第一篇:城市面源污染物遷移轉(zhuǎn)化研究現(xiàn)狀及展望
城市面源污染物遷移轉(zhuǎn)化研究現(xiàn)狀及展望
摘要:在點源污染逐步得到控制后,城市面源污染問題日益突出,已成為目前水環(huán)境污染控制的重點和難點。城市面源污染是指存降水條件下,雨水和徑流沖刷城市地面,使溶解的或固體污染物從非特定的地點匯人受納水體,引起的水體污染。在廣泛調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究成果的基礎(chǔ)上,對城市面源污染的成因和特點、研究歷程、面源污染物的遷移轉(zhuǎn)化機制、污染負荷模型以及面源污染的防控機制進行論述。
關(guān)鍵詞:城市面源污染;遷移轉(zhuǎn)化;研究進展
隨著城市化的迅速發(fā)展,城市化與城市建設(shè)極大地改變了城市原有地表環(huán)境,取而代之的是大量的建筑物和道路,導(dǎo)致城市地表硬化率急劇增加,不透水比例增大,使得雨天特別是暴雨天氣產(chǎn)生大量的徑流不能通過城地表滲透到土壤中或者是被植物截流,只能通過分流制或合流制系統(tǒng)把徑流排放到受納水體中,對受納水體的水質(zhì)造成明顯的破壞。在美國,面源污染已成為水環(huán)境污染的第一因素,60%的水污染起源于面源。
面源污染(Non-point Source Pollution),是指溶解的或固體污染物從非特定的地點,在降水和徑流沖刷作用下,通過徑流過程而匯入受納水體(如河流、湖泊、水庫、海灣等),引起的水體污染。城市面源污染是僅次于農(nóng)業(yè)面污染源的第二大面污染源,是指暴雨產(chǎn)生的徑流沖刷地面污染物(城區(qū)垃圾、工業(yè)垃圾、采礦灰塵、糞便、化肥、重金屬、大氣干濕沉降物,點源無組織排放散布在地面上的排放物、天然植物的殘余物等),通過地表徑流面帶入江河湖泊水庫等環(huán)節(jié)而產(chǎn)生的污染,它是相對于點源污染而言的一種環(huán)境污染類型,亦稱為城市非點源污染。不同于點源污染,城市面源污染表現(xiàn)出隨機性、差異性和滯后性等特點,這是因為其發(fā)生源。遷移途徑和污染物濃度等差別較大;城市面源污染物質(zhì)一部分直接沉積在地表,其他部分則飄散在空氣中或隨降塵或降雨進入路面或土壤表面。沉積于地表的、或通過降塵或降雨進入路面的污染物在降雨徑流過程中將最終進入地表水體,影響水體水質(zhì),進而直接或間接影響動植物和人類的生存與生活。
1.城市面源污染特征及影響因素
1.1 城市面源污染特征
韓冰在研究中指出城市面源污染的幾大特征:(1)城市地表徑流中污染物以SS為主,其濃度明顯大于城市污水的值;(2)重金屬及碳氫化合物的濃度在數(shù)量級上與未經(jīng)處理的城市污水基本相同;
(3)COD、BOD5、總大腸菌數(shù)、總氮和總磷濃度值都低于未經(jīng)處理的城市污水;
(4)不同使用功能地表的降雨徑流過程排污狀況中,商業(yè)區(qū)污染負荷最大;(5)城市地表徑流污染物中的金屬主要來自屋頂徑流;
(6)碳氫化合物和鉛主要是吸附在顆粒上,其他污染物浮動性較大,對于路面和綠地徑流,污染物大多數(shù)吸附在顆粒上,屋頂徑流中有一大部分的污染物,如Zn和Cd呈溶解狀態(tài);
(7)地表徑流污染物濃度變化范圍很大,不僅表現(xiàn)在不同地區(qū),而且即使在同一地區(qū)變化范圍仍然很大。這與不同地區(qū)的氣象條件及地表污染狀況等因素有關(guān)。
同時,城市面源污染在區(qū)域上也存在一些特點,總體概括如下:(1)北方城市屋面徑流污染物濃度高于南方城市;(2)南方城市道路徑流污染物濃度較高于北方城市;
(3)對于屋面徑流和路面徑流,特大城市的污染物程度均高于中等城市??偨Y(jié)而言就是,城市面源污染,北方污染程度高于南方。1.2 城市面源污染的影響因素
影響城市面源污染的因素很多,主要包括:降雨強度、降雨量、降雨歷時、城市土地利用類型(如居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、城市道路等)、大氣污染狀況、地表清掃狀況等。降雨強度決定著淋洗地表污染物的能量的大??;降雨量決定著稀釋污染物的水量,降雨歷時既決定著污染物被沖刷的時間也決定著降雨期間的污染物向地表輸送的時間;城市土地利用類型決定著污染物的性質(zhì)及累積速率;大氣污染狀況決定著降雨初期雨水中污染物含量;城市地表清掃的頻率及效果影響著晴天時在地表累積的污染物數(shù)量。
2.數(shù)值模擬和遙感技術(shù)在城市面源污染預(yù)測的應(yīng)用
數(shù)值模擬是研究地下水環(huán)境最有效的方法之一,現(xiàn)已開發(fā)出Visual MODFLOW、GMS等專用于地下水模擬的系統(tǒng),在國內(nèi)外得到廣泛認可和應(yīng)用。但是,如何降低模型的不確定性成為數(shù)值模擬面臨的主要挑戰(zhàn)。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,利用數(shù)學(xué)方法來解決面源污染問題成為越來越值得研究的重點。以氮負荷為例:地表的面源氮負荷污染地下水需要經(jīng)過2個過程——首先經(jīng)降雨淋洗進入包氣帶,在這一過程中會發(fā)生氮的礦化、固定化、硝化、反硝化、被植物吸收等作用,引起實際進入到地下水中的氮負荷的變化;穿過包氣帶,氮素垂向遷移進入飽和帶,經(jīng)過對流、擴散并發(fā)生一系列反應(yīng)后,此時的氮負荷才是污染地下水的真實值。因此,對地表氮負荷污染地下水的數(shù)值模擬可以分為兩個部分來考慮,非飽和帶中垂向遷移模型和地下水污染遷移模型。
從20世紀70年代人們開始對面源模型進行研究以來,已經(jīng)開發(fā)了很多模型可以用來模擬城市面源污染。具有代表性的模型有:由美國普度大學(xué)農(nóng)業(yè)工程系Beasley和Hug.gins于1981年提出的基于降水事件的分布式參數(shù)模型AN—SWERS;由Hanson等于1981年提出一個允許用水動力學(xué)和沉積化學(xué)共同作用來模擬路面和土壤污染物徑流過程的物理分布型綜合模型HSPF;由美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究署(USDA—ARS)和土壤保護署于1986聯(lián)合開發(fā)的基于降水事件的分布式參數(shù)模型AGNPS;由丹麥水工試驗所(Danish Hydraulic Institute)1982年開發(fā)的MIKESHE;由Williams等和Arnold等開發(fā)提供的物理分布模型SWRRB/SWAT等等。
在現(xiàn)有的面源模型中,涉及到污染物在包氣帶中遷移轉(zhuǎn)化的模擬建模的理論基礎(chǔ)都是由達西定律和連續(xù)方程導(dǎo)出的土壤水分子運動基本方程以及污染物運動的水動力彌散方程,從而建立數(shù)學(xué)模型進行模擬和預(yù)測。常用的模型有GLEAMS、HYDRUS-1D等,均可以在包氣帶中得到較好的模擬效果。飽和帶中氮的模擬是通過建立地下水動力學(xué)方程,并在實驗室測定模型需要的參數(shù),對地下水的水質(zhì)水量等進行模擬。數(shù)值模擬法以其有效性、靈活性和相對廉價性逐漸成為地下水研究領(lǐng)域的一種不可或缺的重要方法,并受到越來越多的重視和廣泛的應(yīng)用。目前較常使用的是Visual MOD—FLOW、GMS、FEFLOW等模型,在一些地區(qū)已經(jīng)有了較成功的模擬范例。其中,GMS不僅可以模擬地下水中污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化過程,還可以將包氣帶中污染物的垂向遷移考慮進來,共同模擬。
RS可適時獲取對地觀測的空間信息,GIS具有強大的空間數(shù)據(jù)管理、分析和制它們可以廣泛應(yīng)用于具有空間特征的城市面源污染研究。RS和GIS在面源污染研究中的應(yīng)用本質(zhì)上是RS及GIS與面源模型的結(jié)合問題。將GIS與專業(yè)模型有機結(jié)合,通過空間分析和統(tǒng)計為環(huán)境模型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與參數(shù),進行水質(zhì)評價與預(yù)測,以輔助水污染控制規(guī)劃決策。
GIS能存貯、處理、顯示大量與非點源污染有關(guān)的數(shù)據(jù)資料,RS技術(shù)是一種測定溶質(zhì)傳輸模型所需要的物理、化學(xué)、生物特性及其它數(shù)據(jù)資料最經(jīng)濟有效的方法。非點源污染模型將這些方法有機地結(jié)合來模擬非點源污染物的時間與空間變化。蔣勇軍等以云南省瀘西縣小江典型巖溶城市流域為研究單元,利用1982年和2004年的地下水質(zhì)數(shù)據(jù)及1982年的航片和2004年的TM影像,在GIS支持下,研究其20年來的地下水質(zhì)的時空變化及原因。
將地下水模型和GIS技術(shù)結(jié)合可以有效的模擬水流和水體中面源污染物的變化。王明新等針對于面源污染機理模型在實際運用中的限制,將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入地下水非點源污染格局的模擬和預(yù)報中,建立了基于GIS的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用以模擬分析農(nóng)區(qū)淺層地下水NO3-N含量及其空間分布特征。毫無疑問,RS與GIS正推動溶質(zhì)資料搜集、傳輸模擬、空間數(shù)據(jù)庫三者有機結(jié)合,以評價地下水面污染問題。然而值得注意的是,利用GIS模擬的結(jié)果也不能完全取代田間試驗和調(diào)查。
3.總結(jié)
我國年降雨量達6.2萬億m3,但在城市,傳統(tǒng)的雨水排放方式既使得大量的雨水資源白白流失,同時也造成了水環(huán)境的污染。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,不透水面積比例不斷增加,雨水資源流失量還將不斷增大,如果能將流失的雨水進行有效的收集處理和利用,將會成為解決城市水資源短缺的重要措施之一。如果合理地利用雨水滲濾回灌,可涵養(yǎng)地下水源,增加土壤中的含水量,防止地面沉降,調(diào)節(jié)城市氣候,減少城市熱島效應(yīng),改善城市生態(tài)環(huán)境。因此,解決好城市面源污染控制問題,特別是源頭控制問題,對城市社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重大意義,也是為城市建設(shè)規(guī)劃與城市面源污染控制的有機結(jié)合提供新的思路和理念。
