在我國飼料工業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)爆發(fā)式增長及抗生素使用的受限背景下，酶制劑因能有效提高飼料利用率、節(jié)約飼料原料資源且無副作用，是解決行業(yè)面臨的資源不足、環(huán)境污染、食品安全等問題的環(huán)保型綠色飼料添加劑之一，廣受飼料業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)青睞。

面向這一應用廣泛的技術(shù)需求，云南省生物質(zhì)能與環(huán)境生物技術(shù)重點實驗室主任黃遵錫領(lǐng)銜科研團隊，深耕飼用酶制劑和微生態(tài)制劑近20年，創(chuàng)建飼用酶和飼用微生態(tài)制劑研發(fā)技術(shù)體系，根據(jù)不同養(yǎng)殖需求定制開發(fā)出59個飼料添加劑和發(fā)酵飼料新產(chǎn)品，達成無抗綠色養(yǎng)殖，推動飼料及畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展，獲得了云南省2023年科技進步獎一等獎。

項目研究主要創(chuàng)新點及之間關(guān)系

59個新產(chǎn)品與市場“無縫連接”

“我們的領(lǐng)軍產(chǎn)品——凝結(jié)芽孢桿菌系列在全國市場的占有率已達到50%以上。”黃遵錫引以為傲地介紹團隊研制的一款國內(nèi)外首創(chuàng)新產(chǎn)品，凝結(jié)芽孢桿菌是和昆明三正生物科技（集團）有限公司合作開發(fā)，推動并實現(xiàn)凝結(jié)芽孢桿菌納入飼料添加劑目錄，并獲得了國內(nèi)第一個飼用凝結(jié)芽孢桿菌生產(chǎn)許可證。

飼用酶制劑主要通過有效調(diào)節(jié)動物腸道中的微生態(tài)平衡，改善動物生產(chǎn)性能，提高飼料的利用率，有效降低氮磷排泄。如何根據(jù)動物不同的生長階段選擇合適的添加方式是技術(shù)瓶頸，市場也亟需這種針對性強、精準匹配的新產(chǎn)品。

瞄準同一種類畜禽在不同發(fā)育階段的腸道特點以及不同種畜禽的腸道特點，黃遵錫帶領(lǐng)團隊，進行定制化技術(shù)研發(fā)，功夫不負有心人，59個飼料添加劑和發(fā)酵飼料新產(chǎn)品面世，并且一推出就被市場快速接受。“這些新產(chǎn)品近兩年已廣泛應用于多家飼料、養(yǎng)殖企業(yè)，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益約11.8億元，間接經(jīng)濟效益約51.2億元。”黃遵錫介紹。

目前，產(chǎn)品累計被輻射或使用在約1848萬噸飼料中，可以達到完全替代飼料中的抗生素。同時團隊創(chuàng)制了配套應用技術(shù)體系，獲得81項授權(quán)專利，制定47項標準，培養(yǎng)技術(shù)帶頭人等60余人，推動建設了10余個科研平臺，以主題報告、技術(shù)交流、現(xiàn)場培訓等方式大力進行應用推廣。參與合作研發(fā)的昆明愛科特生物科技有限公司等被認定為云南省高新技術(shù)企業(yè)、專精特新企業(yè)。據(jù)近兩年統(tǒng)計，減少抗生素使用約1386噸、減少氮磷排放量約1.3萬噸，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益雙豐收。

黃遵錫分析飼用酶制劑實驗樣本 

技術(shù)體系構(gòu)建破解行業(yè)困局

飼用酶制劑是一種具有催化活性的蛋白類物質(zhì)，飼料中添加飼用酶制劑可以提高飼料養(yǎng)分的消化吸收率，提高配合飼料的質(zhì)量穩(wěn)定性，還能減少養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的污染，其應用效果已得到行業(yè)公認。而微生態(tài)制劑能夠維持動物腸道等與外界相通腔道的菌群平衡，產(chǎn)生有益的代謝產(chǎn)物及抗菌物質(zhì)，可以替代抗生素應用在畜禽養(yǎng)殖中。

“但在2000年以前，我國酶制劑、微生態(tài)產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)很落后。”黃遵錫說。由于我國人口眾多，耕地有限，加之畜禽養(yǎng)殖業(yè)不斷擴大，加劇了飼料原料的生產(chǎn)和供應壓力。同時，大規(guī)模的集約養(yǎng)殖中產(chǎn)生的糞便等，也對土壤、水體、大氣等環(huán)境造成污染。

2004年起，黃遵錫領(lǐng)銜云南師范大學與云南農(nóng)業(yè)大學、昆明愛科特生物科技有限公司、昆明三正生物科技（集團）有限公司、天邦食品股份有限公司、寧洱牧豐飼料有限公司組成研究團隊，致力于解決飼料和畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨的共性問題，破解行業(yè)困局。

聚焦工業(yè)菌株改造、智能化發(fā)酵技術(shù)、產(chǎn)品應用等，研發(fā)團隊創(chuàng)新飼用酶的研發(fā)與應用技術(shù)體系，建立了超高效表達體系，構(gòu)建了性能提升技術(shù)體系和應用技術(shù)體系，突破蛋白表達技術(shù)瓶頸，達到國際先進的發(fā)酵水平；打破傳統(tǒng)工業(yè)用酶制劑的性能極限，研制的脂肪酶等耐熱性能達到國際先進水平；在開發(fā)了近10多種單酶制劑基礎(chǔ)上，根據(jù)不同需求組合成不同配方，創(chuàng)制12種復合酶應用方案，提高了飼料轉(zhuǎn)化率。

在飼用抗生素替代新產(chǎn)品開發(fā)與應用方面，解決了6種微生態(tài)制劑的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及菌株的緩釋和“打靶”定點釋放技術(shù)，創(chuàng)制14種替抗復合制劑新產(chǎn)品，并建立飼喂理論體系和無抗養(yǎng)殖新模式。此外，還創(chuàng)建了飼料原料體外定向預處理技術(shù)體系及應用方案，解決豆粕抗原降解和非常規(guī)飼料原料定向酶解應用問題。

團隊創(chuàng)制的一系列技術(shù)及成果，不僅彰顯了我國在飼料酶制劑和微生態(tài)制品領(lǐng)域的研發(fā)實力和技術(shù)水平，也為推動行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的支持。

資源庫挖掘和應用“酶”力無限

得益于云南優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境和豐富的自然資源，團隊基于宏基因組技術(shù)、植食性野生動物胃腸道和火山口、熱泉、鹽礦等特殊生境，創(chuàng)新飼用酶基因和微生態(tài)菌株獲取方法，建立云南典型野生動物胃腸道等特殊生境中酶基因和微生物資源庫，獲得約30余萬條酶基因資源和6000株功能微生物，實現(xiàn)了近5000條酶基因體外功能驗證，獨有的數(shù)據(jù)資源為今后飼用酶制劑和微生態(tài)制劑的快速篩選和開發(fā)奠定堅實基礎(chǔ)。

隨著酶制劑定制生產(chǎn)越來越被廣大企業(yè)所接受，市場需求持續(xù)增加，項目應用推廣中，累計實現(xiàn)新增就業(yè)人數(shù)1235人，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)幫扶12704戶，為企業(yè)和養(yǎng)殖農(nóng)戶提供技術(shù)培訓500余次，在鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接中做出了科技人員應有的貢獻。

基于云南多樣性的生物資源和科技賦能，這座資源寶庫將“酶”力無限。