發(fā)酵豆粕及其在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

冷秋仙，向德良

（湖南省益陽市赫山區(qū)畜牧水產(chǎn)局，湖南 益陽 413002）

發(fā)酵豆粕及其在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

冷秋仙，向德良

（湖南省益陽市赫山區(qū)畜牧水產(chǎn)局，湖南 益陽 413002）

豆粕作為優(yōu)質(zhì)的植物源性蛋白質(zhì)飼料，基于其粗蛋白質(zhì)含量高、氨基酸組成合理的優(yōu)點，在畜禽飼料中得以廣泛應(yīng)用，但是研究表明未經(jīng)處理的豆粕還有多種抗營養(yǎng)因子，如胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、大豆抗原蛋白、植酸、非淀粉多糖、酚類化合物以及脲酶等，這些抗營養(yǎng)因子在很大程度上阻礙了畜禽對蛋白質(zhì)的吸收利用，尤其是消化系統(tǒng)發(fā)育尚不完全的幼齡動物，更是難以吸收利用豆粕中的營養(yǎng)物質(zhì)。利用微生物發(fā)酵技術(shù)處理豆粕是清除抗營養(yǎng)因子提高豆粕品質(zhì)的主要方法之一，但是發(fā)酵豆粕品質(zhì)受到發(fā)酵工藝參數(shù)以及發(fā)酵菌種的影響。因此，本文在總結(jié)了發(fā)酵豆粕的影響因素和營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)上，著重綜述了發(fā)酵豆粕在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用，以期為養(yǎng)豬業(yè)者在生產(chǎn)中對發(fā)酵豆粕的使用提供一定的參考。

1　影響發(fā)酵豆粕品質(zhì)的因素

篩選適宜的發(fā)酵菌種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)發(fā)酵豆粕的關(guān)鍵，目前多以芽孢桿菌或混合菌發(fā)酵為主。王金斌等研究表明酵母菌和枯草芽孢桿菌混合菌種作用于豆粕可以提高其粗蛋白含量，其中枯草芽孢桿菌M5094與熱帶假絲酵母C3161混菌發(fā)酵豆粕效果最好，發(fā)酵反應(yīng)48 h后，豆粕的粗蛋白含量增加了11.50%，增加率為36.43%。付文娟等篩選出一株產(chǎn)蛋白酶芽孢桿菌GCD-2，在最優(yōu)條件下，即發(fā)酵溫度32 ℃、含水量70%、接種量5%、發(fā)酵時間72 h、增效劑添加量1.0 mg/kg，發(fā)酵豆粕肽含量由2.24%提高到19.12%，可高效降解豆粕中的大分子蛋白，有利于提高豆粕的營養(yǎng)價值。劉劍飛篩選出兼性厭氧性枯草芽孢桿菌在接種量6%、料水比1.2∶1、發(fā)酵溫度36 ℃、發(fā)酵時間96 h，發(fā)酵豆粕中總蛋白質(zhì)含量達52.26%，小肽含量為發(fā)酵前的8.56倍達到14.55%，胰蛋白酶抑制因子含量從25.0 mg·100 g-1降解到飼料標準規(guī)定含量以下。

微生物發(fā)酵豆粕過程產(chǎn)生很寬的酶譜，在降解蛋白質(zhì)的同時，轉(zhuǎn)氨酶和脫羧酶等將氨基酸分解轉(zhuǎn)化為各種胺類含氮物，出現(xiàn)揮發(fā)性鹽基總氮的積累，造成豆粕蛋白質(zhì)中某些重要氨基酸的損失，因此發(fā)酵豆粕工藝參數(shù)對發(fā)酵豆粕的品質(zhì)具有重要的影響作用。姚小飛等研究表明：發(fā)酵培養(yǎng)基中含9%豆粕、2%麩皮，以培養(yǎng)24 h的枯草芽孢桿菌B1-2菌株為發(fā)酵菌種，在初始pH7.5，溫度35～40 ℃，接種量8%條件下發(fā)酵64 h，豆粕蛋白的水解度可比優(yōu)化條件前提高18%。吳逸飛等研究表明以枯草芽孢桿菌（BSW-2）為菌種在接種量0.5%、料水比1∶1.2、發(fā)酵溫度35 ℃、發(fā)酵時間36 h條件下，發(fā)酵豆粕小肽含量從11.52 mg/ g提高到202.20 mg/g，粗蛋白含量從47.65%提高到55.63%。付宏赟等研究表明枯草芽孢桿菌9%接種量、料水比1∶1、發(fā)酵48 h胰蛋白酶抑制因子及植酸的去除效果最好，去除率分別達60%和69.8%，且脂肪氧化酶被完全滅活。李舒宇研究表明豆粕初始含水率55.6%、發(fā)酵溫度38 ℃、發(fā)酵時間102.5 h條件下，芽孢桿菌發(fā)酵的豆粕產(chǎn)品除蛋白含量達50.65%，酸溶蛋白含量為23.34%，水溶蛋白含量為49.92%，胰蛋白抑制劑活力為0.252 mg/g。不難看出，基于菌株或其亞型以及發(fā)酵后豆粕品質(zhì)的測定指標不同，生產(chǎn)發(fā)酵豆粕的工藝參數(shù)有所不同，因此在生產(chǎn)發(fā)酵豆粕之前需通過試驗確定最優(yōu)工藝參數(shù)。

