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導(dǎo)讀

我國是一個(gè)農(nóng)牧業(yè)大國，2010-2013 年全球飼料產(chǎn)量呈增長狀態(tài)，亞洲地區(qū)位居全球飼料產(chǎn)量第一，2013 年全球飼料產(chǎn)量達(dá)9.63 億t，我國飼料總產(chǎn)量達(dá)1.9億t，占全球飼料產(chǎn)量的20%左右，隨著畜禽數(shù)量和飼料需求量的與年俱增,畜禽與人爭糧問題已引起廣泛重視。

近年來，隨著生命科學(xué)的興起，利用生物技術(shù)，特別是微生物發(fā)酵技術(shù)來實(shí)現(xiàn)新型優(yōu)質(zhì)飼料資源和新型添加劑受到廣泛關(guān)注。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，微生物發(fā)酵飼料的產(chǎn)量得到了快速增長，質(zhì)量也有了顯著提高，微生物發(fā)酵可以提高飼料利用率、促進(jìn)動(dòng)物生長、改善生態(tài)環(huán)境和防治動(dòng)物疾病，避免由于添加抗生素、激素和高銅等物質(zhì)產(chǎn)生的負(fù)面影響，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和積極的環(huán)保意義。

1微生物發(fā)酵飼料的專利狀況

在中文專利數(shù)據(jù)庫中，通過各種菌類的名稱作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，并進(jìn)一步通過關(guān)鍵詞“發(fā)酵”、“飼料”進(jìn)行限定，經(jīng)過篩選共得到相關(guān)專利申請(qǐng)588 件（截至2015 年12 月31 日）。對(duì)這588 件專利申請(qǐng)進(jìn)行一個(gè)簡單的分析，以考察國內(nèi)對(duì)微生物發(fā)酵飼料的研究及進(jìn)展?fàn)顩r。

1.1 專利申請(qǐng)量

對(duì)所有專利申請(qǐng)按照申請(qǐng)的年代做了分析，如圖1 所示。

從圖1 可以看出，中國最早的有關(guān)菌類發(fā)酵制備飼料的專利于1987 年申請(qǐng)（CN1030608A），其后在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)的相關(guān)申請(qǐng)一直處于一個(gè)相對(duì)沉寂的狀態(tài)，在2010 年之前，每年的數(shù)量基本都在20 件以下； 2011 年是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從2011年開始，專利的申請(qǐng)量呈迅猛增長。

1.2 申請(qǐng)人

對(duì)申請(qǐng)人的申請(qǐng)數(shù)量做了統(tǒng)計(jì)，按照申請(qǐng)數(shù)量的大小統(tǒng)計(jì)了比較重要的申請(qǐng)人，如圖2。

圖2 顯示了申請(qǐng)量較大的13 個(gè)申請(qǐng)人，其中青島嘉瑞生物技術(shù)有限公司申請(qǐng)量最大，共計(jì)21 件專利申請(qǐng)，河南雙成生物科技有限公司以及郭心儀緊跟其后。而在所有的申請(qǐng)人中，除了上述圖中所列舉申請(qǐng)量相對(duì)較多的申請(qǐng)人，其余申請(qǐng)人的申請(qǐng)量均比較少，說明在這一領(lǐng)域，目前還沒有那一家公司或者研究機(jī)構(gòu)占主導(dǎo)地位，公司、高校和個(gè)人都在研究。

此外，個(gè)人申請(qǐng)的比例所占較大可能和這一領(lǐng)域門檻較低有關(guān)。微生物發(fā)酵所用的菌種大多都是已知現(xiàn)有的菌種，而發(fā)酵的原料大多都是容易得到的，因而使得研究的難度、投入大大降低，因此有較多的個(gè)人進(jìn)行相關(guān)的研究。但正因?yàn)檠芯康拈T檻較低，使得個(gè)人申請(qǐng)往往變換一些條件就去申請(qǐng)專利，這樣很容易使得申請(qǐng)量增加，但從發(fā)明構(gòu)思上來看，實(shí)際都屬于同一個(gè)發(fā)明構(gòu)思。