第二篇:國內(nèi)外生物制藥研究現(xiàn)狀及展望
國內(nèi)外生物制藥研究現(xiàn)狀及展望
摘要:生物制藥技術(shù)作為一種高新技術(shù),首先通過分析其主要藥物和藥物趨勢,緊接著了解它的市場和發(fā)展問題,以及技術(shù)研究對策和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。
Summary:Biopharmaceutical manufacturing technologies as a high-tech, first by analyzing the major drugs and drug trends, followed by the market and understand its development, and research strategies and industry status.關(guān)鍵字: 主要藥物 市場概況 發(fā)展面臨問題 技術(shù)研究對策 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展 Keyword:Major drug,Market,Problems facing the development,Research measures,Industry status and development
生物制藥技術(shù)作為一種高新技術(shù),是以基因工程為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物工程,即利用現(xiàn)代生物技術(shù)對DNA進行切割、連接、改造,生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥技術(shù)難以獲得的生物藥品。
三十多年來,生物制藥技術(shù)的飛速發(fā)展為醫(yī)療業(yè)、制藥業(yè)的發(fā)展開辟了廣闊的前景,極大地改善了人們的生活。因此,世界各國都把生物制藥確定為21世紀科技發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)。
一.生物制藥的主要藥物
就目前來看, 生物制藥主要表現(xiàn)在以下幾個方向: 1.腫瘤
在全世界腫瘤死亡率居首位, 美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬, 死于腫瘤者達54.7 萬。用于腫瘤的治療費用1020 億美元。腫瘤是多機制的復(fù)雜疾病, 目前仍用早年在期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后lO年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應(yīng)用基因工程抗體抑制腫瘤, 應(yīng)用導(dǎo)向IL一2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤, 應(yīng)用基因治療法治療腫瘤(如應(yīng)用C 一干擾素基因治療骨髓瘤)?;|(zhì)金屬蛋白酶抑制劑frNMPs)可抑制腫瘤血管生長, 阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑, 已有3 種化合物進入臨床試驗。
2、神經(jīng)退化性疾病
老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術(shù)藥物治療,胰島素生長因子rh IGF)l已進入ó 期臨床。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎, 肌萎縮硬化癥, 均已進入ó 期臨床。美國每年有中風患者60 萬, 死于中風的人數(shù)達l5 萬。中風癥的有效防治藥物不多。尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用, 現(xiàn)已進入ó 期臨床。Gen en tech的溶栓活性酶:(activase重組tPX)用于中風患者治療, 可以消除癥狀30%。3.自身免疫性疾病
許多炎癥由自身免疫缺陷引起, 如哮喘、風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關(guān)節(jié)炎患者多于4OOO萬, 每年醫(yī)療費達上千億美元, 一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如G enen tech 公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E 用于治療哮喘, 已進入ò 期臨床;Cetor s公司研制一種TNF-A 抗體用于治療風濕性關(guān)節(jié)炎有效率達80%。Ch iton公司的B-干擾素用于治療多發(fā)性硬化病。還有的公司在應(yīng)用基因療法治療糖尿病, 如將胰島素基因?qū)嘶颊叩钠つw細胞, 再將細胞注人人體, 使工程細胞產(chǎn)生全程胰島素供應(yīng)。二.目前生物制藥藥物的趨勢
1.哺乳動物細胞表達的生物技術(shù)藥物所占比重越來越大
生物制藥的發(fā)展初期都是表達一些分子量較小、結(jié)構(gòu)簡單的蛋白質(zhì), 如胰島素、干擾素或集落刺激因子, 氨基酸殘基都在以下, 一般只有對二硫鍵甚至沒有二硫鍵, 因此采用大腸桿菌表達系統(tǒng)既經(jīng)濟又簡便。但是, 生物制藥的發(fā)展趨勢是從細胞因子等激動劑為主的產(chǎn)品, 轉(zhuǎn)變?yōu)橐赞卓棺饔脼橹鞯男律锛夹g(shù)藥物, 如天然拮抗劑、中和作用的單抗如、拮抗劑受體一融合蛋白, 一一蛋白水解酶抑制劑、抑制與 細胞融合的等。越來越多的分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的功能性蛋白得到開發(fā), 如抗體。2.治療性抗體發(fā)展迅猛
由于抗體分子與靶標抗原具有高度特異的親和力, 抗體類藥物在治療過程中表現(xiàn)出專一性強、療效好、毒副作用小等特點, 成為各大制藥公司研究開發(fā)的熱點領(lǐng)域。年批準了第一個治療性鼠源單抗川竹用于防止腎移植的超急性排斥。但是, 隨后抗體藥物的開發(fā)卻陷人低潮, 在將近年的時間內(nèi), 都沒有批準治療性抗體藥物。主要原因是在這段時間內(nèi), 許多用于臨床治療試驗的單抗均源自小鼠細胞, 這些鼠源單抗在臨床試驗中療效很不理想, 存在以下缺點半壽期很短, 只有一小時, 遠小于完整人源抗體的半壽期天, 在人體中易被清除。人體免疫細胞受體結(jié)合鼠舀的段的能力很差, 不能有效引發(fā)抗體依賴性介導(dǎo)的細胞毒效應(yīng)和補體依賴性細胞毒效應(yīng), 即不能發(fā)揮抗體的生物學(xué)功能。反復(fù)使用鼠源單抗會產(chǎn)生人抗鼠抗體認, 反應(yīng)可以有效快速地破壞這種鼠源單抗, 并且反應(yīng)可能會引發(fā)嚴重的過敏反應(yīng)。3.分子大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)的生產(chǎn)
許多遺傳性疾病如血友病、溶酶體貯積病、肺囊性纖維化等都是難于治愈危及生命的疾病, 其病因都是基因突變等導(dǎo)致體內(nèi)缺乏某種生理活動代謝過程所需要的酶。這些酶都是分子量大、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的蛋白質(zhì), 在基因工程時代到來之前, 有的只能通過從人體血液或組織中提取才能獲得, 不僅來技術(shù)可以制備人源抗體, 這些技術(shù)又為治療性抗體藥物的研發(fā)提供了新技術(shù)方法。么刃年勺批準的用于類風濕關(guān)節(jié)炎治療的單抗, 就是使用噬菌體顯示技術(shù)構(gòu)建的人源抗體, 標志著治療性抗體的研究與開發(fā)又上了一個新臺階。這些藥物在治療腫瘤、類風濕關(guān)節(jié)炎、抗器官移植排斥、防治病毒感染、抗血小板凝聚等方面表現(xiàn)出非常理想的療效。
三、生物制藥市場概況
1、國際生物技術(shù)藥品市場發(fā)展迅猛。
2000年全球醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)市場預(yù)計共3000~3250億美元,其中生物制藥市場240~260億美元,占全球醫(yī)藥市場的8%,而市場占有率仍以EPO促紅細胞生成素(erythropoi—etine)為最大,占全球整個生物技術(shù)市場28%;其次為胰島素(insulin)占18%;干擾素(interferon)及集落刺激因子各占15%,人生長激素占11%;纖維蛋白溶酸原活化劑占4%,其它藥品類占9%。
在發(fā)達國家,醫(yī)藥工業(yè)已成為蓬勃發(fā)展的龐大產(chǎn)業(yè),而隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)愈來愈成為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中的焦點。目前全世界約有3600多家生物技術(shù)公司。有人預(yù)測到2025年美國生物技術(shù)市場的貿(mào)易額將達到25200億美元,歐洲國家在5年內(nèi)也將達到3360億美元,日本到2010年將達到2080億美元。
2、我國生物醫(yī)藥的發(fā)展也是令人矚目的。
政府在生物技術(shù)的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中給予了優(yōu)惠和扶持;國內(nèi)各大企業(yè)為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)投入了大量資金;我國金融界也積極參與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,許多有實力的公司進行了生物技術(shù)開發(fā),并且從金融市場融資從事生物技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化。
據(jù)有關(guān)專家介紹,目前,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)總體水平在國際上處于中等偏上水平,我國現(xiàn)有200多個單位在從事生物技術(shù)研究,有140多家生物技術(shù)公司正在從事生物醫(yī)藥制品的開發(fā),預(yù)計2000年全國生物制藥年產(chǎn)值將達72億元。四.我國生物制藥產(chǎn)業(yè)
