發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)價(jià)值及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 侯玉潔 徐 俊 張建剛 趙國琦

新疆阿勒泰地區(qū)動(dòng)物疾病控制與診斷中心 趙玉康

發(fā)酵豆粕是在人工控制條件下，利用微生物在豆粕中的生長繁殖和新陳代謝，積累有益的菌體、酶和中間代謝產(chǎn)物，生產(chǎn)加工和調(diào)制的豆粕產(chǎn)品。大量研究表明，豆粕經(jīng)過微生物發(fā)酵處理，不僅能夠降解其中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子，還能改善蛋白質(zhì)、脂肪等常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)的成分，更有利于動(dòng)物的消化吸收。本文就發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)價(jià)值及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用作一綜述。

1 發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)價(jià)值

1.1 抗?fàn)I養(yǎng)因子含量大幅度降低或被消除 微生物發(fā)酵法降解豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的主要途徑有兩種：（1）微生物分泌的蛋白酶對(duì)豆粕中的蛋白類抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行降解；（2）發(fā)酵過程微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白類抗?fàn)I養(yǎng)因子。有研究表明，大豆凝集素占大豆對(duì)大鼠生長抑制作用的50%，胰蛋白酶抑制因子占40%，而其他10%很可能是由于一些未變性蛋白質(zhì)的低消化率造成的，因此，凝集素含量和胰蛋白酶抑制因子活性是評(píng)價(jià)發(fā)酵豆粕營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。

陳中平等（2011）采用米曲霉固態(tài)發(fā)酵處理豆粕，結(jié)果表明，粗蛋白質(zhì)含量無顯著變化，但改變了豆粕中蛋白質(zhì)的組成，降低了大、中分子蛋白質(zhì)水平，提高了小肽和游離氨基酸的水平，同時(shí)產(chǎn)生了微生物蛋白質(zhì)，有效地消除了豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子，改善了大豆蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值；有效地降低了豆粕中酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的含量，提高了粗脂肪含量。Hong等 （2004）和 Feng等（2009）也報(bào)道了米曲霉發(fā)酵豆粕可以完全消除豆粕中胰蛋白酶抑制因子和大分子抗原蛋白。

戚薇等（2008）利用納豆芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌TQ33對(duì)豆粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵豆粕飼料的蛋白質(zhì)水解度為20.14%，其中大多數(shù)肽類的相對(duì)分子質(zhì)量為620～1242，胰蛋白酶抑制劑的降解率達(dá)95%。

Song等（2010）研究表明，釀酒酵母菌液態(tài)發(fā)酵豆粕48 h，總蛋白質(zhì)含量增加了23.4%，抗原蛋白免疫原性降低了88.7%。姜丹等（2011）用酵母菌發(fā)酵豆粕，粗蛋白質(zhì)含量提高了15.84%，胰蛋白酶抑制因子含量降低了58.27%，植酸含量降低了80.11%。

1.2 蛋白多肽含量豐富，氨基酸組成結(jié)構(gòu)合理發(fā)酵處理過程中，微生物大量增殖，豆粕適度降解部分大豆蛋白質(zhì)發(fā)酵時(shí)轉(zhuǎn)化為菌體蛋白，改善了大豆蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)。吳定和江漢湖（1998）研究表明，用少孢根霉菌發(fā)酵豆粕，蛋白質(zhì)消化率達(dá)到 92.8%，游離氨基酸總量增加近15倍，植酸含量降低約72%。楊旭等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后的豆粕中的賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸含量分別比發(fā)酵前提高16.28%、56.41%和17.01%，17種氨基酸總量提高6.58%，提高了豆粕原料的蛋白質(zhì)品質(zhì)和飼用價(jià)值。Song等（2008）研究指出，發(fā)酵豆粕能顯著增加總蛋白質(zhì)和氨基酸的水平。

1.3 常規(guī)營養(yǎng)成分得到改善，營養(yǎng)物質(zhì)消化率提高微生物在發(fā)酵過程中，需要利用底物中的物質(zhì)來滿足其維持需要和生長繁殖需要；而碳水化合物是微生物生長繁殖所需能量的主要供應(yīng)者，同時(shí)還為微生物蛋白質(zhì)、脂肪和核酸等大分子物質(zhì)的合成提供碳架。

