1. 产品研发背景
近年来，我国奶牛饲养头数保持持续快速增长（见表1-1），并逐年增长：2012年奶牛存栏数1440万头，比2010年增长180万头。
目前国内奶牛头数年增长幅度是10%，而奶制品的销量增长却高达30%。在未来3-5年内，中国奶业将出现前所未有的奶源短缺局面。但更重要的是，奶牛业在快速发展中还存在单产水平低、原奶质量参差不齐、细菌总数超标、体细胞数过高、乳脂肪和乳蛋白达不到标准，奶牛饲料生产技术与奶牛饲料产量与我国快速发展的奶牛业不相适应等问题[1]。我国奶牛平均单产奶量仅为4100kg/年，乳蛋白率在2.95%～3.0%之间；而世界奶牛平均单产则达到了
5 500kg/年，乳蛋白率在3.2%～4.0%之间；丹麦、法国、日本奶牛平均单产超过6 500kg/年；美国奶牛平均单产最高达到了8879kg/年；以色列奶牛平均单产最高达到了10 000kg/年，乳蛋白率在3.20%～3.55%之间（见表1-2）。与发达国家相比，我国奶牛不仅产量低，新技术利用率和科技贡献率均存在很大的差距。
我们实验室自主开发的奶牛泌乳调节剂是将一种或几种益生菌发酵液应用于奶牛饲料中，作为奶牛饲料的一种益生菌添加剂，其产品活菌数达10亿/g以上，能极大的提高饲料转化效率，能直接提高奶牛泌乳产量，改善奶品质。
2. 奶牛泌乳调节剂自身的优势和劣势
奶牛泌乳调节剂的研发主要是提高牛奶的泌乳品质和泌乳产量，在现在的技术发展中，微生物发酵饲料作为奶牛泌乳调节剂是最好的选择，但是其本身也存在着一些问题。
2.1. 在生物技术领域的产品优势
有报道表明利用纳豆芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母混菌的发酵可以有效的降解菜籽饼粕中的有害物质[2]。益生菌发酵饲料技术是最新形成的饲料技术，它具有许多优点：
①补充有益菌，调节奶牛的微生态平衡：建立一个正常且平衡良好的肠道微生物区系对抵御病原性微生物感染具有重要意义。有益菌通过竞争性抑制作用阻止有害微生物在肠粘膜附着与繁殖，因此对那些菌群形成迟缓或有障碍的幼小动物服用微生物饲料有重要意义[3]。
②营养素的提供：益生菌在生长繁殖过程中能够产生很高的VB1、VB2、VB6、VC和各种氨基酸，尤其是赖氨酸、蛋氨酸含量明显增加，为动物肠道提供维生素营养和蛋白质；能够降低动物肠道的pH值；能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收；芽孢杆菌在生长繁殖过程中还能够产生植酸酶，促进动物对植酸磷的利用和对脂肪的消化吸收[4]。
③提高机体的免疫功能：益生菌和肠道原籍菌群本身具有较强的抗感染作用。如双歧杆菌能通过细胞上的磷酸与肠粘膜上皮细胞特异性结合，从而占据肠粘膜表面，形成与肠上皮细胞相连接的细菌生物膜，阻止各种致病菌、条件致病菌的定植、入侵。
④改善环境卫生：某些菌属例如嗜胺菌可利用消化道内游离的氨、胺及吲哚等有害物质，使肠内粪便和血中氨下降，排除的氨也减少。如芽孢杆菌在生长繁殖过程中产生的酶类，可将吲哚类氧化成无毒、无害的物质，从而降低氨气、硫化氢的浓度和臭味，减少环境污染[5]。
⑤提高动物生产性能：经益生菌发酵后饲料有特别的香味，适口性好，可刺激食欲，提高采食量，同时由益生菌产生的蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶，可以帮助动物消化吸收，转化利用率较高，可以提高动物的生产性能。芦春莲等在奶牛精料中添加酵母培养物，试验期内产奶量、乳脂率显著增加（P<0.05），乳蛋白率、乳糖率也有一定的增加[6]。刘凯等的试验中泌乳期试验牛产奶比对照组平均高2 110kg（P<0.05），差异显著。