在國際生物醫(yī)藥發(fā)展形勢的推動下,政策強調(diào)“必須抓住世界生物科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的機遇,將生物產(chǎn)業(yè)培育成為我國高技術(shù)領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)?!?生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟中,生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值所占比例達到70%以上,政策同時強調(diào)把對生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的支持放在首位。
在這種形勢下,很多地方也先后成立了生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園,出臺了許多扶持生物醫(yī)藥的優(yōu)惠政策。各大型醫(yī)藥企業(yè)行及業(yè)外資本,也紛紛積極介入生物醫(yī)藥行業(yè)。生物醫(yī)藥已經(jīng)成為投資熱點。我國生物制藥產(chǎn)業(yè)與世界相比,差距仍很大,處于實力較弱、發(fā)展較快的產(chǎn)業(yè)化初期。該時期的特點是:1)生物技術(shù)藥物發(fā)展速度和利潤增長速度都高于化藥和中藥;2)與后兩者相比,生物技術(shù)藥物藥在中國市場內(nèi),仍具有較高的技術(shù)壁壘,競爭壓力相對較小,因此,生物技術(shù)藥物具有高附加值及高收益等市場優(yōu)勢。2009年,我國生物藥物已突破400億人民幣,同比增長26.2%,遠遠高于化藥和中藥。
五.我國生物制藥發(fā)展面臨問題
1,關(guān)稅下調(diào)給國產(chǎn)生物藥品帶來了巨大的壓力
入世使外藥進入中國的門檻進一步降低, 進口藥品在我國醫(yī)藥市場所占份額大幅攀升, 洋藥的大量涌入勢必嚴重沖擊年輕的中國生物制藥產(chǎn)業(yè)。根據(jù)世貿(mào)組織的要求, 在今后的10 年內(nèi), 我國制劑藥品進口的關(guān)稅將從20% 減到6.5%, 而目前我國的生物制藥企業(yè)無論從規(guī)模、效益等方面都無法與國外大公司抗衡, 人世將使得國內(nèi)的生物制藥企業(yè)失去靠關(guān)稅政策保護下的競爭力。2,外資企業(yè)蠶食國內(nèi)醫(yī)藥市場的速度進一步加劇獨資辦廠、合資控股等多種方式進軍我國。由于外資企業(yè)在我國可以享受特殊的優(yōu)惠政策, 加上我國有廉價的勞動力市場及巨大的消費市場, 致使這一現(xiàn)象有愈演愈烈之勢。
3,新藥開發(fā)投入不夠帶來的壓力
生物藥品的開發(fā)費用是驚人的, 美國僅1997 年對生物工程的風險投資就已超過500 億美元, 并以每年50 億美元的速度追加。由于國力所限, 我國十幾年來對生物制藥的總投入還不到100 億元人民幣。開發(fā)經(jīng)費上的捉襟見肘使得我國在新產(chǎn)品的研究上極其缺乏競爭力, 新藥開發(fā)進程緩慢。有時因經(jīng)費的原因?qū)е聡飧偁帉κ謸屜壬陥笏幤穼@麢?quán), 使得國內(nèi)的前期開發(fā)投資落空。
六、生物制藥技術(shù)研究對策 1.引進風險資金。
科技創(chuàng)新與企業(yè)運營規(guī)模是生物制藥企業(yè)提高自身競爭力的兩個主要手段。然而新藥的三發(fā)往往需要投入巨額資金。據(jù)統(tǒng)計,僅1999 年,美國醫(yī)藥企業(yè)銷售額的20.8%用于了新藥的研發(fā),而同期的用于美國電訊業(yè)的研發(fā)費為5.7%,其他行業(yè)的研發(fā)費甚至更低, 新藥研發(fā)的資金需求可見一斑。
隨著WTO 的加入,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品已成為我國生物制藥企業(yè)生存與發(fā)展的需求。過去傳統(tǒng)的各自為陣的小本經(jīng)營與開發(fā)模式已不能滿足當今日益激烈的競爭需求, 面對新的更加嚴峻的市場競爭,只有引進風險資金,才能有效地擴大研發(fā)資金的投入,促進科研成果向產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變。2.建立吸引人才機制。
目前,中國生物醫(yī)藥技術(shù)的發(fā)展更多地依賴于人力資本集約,而不是設(shè)備集約。技術(shù)創(chuàng)新的主體是人,在市場經(jīng)濟條件下,個人和企業(yè)都是市場的主體,都有自己的經(jīng)濟利益。人力資源應(yīng)通過市場,在利益的驅(qū)動下實現(xiàn)優(yōu)化配置。因此,能否在利益驅(qū)動下吸引人才、留住人才是生物醫(yī)藥技術(shù)企業(yè)發(fā)展的原動力。健全市場機制。
3.如規(guī)范市場競爭環(huán)境健立統(tǒng)一、開放、競爭、有序的現(xiàn)代市場體系,避免過度競爭,在更大程度上發(fā)揮其在資源配置中的作用。同時發(fā)展市場中介服務(wù)機構(gòu),提供咨詢新藥、仿制藥、出口藥的政策信息和程序以及國內(nèi)外的專利咨詢,可以建立類似美國的生物技術(shù)工業(yè)協(xié)會等民間組織, 主要為我國生物技術(shù)企業(yè)服務(wù),另外還可為建立企業(yè)與科研院所的合作平臺服務(wù)。4.創(chuàng)新、仿制并舉。
在制藥行業(yè)能銷售的真正有價值的產(chǎn)品只有一種:那就是患者使用的藥物。創(chuàng)新是一個商業(yè)過程而不僅僅是學(xué)術(shù)過程,而企業(yè)創(chuàng)新應(yīng)當首先從需求開始,然后尋找滿足這種需求的功能,由功能確認技術(shù)構(gòu)思,再由技術(shù)構(gòu)思考慮技術(shù)方案,從而可以降低產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)風險。
七.國內(nèi)外生物制藥的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展
歐美出現(xiàn)拮抗作用為主的新生物技術(shù)藥物, 而我國生物制藥仍是以細胞因子等激動劑為主。以治療性抗體為代表的拮抗劑, 在臨床治療中表現(xiàn)出副作用小、療效好等突出特點。而以細胞因子為代表的激動劑, 可開發(fā)的空間已極為有限, 相反, 中和某些細胞因子的拮抗劑卻成為歐美國家新藥研發(fā)的熱點。
基因重組治療領(lǐng)域嚴重滯后國外基因重組治療性抗體發(fā)展最迅速, 而我國仍停留在鼠源單抗層面。國外批準的治療性抗體幾乎都是基因重組嵌合、人源化或人源抗體, 只有ant i-CD20 交聯(lián)放射性核素的治療性單抗為鼠源抗體。盡管抗體藥物的發(fā)展如火如荼, 但我國抗體藥物的研發(fā)卻舉步維艱, 至今還沒有一個基因工程抗體藥物上市。我國不僅在基因重組治療性抗體上游構(gòu)建技術(shù)嚴重落后, 處于臨床試驗階段的絕大多數(shù)為鼠源抗體這種沒有生物學(xué)效應(yīng)的治療性抗體, 而且大量生產(chǎn)抗體的動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)仍處于實驗室制備技術(shù)層面, 即大量的鼠源單抗還是通過小鼠腹水這種難以控制質(zhì)量的方法生產(chǎn)。目前主要有以下要點:
1、美國技術(shù)領(lǐng)先
繼第一個基因工程藥物上市以來,由于生物技術(shù)在解決人類疑難疾病方面具有獨特的作用,因而成為發(fā)達國家競相角逐的新的經(jīng)濟制高點。其后,又有53種基因工程藥物和疫苗在美國上市。目前有用于200多種疾病的369種生物技術(shù)產(chǎn)品在進行臨床試驗,包括175個用于癌癥及相關(guān)疾病的藥品或疫苗。其中20個生物技術(shù)產(chǎn)品已在美國提出上市申請,107個正在進行或已完成皿期臨床試驗。在美國開發(fā)用于癌癥以外疾病的生物技術(shù)產(chǎn)品有:傳染?。?9)、神經(jīng)?。?)、心臟?。?6)、呼吸?。?2)、愛滋?。疕IV感染和相關(guān)疾病門)、自體免疫病(19)、皮膚病(19)、移植(13)、消化?。?1)、基因遺傳?。ɑ囟?、血友?。?)、糖尿病及相關(guān)疾?。ǎ?、不育(5)、眼病(3)、生長失調(diào)(3)、骨質(zhì)疏松(2)、防止妊娠(2)。其它有可能使用生物技術(shù)藥物治療的病癥包括:肥胖、尿失禁、精神分裂癥、骨質(zhì)疏松、甲狀旁腺機能亢進、子宮內(nèi)膜異位、良性前列腺增生、慢性肝衰竭、粘膜炎、郁積性靜脈潰瘍、部分肝切除術(shù)。骨折、牙周病、休克、急性肝衰竭、急性感染性多神經(jīng)炎(枯一巴二氏綜合征)、粘膜炎和創(chuàng)傷。
2、國內(nèi)加大投入,進入發(fā)展階段
我國生物制藥始于70年代,90年代后才進人發(fā)展期,尤其是近幾年取得了長足的進步,已有一大批生物制品取得了生產(chǎn)批準文號(見下表)。其中2000年上半年批準的一類生物制品有5個品種,分別為:治療用粘質(zhì)沙雷氏菌菌苗(商品名:雷舒寧)、外用重組人堿性成纖維細胞生長因子(商品名:扶濟復(fù))(2種,不同申請單位和不同規(guī)格)、外用凍干重組人表皮生長因子、口服重組B亞單位瘤體霍亂菌苗(腸溶膠囊)。目前已建成一批投資規(guī)模較大的生物制藥基地,主要有:國家人類基因組北方研究中心:自中心成立以來,除核心實驗室正積極開展“人類基因組測序計劃”、“微生物基因組研究”等合作研究項目外,還就“人胎肝新的細胞因子的研究與開發(fā)”、“中國人H型糖尿病易感基因的定位和克隆”、“心血管疾病相關(guān)基因克隆”、“基因藥物篩選和開發(fā)研究”、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的“CDNA大規(guī)模測序”、“精神神經(jīng)疾病易感基因研究”、“遺傳性乳光牙本質(zhì)基因定位克隆”等項目與國內(nèi)科研院、所、大學(xué)進行合作研究。目前,已在肝臟和人股腦等組織中發(fā)現(xiàn)新基因348個,測定EST13000條以上,已有10個新基因申報了專利。
參考文獻
【l】吳梧桐,王友同,吳文?。幬锷锛夹g(shù)進展.藥物生物技術(shù),l995,2(3):4O.
【2】張國全.藥學(xué)科學(xué).國家自然科學(xué)基金委員會.北京:科學(xué)出版社,l995:48.
