们可以在饲料当中不用添加磷酸氢钙,只用植酸酶也能做得到,但前提是能够充分了解所用的饲料底物特性。

  酶是什么呢,酶是一种添加剂,酶也是一种蛋白质,有活性的蛋白质。所以我们说,饲料工业是一个低碳工业,绿色工业。为什么这么讲,因为我们用非常少量的酶制剂可以释放更多量的营养素出来。打个比方,植酸磷原来是不能被利用的,其中以磷是用植酸盐的形式存在,通过植酸酶的作用,把植酸磷变成肌醇和磷酸,这六个磷酸变成磷酸跟离子以后,完全能够被动物吸收和利用。没有植酸酶之前,这些植酸不能被动物利用,吃进去以后又非常稳定的被排放出去。通过植酸酶的使用,植物饲料当中的植酸磷源被充分的利用,排放到自然界当中的磷就降低了。大家知道水体的污染最重要的是富营养化,指的就是磷的超标。我们对饲料酶有更多的期许,为什么要用酶制剂,不是因为使用酶制剂后,饲料粉碎的更好,而是饲料的利用率,提高的是客户的经济效率,能够促进动物生长,提高营养物质的消化吸收率,降低成本。

  酶是一种具有催化反应能力的蛋白质,同时我们通过最近的研究发现,核酸也能够起到酶一样的催化的作用,现在我们的酶制剂比原来有了一个更大的范围了。因为酶制剂是一种活性的物质,所有的活性物质,它的反应都是有一定的条件的,这个条件就是说在我们动物当中能够发挥作用。就饲料当中所使用的酶制剂跟工业上面是不一样的,比如淀粉酶这一项产品,在工业方面用这么几种淀粉酶,高温淀粉酶,中温淀粉酶,也有低温淀粉酶,高温淀粉酶作用的温度是90度到110度之间,在水产料当中,用高温淀粉酶应该是很好用的。给大家介绍一下,因为它在调制的过程中,瞬间可以使淀粉变成葡萄糖,而中温淀粉酶最适宜的温度是50度到60度,然而我们饲料当中用50度到60度是不合适的。我们用低温淀粉酶,在40度的环境下,应该有比较高的酶的活性,而这种酶,我们奕农从去年就已经开始生产,我希望我们能够在去年我们提供低温淀粉酶之前,我们饲料当中所使用的是中温淀粉酶,所起的作用应该还是有限的,通过技术进步,我们能给行业提供更加适合的淀粉酶制剂。对我们来讲,因为我们是做这个淀粉酶,大家可能知道淀粉也分直链淀粉和支链淀粉酶,直链淀粉是通过a-淀粉酶发挥作用,而支链淀粉酶是通过普鲁兰酶发挥作用,在饲料中用的淀粉酶制剂应该是复合型的,含有低温淀粉酶、a-淀粉酶、普鲁兰酶等。内源酶制剂已经从单一思考变成综合解决方案了。选择酶制剂,要考虑五个静态指标,温度、pH、底物浓度、作用时间、降解数量。关于温度,哺乳动物,还有家禽是恒温动物体温基本在37℃,家禽高一点,猪低一点。

  水产动物由于是变温动物,春天和夏天体温不一样。在水产动物中应用酶制剂时要考虑三个方面的问题:一、在比较低的温度下有较高的酶活表现;二、在饲料加工的过程中酶制剂的稳定性非常重要;三、酶制剂发挥作用的范围。

  无论是家畜、家禽还是反刍动物,从口腔到盲肠,其pH范围是变化的。口腔的pH范围是6.5-7;胃中pH范围是2.5-6;小肠排空时通过胰腺胰液的处理,pH回升到6.5-7;到盲肠,在微生物的作用下,pH达到7左右。当提供的酶制剂在碱性或中性条件下,或只是在一个点上起作用时,酶制剂就不能在动物消化道全程起到协助消化作用,因此评价酶制剂时不能仅仅局限于静态指标。

  酶制剂的反应特点是具有高度专一性:比如植酸酶只对植酸起作用,蛋白酶只对蛋白质起作用,淀粉酶只对淀粉起作用。每一种酶都是有指向性的,只有相应底物存在时,相应的酶制剂才能起作用。如前面提到的植酸酶只对植物性饲料中的植酸起作用,对动物性饲料不起作用,如肉粉、骨粉。

  为什么要用酶制剂呢?

  因为添加酶制剂可以起到提高饲料消化率的作用,与饲料加工过程如粉碎、膨化的目的是一样的。粉碎也是把植物细胞壁打碎、分解,使动物的消化液充分与饲料结合,把饲料中的大分子物质变成可以消化吸收的小分子物质。

  关于植酸酶的稳定性,大家知道植酸酶的本质是一种蛋白质,鸡蛋也是蛋白质,高温处理由液体状态变为固体状态,这是蛋白质的变性过程。所有的酶制剂经过高温处理也会变性,因此选择酶制剂时应考虑其耐温性。另外,对应激的适应性也是一个非常重要的条件。

  奕农的前身是在温州生产维生素B2,2000年转型生产酶制剂,植酸酶是我们公司在国内第一家采用液体深层发酵技术生产出的产品,起初是做代加工。2005年从生产单一植酸酶向多元化产品转变,陆续推出木聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶、葡聚糖酶、半乳糖苷酶、低温淀粉酶等到现在最新的葡萄糖氧化酶的生产与研发。奕农集团是做原料酶的,北京公司同中国农业科学院生物技术研究所、农产品加工所、中国科学院微生物研究所、江南大学、华东理工大学、华南理工大学建立密切科研关系,公司产品基本是在填补国内空白。国内也有很多有实力的酶制剂厂商,我们希望能够同大家一起把酶制剂做到最好,更好的服务于畜牧业。

  目前奕农酶制剂出口量占公司生产量50%以上,不仅出口到东南亚各国,而且一些产品已经打入欧美市场。公司身为北京市饲料工业协会副会长单位,我们也希望为北京饲料工业发展做出贡献。谢谢大家。