中科院研究员张东远:从发酵饲料到玉米秸秆黑科技,功能性饲料的颠覆性创新之路

2020-02-05 12:14 荷斯坦奶牛俱乐部网 访问量:76 [ 字号: ]
    
张东远博士
中科康源(唐山)生物技术有限公司董事长。中国科学院天津工业生物技术研究所研究员,博士生导师。天津市高层次人才,“天津人才发展特殊支持计划”高层次创新创业团队负责人。目前主要研究定位基于过程系统工程的生物质转化利用,功能性饲料及饲料添加剂菌种选育、发酵工艺研发等,申请发明专利14项。
      
仇学军博士
美国俄亥俄州立大学动物科学系博士,从事动物营养教学和研究15年。2006年至今一直于国内从事奶牛、肉牛营养服务。2014年创建北京丰尊百奥公司,2018年与中科康源公司建立战略合作伙伴关系,致力于深化CVAS饲料分析中国服务中心服务项目和范围,打造全方位多功能牧场数据化管理与技术服务平台。
 
中科康源公司董事长张东远博士、美国CVAS创始人Ward董事长、荷斯坦记者陈辉、北京丰尊百奥公司董事长仇学军博士
张博士来源于国内顶尖的科研机构,同时也是工业生物技术专家。据悉您为功能性饲料和饲料添加剂领域带来了全新的视角与先进技术,能否透露一二并谈谈您在养殖行业的计划与打算?
张东远博士:我国的养殖业要想有进一步竞争力,必须走降本增效的道路,中科康源及我本人最大的理想是希望通过颠覆性技术推动中国养殖业高速发展。
中科康源研发储备了一些颠覆性技术。其中,“白蚁过程仿生的纤维素生物质高效利用”作为唯一一家涉农企业,携手百度、腾讯、阿里巴巴、宁德时代等强势入选由中国科协、清华大学、中科院等联合评选的“2018年中国创世技颠覆性创新榜50强”。这项技术将通过利用秸秆纤维素实现饲料中的玉米部分替代,未来产业化后将成为名副其实的降本增效“黑科技”。
 