【3】吳梧桐等.基因工程藥物一基礎(chǔ)與臨床.人民衛(wèi)生出版社,l996. 【4】李元等.基因工程藥物.化學(xué)工業(yè)出版社,2002,l1,l,【5】唐冬生,夏家輝.新型基因工程藥物.生命科學(xué)研究.第三卷第2期. 【6】胡顯文, 陳惠鵬, 湯仲明, 等.美國、歐盟和中國生物技術(shù)藥物的比較.中國生物工程雜志, 2005, 25(2):82-94.【7】中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會高技術(shù)產(chǎn)業(yè)司, 中國生物工程學(xué)會.生物醫(yī)藥的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢//胡顯文, 馬清鈞.中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè) 發(fā)展報告2005.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006:43-92.【8】張蕊, 田澎.生物制藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析及我國企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略[ J]工業(yè)工程與管理, 20 05,(05).【9】 朱俊晨, 孫晶丹.基因藥物及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景[ J] 中國藥業(yè),2004,(12).【l0】 吳翠玲, 李培進, 蔡國友, 張傳本, 吳曙霞.對生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)可
持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思考[ J]中國生物工程雜志, 2003,(11).[11]田靜.我國生物制藥現(xiàn)狀和對策的探討[J].硅谷2008,(8):11.[12]王申.我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展分析[J].企業(yè)研究,2008,(6):69-71.[13]霍永良,楊建梅.生物制藥產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展的原因探討[J].科技進步與對策,2005,(1):84-86.[14]白遠,羅風基.京市生物制藥產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究[J].國際經(jīng)濟合作,2004,(5):19-22.[15]杜海洲,宋金燕.世界生物藥品市場的現(xiàn)狀[J].中國醫(yī)藥技術(shù)與市場,2007,(6):44-47.[16]文淑美.全球生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢[J].中國生物工程雜志,2006,(1):92-96.
[17]熊宗貴.生物技術(shù)制藥[M].北京:高等教育出版社,1-13. [18]王明亮.貴州生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的SWOT分析及對策[J].凱里學(xué)院學(xué)報,2010,28(1):46-49.
[19]何華,焦慶才.生物藥物分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,4-6. [20]許實波,主編.海洋生物制藥(第二版)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
第三篇:海洋生物制藥的研究現(xiàn)狀及展望
海洋藥物研究發(fā)展現(xiàn)狀及展望
摘要:現(xiàn)代生物技術(shù)在制藥產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了重要作用,海洋生物技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展推動了海洋生物藥物的研究,是今后生物技術(shù)藥物的發(fā)展方向。綜述了生物技術(shù)在海洋藥物開發(fā)中的應(yīng)用,并展望了新世紀海洋生物制藥的前景。
關(guān)鍵詞: 海洋生物藥物生物技術(shù)基因工程研究展望
海洋生物是巨大的生物資源庫,由于海洋環(huán)境的特殊性和科學(xué)技術(shù)手段的限制,以往人們對海洋生物的研究和開發(fā)受到嚴重的限制?,F(xiàn)代生物技術(shù)的迅速發(fā)展為研究和開發(fā)海洋生物搭建的平臺,提供了銳利的武器。海洋生物技術(shù)是將現(xiàn)代生物技術(shù)的各種技術(shù)手段,基因工程技術(shù)、細胞工程技術(shù)、微生物技術(shù)、酶工程技術(shù)、生化分離技術(shù)等應(yīng)用于海洋生物領(lǐng)域形成的現(xiàn)代生物技術(shù)的重要分支[1]。
海洋藥物研究經(jīng)歷近半個世紀的探索和發(fā)展,已經(jīng)獲得了許多寶貴的經(jīng)驗積累和豐富的研究資料,特別是近年來生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,為海洋藥物開發(fā)提供了新的研究方法、研究思路和發(fā)展方向?,F(xiàn)代的化學(xué)研究方法與多種生物技術(shù)越來越緊密地結(jié)合,已成為當今海洋藥物研究發(fā)展的主流,并且是今后數(shù)十年海洋藥物研究的主要趨勢。隨著海洋開發(fā)步伐的加快和現(xiàn)代生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用,從海洋生物中發(fā)現(xiàn)活性天然產(chǎn)物,并將其開發(fā)成新型藥物得到了研究人員的普遍重視。
(一)海洋生物活性成分的研究
1、海洋生物藥物
21世紀人類社會面臨著“人口劇增、資源匱乏、環(huán)境惡化”三大問題的嚴峻挑戰(zhàn),一直以來作為藥物主要來源的陸地生物正面臨著被開發(fā)殆盡的危險。向海洋進軍,開發(fā)海洋藥物迫在眉睫。海洋作為一個特殊的生態(tài)系統(tǒng),在某種意義上,本身就是一個復(fù)雜的培養(yǎng)體系。海洋生物處于高鹽、高壓、低溫和無光照的環(huán)境中,相互間的生態(tài)作用多是通過物種間化學(xué)作用物質(zhì)如信息素(pheromones)、種間激素(kairomones)、拒食劑(feeding deterrents)等來實現(xiàn),遠比陸生生物復(fù)雜和廣泛,這導(dǎo)致海洋生物,特別是深海生物體內(nèi)含有與陸地生物無法比擬的化學(xué)結(jié)構(gòu)奇特、新穎并具有高活性、高藥效的先導(dǎo)化合物,為新藥研發(fā)提供了大量模式結(jié)構(gòu)和藥物前體[3]。
2、海洋天然活性成分的發(fā)現(xiàn)
海洋天然活性成分的研究是海洋藥物開發(fā)的基礎(chǔ)和源泉。海洋生物種類繁多,存在著許多特殊的次生代謝產(chǎn)物。然而,目前對海洋生物中活性成分的發(fā)現(xiàn)還僅僅處在開始階段,[2]
經(jīng)過較系統(tǒng)的化學(xué)成分研究的海洋生物還不到總數(shù)1%,還有大量海洋生物有待于進行系統(tǒng)的化學(xué)成分研究和活性篩選。研究重點主要集中在無脊椎動物等低等的海洋生物。海洋天然活性成分往往具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)而且含量極低,建立快速、微量的提取分離和結(jié)構(gòu)測定方法以及應(yīng)用多靶點的生物篩選技術(shù)發(fā)現(xiàn)新的生物活性成分是當前科學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)。
(二)開展海洋化學(xué)生態(tài)學(xué)研究
海洋化學(xué)生態(tài)學(xué)是結(jié)合海洋天然產(chǎn)物化學(xué)和生態(tài)學(xué)方法,探討海洋生物化學(xué)防御機制、追蹤活性天然產(chǎn)物的生物源頭及其生態(tài)學(xué)作用,揭示海洋生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)本質(zhì)。研究海洋生態(tài)環(huán)境中活性化學(xué)物質(zhì)在生物間的信息傳遞方式、化學(xué)防御機制、生物間的相互關(guān)系以及食物鏈關(guān)系等,從生態(tài)的宏觀角度探討生物活性物質(zhì)的作用機制。
1、海洋藥物基因工程
海洋藥物基因工程,是指利用分離自海洋生物的有藥用價值的基因或以規(guī)模化養(yǎng)殖的海洋生物作為表達受體進行遺傳操作,從而大量獲得高值廉價的藥物。根據(jù)其供體基因和表達受體的不同,可以分為3個方面:
(1)將海洋藥物基因轉(zhuǎn)入陸地生物中表達。將藥物目的基因重組入適當?shù)妮d體后,借鑒微生物基因工程、植物基因工程和動物基因工程的方法,可在陸地微生物、植物或動物中表達。
(2)將來自陸地的藥物基因轉(zhuǎn)入海洋生物中表達。某些海藻的養(yǎng)殖,如海帶,已經(jīng)形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè),在產(chǎn)量上相對于某些高產(chǎn)的陸地作物也具有很大的優(yōu)勢。可以將海洋生物作為來自陸地的藥物基因的理想表達受體,生產(chǎn)人們所需要的藥物。
(3)將海洋藥物基因轉(zhuǎn)入海水養(yǎng)殖生物中表達。將稀有昂貴的藥物基因轉(zhuǎn)入產(chǎn)業(yè)化的海水養(yǎng)殖生物中表達,不僅可以獲得藥物,還可以促進多種優(yōu)良性狀的優(yōu)化組合,培育海水養(yǎng)殖新品種,帶動現(xiàn)代海水養(yǎng)殖業(yè)向縱深發(fā)展。