發(fā)酵豆粕的品質(zhì)及其發(fā)酵速度和成本也受到其他一些發(fā)酵添加劑的影響。傅鈺等證實在最佳發(fā)酵條件下，發(fā)酵豆粕肽含量隨3種發(fā)酵劑添加量增大而極顯著提高，比較最適宜添加條件下3種發(fā)酵增效劑對肽含量的提高效果可知，發(fā)酵增效劑Ⅲ對發(fā)酵豆粕肽含量提高效果最佳，在39 ℃、料水比3∶7、5 kg/ t 添加量條件下可使發(fā)酵豆粕肽含量提高208.31%。劉娜等黃腐酸（1% ～ 8%）刺激了枯草芽孢桿菌的生長，有效提高了發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)。與對照組相比，添加2%～8%的黃腐酸可使發(fā)酵產(chǎn)物中多肽產(chǎn)量提前12～24 h 達到較高水平；添加4%～8%的黃腐酸可使發(fā)酵產(chǎn)物中粗蛋白質(zhì)含量提前12 h 達到較高水平。此外，腐植酸鈉（2%～8%）可促進枯草芽孢桿菌的生長，發(fā)酵產(chǎn)物中活菌數(shù)和蛋白酶活性明顯增加，粗蛋白含量顯著提高，胰蛋白酶抑制因子活性大幅度降低，對于縮短發(fā)酵豆粕的發(fā)酵時間和提升發(fā)酵豆粕品質(zhì)具有重要作用。

2　發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)價值

與未經(jīng)處理的豆粕相比，發(fā)酵豆粕的抗營養(yǎng)因子含量大幅度降低或被消除，這主要是因為在發(fā)酵過程中微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白類抗營養(yǎng)因子且其分泌出的蛋白酶可降解豆粕中的蛋白類抗營養(yǎng)因子。此外，經(jīng)過發(fā)酵后，粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纖維、鈣和磷含量也發(fā)生了相應(yīng)的變化，大分子蛋白被分解為多肽、小肽和游離氨基酸，氨基酸組成結(jié)構(gòu)更為合理，消化率顯著提高，在很大程度上提升了豆粕的營養(yǎng)價值。安曉萍等利用枯草芽孢桿菌和米曲霉混合發(fā)酵豆粕，結(jié)果表明發(fā)酵豆粕中大豆多肽、粗蛋白、粗脂肪、鈣和磷含量顯著提高，真蛋白、粗纖維和粗灰分含量顯著降低，胰蛋白酶抑制因子顯著減少，并且還富含各種活性酶。任莉等研究表明豆粕發(fā)酵后，pH下降，氣味酸香，色澤較好，粗蛋白和粗脂肪含量提高，適宜的發(fā)酵條件可顯著提高發(fā)酵豆粕的粗脂肪含量。魏春等利用米曲霉有氧發(fā)酵后直接接種植物乳酸桿菌WZ011進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵后的豆粕中胰蛋白酶抑制因子極顯著減少91.8%，并含有8.01%小肽、4.95%乳酸、γ-氨基丁酸達到0.317 mg/g以及植物乳酸桿菌活菌數(shù)1.93×1010CFU/g。付宏赟等研究表明，在9%接種量，料水比1∶1，發(fā)酵48 h的較優(yōu)發(fā)酵條件下，枯草芽孢桿菌發(fā)酵可去除豆粕中60%的胰蛋白酶因子，植物乳酸菌發(fā)酵可降解90%的凝集素。李旋等采用米曲霉、酵母和乳酸菌混合菌進行固態(tài)發(fā)酵豆粕，在有效降解抗營養(yǎng)因子的同時，蛋白質(zhì)含量由45. 15%提升到53. 44%，氨基酸態(tài)氮由0. 17%提升到了1. 55%。

