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仲恺科技创新典型人物系列报道之十六 舒绪刚:用绿色饲料添加剂为养殖业保驾护航

时间:2016-10-24 来源: 浏览:

为迎接学校90周年校庆,讲好仲恺最美故事、宣传仲恺最美事迹、传播仲恺最美形象、彰显仲恺最美力量,党委宣传部拟推出“寻找仲恺最美人物”系列报道。近期精心策划开展了“仲恺科技创新典型人物系列报道专题”活动。活动目的是:内宣造氛围鼓干劲,外宣秀实力塑形象。

本辑系列报道通过人物深度采访,采取图像插播、成果展示等形式,每周推出一期,让您走进仲恺这些科技“牛人”,感受他们科技创新背后的正能量。

舒绪刚:用绿色饲料添加剂为养殖业保驾护航

舒绪刚博士,副教授。中国科学院亚热带农业生态研究所客座研究员,广东省饲用矿物元素络合物工程技术研究开发中心主任,广州市花都区创新创业领军人才。主持省级科技计划项目5项,广州市产学研重大专项1项,参与国家基金项目2项,第一作者发表科技论文12篇,SCI收录3篇,申请发明专利10项,获得授权发明专利7项,出版专著1部。2015年主持完成的“饲用矿物元素络合物的研究与应用”获得广东省科学技术二等奖。

专注环保饲料添加剂 获省科技二等奖

我国自上世纪80年代以来,养殖业总产值连续20多年以年平均9%以上的速度增长,畜牧业产值达1.5万亿元,占农业总产值的比重平均超过了30%;与之相匹配的我国饲料工业也取得了长足的发展。2014年全国工业饲料总产量预计为1.84亿吨,占世界的1/8,广东是饲料大省,饲料产量继续保持快速增长势头,饲料工业是广东省主导产业之一。工业饲料产量、质量稳中有升。2014年,广东饲料产量为2423万吨,占了全国总量的12%和15%,从2003年到目前已经有12年,广东饲料产量稳居全国第一。

矿物元素是动物维持生命和生产产品必不可少的营养素之一,在动物饲料中含量虽少,但它们直接或间接地参与机体几乎所有生理和生化过程,与动物生长和健康密切相关。因此,集约化畜禽养殖业所用的饲料中普遍大量使用高铜、高锌添加剂及砷制剂等易导致严重环境公害的各种添加剂。通常矿物元素添加剂多以无机形态添加到饲料中,无机矿物元素的生物学效价低,只能吸收30%左右,大量的矿物元素随畜禽粪便排入到环境中,既浪费了资源,又造成环境中矿物元素过量,破坏土壤和微生态结构,污染水源,进而影响农作物产量和品质,而且直接影响到动物健康和畜产品的食品安全。不仅使动物产品的品质和风味大大降低,而且还造成动物性产品中有毒物质、药物与重金属元素的残留,环境中微生物抗药性的增强,大量有毒有害物质进入土壤、水体和大气中造成污染,动物健康状况严重恶化等。

早在2002年,刚刚硕士毕业的舒绪刚就注意到这个问题,他想,如果有一种更环保更容易吸收的添加剂,那无论是对动物还是对环境都是“善莫大焉”——因为既提高了添加剂的利用率、保证了动物的重要金属营养,又能够保护环境。于是,舒绪刚开始致力于这种绿色环保的添加剂,他希望能够做到精准而又营养。

经过多年的认真研究和多次试验,舒绪刚发现,微量元素氨基酸螯合物在消化道内可以溶解,而且可以防止矿物元素被吸附在有碍元素吸收的不溶胶体上,有效地提高微量元素的生物利用率,低剂量高效地满足动物对微量元素的营养需求,这不仅节约了生产性资源,对农业生态环境的保护也有重要的作用。舒绪刚将这一发现进行深入的研究,2012年,他主持申报的《谷氨酸对猪肠道粘膜精氨酸合成的影响及其调控机制研究》获国家自然科学基金委资助(编号:31101730,合作单位排名第一)。2013年,他主持申报的《功能性饲料添加剂—精氨酸生素及其络合物的开发》成为中科院广东省战略合作项目(编号:2013B091500095),获资金50万资助。在这些项目中,舒绪刚带领团队一起,研究了产品螯合率的检测方法,解决了行业对产品螯合率的检测需求,改变了饲料行业使用这些添加产品的无序状态,在同行中广泛应用,促进了行业有序发展,研究成果得到了社会的认可和好评。