目前,利用基因工程技術(shù),將克隆的海洋藥物取得了一定的進展。存在于某些藻類藻膽體中的藻膽蛋白具有顯著的抗癌、抗輻射以及促進造血功能等多方面的生物活性,并能提高患癌生物的存活率。秦松等在克隆到別藻藍蛋白(APC)基因后,將該基因轉(zhuǎn)化到大腸桿菌后獲得高效表達基因重組別藻藍蛋白— — 鐳普克(rAPC),該藥物具有明顯的抑制小鼠S,舯肉瘤的活性,相關(guān)的藥理藥效研究正在進行之中。中國藥科大學(xué)生物技術(shù)中心在從鯊魚肝臟中分離純化肝刺激物質(zhì)(sHSS),測定N.端氨基酸殘基序列,根據(jù)序列分析結(jié)果合成簡并引物并獲得sHSS的cDNA序列。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了該基因的原核表達載體質(zhì)粒,轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21后,利用半乳糖誘導(dǎo),獲得了重組產(chǎn)物。中山大學(xué)生命科學(xué)院海洋生物
功能基因組開放實驗室從南海側(cè)花???Anthopleura sp.)觸手毒腺cDNA文庫中篩選、經(jīng)基因工程技術(shù)改造后獲得新型重組??念惗舅豩k2a,通過建立新西蘭兔CCHF模型,給藥后可即刻增加左室射血分數(shù)(LVEF),具有起效快、作用強,持續(xù)時間長,對心率無明顯影響等特點,是一種新型的潛在正性肌力藥物[4];中國科學(xué)院上海生化細胞研究所克隆了芋螺毒素(Conotoxin)的cDNA,是神經(jīng)科學(xué)研究的有力工具藥和新藥開發(fā)的新來源。
目前,在海洋藥物的開發(fā)研究領(lǐng)域走在前列的是美國、日本等科技發(fā)達國家,在我國,對海洋藥物的研究尚是一個方興未艾的領(lǐng)域。
有關(guān)資料顯示,我國目前已有6種海洋藥物獲國家批準上市:藻酸雙酯鈉、甘糖酯、河豚毒素、角鯊烯、多烯康、煙酸甘露醇等;另有10種獲健字號的海洋保健品。我國正在開發(fā)的抗腫瘤海洋藥物有6-硫酸軟骨素、海洋寶膠囊、脫溴海兔毒素、海鞘素A(BC)、扭曲肉芝酯、刺參多糖鉀注射液和膜海鞘素等藥物,但其長期療效還有待于進一步觀察評價。此外,尚有多個擬申報一類新藥的產(chǎn)品進入臨床研究,如新型抗艾滋病海洋藥物“911”、抗心腦血管疾病藥物“D-聚甘酯”和“916”等,國家二類新藥治療腎衰藥物“腎??怠钡?。
(三)海洋生物制藥研究展望
21世紀的海洋生物技術(shù),將向著水產(chǎn)養(yǎng)殖、天然產(chǎn)物獲取和新能源開發(fā)3個方向發(fā)展,海洋生物技術(shù)的興起,大大繁榮海洋藥物的研究與開發(fā)。今后海洋生物制藥的主要發(fā)展方向有:
(1)開發(fā)海洋生物基因工程藥物。用細菌、酵母、藍藻作為表達系統(tǒng),選擇海洋生物中藥理活性強的多肽和蛋白質(zhì)類物質(zhì)為突破口,開展基因工程研究,促進基因工程藥品的發(fā)展。如不僅從受體生物中分離純化單一成分的目的產(chǎn)物,還可以直接以海產(chǎn)品為口服性藥物,進行海洋基因工程疫苗研究。
(2)開發(fā)海洋生物細胞工程藥物。選擇海藻細胞為突破口,通過篩選和改良,選取藥用價值高的細胞株,利用相應(yīng)的生物反應(yīng)器,進行規(guī)模化生產(chǎn)。
(3)增強海洋天然產(chǎn)物的活性。以基因工程、細胞工程和酶工程為手段,培育出生長快、活性高、抗病性強的海洋藥材新品種,并利用生物技術(shù)防治海洋藥材人工養(yǎng)殖中的病蟲害。
隨著人類對海洋資源的依賴和開發(fā),海洋生物技術(shù)的研究及應(yīng)用對生產(chǎn)生活的影響日益增加。海洋生物技術(shù)是海洋藥物產(chǎn)業(yè)化的主導(dǎo)技術(shù)和關(guān)鍵手段,隨著生物技術(shù)向海洋生物研究領(lǐng)域的滲透,必將加速海洋藥物的產(chǎn)業(yè)化進程。
海洋生物制藥產(chǎn)業(yè)化,應(yīng)當堅持“務(wù)實、高效”的原則,一方面通過政府政策鼓勵和
宏觀管理,增加在海洋生物技術(shù)尤其是海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)方面的投入;另一方面在大學(xué)、研究所和企業(yè)間建立密切聯(lián)系,發(fā)揮各自在人力、智力、財力上的優(yōu)勢,協(xié)調(diào)合作,重點發(fā)展幾個社會效益高、市場前景廣闊的項目。最終形成在基礎(chǔ)研究方面不斷取得進展,并將研究成果迅速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力,反過來支持和促進基礎(chǔ)研究這一良性循環(huán)的局面。
現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于海洋藥物的研究,改變了以往單純從海洋生物中提取活性物質(zhì)制藥的模式,解決了海洋藥物開發(fā)中規(guī)?;秃侠砘拿?,使生物技術(shù)制藥進入一個新的時代,為海洋科學(xué)和制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及人類可持續(xù)地開發(fā)海洋資源開辟了新的道路。
參考文獻
[1] 姚文兵、吳梧桐 生物技術(shù)制藥概論(第二版)中國醫(yī)藥科技出版社
[2]關(guān)美君,林文翰,丁源.海洋藥物一二十一世紀中國藥學(xué)研究的新熱點.中國海洋藥物,20Ol,20(1):1—5
[3] 相建海.跨越新世紀的海洋生物高技術(shù)前沿.高技術(shù)通訊,2000,10(7):1—4
[4] 19]劉彥波,王鵬,歐陽平,等.重組??念惗舅豩k2a對慢性充血性心力衰竭新西蘭兔左心功能的影響.第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2004,24(3):269 272
第四篇:銀行卡產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀及展望
銀行卡產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀及展望
摘要:銀行卡組織向商家收取的交換費的高低和費率結(jié)構(gòu)一直是關(guān)注的焦點,也是近年來“銀商之爭”的根源,對銀行卡交換費率的研究應(yīng)依據(jù)銀行卡產(chǎn)業(yè)的雙邊市場特征進行分析。本文對銀行卡產(chǎn)業(yè)的雙邊市場特征、交換費的實質(zhì)及其影響因素以及對銀行卡交換費的規(guī)制等現(xiàn)有研究觀點進行了綜述,并得出對我國銀行卡產(chǎn)業(yè)研究的啟示。
關(guān)鍵詞:銀行卡產(chǎn)業(yè);雙邊市場;交換費率
中圖分類號:F832.1 文獻標識碼:A 文章編號:1007-7685(2011)06-0102-04
銀行卡產(chǎn)業(yè)是建立在現(xiàn)代電子信息技術(shù)基礎(chǔ)上,由發(fā)卡銀行、收單銀行及其他專業(yè)化服務(wù)組織等企業(yè)或機構(gòu)組成,為社會提供電子支付產(chǎn)品和消費信貸產(chǎn)品的企業(yè)群體。銀行卡現(xiàn)已成為全球范圍內(nèi)除現(xiàn)金之外的第二大支付結(jié)算工具。但近年來頻頻爆發(fā)的“銀商之爭”,即商場認為向銀行交納的刷卡手續(xù)費過高進而抵制銀行卡消費,折射出銀行卡產(chǎn)業(yè)中各利益主體的矛盾與沖突。從國外的實踐看,銀行卡的交換費也一直是關(guān)注重點。而銀行卡的交換費最終是由銀行卡產(chǎn)業(yè)的自身特征所決定的。因此,本文從銀行卡產(chǎn)業(yè)特征、銀行卡交換費的實質(zhì)及其影響因素等方面對現(xiàn)有研究觀點進行綜述。
一、銀行卡產(chǎn)業(yè)的雙邊市場特征研究
銀行卡產(chǎn)業(yè)具有典型的雙邊市場特征,羅切特和泰勒爾(Rochet&Tirole,2002)指出,銀行卡支付是一種由發(fā)卡行和收單行合作提供給商品消費者和商戶(商品出售者)的一種支付服務(wù),首次將雙邊市場理論引入銀行卡網(wǎng)絡(luò)研究。埃文斯(Evans,1993)也認為,在銀行卡產(chǎn)業(yè)中,商家、消費者不能將由于銀行卡帶來的外部性內(nèi)部化,因而銀行卡產(chǎn)業(yè)具有雙邊市場特征。其后,國外很多學(xué)者都將銀行卡產(chǎn)業(yè)納入雙邊市場的理論分析框架中,研究銀行卡產(chǎn)業(yè)價格結(jié)構(gòu)及其影響。國內(nèi)學(xué)者程貴孫、孫武?(2006)認為,銀行卡產(chǎn)業(yè)是典型的具有“雙邊市場”特征的產(chǎn)業(yè),在銀行卡市場中存在消費者和商家兩類需求相互依賴的消費群體,它們之間的交易要順利完成,必須借助銀行卡組織(網(wǎng)絡(luò)平臺)。胥莉等(2006)也認為,銀行卡產(chǎn)業(yè)是典型的雙邊市場,具有復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)外部性。銀行卡產(chǎn)業(yè)的雙邊市場特征使對銀行卡產(chǎn)業(yè)的研究不能按照傳統(tǒng)的單邊市場理論去分析,在分析銀行卡產(chǎn)業(yè)過程中,除單邊市場所研究的銀行對消費者和商家所收取的服務(wù)價格外,還必須考慮在價格總水平(即銀行卡組織對商家和消費者所收取的費用之和)一定的情況下,價格結(jié)構(gòu)(即銀行卡組織分別對商家和消費者收取的費用)對于銀行卡產(chǎn)業(yè)的影響。而事實上,Tirole將價格結(jié)構(gòu)作為雙邊市場與單邊市場最本質(zhì)的區(qū)別。
二、銀行卡交換費的性質(zhì)及最優(yōu)水平和結(jié)構(gòu)
銀行卡產(chǎn)業(yè)存在多種錯綜復(fù)雜的聯(lián)系,即商家與消費者、消費者與銀行、商家與銀行、銀行之間(即發(fā)卡行與受卡行間),這些主體之間又存在利益沖突,而這些錯綜復(fù)雜的聯(lián)系最重要的就是銀行卡組織向商家收取的交換費。巴克斯特(Baxter,1983)指出,使用銀行卡交易是一種由消費者和商戶共同消費的服務(wù),只有當他們的共同收益超過他們使用銀行卡交易的成本時,銀行卡才有可能被使用,而向消費者和商家收取費用的結(jié)構(gòu)在支付卡推廣、使用過程中起著十分關(guān)鍵的作用。從現(xiàn)實看,銀行卡組織對消費者不收取費用(甚至有時是采用補貼的形式),因此,交換費成為銀行卡產(chǎn)業(yè)利益的核心,目前關(guān)于銀行卡產(chǎn)業(yè)的研究也主要集中在交換費上。