Stale等（2005）研究報(bào)道，乳酸菌發(fā)酵豆粕使得脲酶抑制劑含量降低了80.64%，棉子糖含量降低了73.50%，蔗糖含量降低了82.70%，粗蛋白質(zhì)含量提高了8.71%。馬文強(qiáng)等（2008）通過枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、乳酸菌對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵，并對(duì)發(fā)酵后豆粕的營養(yǎng)特性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，發(fā)酵后豆粕中粗蛋白質(zhì)含量比發(fā)酵前提高13.48%（P＜0.01），粗脂肪含量提高18.18%（P＜0.01），磷含量提高 55.56%（P ＜ 0.01），氨基酸含量提高11.49%。李旋等（2010）用米曲霉、酵母、乳酸菌聯(lián)合固態(tài)發(fā)酵豆粕，抗?fàn)I養(yǎng)因子在發(fā)酵后得到了有效降解，蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量均有所提高。此外，劉錦民和王曉力（2012）也指出，飼喂米曲霉發(fā)酵的豆粕不僅可以提高育成豬磷和蛋白質(zhì)的消化率，而且可以降低磷和氮的排泄量。

2 發(fā)酵豆粕在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 單胃動(dòng)物

2.1.1 發(fā)酵豆粕在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1.1.1 促進(jìn)健康，提高生產(chǎn)性能 劉春雪等（2006）選用斷奶三元雜交仔豬120頭，設(shè)5%、10%、15%、20%4個(gè)發(fā)酵豆粕添加水平，結(jié)果表明，隨著發(fā)酵豆粕在斷奶仔豬日糧中用量的增加，斷奶仔豬的日增重提高（P＜0.05），飼料轉(zhuǎn)化率也得到改善；試驗(yàn)組豬的腹瀉率降低，經(jīng)濟(jì)效益提高。Feng等（2007）也得出類似結(jié)論。章世元等（2009）將90頭杜楓姜仔豬，隨機(jī)分為3組，試驗(yàn)Ⅰ組為日糧+17.15%發(fā)酵豆粕，試驗(yàn)Ⅱ組為日糧+35%發(fā)酵豆粕，對(duì)照組飼喂未發(fā)酵豆粕，結(jié)果顯示，試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組仔豬日增重效果均顯著（P＜0.05或P＜0.01）；料重比分別降低4.21%（P＞ 0.05）、19.47%（P ＜ 0.05）；腹瀉率均顯著低于對(duì)照組。Gebru等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕飼喂仔豬能顯著提高仔豬的日增重和采食量。陳瑜等（2011）研究報(bào)道，在斷奶仔豬濃縮料中添加發(fā)酵豆粕能改善仔豬的生長性能，且不同的發(fā)酵豆粕應(yīng)用效果不同。

2.1.1.2 提高抗氧化能力 劉海燕等（2010）選用24頭二元雜交仔豬，對(duì)照組飼喂普通豆粕，試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組分別用14.27%和28.54%的乳酸菌發(fā)酵豆粕替代基礎(chǔ)日糧中等量的普通豆粕，結(jié)果表明，發(fā)酵豆粕可促進(jìn)仔豬生長，減少腹瀉，提高飼料利用效率，有效降低仔豬血清中尿素氮水平，提高飼糧蛋白質(zhì)的有效利用率，降低仔豬血清中丙二醛的含量，提高仔豬的抗氧化能力。單達(dá)聰?shù)龋?011）用不同蛋白質(zhì)水解度和揮發(fā)性鹽基氮含量的發(fā)酵豆粕分別替代普通豆粕飼喂60頭長×大雜交一代斷奶仔豬，結(jié)果顯示，發(fā)酵豆粕替代普通豆粕用于斷奶仔豬日糧可提高日增質(zhì)量 （9.9%～58%）和采食量 （3.6% ～32.2%），降低料重比（8.3% ～16.1%）和腹瀉率（13.3% ～77.9%）；提高血清白球比（5.42% ～42.62%），降低血清IgG水平（0.77% ～3.99%）。

