大豆糖蜜的主要活性成分及其對反芻動物的影響

韓奇鵬 ， 張佩華 ， 羅 玲 ，朱 丹 ， 周傳社 ， Weiss W P

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院畜禽遺傳改良湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙 410128；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，農(nóng)業(yè)部中南動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，湖南長沙410125；3.俄亥俄州立大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院大型動物基地，馬里斯維爾 43040）

大豆糖蜜是用乙醇提取大豆蛋白質(zhì)過程中產(chǎn)生的棕色粘稠的漿狀物質(zhì)，富含糖類，味微甜（方偉輝等，2004）。大豆糖蜜中一般含有固形物50%、蛋白質(zhì)6%、灰分3%、脂肪5%和碳水化合物36%，成分較為復(fù)雜，是由異黃酮、胰蛋白酶抑制素、酚酸、皂苷、肌醇六磷酸、磷脂、植物甾醇以及果膠質(zhì)、阿拉伯半乳糖等多種植物性化學(xué)成分組成的集合體，可用于提取大豆異黃酮、大豆低聚糖、大豆皂苷、磷脂和大豆胰蛋白酶抑制素（BBI）等多種有益活性成分，是優(yōu)質(zhì)的動物飼料原料，可廣泛應(yīng)用于畜禽及水產(chǎn)動物飼料中 （崔希慶等，2009；宋宏哲等，2008；徐德香等，2006）；同時(shí)還可作為發(fā)酵底物利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)乙醇、丁醇、槐脂、乳酸、乙偶姻、羥基烷酸、雙歧酸奶、單細(xì)胞蛋白和生產(chǎn)燃料等 （高玉榮等，2014；崔元峰等，2008）。本文針對大豆糖蜜的主要活性成分及其在反芻動物營養(yǎng)方面應(yīng)用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為大豆糖蜜在反芻動物營養(yǎng)調(diào)控與健康養(yǎng)殖方面的研究及應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 大豆糖蜜的主要活性成分

1.1 大豆異黃酮 大豆異黃酮（SI）是大豆等豆科植物生長過程中形成的一類具有多酚結(jié)構(gòu)的次級混合代謝物，其植物雌激素種類較多，主要包括大豆黃酮、染料木素和大豆黃素。近年來，通過對反芻動物的研究發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮能通過對乳腺免疫指標(biāo)表達(dá)量的調(diào)控，提高奶牛乳腺上皮細(xì)胞的泌乳性能，促進(jìn)乳腺肥大細(xì)胞IL-4的分泌，增強(qiáng)奶牛的免疫功能及顯著增強(qiáng)其抗氧化能力 （方洛云等，2015；盧志勇等，2013；穆瑩和江連洲，2013）。此外，大豆異黃酮還具有促進(jìn)生殖系統(tǒng)發(fā)育、提高繁殖性能和改善牛奶品質(zhì)等作用（隋美霞等，2010；李忠秋，2010）。

1.2 大豆低聚糖 大豆低聚糖（SBOS）又稱大豆寡糖，是大豆籽粒中可溶性寡糖的總稱，主要成分是水蘇糖、棉籽糖和蔗糖等，其中棉籽糖和水蘇糖具有獨(dú)特的生理功能。大豆低聚糖對動物營養(yǎng)作用主要有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、潤腸通便、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降血脂、抗氧化防衰老、抗癌防癌、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化與吸收和促進(jìn)鈣的吸收等 （張振紅等，2005）。但研究對象主要是單胃動物，在反芻動物方面的研究鮮有報(bào)道。

