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一、饲料添加剂科技水平比较
目前，世界各地区饲料添加剂产量分布北美约34.8%，西欧约21.3%，东欧、俄罗斯约13.5%，亚洲11.4%，中美洲11.1%，日本6.1%。世界各国饲料添加剂总量中营养性添加剂占55%～60%，兽药占30%～35%，生物制品占10%～15%。美国饲料添加剂年消费量650万t，欧共体560万t。2008年中国添加剂预混料约500万t,产值约300-400亿元。
饲料成本占养殖业成本三分之二，饲料核心技术是添加剂技术，生物技术是添加剂技术核心之一。因此，研制能促进动物生产性能、安全无害的新添加剂一直是畜牧业和饲料业的优先课题。近年中国饲料添加剂产业发生质的变化，主流产品基本实现了国产化，由进口国成为出口国;添加剂主流发展趋势由一系列生物技术新产品所组成，包括抗生素替代品、饲料酶制剂、微生态制剂、植物提取物、发酵饲料、转基因饲用作物等。
二、生物饲料添加剂产品的国内外技术研发情况
1、国外生物饲料添加剂技术研发情况
(1)饲料用氨基酸研发主流趋势
上世纪60年代后期氨基酸开始用于饲料添加剂。目前用于饲料添加剂的有赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸7种氨基酸。其中以赖氨酸和蛋氨酸为主，占饲料用氨基酸90%以上;其次是苏氨酸和色氨酸。赖氨酸是世界氨基酸产业中仅次于谷氨酸的第二大氨基酸、是饲料工业中的第一大氨基酸。随着饲养业技术水平的提高以及大豆面积增长有限以及动物性蛋白饲料禁用，赖氨酸消费将保持5—8%的年均增速。赖氨酸依靠微生物发酵方法生产，上世纪世界赖氨酸生产技术和产量由国外大企业垄断，如美国ADM、日本Ajinomoto(味之素)、日本KyowaHakko(协和发酵工业珠式会社)等公司。蛋氨酸依靠化学方法生产，主要集中在法国Rhone-Poulenc、德国Degussa和美国Novus等公司，约占世界产量90%。苏氨酸生产技术和市场基本被德国Degussa公司和日本Ajinomoto公司所控制。
目前全球赖氨酸总产能50万t/年，国际赖氨酸消费量40余万t/年，产能略显过剩。其中，中国和美国是世界上赖氨酸的消费大国，年消费量在28和11万t以上。近年美国赖氨酸消费保持年均增速约15%，西欧赖氨酸年消费量近8万t、年增速5%以上。东南亚地区是近些年赖氨酸年消费量6万t，增速强劲。国际赖氨酸生产大户有：中国大成、日本味之素和美国ADM公司，产能分别为30、24和12万t/年。由于需求的持续增长，国际大公司都在扩建或建设新的生产装置，如德国Degussa新建了一套年产7.5万t的生产装置;日本拥有先进的赖氨酸生产技术，在世界各地建有多家赖氨酸合资生产企业，在全球赖氨酸市场举足轻重。由于海外比日本本土生产成本低30—40%，因此海外工厂不断扩大。世界蛋氨酸总产能将达到110万t/a左右，但产量不会超过70万t，世界蛋氨酸市场将明显供过于求。
目前，这些世界氨基酸生产巨头在应用基因重组技术生产氨基酸研发工作方面走在世界前列，如日本三井化学公司采用工程菌生产L-色氨酸和苏氨酸;日本味之素公司利用基因重组技术生产L-苏氨酸等新产品;日本的协和发酵采用基因重组技术开发药物中间体-羧基脯氨酸;美国ADM公司利用基因重组工程菌生产的苏氨酸、色氨酸已进入日本市场。
(2)饲料酶制剂技术研发情况