2.1.1.3 改善消化吸收功能，降低腹瀉率 章世元等（2009）在斷奶仔豬日糧中添加不同水平的發(fā)酵豆粕，結(jié)果表明，兩試驗(yàn)組仔豬胃內(nèi)容物pH均顯著降低（P＜0.01）；而胃黏膜厚度及胃壁厚度顯著增加（P＜0.01）。 馮杰等（2007）選用60頭杜長大仔豬，分別飼喂普通豆粕和微生物發(fā)酵豆粕，試驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組仔豬料重比、腹瀉指數(shù)、血清尿素氮、血清IgG分別下降8.39%（P ＜ 0.05）、39.96% （P ＜ 0.01）、39.47% （P ＜0.01）、6.35%（P ＜ 0.05）。 豆粕經(jīng)微生物發(fā)酵后可減輕飼糧中大豆蛋白對(duì)腸道的過敏損傷，使腸道維持良好的結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。鄧雙義（2011）選用杜長大三元雜交哺乳仔豬24窩，隨機(jī)分為3組，對(duì)照組飼喂常規(guī)乳豬料，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組分別飼喂添加10%、20%發(fā)酵豆粕的乳豬料，結(jié)果表明，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組仔豬平均日增重、平均日采食量均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），而料肉比、腹瀉率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），試驗(yàn)Ⅱ組平均日增重、平均日采食量高于試驗(yàn)Ⅰ組，料肉比、腹瀉率低于試驗(yàn)Ⅰ組，但二者之間差異不顯著（P ＞0.05）。 這與 Wang等（2007）研究結(jié)果一致。

2.1.2 發(fā)酵豆粕在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用 祁瑞雪等（2012）研究報(bào)道，肉雞配合飼料中用6%發(fā)酵豆粕替代普通豆粕最為適宜，可提高肉雞生長性能，極顯著降低料重比。楊衛(wèi)兵等（2012）用2%發(fā)酵豆粕替代櫻桃谷肉鴨基礎(chǔ)日糧中豆粕 （試驗(yàn)組），結(jié)果表明，添加發(fā)酵豆粕使肉鴨后期和全期日采食量、日增重分別提高2.18%和1.46%、1.65%和1.44%，料肉比分別下降1.29%和1.44%；肉鴨胸肌和腿肌粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量分別增加1.52%和1.90%、1.17%和2.67%；腿肌pH顯著降低（P＜0.05），胸肌 24 h和 48 h滴水損失分別降低11.26%和8.21%；血氨含量降低11.36%，血糖含量增加1.96%，白球比升高4.22%（P＞0.05）。吳俊鋒等（2012）分別在海蘭褐蛋雞日糧中添加枯草芽孢桿菌（試驗(yàn)1組）及含枯草芽孢桿菌發(fā)酵豆粕（試驗(yàn)2組），對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，兩試驗(yàn)組產(chǎn)蛋率分別提高2.18%（P＜0.01）和 4.73%（P ＜ 0.01），平均蛋重比分別增加0.79%（P ＜0.05）和 0.68%（P ＜ 0.05），蛋黃顏色分別提高 32.8%（P＜ 0.01） 和 37.2%（P ＜ 0.01）；蛋殼比例比對(duì)照組分別降低3.14%（P＜0.01）和4.98%（P＜0.01）。 而朱由彩等（2012）對(duì)淮南麻黃雞母雞對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別飼喂以3%、5%、7%發(fā)酵豆粕替代等量豆粕的日糧。結(jié)果顯示，試驗(yàn)Ⅱ組蛋殼強(qiáng)度、蛋白高度分別比對(duì)照組提高了0.47%（P＜0.05）和1.17%（P＜0.01）；與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅰ組種蛋合格數(shù)，試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組的孵化率和出雛率均顯著提高 （P＜0.05）；各處理組雞產(chǎn)蛋率、采食量和料蛋比均無顯著影響（P＞0.05）。上述各研究結(jié)果不盡相同的原因，可能是由于所用的發(fā)酵豆粕原料來源、菌種及發(fā)酵工藝有所不同導(dǎo)致。