中科康源入选2018中国创世技颠覆性创新50强企业获奖证书
以奶牛为例,产多少奶,就必须得吃进去等量的营养元素。因此,降低养殖成本不能靠常规方式如减量来实现,只能改变奶牛对饲料的消化率或者降低饲料原料的成本。
中科康源通过黑科技可以使蛋白质消化率翻倍、让廉价原料替代高价原料(如通过菜粕代替豆粕)、纤维原料替代等综合方式,减少饲料中将近一半的玉米使用。
为了实现以上目标,中科康源将在上游布局大宗原料贸易、饲料设备研发,下游布局养殖联合问诊平台,打通产业瓶颈。
目前,中科康源已经投资2.8亿,在迁安建造生物健康创新孵化产业园。我们不断筛选国外高校、中科院、农科院、知名大学实验室中与中科康源上下游相关的“黑科技”,通过知识产权购买、股权合作、战略投资等合作模式,不断加大技术研发创新投入,引领农业生物技术领域和饲料产业的发展,实现该领域众多方面的的颠覆性创新,在国际上实现弯道超车!
我国现在高端功能性饲料、饲料添加剂几乎都被国外产品垄断,从您来看,如何扭转现状?中国企业如何通过颠覆性创新实现弯道超车?
张东远博士:与国内产品相比,国外高端生物饲料添加剂具备一定优势,表现在拥有较长时间菌种的选育及其稳定的生产工艺,实现了产品的稳定性。要想扭转现状,国内企业必须在这方面下功夫。
我国的功能性饲料和饲料添加剂生产缺乏一流的研发、缺乏标准化生产工艺、缺乏严苛的质量控制体系,因此无法与国外产品相抗衡。
但从另一角度来说,机遇与挑战并存。
一方面,作为长期与现代化生物技术企业开展深层次合作的科研人员,我发现农业生物技术投入、研发水平、生产工艺与工业生物技术(如药物、工业产品等)有非常大的差距。
另一方面,二者也有很多相通之处。当前,如果将一些成熟的先进的工业生物技术引入农业领域里来,对某些技术进行更新,按照工业生物企业流程进行标准化,中国企业一定形成非常稳定的产品,也一定能打败或者有能力与国外企业竞争。
国内外养殖环境不同。现在被国内市场逐渐认可的发酵饲料,适合中国国情。如果将发酵饲料功能拓展,从“仅仅发酵”,到综合叠加促生长、抗病、提高饲料利用等功能,不断提高检测技术,中国可以在这方面弯道超车,实现发酵饲料与饲料添加剂的统一。
既然您提到发酵饲料有可能实现弯道超车,那么作为功能性饲料,为什么会有很好市场前景?当前我国的行业现状如何?
张东远博士:中国是农业大国,养殖数量庞大。发酵饲料前景广阔。由于此类产品有较好的功效,逐渐被广大养殖者认可,认可度也越来越高。
首先,发酵饲料中的益生菌(主要是乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等)能够调整肠道的菌群平衡,有利于动物消化道健康。其次,饲料发酵后产生酸香,动物适口性很好,可增加采食量。再次,益生菌发酵过程中产生的代谢产物及一定量酶制剂,可提高消化率、机体免疫力及抗应激能力。
因此,高端的发酵饲料,未来发展极具想象空间。然而,由于种种原因,导致眼下发酵饲料产品良莠不齐,极大拖累了用户信任度和行业发展规模。
当前,发酵饲料尚无统一国家标准,各产品指标随意性大,不同质量的产品鱼龙混杂。更为重要的是,生物饲料本质上是生物技术水平的竞争。现阶段生产企业多为小而散的作坊式企业,既无意愿业务能力标准化生产,更使其功效大打折扣。
仇学军博士:由于缺乏完善的国家标准,目前我们还不能很有效评地价发酵饲料的质量,很多客户仅从产品外观和发酵气味进行判断。
正如张东远博士所说,发酵条件如失之毫厘,产品效果将谬之千里。牧场选用某些产品后,发现有时效果还可以,有时候效果又不好。除了国家标准的建立,我们愿意再从实验室检测的角度出发,逐步为牧场提供一个发酵饲料指标评价体系,更好的为牧场客户保驾护航。
有理由相信,随着相对完善的国家标准的出台以及可预见的优胜劣汰,中国发酵饲料行业将迎来爆发式发展并引领全球先进水平。
刚才二位讲到菌种选育、流程生产、质量控制、检测等方面,让我们对发酵饲料行业有了更深的认识。从中科康源行业实践的角度,能否给我们描述一下如何“标准化”?
张东远博士:由于我此前长期关注工业微生物技术开发,长期与工业企业合作。在这些现代化企业中,正是标准化生产还有近乎严苛的管理,才能保证生产出质量、功效稳定的优秀产品。
以菌种为例,并非从市场上随意采购添加就有好的功效。第一,菌种要经过很长时间的驯化和改造,使其具备最佳功能;第二,须保证生产过程中的稳定性以及较强的抗逆性。
抱着这样的观点,中科康源建立之初就致力于将中科院技术、工业生物企业标准化生产理念和严苛的质量管理应用到发酵饲料生产上来。
像氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、从选种开始,定期醇化、发酵时间、发酵温度甚至连培养基必须要求绝对恒定。
中科康源研发的菌种为世界先进水平,在牧场养殖户中有非常好的效果和数据体现(见下图)。中科康源拥有自主设计的先进全自动生产线、海外领先的博士研发团队、多年外企经验厂长、以及标准化、规范化、模块化生产流程和质量控制体系。
 
