利用生物技術(shù)開發(fā)飼料資源，擴(kuò)大蛋白質(zhì)飼料來源，提高粗飼料營養(yǎng)價(jià)值，是解決我國飼料資源不足，促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展的重要途徑。生物技術(shù)在開發(fā)飼料資源的作用主要發(fā)揮在飼料添加劑的研發(fā)和應(yīng)用上。
1 新型飼料蛋白——單細(xì)胞蛋白
    蛋白質(zhì)飼料的嚴(yán)重不足已成為世界性問題，通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白是解決這一問題的重要途徑。單細(xì)胞蛋白(singlecellprotein，SCP)是指利用各種基質(zhì)大規(guī)模培養(yǎng)細(xì)菌、酵母菌、微藻、光合細(xì)菌等而獲得的微生物蛋白，是現(xiàn)代飼料工業(yè)和食品工業(yè)中重要的蛋白來源。單細(xì)胞蛋白營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高(40%～80%)，還含有脂肪、碳水化合物、核酸、維生素、無機(jī)鹽以及動(dòng)物機(jī)體所必需的各種氨基酸，特別是植物飼料中缺乏的賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量較高，生物學(xué)價(jià)值大大優(yōu)于植物蛋白飼料。單細(xì)胞蛋白其最大特點(diǎn)是原料來源廣，微生物繁殖快，成本低，效益高。
    單細(xì)胞蛋白在動(dòng)物生產(chǎn)中起到了重要作用，能夠替代一部分蛋白質(zhì)原料(豆粕、魚粉等)解決飼料資源缺乏的問題，并能夠提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，減少環(huán)境污染。在斷奶仔豬日糧中添加酵母蛋白，可顯著增加日增重和采食量，提高仔豬生產(chǎn)性能和存活率，降低腹瀉率，增強(qiáng)免疫功能，降低飼料成本。
    母豬日糧中添加活性酵母，  可改善母豬體況，顯著增加窩產(chǎn)仔數(shù)和初生重，提高仔豬斷奶存活率和日增重，同時(shí)改善母豬胃內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)，顯著提高雙歧桿菌和厭氧菌數(shù)量。在生長豬日糧中添加酵母培養(yǎng)物0.15%，日增重提高11%(P<0.05)，飼料報(bào)酬增加，腸道內(nèi)乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)增加，小腸絨毛高度增加，粗纖維表觀消化率提高了9%(P<0.05)，總能表觀消化率也有增高趨勢。
    單細(xì)胞蛋白飼料是新型綠色蛋白質(zhì)飼料資源，充分利用工農(nóng)業(yè)下腳料進(jìn)行生產(chǎn)，不僅可以得到價(jià)格低廉、營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白飼料以緩解蛋白質(zhì)資源的緊缺，而且還可以減輕和消除工農(nóng)業(yè)廢棄物造成的環(huán)境污染問題。因此，開發(fā)利用單細(xì)胞蛋白飼料具有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)雙重效益，具有廣闊的發(fā)展前景。
2 飼用酶制劑
    酶制劑是一種具有酶特性的高效生物活性物質(zhì)，是畜禽生理機(jī)能的激活劑，對畜禽營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和轉(zhuǎn)化有強(qiáng)烈的促進(jìn)作用。隨著酶工程技術(shù)的發(fā)展，酶的種類已發(fā)現(xiàn)有5000余種，用作飼料添加劑的酶類就有20多種，主要包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、果膠酶、糖化酶、纖維素酶、植酸酶等多種酶系。其中，豬日糧中常用的酶制劑有植酸酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶。
    飼用酶制劑主要有兩方面的作用：
一是營養(yǎng)功能，主要是通過提高飼料原料中營養(yǎng)成分的釋放率和消化率。
    由于畜禽自身不能分泌破壞植物細(xì)胞壁的酶(如纖維素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶等)。因此，只能通過外添加的方式幫助動(dòng)物消化、利用這些非淀粉多糖，以釋放更多的養(yǎng)分供動(dòng)物消化利用。酶制劑還可以降低不同來源、不同批次間、原料間營養(yǎng)價(jià)值的變異，尤其是降低能量價(jià)值的變異，從而提高飼料配方營養(yǎng)價(jià)值的穩(wěn)定性。二是健康作用，主要是通過破壞飼料原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分、改善畜禽腸道消化吸收的理化環(huán)境來優(yōu)化腸道的微生態(tài)環(huán)境。腸道中的微生物與食糜存在互作關(guān)系，通過改善畜禽對養(yǎng)分的消化吸收，使腸道后段食糜養(yǎng)分供應(yīng)的數(shù)量與質(zhì)量發(fā)生變化，可以改變腸道微生態(tài)環(huán)境的平衡。腸道的優(yōu)化不僅可以降低動(dòng)物的維持需要，還可提高腸道的健康水平以及對疾病的抵抗力。
