發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性及其在飼料中的應(yīng)用

李世傳 朱長(zhǎng)生 尹榮華

（雙胞胎集團(tuán)研發(fā)中心，江西南昌，330096）

豆粕是大豆加工后得到的一種副產(chǎn)品，含有豐富的蛋白質(zhì)，是目前應(yīng)用最廣泛的蛋白質(zhì)飼料[1]，但是由于豆粕中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，導(dǎo)致其蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率較低。根據(jù)熱穩(wěn)定性可將豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分為兩類：一類是熱敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要包括胰蛋白酶抑制因子、尿酶、大豆凝血酶和致甲狀腺腫素；另一類是熱不敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要包括大豆球蛋白、大豆低聚糖（脹氣因子）和植酸等；它們都會(huì)以不同的方式抑制豆粕的利用率和影響動(dòng)物生長(zhǎng)[2]。因此，如何降低豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量，提高豆粕的利用率是研究的重點(diǎn)。

近年來的研究表明，發(fā)酵豆粕能有效改善豆粕的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，是提高豆粕品質(zhì)的有效方法。發(fā)酵豆粕是指利用有益微生物對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵，將豆粕中的蛋白質(zhì)降解為多肽、小肽及游離氨基酸等，同時(shí)生成大量的益生菌、乳酸和未知生長(zhǎng)因子等物質(zhì)，另外還能消除多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，從而取到改善豆粕的品質(zhì)，提高利用率的作用。本文就發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性及其在飼料中的應(yīng)用作一綜述，以期為同行業(yè)人員研究做參考。

1 發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性

經(jīng)過發(fā)酵處理后，豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量大幅度降低，另外豆粕蛋白被分解成小分子蛋白、小肽分子和游離氨基酸等物質(zhì)，使得豆粕的利用率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到改善，提高豆粕品質(zhì)。

1.1 抗?fàn)I養(yǎng)因子大幅度減少

發(fā)酵主要通過兩種方式降解豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子：一是發(fā)酵過程中微生物的大量繁殖，使得抗?fàn)I養(yǎng)因子被消耗利用；二是微生物發(fā)酵產(chǎn)生的一些蛋白酶能夠有效降解抗?fàn)I養(yǎng)因子。李彩燕等[3]利用瘤胃液中的混合微生物對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵處理，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕中胰蛋白酶抑制劑和植酸分別降解了57%和82.3%。鄭裴等研究植物乳桿菌發(fā)酵豆粕，結(jié)果表明豆粕中尿素酶活由原來的0.373 U/g降低到0.166 U/g，胰蛋白酶抑制劑含量由40.42 mg/g降低到18.01 mg/g。Hirabayashi等[4]研究宇佐美曲霉發(fā)酵豆粕，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后植酸全部被降解。陳麗娟等[5]研究得出，豆粕發(fā)酵后7S抗原蛋白得到一定程度的降解，但是不完全，尿素酶活性由原來的0.368 U/g降低到0.145 U/g。朱曦等使用芽孢桿菌、酵母、乳酸菌進(jìn)行豆粕發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)豆粕中的胰蛋白酶抑制劑被完全分解。Stale等[6]采用乳酸菌發(fā)酵豆粕，發(fā)現(xiàn)脲酶抑制劑含量降低了80.64%，棉籽糖含量降低73.50%。Hong等[7]研究米曲霉對(duì)豆粕發(fā)酵的效果，得出胰蛋白酶抑制劑的降解率達(dá)到84.44%的結(jié)論。

表1 發(fā)酵豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子

1.2 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大幅度提高

經(jīng)過發(fā)酵后，豆粕中的蛋白被分解成小分子蛋白、小肽分子和游離氨基酸等物質(zhì)，同時(shí)生成大量的益生菌、有機(jī)酸和未知生長(zhǎng)因子等。蔡國(guó)林等[8]用酵母菌和乳酸菌發(fā)酵豆粕后，蛋白質(zhì)含量由46.2%提高到49.7%，賴氨酸提高了7.91%，蛋氨酸提高了20.34%。任莉等探究得出豆粕發(fā)酵后，pH值下降，氣味酸香，色澤較好，同時(shí)粗蛋白、粗脂肪和磷的含量均得到了提高。胡程珩等[9]采用瘤胃內(nèi)容物作為混合菌源對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵處理，發(fā)酵后，豆粕中的氨基酸的含量比發(fā)酵前提高了3%，大分子量的蛋白質(zhì)得到降解，小分子多肽明顯增加。陳潔梅等[10]使用芽孢桿菌對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果表明發(fā)酵后豆粕中的粗蛋白含量由50.6%提高到54.1%，酸溶性蛋白含量由2.4%提高到38.8%，大豆肽含量由1.8%提高到29.5%，乳酸含量由0.7%提高到4.7%，游離氨基酸含量由5.57 mg/g提高到92.65 mg/g。嚴(yán)鶴松等[11]研究黑曲霉發(fā)酵豆粕，得出粗蛋白從發(fā)酵前的43.5%增加到60.13%，氨基酸含量比發(fā)酵前提高了35.76%。吳定等研究發(fā)酵豆粕得出與發(fā)酵前相比，游離氨基酸總量增加15倍，其中必需氨基酸增加35.2倍，亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸分別增加128倍、68倍、125倍和61倍。