中试平台生产线
对于主打奶牛的科维康高端发酵饲料,与市场其他产品相比,它“高”在哪里?品质、价格还是性价比?
张东远博士:中科康源技术团队成员均来自美国大学、中科院、知名高校等。核心竞争力一是菌种选育,二是国内领先的发酵工艺,三是严苛的管理。作为一家现代化生物技术企业,中科康源正因为具备从先进实验室、中试车间、检测平台以及规模化生产基地全链条创新要素,才能生产出高端的产品。
科维康产品覆盖多种畜禽,但为奶牛专门打造了“最高端”的生物饲料。正如您说的,品质高、价格也略高,但最重要的是性价比高!
除了我们拥有国内最好的“菌”之一,我们的科维康奶牛专用料还突出“精”!
其发酵载体包括微矿、维生素、豆粕、棕榈粕、玉米等。这些精补料营养配方经过发酵,就具备了营养与微生态制剂加和:既有促生长的各种有机、无机营养,又能调理奶牛肠道的菌群、增加适口性,增加纤维的吸收效率。
正因如此,科维康奶牛专用料在市场上受到客户热捧,供不应求。
仇学军博士:我们与中科康源一道共同设计开发了全价型的科维康奶牛专用发酵饲料产品,它与目前市场上流行的袋内发酵产品和主流酵母培养物产品有明显不同。
目前市场上销售的大多数袋内发酵产品大多采用廉价的单一原料为底物进行发酵,直接饲喂常常不能满足高产奶牛较高较全面的营养需要,且发酵条件和效果不稳定不一致,导致使用效果不够理想和稳定。全价型科维康袋内发酵产品按精补料营养规格进行科学配比后接种多重复合菌剂,在稳定控制条件下进行发酵培养,可以在折算干物质基础上,以任意比例替代等量精补料,并获得更好的饲喂效果。
市场上主流的酵母培养物大多是烘干型产品,烘干过程使得酵母和其它有益菌被杀死,只剩代谢产物发挥作用。科维康奶牛专用发酵饲料以复合菌剂接种,在发酵培养过程中会产生大量的益生菌。这些活菌既能平衡肠道菌群,又能不断产生功能性代谢产物。活菌在体内仍继续不断繁殖,继续释放代谢产物。无论从理论还是实践来看,科维康都比烘干的酵母培养物产品具有更好的适口性,更高的采食量和更好的生产效果。
 
使用中科康源-科维康产品后奶牛产奶量提高显著
众所周知,防病、抗病始终困扰着养殖业,如何在养殖效率与食品安全中平衡。农业部已发布第2638号公告,到2020年饲料企业禁止添加抗生物。养殖企业将如何应对?
张东远博士:由于我国的养殖环境与国外发达国家有较大差异性,因此如何防病抗病一直困扰着中国的养殖业,也是造成我国养殖业竞争力低下的重要原因。
禁抗令实施后,安全的生物技术添加剂是治疗的最佳选择,比如前述到的犊牛腹泻。举个例子,现在医生给幼儿使用妈咪爱替代抗生素治疗腹泻,就是一个好的应用。
其次,通过食用发酵饲料、瓜藤、酵母培养物等生物功能饲料或者生物饲料添加剂来提高畜禽免疫力,也能起到防病抗病的效果。
再次,聚焦畜禽消化,通过食用安全的酶制剂以及提升畜禽消化功能,也可配合提升畜禽抗病能力。
不通过抗生素防病抗病是一个系统工程。只有多管齐下,包括注重养殖环境卫生等,才能够限制抗生素的使用。
需要引起重视的是,即便是通过生物技术对抗疾病,也并不能一蹴而就。最核心的就是必须储存大量的菌种,因为并非广谱,因此必须通过筛选不同菌种得到不同的代谢产物抗菌肽,对抗不同疾病。
中科康源在菌种选育和代谢产物分离方面有巨大的资源和技术储备。现在已经有很多饲料企业希望开展合作,利用中科康源的生物添加剂(干粉)添加,实现其饲料功能的提升,保持市场竞争力。
 