2.2. 在生物技术领域的产品劣势
微生物发酵饲料虽然取得了很大进步，但也存在一些问题：
①菌种保存问题：微生物在培养、干燥、分装、保存过程和加工中的高温、机械、制粒等过程都有可能减少微生物的活性。很多发酵饲料，生产者都建议尽快用完。
②产品标准问题：由于微生物发酵产生众多的代谢物质，对于其中有效成分研究缺乏，对微生物发酵饲料的品质难以鉴定，阻碍了其进一步发展。因此，建立完善的行业检测标准和检测方法十分必要[7]。
③营养素结构改变：发酵过程中，微生物生长代谢、繁殖都需要消耗能量。因此，饲料在发酵后，能量必将减少。所以，生产者应考虑传统日粮结构配方应该如何改变。很多生产厂家都忽略了这个问题，致使发酵料的能量不足，增加了饲料的料重比，使养殖成本增加[8]。
④微生物研究不足，发酵饲料效果不稳定：目前我国对发酵微生物的研究还不是很系统，由于菌种组合、筛选、培育的方向和方法的不同，生产水平、动物种类以及饲料加工、储存、饲喂条件等因素的差异，微生物发酵饲料的应用效果差异较大，难以获得稳定、一致的效果。
⑤微生物发酵饲料使用的安全性问题：微生物正常微生物区系平衡打破后，有益菌微生物在特定情况下有可能变为病原微生物，如乳酸杆菌引起的临床感染。微生物转基因过程中的某些不确定因素导致目的基因不能实现定向转移，从而带来了负面影响。因此，微生物发酵饲料使用应充分考虑到动物安全，使用者安全，消费者安全和环境安全这几方面因素。
3. 奶牛泌乳调节剂发展的“威胁”和机遇
3.1. 行业准入的“威胁”
①养殖户的信任度：对于养殖户来说，奶牛泌乳调节剂是一个未知的事物，如果不能带给奶牛养殖户一定的经济效益，他们不会盲目尝试新的事物。
②可替代性：可用于喂养奶牛的蛋白饲料来源有很多，除了发酵蛋白饲料外，还有豆粕、棉粕、菜籽粕、花生仁饼粕、葵花饼粕、亚麻饼粕、玉米蛋*粉白**等玉米深加工副产品等。
③行业竞争：在现有市场上，已经有一些公司在进行这类饲料的研发和销售，已经占领了一定的市场份额，与部分奶牛养殖户已经形成了一定的销售关系。
④同时，市场上的奶牛泌乳调节剂的生产还存在诸多问题：
硬、软件较差，无检测、监控条件：大多数饲料厂规模一般较小，大多没有专业化验检测设备和专业技术人员，发酵菌种、发酵过程都没有检测手段，纯粹凭气味判定产品质量，产品性能、稳定性等难以得到保证[9]。
管理、卫生条件差：凡从事微生物发酵工作的人都知道“消毒、灭菌”工作是发酵成败的关建环节之一。然而，许多发酵浓缩饲料厂的管理、卫生条件极差[10]。
生料发酵、营养水平低：现在的饲料厂几乎是生料发酵，他们认为，只要是发酵了就能脱毒、就能提高饲料利用率和改善饲料适口性，这说明对“发酵”的基础知识了解不足[11]。这种发酵饲料，与豆粕、鱼粉浓缩料相比存在严重的氨基酸不平衡，导致其报酬低于豆粕、鱼粉型浓缩饲料。
菌种来源复杂：饲料厂经济实力差，不愿花钱到正规单位购买菌种和生产技术，而是到一些个人手上去买，也不请专业人员进行技术指导，产品质量不能满足养殖场要求。
乱用标签误导用户：一些饲料厂在包装袋上大肆宣扬“生物饲料”、“每克含活菌数多少亿个”等等，借助《动物微生态学》的理论，盲目夸大宣传其功效，其市场生命力值得深思。