另外研究表明豆粕發(fā)酵后其中的Fe、Zn等金屬元素含量增加；能降低豆粕中粗纖維含量，粗纖維含量降低12%～16%；還能產(chǎn)生促生長(zhǎng)因子，但不同菌種所產(chǎn)生的促生長(zhǎng)因子含量不同，這些促生長(zhǎng)因子主要為有機(jī)酸、B族維生素和未知生長(zhǎng)因子。

表2 發(fā)酵豆粕的主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)

表3 發(fā)酵對(duì)豆粕蛋白化學(xué)評(píng)分的影響（%）

2 發(fā)酵豆粕在飼料中的應(yīng)用

發(fā)酵豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量少，小分子肽、氨基酸和未知生長(zhǎng)因子等含量豐富，是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，具有提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能、增強(qiáng)免疫力和改善腸道健康等功能，在飼料生產(chǎn)中廣泛使用。

2.1 提高生長(zhǎng)性能

在日糧中添加一定量的發(fā)酵豆粕能有效提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能[12]。Wang等[13]用乳酸菌發(fā)酵過的豆粕飼喂仔豬，結(jié)果顯示發(fā)酵豆粕能提高仔豬的采食量和日增重，能有效促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)性能。章世元等[14]研究發(fā)酵豆粕對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組仔豬日增重增加50.55%，料重比降低19.47%，得出飼喂發(fā)酵豆粕可顯著提高仔豬生長(zhǎng)性能的結(jié)論。聞愛友等研究證明在早期斷乳仔豬日糧中使用發(fā)酵豆粕代替普通豆粕，能提高斷乳仔豬的日增重及飼料利用率，有效改善了斷乳仔豬的生產(chǎn)性能，且隨著替代的比例增加，效果越好。劉海燕等[15]研究同樣表明隨著發(fā)酵豆粕添加量的增加，仔豬的日增重和采食量有增加的趨勢(shì)，發(fā)酵豆粕能提高試驗(yàn)豬的生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率。王龍昌等[16]研究發(fā)現(xiàn)在肉雞日糧中添加一定量的發(fā)酵豆粕能起到替代部分優(yōu)質(zhì)魚粉、促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)的作用。祁瑞雪等試驗(yàn)得出在肉雞配合飼料中用6%發(fā)酵豆粕替代普通豆粕最為適宜，可提高肉雞生長(zhǎng)性能，極顯著降低料重比。

2.2 增強(qiáng)免疫力

研究表明在日糧中添加一定量的發(fā)酵豆粕能有效提升動(dòng)物的免疫力。劉欣等[17]研究得出在日糧中添加一定量的發(fā)酵豆粕能顯著增加仔豬腸系膜淋巴細(xì)胞指數(shù)2.08%（P＜0.05），促進(jìn)免疫器官的良好生長(zhǎng)，增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫功能。林麗花等[18]研究表明發(fā)酵豆粕對(duì)肉雞免疫器官的發(fā)育具有積極的影響，能促進(jìn)免疫器官的良好生長(zhǎng)，增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫功能。劉濟(jì)等探討發(fā)酵豆粕對(duì)肉雞免疫功能的影響，與對(duì)照組比，試驗(yàn)組的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)分別提高了12.26%（P＜0.05）、26.37%（P＜0.05）和 18.18%（P＜0.05），另外在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)，試驗(yàn)組無死亡情況，對(duì)照組有2只發(fā)病死亡。

2.3 調(diào)節(jié)腸道功能

發(fā)酵豆粕中含有多種有益菌，能改善腸道菌群，調(diào)節(jié)腸道功能。Wang等研究得出發(fā)酵豆粕能提高仔豬腸黏膜的絨毛高度和腸道中乳酸菌數(shù)，同時(shí)降低大腸桿菌數(shù)，是仔豬一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源。許麗惠等[19]研究發(fā)現(xiàn)在黃羽肉雞生長(zhǎng)前期使用9%的發(fā)酵豆粕替代部分普通豆粕可提高血清中堿性磷酸酶活性，降低尿酸含量，同時(shí)提高十二指腸絨毛高度，穩(wěn)定肥大細(xì)胞和SIgA陽性細(xì)胞數(shù)量，增強(qiáng)腸道黏膜的免疫功能，并降低盲腸中大腸桿菌數(shù)量，增加乳酸菌數(shù)量，有效改善腸道微環(huán)境。

2.4 其他方面的應(yīng)用

在日糧中添加發(fā)酵豆粕還能降低仔豬腹瀉率和改善飼料適口性等。Cho等[20]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵豆粕能有效降低仔豬瀉率，提高飼料轉(zhuǎn)化效率；吳暉等研究得出，豆粕經(jīng)過發(fā)酵后，能產(chǎn)生大量乳酸和芳香族化合物，具有醇香味，且柔軟多汁，對(duì)改善飼料風(fēng)味和提高適口性好具有很大幫助；劉欣等發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕能有效改善斷奶仔豬消化道應(yīng)激反應(yīng)；張紅芬報(bào)道在肉雞飼糧中添加發(fā)酵豆粕能顯著增加胸肌嫩度，改善雞肉品質(zhì)。

3 結(jié)論

發(fā)酵豆粕能有效解決豆粕中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率較低等問題。另外隨著飼料業(yè)的快速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的市場(chǎng)需求不斷增大和魚粉資源的不斷枯竭，嚴(yán)重影響我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)酵豆粕的使用能有效解決飼料中蛋白質(zhì)來源不足等問題，將其作為動(dòng)物源性蛋白的替代品在飼料中推廣應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義，必將取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。