20世纪40年代，微生物α-淀粉酶的液体深层发酵技术实现了工业化生产以来，酶制剂产业已形成一个富有活力的高技术产业。1975年Kemin公司首先推出了世界上第一个商品饲用酶制剂。30年来国外开发的饲用酶制剂至少10多种，如植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、β-葡聚糖酶等，欧洲95%以上饲料都添加酶制剂。2003年世界工业酶制剂总产值21亿美元，其中诺维信酶产品占44%为9.24亿美元，诺维信饲料酶制剂产品产值占该公司总酶制剂产品产值11%为1.03亿美元，占全球饲料酶制剂产值2.27亿美元的45%，1995年在天津设立的酶生产车间和在北京设立的研究院代表了世界最高的酶生产技术和研发水平。饲料酶市场发展趋势和前景吸引了许多研究机构和公司涉足饲料酶领域，其他从事饲料酶研究和生产的公司还有美国Genecor公司(4200万美元)、德国BASF公司(936万美元)、瑞士Roche公司、瑞士Novartis公司、美国DuPont公司等，各自都以自己的核心竞争力而占据世界酶领域一席之地。尽管饲料酶制剂开发应用只29年历史，但现已成为世界工业酶产业和饲料添加剂产业中增长最快的部分。统计资料显示，近5年饲用酶市场产值年增长率11%，预计到2010年饲料用酶的世界市场产值将达到8亿美元。
目前世界酶制剂年产值25亿美元，世界饲料酶制剂产值占10%为2.5亿美元。推算目前世界70%配合饲料(4.2亿t)添加0.2%酶制剂计算所需饲料酶的潜在总量为84万t，产值8亿美元，尚有5.5亿美元的增长空间。未来10年(2009-2019)按翻倍后的12亿t配合饲料中70%添加0.2%酶制剂和7,500元/t计，预期世界饲料酶潜在年总需求量168万t，产值15.75亿美元。目前世界酶制剂总产值中饲料酶占10%，其它工业用酶增长相对稳定，饲料酶7年来年增长率均在10%以上，是同期世界酶制剂产业分支中发展最快最大的贡献者。有理由给予饲料酶前途良好预期。
(3)微生态制剂技术研发情况
微生态制剂是主要的饲料抗生素替代品之一。但是由于产品的复杂性和研究难度目前在研究和产业化方面都不令人满意，远没有发挥应有的作用。
微生态制剂自70年代首次在饲料中添加使用后，世界各国对各种微生态制剂的研发十分活跃。目前，欧美及日本等国家已将其列入饲料添加剂范畴，涌现了众多益生素/菌生产厂家和公司，品种繁多。法国已有50多种微生态制剂，美国饲料益生素销售额已超过3000万美元，日本每年使用微生态添加剂已达1000t以上，价值超过400万美元。以益生素/菌为主的功能性食品已形成新产业。据报道1996年世界各国低聚糖产量约8.5万t，主要在日本和欧洲国家，其次是北美、韩国和中国。日本在寡糖研发及应用方面居世界前列，日本20世纪70年代开始寡糖研发，80年代初批量生产异麦芽寡糖及果寡糖，到90年代开发出70余种功能性寡糖，数百个产品，产值近3亿美元。90年代以来，日本功能性低聚糖年消费量逐渐增加，从1993年2万多t，增加至1999年的3万多t，其中消费量最大品种是低聚异麦芽糖1.1万t，20世纪80年代中后期，日本首先将功能性寡糖开发为饲料添加剂。到90年代中期，日本寡糖全国产量1/3被添加到饲料中，价值约1亿美元。欧洲功能性低聚糖应用较日本略晚，目前欧洲市场主要功能性低聚糖商品有低聚半乳糖和低聚果糖，还有菊粉来源的果聚糖混合物广泛应用于食品和饲料，其聚合度2～60,其他来源低聚果糖聚合度为3～8。法国Leroux公司(1998)年产菊粉以相关产品总计2万t，现有专门协调生产和研发的欧洲菊粉协会和国际果聚糖学会。
2、国内生物饲料技术研发现状
(1)饲用氨基酸
我国饲用氨基酸工业技术水平和生产规模与饲料工业的发展同步，近20年来从无到有发展很快，上世纪世界赖氨酸生产技术和产量由国外大企业垄断，我国的赖氨酸主要依赖从美、日、韩进口，到2005年我国赖氨酸产量占世界的60%多，出口60多个国家。近年，随着我国赖氨酸产能的迅速扩大，进口量逐年减少，出口不断增加。2006年我国赖氨酸及其盐和酯的进口量为2.48万t，出口量则增至14.30万t，从2005年起我国已成为赖氨酸的净出口国。
我国饲用蛋氨酸基本靠进口。近年国产蛋氨酸发展也很快。色氨酸和苏氨酸开始少量应用，几乎全部进口。