3.2. 行业准入的机会
①优质蛋白饲料不足
2008 年，我国饲料总产量达到1.37 亿吨，同比增长10.6%，饲料总产量位居世界第二。2007-2011 年中国饲料产量及增速如图3-1。而反刍动物饲料的研制和生产在我国饲料工业体系中一直是薄弱环节，根据《饲料工业“十五”计划和2015年远景目标规划》，到2015年，我国反刍动物产品社会需求量会达到4674万吨，工业饲料需求量会达到1 209万吨。2003年，我国反刍动物饲料总产量334万吨，据此估算，2004～2015年，我国反刍动物饲料生产将要求以年均增幅11%的速度增长。
图3-1 2007-2011 年中国饲料产量及增速 单位：亿吨
②奶业发展受到重视
奶牛业养殖是我国畜牧业发展的重点，我国畜牧业生产长期以来以肉蛋为主，并快速发展。目前肉类蛋类的总产量已居世界第一位。肉类的人均占有量达到53.65kg ，超出世界平均水平15kg；蛋类人均占有量20.17kg，已经达到发达国家水平。唯有奶类与发达国家和周边国家还存在相当大的差距。一个农业现代化国家，奶业产值的比重为40%左右，占农林牧副渔总产值的比重应在20%以上。而目前，我国的奶业产值占畜牧业总产值的和农林牧副渔总产值的比重分别为10%和3%，与发达国家差距较大[12]。
③奶牛泌乳调节剂的应用效果
有研究表明，对断奶利木赞犊牛饲喂不同添加剂量的益生素，通过对生长性能的测定，得出中剂量（2.0g/kg）添加组效果最好，能够显著提高断奶犊牛的生长性能，并降低犊牛腹泻率[13]。有报道称[14]，在饲料中添加益生素，可明显提高奶牛产奶量。在日粮中每天添加100 g 益生素，每头奶牛每天多增加8.16 元纯利，经济效益显著。在奶牛日粮中添加复合益生素制剂，能够提高产奶量，并能有效提高乳成分中的干物质、乳脂肪和乳蛋白率，并且能够有效降低体细胞数[15]。解洪业（2007）在奶牛精料中添加饲喂益生菌制剂150mL /d• 头，60 d 内头均产奶量比对照组提高37. 8 kg，增加经济效益49.32元。综上所述，在奶牛饲料中添加奶牛泌乳调节剂，可以降低犊牛腹泻率，提高犊牛的生长性能。同时，可以改善牛瘤胃环境、提高微生物对瘤胃内氨的利用和促进微生物蛋白质的合成，并能提高牛的产奶量、提高乳品质。
④产品市场和人才
由于上述三种原因奶牛泌乳调节剂的产品市场会有很大发展前景，研究开发微生物发酵饲料作为泌乳调节剂的人才目前也比较稀缺，对于未来，该产品的产品市场和人才需求潜力无限。
4. 产品研发的发展前景
研究开发微生物发酵饲料作为泌乳调节剂的方向主要有以下几个方面：首先，向高效、专一制备方向发展。再次，开发利用其他优势菌群，除了目前使用的部分生理性细菌作为微生物发酵饲料的生产菌种外，尚有许多优势土著菌群没有得到开发利用，其与动物的生理代谢紧密相关。最后，向工程菌领域发展，运用基因工程技术构建更易于生产、保存、定植、繁殖或具有特殊功能的工程菌制剂，是生物技术领域的研究热点之一[ 16 ]。
泌乳调节剂生产菌株的稳定性一直是一大难题，以休眠体形式代替活菌形式投入到饲料中饲喂动物是值得探讨的问题；改善泌乳调节剂的耐热、耐酸等抗外界不良环境特性，采用各种生物技术开发出更多的微生物发酵饲料品种，是值得深入研究的问题。微生物发酵饲料作为泌乳调节剂正以其独特的功能影响着日益发展的畜牧业，随着微生态学研究的进一步深入，以及人们绿色、安全和环保意识的不断增强，微生物发酵饲料作为泌乳调节剂的应用前景会更加广阔。