(一)銀行卡交換費的性質(zhì)
關(guān)于銀行收取交換費的目的及作用,駱品亮(2006)認為,交換費是指由銀行卡組織規(guī)定的,在每一筆跨行交易完成時,由收單銀行支付給發(fā)卡銀行的交易費用,主要用于補償發(fā)卡銀行在拓展市場和提供交換信息中的成本。交換費的大小是銀行系統(tǒng)內(nèi)收單行和發(fā)卡行之間的利益分配,它影響到發(fā)卡銀行和收單銀行制定的服務(wù)費標準,影響到消費者和商家是否使用銀行卡支付的決策行為,進而影響到整個支付卡市場的運行效率。對于是否應(yīng)收取交換費,Rochet和Tirole(2002)的研究表明:交換費是銀行卡產(chǎn)業(yè)將商家和持卡消費者的網(wǎng)絡(luò)外部性內(nèi)在化的必要條件,只要交換費的價格是在商家可以接受的范圍之內(nèi),那么銀行卡組織只向商戶收取交換費是社會最優(yōu)的。程貴孫、孫武?(2006)等人也認為,銀行卡交換費的收取是銀行卡網(wǎng)絡(luò)正常運轉(zhuǎn)的保障。
(二)銀行卡交換費的最優(yōu)水平及結(jié)構(gòu)
“銀商之爭”的核心就在于商家認為交換費過高。那么交換費率多少才是合理的?駱品亮(2005)認為,在銀行卡組織為利潤最大化主體的假設(shè)前提下,卡組織將支付卡費率結(jié)構(gòu)定義在這樣一個水平上面是最優(yōu)的:能最大程度地激勵消費者使用銀行卡支付的同時不會引起商家的抵制。程貴孫、孫武?(2006)在進行了橫向比較后得出結(jié)論,相對于銀行卡組織發(fā)展比較成熟的國家,我國銀行卡組織向商家收取的交換費比例偏低。但從多個地方出現(xiàn)的“銀商之爭”的現(xiàn)實卻不能支持這種觀點,其根源還在于我國消費者刷卡消費習慣沒有形成的情況下,即使在與其他國家相比交換費率較低的情況下,商家通過刷卡消費并沒有從中得到太多的利益。
與交換費率高低緊密聯(lián)系的另外一個問題是交換費率結(jié)構(gòu),即交換費最終由誰來承擔。雖然在銀行卡產(chǎn)業(yè)中采用的是歧視定價,即交換費由商家支付;而商家能否將交換費轉(zhuǎn)嫁給消費者,這種轉(zhuǎn)嫁將會對刷卡消費究竟有何影響?施馬蘭西(Schmalensee,1993)發(fā)現(xiàn)當允許商戶對持卡消費者收取額外附加費時,交換費是中性的,即交換費不會對刷卡消費產(chǎn)生影響。甘斯和金(Gans & King,2004)則認為,商家的市場結(jié)構(gòu)也對交換費的費率結(jié)構(gòu)有重要影響,如果相互競爭的商家對使用現(xiàn)金和刷卡的消費者進行價格歧視,或者所有的商品都能從只接受現(xiàn)金支付的商家購買到,那么此時交換費與發(fā)卡行和收單行的市場力量無關(guān),是中性的。Roehet和Tirole(2003)構(gòu)建了一個收單銀行完全競爭,發(fā)卡銀行有市場勢力的情況下,商家開展競爭的模型,并且分別討論了在有無附加費規(guī)則下均衡交換費的大小以及其對銀行卡交易量的影響??ù?Katz,2001)則探討了無附加費規(guī)則可能產(chǎn)生的兩種影響,一是可能造成競爭的扭曲,并會限制零售價格這一鼓勵人們使用特定支付手段的機制;二是使交換費不再是中性的。但從實踐看,各國銀行卡組織都采用了無歧視原則,即商家不得對刷卡消費和現(xiàn)金消費制定不同的價格。在這種情況下,交換費必然要由商家承擔。
雖然學(xué)者們從理論上分析了交換費的必要性和費率結(jié)構(gòu)對銀行卡產(chǎn)業(yè)的影響,但卻沒有明確提出銀行卡交換費的定價方法和判斷費用水平及結(jié)構(gòu)合理與否的標準,導(dǎo)致目前關(guān)于銀行卡定價始終還處于一個理論探討的水平。
三、影響銀行卡交換費的因素研究
(一)銀行卡競爭對交換費的影響
銀聯(lián)組織的壟斷一直是被認為交換費過高的重要原因。那么在競爭性網(wǎng)絡(luò)平臺的情況下,是否會存在更優(yōu)的價格結(jié)構(gòu)。Rochet和Tirol考察存線性需求條件下,在不考慮商家策略性行為情況下的網(wǎng)絡(luò)競爭情形,結(jié)果表明無論在網(wǎng)絡(luò)競爭還是存網(wǎng)絡(luò)壟斷(即單個網(wǎng)絡(luò))情形下的價格結(jié)構(gòu)都是一樣的。萊特等人(Ghtjrie andwright,2003)則在Rochet和Tirole模型的基礎(chǔ)上,將商戶的策略性行為納入模型中,結(jié)果表明消費者持有銀行卡的數(shù)量決定網(wǎng)絡(luò)競爭的效果。也就是說,消費者只持有一張支付卡和持有兩張支付卡,網(wǎng)絡(luò)競爭會帶來不同的結(jié)果,前者導(dǎo)致更高的交換費而后者將導(dǎo)致更低的交換費。他們還認為網(wǎng)絡(luò)競爭并不一定能夠帶來較之于單個網(wǎng)絡(luò)下更優(yōu)的交換費以及價格結(jié)構(gòu)。因此,對銀行卡競爭能否帶來更高的效率和更優(yōu)的價格結(jié)構(gòu)在學(xué)術(shù)界還沒有定論。
(二)銀行卡的聯(lián)網(wǎng)通用對交換費的影響
銀行卡產(chǎn)業(yè)的聯(lián)網(wǎng)通用是指經(jīng)中國人民銀行批準存中國境內(nèi)經(jīng)營銀行卡業(yè)務(wù)的商業(yè)銀行和郵政儲匯局、農(nóng)村信用社等,利用自身的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、終端機具(ATM/pos)、特約商戶以及技術(shù)服務(wù)手段等與銀行卡跨行信息交換系統(tǒng)相連,實現(xiàn)銀行卡業(yè)務(wù)的跨行通用。對于銀行卡產(chǎn)業(yè)中不同銀行的銀行卡之間的兼容對于銀行卡產(chǎn)業(yè)效率的提高,國內(nèi)很多學(xué)者進行了研究。胥莉(2005)考慮了銀行卡平臺互聯(lián)互通中持卡人轉(zhuǎn)換成本和多歸屬行為對于發(fā)卡銀行競爭策略以及社會福利的影響,研究發(fā)現(xiàn)我國銀行卡持卡人的持卡轉(zhuǎn)換成本比較高,在平臺互聯(lián)未能有效實施情況下,具有優(yōu)勢的發(fā)卡銀行將拒絕與收單市場規(guī)模較小的發(fā)卡銀行進行互聯(lián)互通,從而阻礙了市場競爭,消費者多歸屬行為會降低發(fā)卡銀行實行互聯(lián)的動機。多歸屬行為可以提高消費者剩余,但是互聯(lián)互通使得消費者收益更多,社會福利在銀行卡平臺互聯(lián)互通時會進一步增加。胥莉、陳宏民、潘小?(2006)也認為,我國銀行卡產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間較短,長期以來,中國銀行卡市場中不僅各商業(yè)銀行之間不能聯(lián)網(wǎng)通用。對持卡消費者而言,持卡消費并沒有體現(xiàn)出電子支付的高效、快捷的優(yōu)勢,反而在一定程度上給消費者帶來了不便。從整個銀行卡產(chǎn)業(yè)運作效率的角度來看,只有聯(lián)網(wǎng)通用才能推進中國銀行卡產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,以及消費者利益的增長。紀漢霖(2006)的分析也得出類似結(jié)論,即大銀行可以利用自己在發(fā)卡市場規(guī)模和收單市場規(guī)模的優(yōu)勢,通過一些策略性行為遏制中小銀行的發(fā)展,而通過互聯(lián)通用可以提高銀行卡的效率。這點也為我國銀行卡產(chǎn)業(yè)的實踐所證明。2002年3月,經(jīng)中國人民銀行批準,八十多家國內(nèi)金融機構(gòu)共同發(fā)起成立股份制金融機構(gòu)――中國銀聯(lián),總部設(shè)在上海。通過建立和運營全國銀行卡跨行信息交換網(wǎng)絡(luò),中國銀聯(lián)旨在實現(xiàn)銀行卡全國范圍內(nèi)的互聯(lián)互通。從2002年到2003年底,銀行卡交易量實現(xiàn)了翻兩番。
(三)銀行卡的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模對交換費的影響
由于銀行卡產(chǎn)業(yè)具有典型的規(guī)模經(jīng)濟特征,因此按照一般理論,規(guī)模越大,那么效率也就越高,而費率也就越低。但伊文斯(Evans)認為,無論是在網(wǎng)絡(luò)建立初期還是成熟期,交換費平衡消費者和商家的需求的屬性不會因為網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小而改變。程貴孫、孫武?(2006)則認為,與銀行卡組織發(fā)展比較成熟的國家相比,我國銀行卡組織對商戶收取的交換費不算是過高,交換費比例還偏低。而從目前我國銀行卡產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看,增大發(fā)卡量、提高網(wǎng)絡(luò)平臺的交易量和交易效率是我國銀行卡組織現(xiàn)階段的首要任務(wù)。
雖然學(xué)者們分析了影響銀行卡交換費大小的因素,但這些因素對銀行卡交換費的影響還沒有一個定論,還在不斷的探索和研究之中;影響銀行卡交換費的因素還有待進一步拓展,如銀行卡組織中銀行的規(guī)模和結(jié)構(gòu)、消費者的消費習慣、銀行卡組織自身的組織特征等,都可能對銀行卡交換費產(chǎn)生影響。
四、銀行卡的產(chǎn)業(yè)規(guī)制研究