此外，陳國營等（2012）研究報(bào)道，枯草芽孢桿菌及其發(fā)酵豆粕能增加蛋雞日糧中有益菌群數(shù)量，改善腸道微生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用 Gillis等（2007）研究表明，肉牛日糧中添加發(fā)酵豆粕對(duì)胴體重、眼肌面積和組織脂肪含量等均未產(chǎn)生顯著影響。方飛等 （2012）在黃淮白山羊公羔日糧中分別以2.5%、5.0%、7.5%共軛亞油酸發(fā)酵豆粕等量替代普通豆粕，結(jié)果表明，試驗(yàn)Ⅲ組的胴體骨重顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組（P＜0.05），試驗(yàn)Ⅲ組的骨肉比極顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組（P＞0.05），其他胴體性能無顯著差異（P＞0.05），共軛亞油酸發(fā)酵豆粕對(duì)黃淮白山羊公羔的肉品質(zhì)而及羔羊肌肉的化學(xué)指標(biāo)均無顯著影響（P＞0.05）。胴體骨重增加可能是由于豆粕中的共軛亞油酸能夠促進(jìn)羔羊骨細(xì)胞生長和代謝。

2.3 在水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用 Luo等（2004）試驗(yàn)表明，在石斑魚配合飼料中發(fā)酵豆粕替代白魚粉（原配方中的白魚粉用量為68%）的最適量為10%，說明發(fā)酵豆粕在高檔魚蝦料中代替部分魚粉是可行的。冷向軍等（2007）研究表明，用發(fā)酵豆粕取代凡納濱對(duì)蝦飼料中魚粉用量的20%（魚粉用量由33%降到26.4%）不會(huì)對(duì)蝦體增重率、肌肉組成產(chǎn)生顯著影響。黃雄斌等（2010）研究指出，發(fā)酵豆粕替代50%魚粉對(duì)方正鯽的特定生長率、飼料系數(shù)無顯著性影響（P＞0.05）；發(fā)酵豆粕和豆粕替代魚粉的量超過50%時(shí)，將對(duì)方正鯽的免疫功能造成不利影響。趙麗梅等（2011）研究表明，在金鯧魚飼料中用發(fā)酵豆粕代替23%的進(jìn)口魚粉，金鯧魚的增重率、特定生長率、飼料系數(shù)與對(duì)照組無顯著性差異（P＞0.05）。

發(fā)酵工藝不同發(fā)酵豆粕適口性不同，粗蛋白質(zhì)與小肽含量、蛋白質(zhì)體外消化率、氮溶解均有差異。陳萱等（2005）研究報(bào)道，隨著飼料中發(fā)酵豆粕添加量的上升，供試異育銀鯽不僅增重有所提高，各項(xiàng)非特異性免疫指標(biāo)也有所改善，谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性呈下降趨勢。與未經(jīng)過發(fā)酵的豆粕相比，發(fā)酵豆粕具有一定的促進(jìn)生長、增強(qiáng)非特異性免疫功能和改善肝功能的作用。李貴生和徐金龍（2012）用發(fā)酵豆粕等氮替代10%魚粉進(jìn)行對(duì)蝦養(yǎng)殖，結(jié)果顯示，發(fā)酵豆粕組與高魚粉含量的對(duì)照組相比，凡納濱對(duì)蝦的生長性能非常接近，無顯著性差異。在養(yǎng)殖結(jié)束時(shí)，凡納濱對(duì)蝦體質(zhì)量與體長的比值高于對(duì)照組。李小梅和張家學(xué)（2012）研究指出，對(duì)蝦餌料中發(fā)酵豆粕替代部分魚粉提高凡納濱對(duì)蝦成活率和促增重效果顯著。

3 小結(jié)

豆粕通過微生物發(fā)酵處理改善了原有的營養(yǎng)特性，其中抗?fàn)I養(yǎng)因子降低，氨基酸含量增加且結(jié)構(gòu)合理，有效提高了營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。在水產(chǎn)動(dòng)物中，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵豆粕部分替代魚粉，對(duì)于緩解我國蛋白質(zhì)資源相對(duì)緊缺的局面，有著重要的意義。但是，由于發(fā)酵豆粕工藝的不同導(dǎo)致適口性有很大差異，另外，發(fā)酵產(chǎn)品的穩(wěn)定性不好，營養(yǎng)成分差異顯著，缺少統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等問題尚有待于進(jìn)一步解決。

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