1.3 大豆皂苷 大豆皂苷（SS）屬于三萜類齊墩果酸型皂苷，由三萜類同系物的羥基和單糖分子環(huán)狀半縮醛羥基失水縮合而成，可以水解生成多種糖類和配糖體，且具有安全性好、穩(wěn)定性高、甜度低和熱值低等功能特性。目前已確認(rèn)的大豆皂苷有18種，是由5種皂苷元（Soyasapogenol A、B、C、D、E， 其中大豆皂苷元 A、B、E 三種是天然存在，剩下的為水解狀態(tài)下生物活性最強(qiáng)的人工產(chǎn)物DDMP組）和糖基中的β-D-半乳糖、β-D-木糖、α-L-鼠李糖、α L-阿拉伯糖、β-D-葡萄糖醛酸等6種單糖以及乙?；蠖乖碥?（Acety 1-soyasaponin）（沈玥，2006； 李里特和王海，2002）。大豆皂苷有促進(jìn)動物體內(nèi)膽固醇和脂肪代謝、增強(qiáng)動物體免疫力、改善心血管功能、抑制病毒和腫瘤生長等生物學(xué)功能（朱孝娟等，2013a、b）。此外，大豆皂苷還具有抗衰老、抗疲勞、減肥、抗糖尿病、抗肝損傷和抗石棉塵毒性等作用 （劉可心，2014；楚洪波等，2013）。近年來，研究大豆皂苷的試驗(yàn)動物主要集中在小鼠和魚類等動物上，在反芻動物方面的研究與應(yīng)用相對較少。

2 大豆糖蜜對反芻動物的影響

目前國內(nèi)主要將大豆糖蜜作為廉價(jià)的飼料添加物，未將其作為獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行開發(fā)利用，而且大豆糖蜜添加量過多會對反芻動物有副作用（張艷梅等，2011；蔣麗華和華欲飛，2006）。

2.1 對反芻動物生產(chǎn)性能和產(chǎn)品品質(zhì)的影響研究表明，在反芻動物飼料中添加大豆糖蜜，可改善飼料適口性，提高動物采食量，增加日增重和產(chǎn)奶量，提高飼料轉(zhuǎn)化效率。Broderick和Radloff（2004）通過在高產(chǎn)奶牛（產(chǎn)奶量平均41 kg/d）日糧中添加0%、4%、8%和12%的大豆糖蜜干粉，發(fā)現(xiàn)隨著日糧中大豆糖蜜干粉添加水平的增加，干物質(zhì)采食量、干物質(zhì)和有機(jī)物降解率均顯著增加，而產(chǎn)奶量和乳蛋白含量均無顯著變化；同時(shí)發(fā)現(xiàn)在奶牛日糧中添加0%、3%、6%和9%的液態(tài)大豆糖蜜，隨著日糧中液態(tài)大豆糖蜜添加水平的增加，干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量、乳蛋白、非脂肪乳固體、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維降解率均呈顯著性的二次增加趨勢。Murphy（1999）將大豆糖蜜作為能量飼料添加到奶牛日糧中，可明顯提高牛乳中各種營養(yǎng)成分的比例。Huhtanen（1988）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂添加大豆糖蜜的青貯牧草，奶牛小腸微生物蛋白流量和微生物蛋白合成效率顯著增加。李改英等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳早期奶牛日糧中添加大豆糖蜜，能明顯降低奶牛能量負(fù)平衡現(xiàn)象，從而提高泌乳早期奶牛的體況恢復(fù)能力，為奶牛產(chǎn)出更多、更優(yōu)質(zhì)的牛奶打下基礎(chǔ)。冉雙存（2008）在青海高原毛肉兼用半細(xì)毛羊日糧中添加不同劑量的大豆糖蜜，發(fā)現(xiàn)日增重和飼料轉(zhuǎn)化率均顯著增加，分別提高了7.7%和6.1%，其中以添加 6.0%大豆糖蜜效果最為顯著。

由于大豆糖蜜中含有多種活性成分，其中含有極易被動物機(jī)體吸收的蔗糖、葡萄糖和果糖等能量原料，且因其能提高飼料的適口性和誘食性，進(jìn)而促進(jìn)動物的采食量。大豆糖蜜中的大豆異黃酮是一種具有雌激素二醇類似結(jié)構(gòu)的植物多酚，可以抑制和淬滅自由基，發(fā)揮抗氧化作用，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，改善動物生產(chǎn)性能等（羅佳捷等，2012；鄧卉等，2012）。此外，大豆糖蜜中還含有生物學(xué)價(jià)值較高的大豆乳清蛋白，富含易被機(jī)體吸收的谷氨酰胺、支鏈氨基酸和輔酶等多種氨基酸成分。