由于銀行卡產(chǎn)業(yè)中銀聯(lián)組織處于壟斷地位,并且銀行卡產(chǎn)業(yè)具有明顯的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模經(jīng)濟,岡此對銀行卡產(chǎn)業(yè)的規(guī)制也一直是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)研究和關(guān)注的重點。如,世界各國銀行卡產(chǎn)業(yè)關(guān)于交換費的反壟斷訴訟案例層出不窮,而銀行卡產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達的國家,如美國、澳大利亞、歐盟等,相繼展開了對銀行卡組織的定價、協(xié)調(diào)等問題進行的反壟斷調(diào)查。但從目前研究看,普遍認為,銀行卡產(chǎn)業(yè)具有典型的雙邊市場特征,因此,對于銀行卡產(chǎn)業(yè)的規(guī)制,如果僅以傳統(tǒng)的單邊市場的理論和原理來研究,可能會導(dǎo)致不正確的結(jié)論。海雅希富美子和斯圖亞特(Fumiko Hayashi&StuartE,Weiner,2006)分析了銀行卡支付系統(tǒng)的特點及美國、英國和澳大利亞各國在銀行卡轉(zhuǎn)換費中的實踐與現(xiàn)有理論模型的匹配性;詹姆斯等人(James M,Lyon,2006)則以美國的商場和發(fā)卡行之間關(guān)于轉(zhuǎn)換費問題的爭論為例分析了對雙邊市場規(guī)制所面臨的困境:首先,從定價水平看,商家認為目前轉(zhuǎn)換費的確定與成本無關(guān),是一種壟斷定價。但由于雙邊市場的價格與成本之間的關(guān)系不像單邊市場,因此,無論是經(jīng)濟學(xué)家還是政府都不能因此得出轉(zhuǎn)換費是壟斷定價。而且從其他國家關(guān)于轉(zhuǎn)換費規(guī)制的實踐看,并不是轉(zhuǎn)換費低市場運行效率就高。其次,轉(zhuǎn)換費的社會福利問題,即銀行卡是否給社會帶來了福利。從一些國家的實踐來看,銀行卡確實給社會帶來了福利。再次,銀行卡要求不允許加價和不接受其他卡等要求是否合理。程貴孫、孫武?(2006)等人以銀行卡產(chǎn)業(yè)的運作機制和產(chǎn)業(yè)特征為例對雙邊市場的規(guī)制進行了分析,認為銀行卡組織網(wǎng)絡(luò)平臺的正常運轉(zhuǎn),銀行卡價值的實現(xiàn),關(guān)鍵在于消費者和商戶對銀行卡的需求得到平衡。交換費規(guī)制政策和措施的制定,應(yīng)該首先考慮如何最大化銀行卡組織網(wǎng)絡(luò)平臺的交易量。
從目前關(guān)于銀行卡產(chǎn)業(yè)的規(guī)制研究看,主要還是基于銀行卡產(chǎn)業(yè)的雙邊市場特征,探討傳統(tǒng)單邊市場條件下規(guī)制的不適用性,而沒有明確提出基于雙邊市場視角下銀行卡產(chǎn)業(yè)的規(guī)制手段和方法;另外,傳統(tǒng)單邊市場的規(guī)制標準和手段已經(jīng)不適用于銀行卡產(chǎn)業(yè),以此為理論依據(jù)制定的《反不正當競爭法》和《反壟斷法》等法律法規(guī)也面臨著不適用性,因此必須對現(xiàn)有法律法規(guī)進行修訂,才能增強現(xiàn)有法律法規(guī)的適用性,但目前還沒有相關(guān)方面研究。也正因為如此,才導(dǎo)致現(xiàn)實生活中頻頻爆發(fā)的商家拒絕消費者刷卡消費的銀卡之爭等現(xiàn)象在出現(xiàn)后卻沒有得到合理的處理。
五、進一步研究的方向
通過對銀行卡產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有研究觀點綜述可以的發(fā)現(xiàn),目前對銀行卡產(chǎn)業(yè)的研究還處于起步階段,主要集中于理論層面的探索;而且,由于銀行卡產(chǎn)業(yè)本身的復(fù)雜j生,也使得現(xiàn)有研究還不能有效解決銀行卡產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的很多實踐問題。因此,未來的研究可以沿著兩個方向進行:一方面是理論研究的深人和拓展,這有助于更加深刻的認識銀行卡產(chǎn)業(yè)自身的特性和發(fā)展規(guī)律;而另一方面則是應(yīng)用理論研究成果,解決銀行卡產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的實踐問題,如關(guān)于銀行卡交換費的定價方法、銀行卡產(chǎn)業(yè)規(guī)制方法及手段、現(xiàn)有法律法規(guī)的完善等。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會分工的不斷細化,將會涌現(xiàn)越來越多的與銀行卡產(chǎn)業(yè)類似的具有雙邊市場特征的產(chǎn)業(yè),而且這些產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟社會發(fā)展會產(chǎn)生越來越重要的影響,現(xiàn)代經(jīng)濟系統(tǒng)將在很大程度上依賴于這些產(chǎn)業(yè)的運轉(zhuǎn)。因此,從理論和實踐上深入研究這類產(chǎn)業(yè)的運行規(guī)律,對于深入剖析現(xiàn)代經(jīng)濟系統(tǒng)、培育新型產(chǎn)業(yè)都具有非常重要的意義。
(責任編輯:曉軒)
第五篇:微生物發(fā)酵飼料的研究現(xiàn)狀及展望
微生物發(fā)酵飼料的研究現(xiàn)狀及展望
楊翔,王浩
摘要:近年來,隨著世界上許多國家限制和禁止使用抗生素,以及飼料資源日趨緊張,尋找高效、生態(tài)健康型飼料成為當務(wù)之急。本文綜述了農(nóng)作物秸稈的利用現(xiàn)狀,、微生物發(fā)酵飼料種類及作用機理, 分析了存在的問題,并對開發(fā)利用前景進行了展望,以期為加快微生物發(fā)酵飼料化進程提供參考。關(guān)鍵詞:微生物發(fā)酵;菌種;飼料
自20世紀50年代開始,在動物日糧中添加抗生素顯著促進了動物生產(chǎn),并對集約化畜牧業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻。然而隨著時間的推移,飼料中添加抗生素的危害日益顯現(xiàn),并受到社會的廣泛關(guān)注。人們開始紛紛尋求其他的替代品和替代技術(shù),以保證畜牧業(yè)生產(chǎn)的效率與效益不受影響。同時飼料和糧食生產(chǎn)一直是我國國民經(jīng)濟的薄弱環(huán)節(jié)。由于受人口增長、耕地減少和肉食品消費增加的影響,我國糧食供需平衡十分脆弱。我國人均占有糧食一直在400 kg以下,其中,糧食總產(chǎn)量的40%左右用于飼料生產(chǎn)。在耕地和水資源長期緊缺的情況下,我國糧食產(chǎn)量已很難提高.飼料資源短缺的問題長期制約著我國畜牧業(yè)的發(fā)展。從長遠來看,牲畜與人爭糧問題仍然是我國不能掉以輕心的大事。這是由我國國情及糧情所決定的。因此,發(fā)展高效飼料工業(yè),生產(chǎn)生態(tài)健康型飼料是當務(wù)之急。發(fā)酵飼料的產(chǎn)生背景
隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,人畜共糧的矛盾日趨突出,為了解決這一問題,世界各國科技界和工業(yè)界都在尋找和研究新的飼料資源,其中,蛋白質(zhì)飼料尤其受到重視。蛋白質(zhì)是畜牧養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)的主要原料之一,我國對蛋白質(zhì)的需求已遠遠超出了國內(nèi)動、植物蛋白的生產(chǎn)量,每年都需要從國外進口大量大豆、豆粕和魚粉等蛋白質(zhì)原料。目前我國飼料工業(yè)基本上是三足鼎立狀態(tài),以正大、希望和中小企業(yè)各占三分天下,其中,中小企業(yè)以規(guī)模小、數(shù)量多為最。由于中小企業(yè)的原料采購成本比大型企業(yè)高,為了生存不得不依靠科技手段提高其生存能力。在這一背景下,一些地方的小型飼料廠率先將菜粕、棉粕、血粉等發(fā)酵后生產(chǎn)濃縮飼料投入市場,取得了較好的經(jīng)濟效益。微生物發(fā)酵飼料種類
2.1 固態(tài)發(fā)酵飼料 固態(tài)發(fā)酵飼料是利用各種有益微生物的發(fā)酵作用,把粗飼料加工成營養(yǎng)成分高、適口性好的飼料,以增加適口性和提高養(yǎng)分利用率或解毒脫毒。發(fā)酵微生物有霉菌、酵母菌及細菌的一些類群,常見的固態(tài)發(fā)酵飼料包括青貯、微貯、粗飼料等纖維素酶解飼料與擔子菌發(fā)酵、畜禽糞與動物下腳料發(fā)酵、餅粕類發(fā)酵脫毒飼料以及固態(tài)發(fā)酵菌體蛋白飼料。2.2 單細胞蛋白和菌體蛋白飼料
單細胞微生物的蛋白提取物,利用微生物在液態(tài)基質(zhì)中大量生長繁殖的菌體以生產(chǎn)單細胞蛋白,如常見的酵母飼料、細菌飼料、藻體飼料等,菌體蛋白包括食用菌菌絲體、光合細菌、微型藻飼料等。單細胞蛋白和菌體蛋白由于蛋白質(zhì)含量豐富,而且還含有維生素和微量元素,因此是一種具有較高營養(yǎng)價值的微生物飼料。單細胞蛋白和菌體蛋白飼料原料來源廣泛,如淀粉、廢酒糟水等均可作原料,同時生產(chǎn)過程易控制,因此可工業(yè)化生產(chǎn)。
2.3 氨基酸、酶制劑以及抗生素、維生素等代謝產(chǎn)物
利用現(xiàn)代化的微生物工程,發(fā)酵積累微生物有用的中間代謝產(chǎn)物或特殊代謝產(chǎn)物,以此生產(chǎn)飼用氨基酸、酶制劑以及抗生素、維生素。細菌、霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的淀粉酶、纖維素酶和蛋白酶,這些酶可以提高生物體內(nèi)反應(yīng)的速度,促進飼料養(yǎng)分的吸收。微生物生產(chǎn)畜禽的限制性氨基酸賴氨酸,飼料中添加賴氨酸可提高豬禽的增重。
2.4 微生態(tài)制劑和益生素
微生態(tài)制劑和益生素直接用于畜禽飼料中,參與維持動物腸內(nèi)微生態(tài)平衡,具有直接通過增強動物對腸內(nèi)有害微生物的抑制作用,或者通過增強非特異性免疫功能來預(yù)防疾病,而間接起到促進動物生長作用和提高飼料轉(zhuǎn)化率。微生態(tài)制劑和益生素在目前應(yīng)用較多,常見的如“保得”微生腸道調(diào)理。微生物發(fā)酵飼料作用機理