1.3 法律狀態(tài)

對(duì)這588 件專利申請(qǐng)的法律狀態(tài)做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)。其中在審未出結(jié)果的共計(jì)有292 件，剩余專利申請(qǐng)的法律狀態(tài)如圖3 所示。

在已審的296 件專利申請(qǐng)中，駁回、視撤的專利申請(qǐng)共計(jì)占31%；目前還維持有效的有169 件，占全部的58%，算上授權(quán)后因費(fèi)用失效的申請(qǐng)，整體的授權(quán)率在69%，說明在該領(lǐng)域，所做的研究還是有相當(dāng)?shù)膭?chuàng)新性。

在專利權(quán)終止的34 件專利申請(qǐng)中，只有4 件的保護(hù)年限小于5 年，余下的最長的保護(hù)年限為15年，這也從另一方面說明在這一領(lǐng)域所做的研究對(duì)于專利權(quán)人來講，其中的創(chuàng)新度較高，專利權(quán)人愿意繳納專利維持費(fèi)以盡可能長時(shí)間地保護(hù)所獲得的專利。

1.4 申請(qǐng)地分析

對(duì)所有專利申請(qǐng)的來源地做了一下統(tǒng)計(jì)，除了有一件申請(qǐng)是日本的，其余的申請(qǐng)都來自于國內(nèi)，選取了申請(qǐng)量較大的省份做了排序，如圖4 所示。

從圖4 可以看出，申請(qǐng)量大的省份基本都是國內(nèi)的農(nóng)業(yè)大省，由于微生物發(fā)酵的來源通常都是植物的廢棄物，因而對(duì)于這些農(nóng)業(yè)大省來講，如何處理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的這些植物廢棄物，從而加以利用，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

此外，上海、北京的申請(qǐng)量也較多，這和這兩個(gè)城市的企業(yè)和科研院所較多有關(guān)，眾多的企業(yè)以及科研院所具備足夠的實(shí)力，來對(duì)微生物的發(fā)酵做研究。

1.5 原料分析

微生物發(fā)酵需要原料作為菌類的培養(yǎng)基，因而對(duì)各種原料做了統(tǒng)計(jì)分析，如圖5 所示。

圖5 顯示了各種原料在588 件專利申請(qǐng)中所占的比例，其中植物原料所占比例最大，占全部申請(qǐng)的一半以上。

由于經(jīng)過微生物的發(fā)酵后最終作為各種飼料使用，因而優(yōu)選容易得到的植物類飼料作為發(fā)酵的基礎(chǔ)，對(duì)植物原料進(jìn)行細(xì)分，得到圖6。

從圖6 可以看出，在各種植物類原料中，秸稈類原料是最常用的原料。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中秸稈是最常見的廢棄物，以往對(duì)于秸稈的處理通常都是焚燒，嚴(yán)重污染環(huán)境，因而在對(duì)秸稈的再利用上，其漸漸作為飼料被重新利用，而將其作為微生物發(fā)酵的原料，可以改善飼料的品質(zhì)。

除了秸稈，一些常見的農(nóng)作物也用來成為微生物發(fā)酵的原料，譬如木薯、玉米。其它一些原料諸如各種草以及各種樹木的葉子，也可以得到很好的廢物利用。

此外，可以注意到，有一部分專利申請(qǐng)涉及到對(duì)藥材的發(fā)酵，雖然藥材的價(jià)格較高，但考慮到藥材的藥用價(jià)值對(duì)牲畜帶來的影響，將其作為飼料的添加劑也有一定的研究前景。

廢渣類原料的使用僅次于植物類原料，其中細(xì)分如圖7 所示。

其中的粕指棉粕，糟指酒糟、醋糟，糠指米糠。

棉粕是一種常見的飼料，因而將其選做微生物發(fā)酵的原料。酒糟、醋糟是釀酒、釀醋過程中的廢棄物，其通常也用作飼料。但其來源不如植物類原料以及棉粕容易得到，因而相關(guān)的申請(qǐng)量不大。而米糠的量一般也較少，因而申請(qǐng)量也不是很多。