3　發(fā)酵豆粕在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

仔豬消化系統(tǒng)發(fā)育尚不完全，在抗營養(yǎng)因子的作用下難以吸收利用豆粕中的營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)酵豆粕抗營養(yǎng)因子含量大幅度降低或被消除，氨基酸組成結(jié)構(gòu)更為合理，消化率顯著提高。因此，飼喂仔豬發(fā)酵豆粕可顯著促進仔豬生長、增加飼料營養(yǎng)物質(zhì)消化率、降低料重比、減少腹瀉率、改善血清生化水平。徐述亮等研究表明，28～42日齡的斷奶仔豬飼喂12%發(fā)酵豆粕可顯著提高平均體重、平均日增重、平均采食量而降低料重比，仔豬腹瀉率降低，小腸絨毛結(jié)構(gòu)完整，黏膜肌肉層平滑肌肌纖維走向和細胞核清晰，每頭仔豬多收入11.92元，但是當添加劑量達18%時則反而發(fā)揮負向作用。蘇愷等研究表明飼喂發(fā)酵豆粕的斷奶仔豬日增重質(zhì)量顯著高于對照組，料重比顯著降低，仔豬血清SOD和GSH活性顯著升高，血清IgG水平顯著增加，仔豬腹瀉率顯著降低。章世元等研究表明在斷奶仔豬日糧中添加17.5%、35%發(fā)酵豆粕可分別提高平均日增重13.90%、50.55%，料重比分別降低4.21%、19.47%，腹瀉率分別顯著和極顯著低于對照組，粗脂肪、粗蛋白質(zhì)消化率均顯著高于對照組，胃內(nèi)容物pH、胃黏膜和胃壁厚度均極顯著優(yōu)于對照組，35%劑量組的腸絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度比值顯著高于對照組，總得來說以35%的添加劑量效果更優(yōu)。單達聰?shù)妊芯勘砻?，發(fā)酵豆粕替代普通豆粕可提高斷奶仔豬日增重9.9%～58%、采食量3.6%～32.2%，降低料重比8.3%～16.1%、腹瀉率13.3%～77.9%；提高血清白球比5.42%～42.62%，降低IgG水平0.77%～3.99%。聞愛友等研究表明早期斷奶仔豬日糧中使用不同比例的發(fā)酵豆粕可一定程度調(diào)節(jié)腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)，減少早期斷奶仔豬的腹瀉發(fā)生率，改善了早期斷奶仔豬的生產(chǎn)性能，以發(fā)酵豆粕添加10%以上效果較明顯。劉海燕等在仔豬日糧中分別添加14.27%和28.54%發(fā)酵豆粕，結(jié)果表明添加發(fā)酵豆粕可顯著提高仔豬日增重、極顯著降低腹瀉率，干物質(zhì)、粗蛋白、有機物的消化率均較對照組顯著提高，均顯著提高仔豬血液中白蛋白含量，28.54%劑量組仔豬血液中堿性磷酸酶和總蛋白的含量顯著提高，從而證實仔豬日糧中添加發(fā)酵豆粕可通過提高日糧營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，改善血液指標，降低仔豬斷奶應(yīng)激性腹瀉，提高仔豬的生長性能。馮杰等研究表明：飼喂微生物發(fā)酵豆粕使仔豬料重比降低8.39%（P＜0.05），腹瀉指數(shù)降低39.96%（P＜0.01），血清尿素氮含量降低39.47%（P＜0.01），血清IgG含量降低6.35%（P＜0.05），豆粕經(jīng)微生物發(fā)酵后減輕飼糧中大豆蛋白對腸道的過敏損傷，使腸道維持良好的結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。劉欣等研究表明與仔豬飼喂43.54%豆粕相比，49.41%發(fā)酵豆粕可顯著降低仔豬料重比5.56%，血清IgG含量顯著降低21.43%，腸系膜淋巴結(jié)系數(shù)顯著提高2.08%。

4　小結(jié)

綜上所述，發(fā)酵菌種、生產(chǎn)工藝以及其他發(fā)酵添加劑影響著發(fā)酵豆粕的品質(zhì)，而發(fā)酵豆粕中的抗營養(yǎng)因子含量大幅度降低或被消除，氨基酸組成結(jié)構(gòu)更為合理，消化率顯著提高，在很大程度上提升了豆粕的營養(yǎng)價值。目前，有關(guān)發(fā)酵豆粕應(yīng)用于仔豬的飼養(yǎng)研究較多，且均一致性的表明發(fā)酵豆粕有利于提高仔豬的生產(chǎn)性能，但是具體的添加劑量還有待進一步研究確定，以給在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供更為清晰的指導(dǎo)。

略，如需要可向作者索取。

2015-08-19）