微生物發(fā)酵飼料的作用主要體現(xiàn)在兩個方面, 一是利用廉價的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物生產(chǎn)高質(zhì)量的飼料蛋白原料,二是獲得高活性的有益微生物.這些微生物制品的應(yīng)用,一方面可以提高飼料的轉(zhuǎn)化率,促進畜禽生長;另一方面可以調(diào)節(jié)動物的微生態(tài)平衡,提高動物的健康水平。還有一些活菌劑可以用于治療動物疾病,例如治療由于大腸桿菌引起的腹瀉,可以用對大腸桿菌有抑制作用的芽孢桿菌活菌制劑進行治療。在畜禽養(yǎng)殖中推廣應(yīng)用微生物發(fā)酵飼料,可以減少抗菌素的使用,有利于生產(chǎn)安全食品,提高產(chǎn)品出口的競爭力。3.1 補充有益菌,調(diào)節(jié)動物的微生態(tài)平衡
健康畜禽腸道內(nèi)生長著各種各樣的微生物群落,各種微生物群落之間相互依存、相互制約,構(gòu)成畜禽腸道內(nèi)微生態(tài)系統(tǒng)的平衡,建立一個正常且平衡良好的腸道微生物區(qū)系對抵御病原性微生物感染具有十分重要的意義。由于微生物之間存在著相互作用,某一生態(tài)系統(tǒng)中現(xiàn)存的微生物會阻止新的有機體在這一部位的入侵,有益菌通過競爭性抑制作用阻止有害微生物在腸粘膜附著與繁殖。因此對那些菌群形成遲緩或有障礙的幼小動物服用微生物飼料有著十分重要的意義。乳酸桿菌等可抑制埃希氏大腸桿菌和沙門氏寒菌等其它致病菌附著到腸細胞上,與病原菌發(fā)生競爭性拮抗作用,將其驅(qū)出定植地點。3.2 產(chǎn)生有益代謝物,抑制和殺死有害菌
許多乳酸菌和鏈球菌可以產(chǎn)生細菌素,如乳酸鏈球菌素等,這些多肽類物質(zhì)能抑制對革蘭氏陽性細菌有抑制作用。有些乳酸菌如嗜酸乳桿菌和保加利亞乳桿菌,可以產(chǎn)生少量的過氧化氫,過氧化氫可以抑制許多細菌的生長,尤其是革蘭氏陰性病原菌。另外有些有益微生物可以產(chǎn)生酶類,如雙歧桿菌和乳酸桿菌產(chǎn)生的胞外糖苷酶可以阻止細菌毒素在上皮細胞的黏附和侵入。3.3 具有營養(yǎng)作用,促進動物生長
直接飼用微生物飼料中的有益菌在腸道內(nèi)代謝可產(chǎn)生多種有助于動物營養(yǎng)消化的有益因子,從而促進畜禽的生長發(fā)育和增重.如芽孢桿菌能分泌多種消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等)促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收;酵母菌所產(chǎn)生的氨基酸、維生素(K、C、B1、B2、泛酸、煙酸、生物素、肌醇和葉酸等),酵母菌還可以促進植酸酶的產(chǎn)生,提高單胃動物對磷的利用率。3.4 提高機體免疫功能
微生物發(fā)酵飼料中的有益微生物可以作為一種非特異免疫調(diào)節(jié)因子,通過細菌本身或細胞壁成分刺激并激活宿主免疫細胞,促進吞噬細胞活力或作為佐劑發(fā)揮作用。有益微生物還可以發(fā)揮特異性免疫功能,增強動物體內(nèi)B 細胞產(chǎn)生抗體的能力。直接飼用微生物通過促使機體發(fā)生體液免疫和細胞免疫,提高畜禽抗體水平,增強免疫功能,及時殺滅侵入機體內(nèi)的致病菌,從而防止疾病的發(fā)生。實驗發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌能夠增強機體的免疫能力,一些益生菌能夠影響人體免疫系統(tǒng)的應(yīng)答能力,其影響能力隨菌體的不同而變化。發(fā)酵飼料存在的問題 目前,發(fā)酵濃縮飼料在市場上有一定的發(fā)展空間,主要表現(xiàn)在產(chǎn)品價格低,農(nóng)民易接受,這也是發(fā)酵濃縮飼料在某些地方盛行的主要原因。但是,據(jù)筆者考究發(fā)酵飼料的生產(chǎn),卻發(fā)現(xiàn)還存在諸多問題,應(yīng)引起業(yè)界高度重視。(1)硬、軟件較差。由于大多數(shù)發(fā)酵濃縮飼料廠是微型飼料廠,這類企業(yè)的發(fā)酵設(shè)備和專業(yè)人員都非常有限,對微生物和發(fā)酵工藝了解甚少,在某種意義上說生產(chǎn)飼料的條件都是湊合,要生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品是心有余而力不足。(2)管理、衛(wèi)生條件差。凡從事微生物發(fā)酵工作的人都知道“消毒、滅菌”工作是發(fā)酵成敗的關(guān)建環(huán)節(jié)之一。然而,許多發(fā)酵濃縮飼料廠的管理、衛(wèi)生條件極差,差得讓筆者這個從事飼料微生物工作十多年的人都感到害怕。(3)生料發(fā)酵。筆者所見的發(fā)酵濃縮飼料廠幾乎全是生料發(fā)酵,而且他們認為一般霉變的原料,只要是發(fā)酵了就能脫毒、就能提高飼料利用率和改善飼料適口性,就此說明對“發(fā)酵”的基礎(chǔ)知識了解太少。(4)無檢測、監(jiān)控條件。由于這些廠規(guī)模一般較小,大多沒有專業(yè)化驗檢測設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員,發(fā)酵菌種、發(fā)酵過程都沒有檢測手段,純粹憑氣味判定產(chǎn)品質(zhì)量,產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性等難以得到保證。(5)菌種來源復(fù)雜。由于這些微型飼料廠經(jīng)濟實力差,不愿花錢到正規(guī)單位購買菌種和生產(chǎn)技術(shù),而是到一些個人手上去買,也不請專業(yè)人員進行技術(shù)指導(dǎo),產(chǎn)品質(zhì)量可想而知。(6)營養(yǎng)水平低。一些小型飼料廠在中大豬濃縮飼料中幾乎全用發(fā)酵飼料,與豆粕、魚粉濃縮料相比存在嚴重的氨基酸不平衡,導(dǎo)致發(fā)酵濃縮料的飼料報酬低于豆粕、魚粉型濃縮飼料。(7)大劑量使用促生長劑。一些小型飼料廠由于發(fā)酵技術(shù)綜合水平較差。發(fā)酵產(chǎn)品雜菌較多,因而將發(fā)酵飼料用于仔豬濃縮飼料時,腹瀉率較大,于是便在仔豬濃縮飼料中加大了如桿菌肽鋅或金霉素等的用量,這將導(dǎo)致畜禽對藥物的采食量加大,畜禽產(chǎn)品藥殘難以得到控制。(8)亂用標簽誤導(dǎo)用戶一些飼料廠在包裝袋上大肆宣揚“生物飼料”、“每克含活菌數(shù)多少億個”等等,借助《動物微生態(tài)學(xué)》的理論,盲目夸大地宣傳其功效,其市場生命力值得深思。發(fā)酵飼料的展望
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,畜牧養(yǎng)殖業(yè)占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比重較大,因此人畜共糧矛盾日趨突出,發(fā)酵飼料意在充分利用雜糧、雜粕和農(nóng)副產(chǎn)品下腳料、食品工業(yè)下腳料來生產(chǎn)濃縮飼料,這是對飼料原料的充分補充,而且這種濃縮飼料比豆粕、魚粉型濃縮飼料價格便宜,農(nóng)民易接受,這也是發(fā)酵飼料存在的空間和理由。相信通過優(yōu)化發(fā)酵技術(shù)線路,改善發(fā)酵設(shè)備,定能提高發(fā)酵飼料品質(zhì)造福社會。
盡管目前微生物發(fā)酵飼料存在一些問題,但是隨著人們對其研究的進一步深入,這些問題都會得到很好的解決,其作為抗生素和蛋白的替代品,以及帶來的社會效益與經(jīng)濟效益,在飼料工業(yè)中必將受到更大重視。參考文獻
[1] 李勇凱,毛勝勇,朱云偉.益生菌發(fā)酵飼料研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].畜牧與獸醫(yī),2009,41(3):90—93.[2] 程文超,呂永智.發(fā)酵工程在飼料工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].湖北畜牧獸醫(yī),2008(5):34—35.[3] 孫俊良,葉孟韜.我國發(fā)酵工業(yè)歷史、現(xiàn)狀及展望IJ1.河南職技師院學(xué)報.1997,25(6):56—58.[4] 鄒志恒,宋瓊莉,韋啟鵬,等.發(fā)酵飼料在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用與研究進展J1.中國動物保健,2009(3):66—68.[5] 王麗蘋.秸稈飼料的加工調(diào)制利用技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007(101):152.[6]鄭旭煦,呂靖,殷鐘意,等.餐飲廢渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料過程中菌種和輔料篩選研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2009,37(7):12021—12023,12033.[7]伍時華,廖蘭,黃翠姬,等.木霉T-1和酵母菌混合發(fā)酵生產(chǎn)發(fā)酵蔗渣飼料研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2010,38(3):1249—1251.[8] 徐燕,劉德清.胡椒中天然防腐劑的提取方法及其抑菌作用研究[J].中國調(diào)味品,2007 ,6(7):5742.[10] 吳周和,吳曉剛,吳傳茂.花椒中天然防腐劑的提取及其抑菌作用[J].食品工業(yè),2004(7):1838.[12] 逮素芬.效秸稈微生物調(diào)制劑發(fā)酵農(nóng)作物秸稈試驗[J].內(nèi)蒙古畜牧科學(xué),2002(3):27.[13] 劉興偉.玉米秸稈微貯飼喂遼寧絨山羊效果觀察[J].中國草食動物,2000(2):7.[14] 武英.發(fā)酵玉米秸稈飼料飼喂肉兔試驗[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2001,(2):41.[15] 馬一.玉米秸稈微生物發(fā)酵飼料及喂豬試驗效果[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),1998(4):3150.[17] 張福友.秸稈發(fā)酵飼料飼喂生長豬的試驗[J].山東畜牧獸醫(yī),2001(5):4118.