其它類原料包括一些并不常用的原料，譬如淀粉、各種農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的廢水、淤泥、羽毛、糖蜜等，這些都不是常用的飼料原料，但這些物料仍可以作為微生物發(fā)酵的原料，經(jīng)改善后作為飼料。

混合類原料主要是將酒糟和秸稈混合后一起作為微生物發(fā)酵的原料；廚余類原料指餐飲業(yè)產(chǎn)生的廚余廢物，這部分廢物經(jīng)發(fā)酵后也可以做飼料，但受來源的限制，相關(guān)的申請(qǐng)較少。

1.6 菌種分析

對(duì)于微生物發(fā)酵，所用的菌種是整個(gè)工藝中較核心的部分。在這588 件申請(qǐng)中，所涉及到的菌種共計(jì)有23 種，而對(duì)于這些菌種的使用，除了極少數(shù)的申請(qǐng)涉及新的菌種及其應(yīng)用外，絕大多數(shù)的專利申請(qǐng)都是使用了混合菌種，對(duì)這些菌種的使用情況作了統(tǒng)計(jì)，其中使用較多的菌種如圖8 所示。

在圖8 中，枯草芽孢菌、黑曲霉、釀酒酵母和地衣芽孢桿菌的研究熱度都很高，其中黑曲霉、釀酒酵母和地衣芽孢桿菌從上世紀(jì)八九十年代就開始研究，一直持續(xù)到現(xiàn)在。

2微生物發(fā)酵飼料的發(fā)展趨勢及展望

近年來微生物發(fā)酵技術(shù)在飼料、養(yǎng)殖行業(yè)迅速發(fā)展。飼料經(jīng)益生菌發(fā)酵后含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，如酶、維生素、氨基酸、短肽、抑菌物質(zhì)、免疫增強(qiáng)因子、促生長因子等，這些營養(yǎng)物質(zhì)既能改善飼料適口性，提高采食量，又有益于養(yǎng)殖動(dòng)物腸道健康，促進(jìn)動(dòng)物生長。

我國的發(fā)酵飼料行業(yè)始于糖化飼料、青貯飼料，興于上世紀(jì)90 年代的單細(xì)胞蛋白(酵母)飼料，隨著菌種選育技術(shù)發(fā)展，逐漸出現(xiàn)固體淺層、固體厚層通風(fēng)等技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)和科研部門在發(fā)酵飼料生產(chǎn)技術(shù)方面做了大量工作，取得了一定成果，也出現(xiàn)了一系列生物發(fā)酵飼料相關(guān)產(chǎn)品，如微生物飼料添加劑、益生菌及益生素、新型生物藥物飼料添加劑等等。但相比歐美一些國家發(fā)酵飼料30%以上的普及率，我國普及率還不足2%。目前國內(nèi)發(fā)酵飼料還僅限于發(fā)酵秸稈、豆粕、棉粕、啤酒糟等單一飼料原料，生產(chǎn)工藝仍以作坊式堆積、間歇批次、發(fā)酵袋等生產(chǎn)為主，尚未形成機(jī)械化、規(guī)?；a(chǎn)。發(fā)酵飼料產(chǎn)品普遍存在混合不勻、發(fā)酵程度難掌握、易染菌霉變、質(zhì)量不穩(wěn)定、營養(yǎng)價(jià)值低、適口性差等工藝和產(chǎn)品品質(zhì)方面的問題。原料多元化、產(chǎn)品規(guī)?；?、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、營養(yǎng)價(jià)值高、適口性好將是發(fā)酵飼料行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。

3結(jié) 論

近年來，我國微生物發(fā)酵飼料產(chǎn)業(yè)取得了一些成績，但該產(chǎn)業(yè)整體還處于發(fā)展初期，學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化水平和發(fā)達(dá)國家相比仍有不少差距，發(fā)展不平衡，專利意識(shí)相對(duì)淡薄，相關(guān)專利的含金量和創(chuàng)新性都不夠，與產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展聯(lián)系不緊密，技術(shù)轉(zhuǎn)化價(jià)值有待提高。