单细胞微生物蛋白未来缺口更大！新饲料证书申请正在推进产业化指日可待
原标题：单细胞微生物蛋白未来缺口更大！新饲料证书申请正在推进，产业化指日可待
荚膜甲基球菌蛋白具有极高的营养价值，独特的功能性，不与人争粮、不与粮争地等优势，但目前还处于新饲料证书的申请阶段，尚未应用在实际生产中！
荚膜甲基球菌蛋白是以荚膜甲基球菌为发酵菌种，以甲烷气体为碳源，氨为氮源，再补充其他矿物质元素，通过有氧发酵、离心、高温灭活、干燥等工艺制得的单细胞微生物蛋白，是一种可持续的绿色蛋白源。
此篇论文距今发布已一年有余，荚膜甲基球菌蛋白是否在实际生产中得以应用？这期间，任鸣春研究员团队在此基础上又做了哪些研究？接下来有何试验计划？带着这样一些问题，水产前沿找到任鸣春研究员对此进行了交流。
任鸣春，中国水产科学研究院淡水渔业研究中心水产病害与饲料研究室研究员，南京农业大学博士生导师、广东海洋大学和上海海洋大学硕士生导师，中国水产学会水产动物营养与饲料专业委员会委员，全国动物营养指导委员会水产动物营养分会秘书。主要是做水产动物营养与饲料研究，主持国家重点研发计划（课题）、国家自然科学基金面上项目、青年基金等国家级、省部级课题10余项，公开发表论文100余篇（第一/通讯作者SCI论文76篇）；获授权发明专利10余项、实用新型12项；参编著作3部；软件著作权2项；研究成果获神农中华农业科技奖二等奖、水科院科学技术进步一等奖等6项奖项。入选江苏省“333高层次人才教育培训工程”第三层次培养对象、中国水产科学研究院“中青年拔尖人才”和“领军人才”、“颐和论坛青年创新奖”等。兼任Aquaculture等多个国际主流刊编委。
任鸣春：我本硕博（本科、硕士、博士）均就读于中国海洋大学。在硕博期间师从麦康森院士，期间也曾前往美国University of Idaho（爱达荷大学）留学，师从Hardy教授进一步学习深造，求学至今我一直从事水生动物营养与饲料研究。
我们国家水产养殖历史是非常悠久的，但是水产配合饲料却从八十年代才开始起步，相对较晚。在科技推动下，我国水产饲料工业经过40多年发展，完成了从无到有，从弱到强，从跟跑、并跑到领跑的蜕变，成为全世界饲料生产第一大国。我记得2006年参加与水产饲料营养相关的国际会议时，欧美国家的专家相对更具有发言权。但近年来在产业政策正确引导、科研经费的全力支持以及产业的巨大需求推动下，我国水产动物营养研究与水产饲料工业快速地发展，中国学者研究的广度和深度都有了质的飞跃，参加国际会议人数与日俱增，在大多数研究方向都已达到了国际领先水平。当前的成就离不开我国水产动物领域的科学技术创新和科技推动，离不开以李爱杰、麦康森等为代表的科学家们的耕耘和付出。
至今，我仍然记得我的师爷李爱杰先生，八十多岁还经常到实验室与麦康森院士讨论学术问题，关心产业的发展，麦康森院士也将李爱杰先生的理想与信念传承给我们。这些科学家们敬业、拼搏、传承的精神深深影响着我！
任鸣春：作为国家特色淡水鱼产业技术体系淡水鲈营养需求与饲料岗位科学家，我们团队围绕加州鲈饲料产业需求开展了系列研究。
首先，针对加州鲈营养需求数据库不健全的产业问题，团队构建了淡水鲈等淡水养殖鱼类饲料所必需的氨基酸、维生素、微量元素等精准需求数据库，阐释了必需氨基酸营养感知、代谢、免疫的分子调控机制。
其次，针对鱼粉等优质蛋白源依赖进口的卡脖子问题，开展单细胞微生物蛋白、微藻蛋白、植物性蛋白及动物性蛋白等替代鱼粉的研究。发现单细胞微生物蛋白在鱼粉替代中具有较大的应用潜力，如乙醇梭菌蛋白、荚膜甲基球菌蛋白等。团队也开展了植物蛋白源提质增效研究，利用酶解、发酵等技术，提高加州鲈对植物蛋白的利用率。
此外，我们还关注了加州鲈糖脂代谢障碍问题，开展加州鲈糖脂代谢机制、营养素对糖脂代谢调控作用的研究，与企业合作研发了藻类提取物、中草药、保肝利胆素、酸化剂等绿色功能性添加剂，构建了加州鲈肝脏健康调控技术，大大降低了脂肪肝发病率！
水产前沿：据悉，贵团队去年发表在鱼类和贝类免疫学上的论文被引录进ESI，该篇论文中提及的荚膜甲基球菌蛋白在实际生产中是不是已经应用？
任鸣春：目前荚膜甲基球菌蛋白还未在实际生产中应用，根本原因在于这个产品现在还不在饲料原料目录中。南京农业大学无锡渔业学院作为农业农村部饲料原料和添加剂有效评估机构，在2021年已完成荚膜甲基球菌蛋白有效性、安全性等相关评估。