(2)饲用酶制剂
目前我国登记注册生产饲料用酶制剂的厂家过百家，为了从饲料应用领域分一杯羹，很多其他专业酶制剂企业纷纷通过二次技术开发迅速进入了门槛不高的饲料酶领域;开辟进入中国市场的国外公司有10多家，2007/08年全国饲料用酶制剂总产量约3万t，国内外产品在中国市场表面上势均力敌，宏观上国产品具有价格优势，外资企业产品具有质量优势。国内具有自主知识产权的饲料酶研制源头创新成果不断增加，近10年来中国农业科学院饲料研究所在转基因饲料酶研制方面、近年浙江大学和若干新兴公司在饲料酶应用研发方面取得了各具特色的成就。尤其是中国农业科学院饲料研究所作为国产转基因植酸酶的第一技术源头、北京挑战生物公司作为国产植酸酶成功产业化和占领中国半壁市场并走向欧美的龙头企业，堪称行业高技术研发和产业化的典范，为中国饲料酶和整个酶制剂产业的跨越式发展积累了十分宝贵的经验，对整个行业发展都具有借鉴意义;此外，南京农业大学韩正康与加国Manitoba大学Marquardt先生(1996)合作主持的《家禽及猪营养中的酶制剂》课题和中国农业科学院饲料研究所霍启光先生(2002)主持的《动物磷营养与磷源》课题中对四大饲料酶类---淀粉酶、非消化多糖酶、蛋白酶、植酸酶的动物营养效果研究作为中国饲料酶应用技术的开创性奠基工作，迄今依然为我国动物营养学界的代表水平。与世界一流公司的研发和产业化比较，关于饲料酶走向国际前沿致力于源头创新和取得自主知识产权成果的潜力巨大、前景良好。
国产饲料酶生产应用总体技术水平落后，生产远未形成适度规模。目前我国所有工业酶制剂总产35万t，产值7亿多元，饲用酶制剂产量近3万t占我国酶制剂产品总产量8.0%，约占中国饲料添加剂总产量10%。饲用酶制剂产值约占我国酶制剂总产值30%，占世界饲料酶总产值11%，占中国饲料添加剂总产值4%，这与世界酶产业和饲料酶产业发展趋势基本一致。
目前研发技术是产酶微生物基因工程技术和传统育种技术并存，部分酶种达到与国际水平。毫无疑问，现代生物技术是饲用酶研究主流技术，提高产量降低成本、改进酶应用中关于质与量两方面的限制因子既是传统难题也是饲用酶今后主攻方向。
(3)饲用微生态制剂
微生物添加剂亦称益生菌(Probiotic)和微生态制剂等，主要包括酵母菌、芽孢杆菌、乳酸菌、光合细菌。到目前为止，开发应用的饲用微生物的品种很多，但出于对菌种安全性的考虑，参考欧盟标准和医药法规，我国《饲料添加剂品种目录(2006)》准予使用的有16种。
我国对饲用微生物研究始于80年代，目前国内产品以芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌为主。以芽孢村菌为主的复合微生态制剂效果好、应用多。据统计，目前年我国微生物添加剂的产量约1万t左右，与需求相差约10倍，远远跟不上饲料工业发展的需要。2001年我国寡糖总产量1.84万t，产值约6.42亿元。饲料行业寡糖产品以异麦芽寡糖、果寡糖为主;研究技术主要是依靠特定酶分解植物性多糖原料或转移合成中间底物获得目标产品，普遍存在目标产物检测难、寡糖生产关键酶产酶水平低、后续分离技术不过关、应用配套研究不深不全、产品质量和应用效果不稳定。得益于功能性食品产业最近10多年的发展，微生态产品研发方法、技术、成果，甚至产品可直接移植到饲料产业，该领域的很多方面，畜牧业生产实践已走在了理论研究和专业法规的前面，监督管理工作相对滞后。
最后需要指出的是在致力于替代传统饲料抗生素的努力中，不可以指望依靠以上单一产品能够毕其功于一役，往往需要多种产品或措施的交替或配合使用，同时还需要饲养措施甚至产业政策和专业法规的积极配合、跟进与倾斜支持，这或许是生物饲料添加剂发挥作用、回避饲料抗生素弊端的实事求是的解决方案。
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