發酵豆粕營養價值及其在豬生產中的應用
摘要：豆粕是一種優質的植物性蛋白原料，氨基酸種類和含量豐富，但其中存在多種抗營養因子，降低其生物學效價。利用微生物發酵法制備的發酵豆粕，與普通豆粕相比，抗營養因子含量大幅降低，營養價值顯著提高。就發酵豆粕的營養價值及其在豬生產中的應用進行綜述，為同行提供參考。
關鍵詞：發酵豆粕 營養價值 豬生產
豆粕作為一種優質的植物蛋白飼料，其蛋白質含量高，氨基酸組成較平衡，是目前飼料工業和畜牧業替代動物蛋白原料一種主要的優質蛋白質來源。但由于豆粕中存在多種抗營養因子，降低了畜禽對豆粕的吸收和利用，另外，大豆蛋白質分子結構復雜，其消化率和生物學效價低于魚粉。目前，應用微生物發酵技術處理豆粕，是提高豆粕品質的主要方法之一。經過發酵后的豆粕，一方面，抗營養因子得到有效的降解，提高豆粕的生物學效價;另一方面可以將大分子蛋白分解為多肽、小肽和游離氨基酸，提高豆粕的利用率; 同時在發酵過程中，會產生微生物蛋白和未知活性因子，提高豆粕品質和價值。文章就發酵豆粕的營養價值及其在豬生產中的應用最新研究進展進行綜述。
1· 發酵豆粕的營養價值
1.1 抗營養因子被大量降解或消除
從表1 可見: 豆粕中含有多種抗營養因子。微生物發酵降解豆粕中抗營養因子的主要途徑有2種: 微生物發酵過程中分泌的蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和植酸酶等對豆粕中抗營養因子進行降解;發酵過程中微生物大量繁殖會利用非蛋白類抗營養因子，從而達到降解和消除抗營養因子的效果。
Stale 等( 2005) 用乳酸菌發酵豆粕，脲酶含量降低了80. 64%，脹氣因子棉籽糖含量降低了73. 50%，粗蛋白含量提高了8. 71%。吳勝華等( 2009) 從12 株酵母菌中篩選出一株優質酵母菌，以普通豆粕為原料，通過發酵，結果表明: 胰蛋白酶抑制因子降解率達到56. 2%。鄭裴等( 2009) 采用植物乳桿菌固態發酵豆粕，對豆粕中抗營養因子進行降解，結果發現: 脲酶活性降低了44. 5%，胰蛋白酶抑制劑含量降低了56%。
1.2 營養價值得到顯著改善
豆粕在微生物作用下發酵，產生一系列生物化學反應，在有效鈍化抗營養因子活性的同時，還可以顯著提高發酵豆粕的營養價值。
1.2.1 常規指標得到改善
一方面微生物在發酵過程中，自身大量繁殖，將豆粕中的非蛋白氮、硫酸銨和尿素等無機氮及抗營養因子等分解利用轉化為營養價值高的菌體蛋白，提高了發酵豆粕中粗蛋白含量; 另一方面，在發酵過程中，由于酵母菌的呼吸作用消耗了部分有機物料，釋放出CO2和H2O，使產物總量減少，蛋白質含量相對提高，出現蛋白質的“濃縮效應”。李旋等(2010) 采用米曲霉、酵母和乳酸菌混合菌進行固態發酵豆粕，在有效降解抗營養因子的同時，蛋白質含量由45.15%提升到53. 44%，氨基酸態氮由0. 17%提升到了1. 55%。
除蛋白質指標外，普通豆粕經過發酵后其他一些常規指標如粗脂肪、粗灰分、粗纖維、鈣和磷含量也發生了相應的變化。任莉等( 2012) 通過試驗比較了豆粕和發酵豆粕感觀和營養成分的影響，結果表明: 豆粕經發酵后，粗脂肪和粗灰分分別提高了11. 76%和13. 07%，粗纖維含量略降低( 0. 86%) ，但有效磷含量顯著提高了55. 56%。
1.2.2 氨基酸組成結構合理，消化率提高