    酶制劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中更多應(yīng)用于仔豬階段，可以補(bǔ)充仔豬內(nèi)源酶分泌量不足，提高對淀粉、蛋白質(zhì)等飼料的消化和促進(jìn)消化道發(fā)育，使腸壁吸收功能明顯增強(qiáng)。越來越多的證據(jù)表明，無論是麥類-豆粕型日糧還是玉米-豆粕型日糧，都可通過酶來改善其營養(yǎng)價(jià)值。趙博偉等(2006)在30kg體重育肥豬玉米-豆粕型日糧添加復(fù)合酶制劑，結(jié)果日增重提高9.1%(P<0.01)。在20～60日齡仔豬日糧中添加0.2%復(fù)合酶制劑，對斷奶仔豬營養(yǎng)吸收能力的試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合酶能提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率，其中DM、CP和EE均達(dá)到顯著水平(P<0.05)；血漿葡萄糖含量也隨著酶活性的提高而增加(P<0.01)。
3 微生態(tài)制劑
    微生態(tài)制劑(microbiolecological agents)是指在微生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下，將從動(dòng)物體內(nèi)分離得到的有益微生物通過特殊工藝制成的只含活菌或者包含菌體及其代謝產(chǎn)物的活菌制劑，能改善動(dòng)物胃腸道微生物生態(tài)平衡，有益于動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能發(fā)揮的一類微生物添加劑。微生態(tài)制劑以其獨(dú)特的作用機(jī)理和無毒、無殘留、無抗藥性、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛關(guān)注。
    飼用微生態(tài)制劑能維持動(dòng)物腸道的菌群平衡、提高動(dòng)物生產(chǎn)性能、減少腸道病原微生物和凈化畜舍環(huán)境的積極作用。目前微生態(tài)制劑的微生物(益生菌)種類很多。概括起來主要有：乳酸桿菌、芽孢桿菌、酵母和霉菌。1989年，美國公布了44種飼用安全微生物菌種，我國2008年1126號(hào)公告中規(guī)定16種飼料微生物添加劑分別是：地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)*、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum)*、糞腸球菌(Straptoccus  faecium)、屎腸球菌(Enterococcus lactis)、乳酸腸球菌(Lactobacillus acidophilus，)、嗜酸性乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、乳酸乳桿菌(Lactobacillus lactis)*、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilacticii)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)*、產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis)、釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)。(“*”為已獲得進(jìn)口登記證的飼料添加劑，進(jìn)口或在中國境內(nèi)生產(chǎn)帶“”的飼料添加劑時(shí)，農(nóng)業(yè)部需要對其安全性、有效性和穩(wěn)定性進(jìn)行技術(shù)評(píng)審)。
    用于養(yǎng)豬的菌種主要有兩類：一類是乳酸菌，可以將單糖特別是乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，從而降低腸道pH值，抑制大腸桿菌等病原菌;另一類是芽孢桿菌屬，可以在不利環(huán)境中形成芽孢，將自己保護(hù)起來，環(huán)境適宜時(shí)復(fù)活率高，進(jìn)入腸道后的主要作用是將淀粉轉(zhuǎn)化為單糖，單糖再由其他菌轉(zhuǎn)化為乳酸，從而間接降低腸道pH值，抑制病原菌。
    初生仔豬消化道內(nèi)的菌群數(shù)量相對較少，接種益生菌能在腸道起到“先入為主”的作用，從而抑制有害菌的入侵和繁殖。仔豬斷奶后，飼料中主要成分是由乳糖變?yōu)榈矸�，仔豬容易發(fā)生腹瀉，補(bǔ)充芽孢桿菌，可提高仔豬日增重和飼料報(bào)酬。對于母豬，畜牧人才網(wǎng)羅德軍等(2000)在母豬生產(chǎn)前21d和產(chǎn)后8-21d的日糧中添加益生素。試驗(yàn)組比對照組產(chǎn)仔數(shù)高出5%，仔豬初生重提高11.9%，哺乳期發(fā)病頭數(shù)降低30%，日增重提高7%，病死率降低4%。Taras等(2005)將懷孕母豬隨機(jī)分成2組，飼喂相同的基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中添加蠟狀芽胞桿菌。結(jié)果表明:試驗(yàn)組產(chǎn)仔率高于對照組，35日齡體增重高于對照組，且腹瀉率比對照組降低了21%。母豬飼喂益生菌后，可使后腸養(yǎng)分發(fā)酵功能增多，有助于養(yǎng)分利用和提高產(chǎn)奶量，因而提高仔豬日增重和斷奶體重。然而母豬能否將活菌傳遞給仔豬，目前尚未證實(shí)。趙正興(2006)在育肥豬日糧中添加10%、20%的微生態(tài)制劑發(fā)酵飼料，試驗(yàn)組比對照組日增重提高14.38%和24.04%。
    微生態(tài)制劑的開發(fā)和應(yīng)用對畜牧業(yè)的發(fā)展起到了積極的作用，且潛力很大。作為一類綠色環(huán)保產(chǎn)品，微生態(tài)制劑的應(yīng)用符合當(dāng)前的低碳養(yǎng)殖新模式，它的產(chǎn)生和發(fā)展達(dá)到了當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)保雙贏，為飼料和畜禽養(yǎng)殖業(yè)提供了一條高效、無害、無污染的新選擇。