2.2 對反芻動物瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響 Broderick和Radloff（2004）研究發(fā)現(xiàn)，在高產(chǎn)奶牛（平均產(chǎn)奶量41 kg/d）日糧中添加0%、4%、8%和12%的大豆糖蜜干粉，瘤胃NH3-N濃度顯著增加；同時(shí)發(fā)現(xiàn)在奶牛日糧中添加0%、3%、6%和9%的液態(tài)大豆糖蜜，瘤胃NH3-N濃度均顯著性的二次增加趨勢。在安裝永久性瘤胃瘺管的德國美利奴與東北細(xì)毛羊雜交羯羊的基礎(chǔ)日糧中分別添加不同濃度的大豆糖蜜，發(fā)現(xiàn)采食后各組瘤胃NH3-N濃度均呈先增加后降低趨勢，其中在飼喂大豆糖蜜2 h后瘤胃NH3-N濃度最高，且添加5.0%大豆糖蜜瘤胃NH3-N濃度高于對照組、2.0%和8.0%添加組；瘤胃菌體蛋白濃度隨著日糧中大豆糖蜜添加量的增加有不同程度的升高，尤以5%大豆糖蜜添加組瘤胃菌體蛋白濃度最高（馬群山等，2009b）。這主要是由于大豆糖蜜中的大豆低聚糖促進(jìn)瘤胃內(nèi)雙歧桿菌增殖，進(jìn)而促進(jìn)了日糧蛋白質(zhì)的分解，致使瘤胃內(nèi)NH3-N濃度增加 （楊秀芳等，2010；陳葙南等，2010）；同時(shí)隨著體內(nèi)利用NH3-N增加，進(jìn)入再循環(huán)的尿素氮增加，進(jìn)而促進(jìn)微生物蛋白的合成，導(dǎo)致瘤胃NH3-N濃度迅速下降（樊艷華等，2014）。此外，大豆糖蜜中的單糖能為瘤胃微生物迅速提供可發(fā)酵、易吸收和利用的能量，從而促進(jìn)瘤胃微生物菌群的擴(kuò)大及數(shù)量的增加，從而改善瘤胃內(nèi)環(huán)境，進(jìn)而提高氮的利用效率和微生物菌體蛋白的產(chǎn)量。

2.3 對反芻動物血液理化指標(biāo)的影響 目前，關(guān)于大豆糖蜜對反芻動物血液理化指標(biāo)影響的研究報(bào)道較少。馬群山等（2009a）選用4月齡德國美利奴與東北細(xì)毛羊雜交羊12只，在基礎(chǔ)日糧中分別添加0%、2%、5%和8%大豆糖蜜。結(jié)果顯示5%大豆糖蜜添加組血糖濃度顯著提高；各試驗(yàn)組總蛋白濃度相對增大，且差異顯著；而丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶相對降低，但差異不顯著。這主要是由于糖蜜本身就含有6%～8%的粗蛋白質(zhì)，在日糧中添加大豆糖蜜后，可以通過改變瘤胃內(nèi)環(huán)境，使體內(nèi)合成蛋白的能力提高；添加5%大豆糖蜜血糖濃度顯著高于對照組，是因?yàn)榇蠖固敲壑兴牡途厶窃诹鑫肝⑸锏淖饔孟率贡嵘撸崾欠雌c動物體內(nèi)合成葡萄糖的前體，從而提高血糖含量。綜合考慮，在日糧中添加5%大豆糖蜜效果最好。

3 小結(jié)

綜上所述，開展大豆糖蜜在反芻動物營養(yǎng)調(diào)控領(lǐng)域的研發(fā)和綜合利用，對于開發(fā)新的能量飼料來源、提升反芻動物生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖效益、促進(jìn)反芻動物健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前，大豆糖蜜在我國動物營養(yǎng)中的綜合利用遠(yuǎn)落后于畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家，尚需進(jìn)一步深入研究和開發(fā)。

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