但舒绪刚并不满足于此。“饲料在生产过程中,要经过高温等一系列生产过程,饲料里的营养成分不可避免的会损失。再加上使用饲料还需要一段时间,发生催化氧化,里头的损失就更多了。有机矿在一定程度上可以降低催化氧化,提高了饲料品质,”舒绪刚说道,“另外,有机矿还能改善肉质。比如食用有机矿添加剂的猪,皮肤会红润一些,毛发光滑一些。这些细节变化是能够被观察到的。”舒绪刚在科研中不放过任何细节,一直进行着积累,功夫不负有心人,2015年,他主持完成的“饲用矿物元素络合物的研究与应用”获得广东省科学技术二等奖。目前,舒绪刚主持的广州市产学研协同创新重大专项项目“新型饲料添加剂-N-氨基甲酰-L-谷氨酸及其微量元素络合物的研发”,正在进行中,预计2017年完成该研究。

三年制定4项国家标准 饲料规模化生产全国推广

没有健全的国家标准,行业产品将良莠不齐,消费者亦没有参考标准。饲用矿物元素络合物的产品市场上一度好坏参半,由此武汉饲料所提出建立相关国家标准规范市场。从2012年到2015年这前后三年多的时间里,舒绪刚共参与了四项饲料添加剂质量指标国家标准的制定。舒绪刚说道:“之前饲料添加剂这类产品一直没有国家标准,质量指标的建立使饲料添加剂这类产品得质量更加有保障。”

建立饲用矿物元素络合物的产品质量标准,研究制定络合物的质检与鉴别的确实有效方法,规范饲用络合物的生产、销售和使用,以利于矿物元素络合物这一新产品的广泛应用。改变了饲料行业使用这些添加产品的无序状态,在同行中广泛应用,促进了行业有序发展。

有机矿物质的使用是少量的,一吨饲料里有机矿添加才几克。这一领域极容易被忽略,但相比较而言的市场却是巨大的。建立高纯度结晶形有机微量元素规模化生产线,成了亟待解决的难题。“生产线的流程和建设逐渐完善,产量大大提高,使之从之前一个月产量十吨到现在一个月产量几百吨。”舒绪刚说道。据悉,含有有机微量元素添加剂的饲料已在全国22个省市区500多家家企业推广应用,包括了畜禽水产三大类饲料市场企业,生产各类饲料159.66万吨,饲养生猪1319多万头,累计新增产值171.61亿元,新增利润6.20亿元,同时减少向环境排放15万t氮、5万t磷,及其它矿物质元素锌、铜、锰和铁等1000多t,累计产生社会效益20.84亿元,取得了明显的生态环境效益。

持续学习 不断前进

专业领域的研究,往往需要“一专多才”。研发矿物元素络合物产品需要运用到动物营养与精细化工两个领域的知识,但是,同时掌握这两方面知识的人才少之又少。舒绪刚本人是学习化工专业出身,对动物营养方面的知识了解不够深入。

舒绪刚坦言:“在饲料中微量元素是相当少的,这是个小领域,研究人员并不多,很多人认为它没什么发展前景,都跑去热门的领域。虽然我们是化学化工的研究,但涉及面很广,像动物营养学,不是我们熟悉的领域,研究过程中又需要用到相关知识,只能靠自学。我们也考虑与其他学院如动科院进行横向合作。” 采访中舒绪刚透露一直利用闲暇时间进行自学,积累营养学方面的知识。目前,他在南昌大学食品学院博士后流动站进行进一步的研究。

在实验室做出配方后,需要在动物身上检验效果。“有时候会让学生到养猪场观察,不过,他们没待两天全都跑回来,说受不了那里的环境,”舒绪刚笑着说道,“我们一般也会委托养猪场的老板替我们记录一些指标。比如饲料的剩余量,猪的重量等。这里肯定会出现一些误差,毕竟他们不是学专业出生。而且我们实验室做出的饲料质量上是没办法和市场上饲料相比,人家是专门搞这个的。所以,实验结果有时候很难判断。”

另外,在新产品的审批上也有很大的阻碍。新产品审批过程非常复杂,首先要对新产品的应用效果评价、安全性评价、稳定性评价等一系列评价送到专门的研究机构去做,之后再由农业部组织专家评审。舒绪刚说道:“一个新的饲料添加剂要通过审批实际上是非常困难的,国家对这方面非常慎重。之前一年中一项审批都没有通过。这几年还好一些,但是涉及重金属元素如砷、硒等的添加剂审批更困难有些材料甚至好几年也评不下来。但是,我想既然我们选择这个行业,就是有它的困难那也是要坚持走下去,所以只有持续学习,不断前进。”

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