中国工程院院士李德发考察中科康源,对中科康源的取得的成绩和未来发展表示高度认可
对于牧场来说,希望通过让奶牛吃得多吃得好多产奶。但是对于一些疾病治疗,现在有没有这方面的生物技术黑科技?例如犊牛7~10天腹泻的老大难问题?
仇学军博士:犊牛腹泻的确是牛场经常面临的挑战之一。犊牛腹泻有的是营养性的,有的是细菌病毒感染引起的。给犊牛喂奶,如果杀菌不彻底,极易引起犊牛胃肠道营养和菌群的失衡,从而引起腹泻。
张东远博士:通过实验研究,我们认为营养性犊牛腹泻占比更高一些。目前我们已经研发上市了一款抗菌肽产品,也是将此前储备的工业微生物技术二次开发最终成功的。根据实验和产品反馈,犊牛腹泻一次喝15到30毫升一般颇具疗效。
 
从左到右依次是:中科康源董事长张东远、中国科学院院士匡廷云、原农业部常务副部长中国奶业协会名誉会长刘成果,一行参观调研中科康源工厂并给予极大肯定。
奶牛日粮中各种添加剂产品很多,牧场如何准确判断某种添加剂的正面效应值?有什么第三方检测的方法或者服务吗?
张东远博士:这个问题问得很好。关于某种添加剂的效果,通过奶牛群体阴阳对照以及实验室的检测,都可以得出准确的结论,这并非难事。
然而,奶牛牧场如何快速、简便的得出检测结果,才是养殖实践中有实用价值的。目前,中科康源联合北京丰尊百奥生物科技有限公司与美国CVAS饲料分析实验室,通过在养殖大市唐山迁安市建立世界领先的基于大数据的第三方检测分析服务。
届时,不但中科康源的产品效果通过检测一目了然,也能够为奶牛牧场快速检测并建立基于大数据分析的营养调整方案。
仇学军博士:CVAS是Cumberland Valley Analytical Services的缩写,它是全球最大、最专业的牧草/饲料分析实验室之一,该平台以雄厚的化学分析为基础,建立了全球样本量最大的牧草/饲料大数据体系,为美国及世界其他数万家大型养殖企业提供技术支持。
我所创立的北京丰尊百奥公司从2015年开始与CVAS开展合作,为中国牧场、饲草饲料生产商、供应商、高等院校及科研机构提供精准快捷的检测服务,获得了业内人士的广泛支持与认可。2019年我们重点与张东远博士所创立的中科康源公司深度合作,将在CVAS全力支持下打造中国最权威的饲料检测服务平台,助力行业的进一步发展。
我们检测的内容除了常规营养指标外,今年将重点推进矿物质和微量元素的快速检测,也会加强TMR和粪便的检测,为牧场提供纤维、蛋白、和淀粉消化率的评估。我们还可以通过大数据的整理、分析和比对,为牧场管理和营养提供权威的数据与辅助解决方案。
 
左一美国CVAS检测平台Ward董事长,左二中科康源董事长张东远博士
 
丰尊百奥仇学军博士、美国CVAS检测平台Ward董事长、叶丹妮博士、中科康源张东远博士(自左向右)
 
中科康源简介
中科康源投资2.8个亿,年产新型“功能性”发酵饲料、微生态生物饲料添加剂2万吨,已开发出可高效吸收的新型蛋白及纤维原料、海藻多糖、酵母多糖及虾青素等动物保健原料、高吸收性酵母硒、镉有机微矿等新型产品,致力于实现畜禽抗生素替代“促生长、治未病”。
中科康源拥有强大自主研发能力,入选2018中国创世技颠覆性创新50强企业,拥有近20项国家发明专利。
公司拥有2000平米研发实验室、1万平米中式平台、50亩产业基地、生物饲料大数据平台、健康养殖线上问诊平台,初步形成以生物饲料原料物流贸易、菌剂酶制剂原创开发、生物饲料及添加剂生产、畜禽粪污有机肥转化、健康养殖问诊服务全链条产业生态体系。
 
  中科康源(唐山)生物技术有限公司
  电话:0315—3290285  联系人:高振亮  18131576888
  地址:唐山市路北区唐山科技中心(百川集团)11楼   063000
  
 
本文链接:http://www.dairyfarmer.com.cn/kxyn_tmr/2020-02-05/326965.chtml
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