据我所知，荚膜甲基球菌蛋白技术专利方正在向农业农村部申请该产品的新饲料证书，目前进展比较顺利！且该公司已在重庆建成年产能2万吨荚膜甲基球菌蛋白的商业化工厂，待产品获得新饲料证书的批复后，便能立刻投入规模化的实际应用。
任鸣春：首先，荚膜甲基球菌蛋白具备营养价值高、氨基酸平衡、消化吸收率高等高品质蛋白原料的特点。已有研究数据证明，荚膜甲基球菌蛋白在水产动物饲料中可以直接替代特殊的比例的高品质鱼粉，还可以直接替代白鱼粉，我们在加州鲈上开展的试验结果也验证了这一点。据目前已有文献，荚膜甲基球菌蛋白已经在十几种主要养殖品种如虾、肉食性鱼等进行了应用评估，均取得不错的效果，并且至今还未发现荚膜甲基球菌蛋白对水生动物的生长产生任何毒害作用。
其次，荚膜甲基球菌蛋白富含核苷酸、细菌细胞壁及水溶性蛋白等功能性成分，能大大的提升动物生长性能、抗氧化能力，缓解鱼类肠道炎症，提高膨化饲料加工性能及饲料颗粒质量等。
任鸣春：目前微生物蛋白大致上可以分为三类，分别是单细胞微生物蛋白、真菌蛋白和微藻蛋白。
单细胞微生物蛋白富含粗蛋白、必需氨基酸、磷脂、维生素及其他功能性化合物，除上述所提及的荚膜甲基球菌蛋白，还有已经成功进入农业农村部饲料目录的乙醇梭菌蛋白。与传统动植物蛋白相比：单细胞微生物蛋白对水资源、生产面积需求较小，对环境友好，不与人争粮，不与人争地，是一种绿色环保型蛋白源；生产效率高、生产的全部过程不受环境气候因素影响，可实现全年稳定生产；部分单细胞微生物蛋白还具有一些功能性成分如B族维生素、葡聚糖、磷脂、核苷酸、肽聚糖以及代谢产物等。
微藻蛋白包括扁藻、小球藻、微拟球藻和螺旋藻等，已被广泛用作水产饲料原料。本团队前期也开展了小球藻在加州鲈上的应用研究，研究之后发现小球藻可以成功替代部分鱼粉。此外，在调控加州鲈抗氧化能力、免疫能力、体色、肌肉品质等方面也具备极其重大的作用。
真菌蛋白分为酵母和丝状真菌两种，其中酵母在水产养殖中的应用研究更广泛。与传统的植物源饲料原料相比，酵母的蛋白质、氨基酸和微量元素含量较高，因此常被用作动物饲料的功能性添加剂。
任鸣春：首先，缺乏系统研究，作为一种新型蛋白质原料，无论是在不同水产动物、不同生长阶段及不同养殖模式下，单细胞微生物蛋白最佳使用量，还是其功能性的研究都不够明确、全面。
其次，目前行业对单细胞微生物蛋白的理解还仅局限于鱼粉替代或蛋白源，但其作为功能性原料的研究、科普等工作还需要加强，如此才能更好地发挥此类产品最大价值并进行应用。
从近几年国际国内已发表文献来看，作为一种新型蛋白质原料，单细胞微生物蛋白是水产动物上的一个研究热点，正受到全世界的关注和重视，这也是上述提及文章入选ESI的重要原因。
由于今年动物蛋白源出现爆发式增涨，单细胞微生物蛋白出现了供不应求的局面。目前用于人类和动物营养的微藻蛋白共约22000-25000吨，其中约30%用于饲料生产。我国单细胞微生物蛋白生产远远不足以满足饲料市场的需求。
我个人认为，未来微生物蛋白在水产饲料中的应用还将逐步扩大。同时，随市场规模的扩大和技术、生产效率的提高，单细胞微生物蛋白的价格也会出现一定回落。同时也希望生产企业能够尽快扩大产能，为整个行业提供更多的优质产品！
任鸣春：鱼粉替代是一个系统性问题，未来我们团队将从以下几个方面系统构建鱼粉替代解决方案：
1）从味觉出发，阐明非鱼粉饲料原料摄食调控机制，提高低鱼粉饲料的适口性和应用。
2）持续完善加州鲈等主要淡水养殖动物基本营养需求的数据库，形成营养素平衡应用技术。
3）加强鱼类代谢调控机制的研究，解析营养感知调控网络（如mTOR通路），提高非鱼粉蛋白源的利用能力；阐明加州鲈等主要淡水养殖动物的糖脂代谢主要特征，提高糖脂代谢的利用能力，实现蛋白节约效应。
此外，随着饲料原料的多元化以及“减抗替抗”政策的实施，功能性饲料添加剂需求会促进增加，而传统原料比例下降，非传统原料种类增加，配方会慢慢的复杂，营养性、功能性添加剂种类和比例会促进增加。所以我们团队将持续开展营养性、功能性添加剂在鱼粉替代中的作用研究，构建添加剂应用技术，最终希望开发出稳定、高效配合饲料，为养殖“保驾护航”，为老百姓提供优质水产品！
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