摘要：生物技術在生產飼料、燃料、食品、化工原料和藥制品等微生物產品方面已經顯現出巨大的潛能。本綜述主要介紹了生物技術在生產蛋白飼料方面的研究進展，其中包括菌種、原料、發酵工藝等方面的進展；文章還總結了前人對菌體蛋白的研究報道，提出了幾點存在的問題并做了前景展望。
關鍵詞：生物飼料；菌體蛋白； 固態發酵
生物技術在飼料方面的應用極其廣泛，目前開發的生物飼料[1]包括單細胞蛋白飼料、菌體蛋白飼料、發酵糖化飼料、秸稈微生物發酵飼料等；微生物添加劑包括酶制劑、真菌添加劑、抗生素添加劑、維生素添加劑、氨基酸類添加劑、多功能生物添加劑等。生物蛋白飼料[2]不僅蛋白質含量高，而且品質好，氨基酸種類齊全，同時還含有較多的維生素，礦物質及其它生物活性物質；同時具有生產周期短，不受時間限制，原料來源廣泛等特點。
1 生物蛋白飼料開發技術進展
1.1 菌種應用進展 生產單細胞蛋白和菌體蛋白，菌株是非常關鍵的，篩選菌株應遵循的原則：同化力強，能高效利用原料中的碳源和氮源；生長繁殖旺盛，適應性強；安全可靠，即無毒副作用和致病性；菌株性能穩定。目前作為這類產品的生產菌株主要有酵母、細菌、真菌和藻類等，常用的酵母菌中，啤酒酵母可利用葡萄糖、蔗糖為碳源，假絲酵母類主要利用其它多糖類；細菌有乳酸菌、腸道桿菌、腐敗菌等；霉菌中有毛霉、青霉、曲霉、白地霉等；藻類中有藍藻、綠藻，其中，螺旋藻最重要；真菌除霉菌外還有擔子菌等具有高的分解木質素能力。
菌種應用方向由單一菌株向多菌混合培養方向發展。混菌發酵主要是利用菌種之間協調互作關系，擴大對原料的適應性和防雜菌能力。在實踐中人們使用最多的是酵母菌和真菌同步糖化發酵法[3]，真菌類可產生纖維素酶，從而利用培養料中的纖維素，淀粉等生成糖，而酵母類則可利用糖進行生長代謝，這樣既減輕了產物抑制效應，又促進了酵母的生長，提高了發酵率。黃達明等（2003）采用霉菌和酵母菌混合培養，利用菌種的協同效應提高對底物的利用率，提高產品的蛋白質含量和營養功能；
1.2 原料開發進展 菌體蛋白之所以被人們關注的一個原因就在于它能變廢為寶，既提供了豐富的飼料資源，又減輕了環境污染。菌體蛋白生產所需原料是十分廣闊的，可以利用大部分的工農業廢棄物與下腳料，石油化工副產品等。在實驗研究中，除了基礎發酵物外，還需添加無機鹽營養液，提供氮、磷、鉀、硫等。目前主要集中開發的是產量高，利用率低的秸稈、糟渣類：周曉蘭等（2002）以大米渣為原料，分別用朊酵母、白地霉、啤酒酵母、進行發酵獲得蛋白質含量最高可達69％，平均為63％，比對照組提高46％；司翔宇等（2005）采用黑曲霉單因子實驗，獲得了蘋果渣發酵的適宜工藝條件，并獲得了真蛋白含量達14.09％的發酵產物；林琳等（2005）以秸稈、大米渣為原料，最終通過發酵獲得了比發酵前粗蛋白提高20％的產品；馬純艷等（2005）以熱帶假絲酵母為菌種，利用菌糠培養料中的營養物質生產菌體蛋白，結果表明粗蛋白含量由栽培平菇前的3.85％升為25.8％；潘天玲等（2004）用黑曲霉、綠色木霉、啤酒酵母、產朊假絲酵母混菌發酵豆渣，發酵產品中蛋白質達28.47％；吳曉英等（2004）用黑曲霉、產朊假絲酵母固態發酵醬渣，粗蛋白含量從17.28％提高到了25.79％，粗纖維從16.45％下降為13.68％，同時產品的氨基酸含量比原料提高了44.66％。
1.3 發酵工藝及其設備進展 發酵工藝分為液態發酵和固態發酵，在菌體蛋白生產中，人們研究較多的是固態發酵工藝，因為固態發酵具有高產、簡易、低投資、低能耗、高回收等優點。目前多數的研究主要集中于固態發酵工藝參數測定與優化，尤其是混菌固態發酵技術。趙建國等（2002）考察了酵母菌和賴氨酸菌混種固態發酵醬醋渣的方法對蛋白質的影響，研究表明此法是一種制備優質蛋白飼料的有效途徑，各氨基酸比例都高于FAO標準；李日強等（2003）以白酒糟為原料，進行單菌、混菌固態發酵實驗，結果證實多菌發酵體系最佳，發酵產品的粗蛋白含量比原料本身高65.3％，氨基酸種類齊全；王素平等（2004）用熱帶假絲酵母、糖化酵母固態發酵玉米渣，洗糖廢水，具體研究了菌種、培養基配比、接種量、發酵時間等對酵母蛋白的影響；趙建國等（2002）用熱帶假絲酵母固態發酵黃酒糟生產蛋白飼料，確立了培養基最佳配比，營養液添加量，初始水分等參數指標；富中菲（2002）專門研究了氮素在酵母固態發酵體系中的變化，并提出了關于計算蛋白質增量的見解。
關于固態發酵設備研究，近年來也取得了一些進展；理想的固態發酵[4]反應器應具備特征：設備建材性質穩定，安全防腐；設備封閉性能優良，能有效控制有害物質的出入；有效參數控制體系；保證基質內部均勻。現在研究的發酵設備有發酵機、發酵池、淺盤發酵器、傳送帶發酵器、轉鼓發酵器等，但各種類型均存在不足，尚不能滿足現代發酵技術向規模化、高效化，產品高品質的發展要求。隨著固態發酵過程數學模型的逐步建立和完善，發酵反應器也會進一步發展，最終實現固態發酵系統工藝參數控制的最優化。
2 菌體蛋白生產尚需解決的問題與前景展望
菌體蛋白的開發還處于起步階段，目前尚存在的需解決的問題如下為：（1）菌種與原料方面：應結合基因工程等先進技術，選育安全，高效的菌株并對其具體的生理特性形成系統理論，利用指導今后的實踐；目前對同菌種發酵不同原料效果研究和不同菌株對同種原料發酵效果研究實驗，缺乏系統化和對比性，各類實驗數據相差顯著。（2）在原料開發方面：面廣而不深入，對具體實踐還是缺乏可靠的指導。（3）菌體蛋白飼料產品質量檢測標準及其作為蛋白飼料后飼喂效果研究均有待明了。
總之，生物蛋白作為一個新型開發的飼料資源，無論從理論上還是實踐上均需要進一步發展和完善。隨著微生物，飼料學等眾多學科的交叉發展，菌體蛋白開發技術將會有所飛躍，菌體蛋白以其優質的高含量的蛋白和生物活性物質為優勢，對緩解我國飼料原料緊張局面，推動飼料工業和畜牧業的發展具有廣泛的前景。
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