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導讀

我國是一個農牧業大國，2010-2013 年全球飼料產量呈增長狀態，亞洲地區位居全球飼料產量第一，2013 年全球飼料產量達9.63 億t，我國飼料總產量達1.9億t，占全球飼料產量的20%左右，隨著畜禽數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，隨著生命科學的興起，利用生物技術，特別是微生物發酵技術來實現新型優質飼料資源和新型添加劑受到廣泛關注。隨著生物技術的發展，微生物發酵飼料的產量得到了快速增長，質量也有了顯著提高，微生物發酵可以提高飼料利用率、促進動物生長、改善生態環境和防治動物疾病，避免由于添加抗生素、激素和高銅等物質產生的負面影響，具有明顯的經濟效益和積極的環保意義。

1微生物發酵飼料的專利狀況

在中文專利數據庫中，通過各種菌類的名稱作為關鍵詞進行檢索，并進一步通過關鍵詞“發酵”、“飼料”進行限定，經過篩選共得到相關專利申請588 件（截至2015 年12 月31 日）。對這588 件專利申請進行一個簡單的分析，以考察國內對微生物發酵飼料的研究及進展狀況。

1.1 專利申請量

對所有專利申請按照申請的年代做了分析，如圖1 所示。

從圖1 可以看出，中國最早的有關菌類發酵制備飼料的專利于1987 年申請（CN1030608A），其后在相當長的一段時間內，國內的相關申請一直處于一個相對沉寂的狀態，在2010 年之前，每年的數量基本都在20 件以下； 2011 年是一個轉折點，從2011年開始，專利的申請量呈迅猛增長。

1.2 申請人

對申請人的申請數量做了統計，按照申請數量的大小統計了比較重要的申請人，如圖2。

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

此外，個人申請的比例所占較大可能和這一領域門檻較低有關。微生物發酵所用的菌種大多都是已知現有的菌種，而發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，因此有較多的個人進行相關的研究。但正因為研究的門檻較低，使得個人申請往往變換一些條件就去申請專利，這樣很容易使得申請量增加，但從發明構思上來看，實際都屬于同一個發明構思。

1.3 法律狀態

對這588 件專利申請的法律狀態做了一個統計。其中在審未出結果的共計有292 件，剩余專利申請的法律狀態如圖3 所示。

在已審的296 件專利申請中，駁回、視撤的專利申請共計占31%；目前還維持有效的有169 件，占全部的58%，算上授權后因費用失效的申請，整體的授權率在69%，說明在該領域，所做的研究還是有相當的創新性。

在專利權終止的34 件專利申請中，只有4 件的保護年限小于5 年，余下的最長的保護年限為15年，這也從另一方面說明在這一領域所做的研究對于專利權人來講，其中的創新度較高，專利權人愿意繳納專利維持費以盡可能長時間地保護所獲得的專利。

1.4 申請地分析

對所有專利申請的來源地做了一下統計，除了有一件申請是日本的，其余的申請都來自于國內，選取了申請量較大的省份做了排序，如圖4 所示。

從圖4 可以看出，申請量大的省份基本都是國內的農業大省，由于微生物發酵的來源通常都是植物的廢棄物，因而對于這些農業大省來講，如何處理農業生產中的這些植物廢棄物，從而加以利用，具有得天獨厚的優勢。

此外，上海、北京的申請量也較多，這和這兩個城市的企業和科研院所較多有關，眾多的企業以及科研院所具備足夠的實力，來對微生物的發酵做研究。

1.5 原料分析

微生物發酵需要原料作為菌類的培養基，因而對各種原料做了統計分析，如圖5 所示。

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

由于經過微生物的發酵后最終作為各種飼料使用，因而優選容易得到的植物類飼料作為發酵的基礎，對植物原料進行細分，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。在農業生產中秸稈是最常見的廢棄物，以往對于秸稈的處理通常都是焚燒，嚴重污染環境，因而在對秸稈的再利用上，其漸漸作為飼料被重新利用，而將其作為微生物發酵的原料，可以改善飼料的品質。

除了秸稈，一些常見的農作物也用來成為微生物發酵的原料，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，有一部分專利申請涉及到對藥材的發酵，雖然藥材的價格較高，但考慮到藥材的藥用價值對牲畜帶來的影響，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，因而相關的申請量不大。而米糠的量一般也較少，因而申請量也不是很多。

其它類原料包括一些并不常用的原料，譬如淀粉、各種農業產品生產過程中的廢水、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酵的原料，經改善后作為飼料。

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酵的原料；廚余類原料指餐飲業產生的廚余廢物，這部分廢物經發酵后也可以做飼料，但受來源的限制，相關的申請較少。

1.6 菌種分析

對于微生物發酵，所用的菌種是整個工藝中較核心的部分。在這588 件申請中，所涉及到的菌種共計有23 種，而對于這些菌種的使用，除了極少數的申請涉及新的菌種及其應用外，絕大多數的專利申請都是使用了混合菌種，對這些菌種的使用情況作了統計，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八九十年代就開始研究，一直持續到現在。

2微生物發酵飼料的發展趨勢及展望

近年來微生物發酵技術在飼料、養殖行業迅速發展。飼料經益生菌發酵后含有多種營養物質，如酶、維生素、氨基酸、短肽、抑菌物質、免疫增強因子、促生長因子等，這些營養物質既能改善飼料適口性，提高采食量，又有益于養殖動物腸道健康，促進動物生長。

我國的發酵飼料行業始于糖化飼料、青貯飼料，興于上世紀90 年代的單細胞蛋白(酵母)飼料，隨著菌種選育技術發展，逐漸出現固體淺層、固體厚層通風等技術，國內企業和科研部門在發酵飼料生產技術方面做了大量工作，取得了一定成果，也出現了一系列生物發酵飼料相關產品，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酵飼料30%以上的普及率，我國普及率還不足2%。目前國內發酵飼料還僅限于發酵秸稈、豆粕、棉粕、啤酒糟等單一飼料原料，生產工藝仍以作坊式堆積、間歇批次、發酵袋等生產為主，尚未形成機械化、規模化生產。發酵飼料產品普遍存在混合不勻、發酵程度難掌握、易染菌霉變、質量不穩定、營養價值低、適口性差等工藝和產品品質方面的問題。原料多元化、產品規模化、產品品質穩定、營養價值高、適口性好將是發酵飼料行業發展的一大趨勢。

3結 論

近年來，我國微生物發酵飼料產業取得了一些成績，但該產業整體還處于發展初期，學術研究與產業化水平和發達國家相比仍有不少差距，發展不平衡，專利意識相對淡薄，相關專利的含金量和創新性都不夠，與產業的實際發展聯系不緊密，技術轉化價值有待提高。