微生物在發酵過程中會分泌大量的蛋白酶、脂肪酶、糖化酶、纖維素酶、淀粉酶和植酸酶等。蛋白酶可以有效將大分子蛋白被分解為多肽、小肽和游離氨基酸，提高豆粕的消化率; 纖維素酶可以將粗纖維等難以吸收的物質降解，提高營養價值。此外真菌可以利用非蛋白氮和無機氮等轉化為高質量的菌體蛋白，改善豆粕氨基酸的組成。絲狀真菌YW － 7 和乳酸菌混合發酵豆粕，發酵后粗蛋白含量顯著提高，肽含量為23%，總酸含量高，pH 為4. 4。豆粕經發酵后小肽和游離氨基酸含量會有所增加。通過米曲霉對豆粕進行發酵時發現，發酵豆粕中含有2. 02%的微生物蛋白，且大分子蛋白( 相對分子質量大于6 萬) 和中分子蛋白( 相對分子質量為3 萬～ 6 萬) 被降解為小分子蛋白( 相對分子質量小于3 萬) ; 同時發酵使豆粕中的中性洗滌纖維( NDF) 和酸性洗滌纖維( ADF) 分別降低了16. 77%和12. 57%。Wang等( 2006) 對乳酸菌發酵豆粕效果進行了研究，結果表明，乳酸菌在降低豆粕中棉籽糖、水蘇糖和蔗糖含量的同時，還可提高葡萄糖、果糖和乳糖的含量。
2· 發酵豆粕在豬生產中的應用
2.1 發酵豆粕對畜禽生長性能的影響
豆粕在發酵過程中，一方面，豆粕中抗營養因子含量得到大幅降解，減輕了大豆抗原蛋白等對腸道的過敏損傷，使腸道維持良好的結構形態，從而促進營養物質的消化吸收，另一方面，大分子蛋白降解為小肽，而小肽能夠改善豬腸道黏膜結構，從而促進機體對營養物質的吸收利用，促進動物的生長; 此外，微生物會產生一些未知生物活性因子，如酵母菌會產生促進細胞分裂的生物活性物質，促進畜禽機體結構發育。
單達聰等( 2013) 報道，發酵豆粕替代普通豆粕可有效提高仔豬的平均日增質量( 14. 50%) ，降低料肉比( 9. 50%) 、腹瀉率( 29. 1%) 和病死率( 50%) ，同時也可以提高血清白蛋白和球蛋白比( 18. 73 和11. 11%) 。王海超( 2012) 對哺乳仔豬的研究也得到了相似的結果。馮杰等( 2007) 研究了發酵豆粕對仔豬生長、血清及腸道形態的影響，結果表明，發酵豆粕使仔豬料肉比降低了8. 39%，腹瀉指數降低了39. 96%，血清尿素氮含量降低39. 47%。鄧雙義( 2013) 用低水分固體發酵豆粕完全替代普通豆粕的基礎日糧飼喂( 杜× 長× 大)三元雜交仔豬，試驗共進行31 d，結果表明: 試驗組仔豬平均日增質量比對照組顯著增加了25. 37%( P ＜ 0. 05) ，料肉比從對照組的2. 36 降低到試驗組的1. 88，效果非常明顯。
2.2 發酵豆粕對豬免疫功能及腸道發育及微生物菌群的影響
發酵豆粕中的益生菌，如枯草芽孢桿菌和乳酸菌等，通過飼料進入畜禽腸道內，能分泌有機酸，降低腸道pH，分泌抑制致病菌的天然抗生素，起到抑制有害菌的生長，調節腸道健康。同時，有益菌在腸道的繁殖過程中會產生免疫調節因子，刺激腸道局部免疫系統的發育。有研究表明，斷奶仔豬的絨毛高度與胰蛋白酶抑制因子的水平呈負相關。發酵豆粕中抗營養因子得到有效降解和消除，從而可以間接促進豬腸道的發育。
朱立鑫等( 2013) 對仔豬的研究表明，發酵豆粕可以顯著降低糞便內的大腸桿菌數量，同時可以增加十二指腸的絨毛和隱窩深度的比值，促進腸道的發育，且對仔豬免疫特性具有正向效果。俞曉輝等( 2008)和聞愛友( 2009) 等對發酵豆粕在仔豬中的研究也得到了相似的結果。
3· 小結
經過微生物發酵作用，豆粕產生了一減一增的雙重功效: 一減，豆粕中抗營養因子被微生物降解可被機體利用的營養素; 一增，比未發酵豆粕增加了有益活菌、未知活性因子、肽、游離氨基酸、乳酸和酶等物質。
雖然目前微生物發酵處理的豆粕已有產品問世，但對發酵工藝參數控制及規模化生產過程中批次間存在著差異，導致產品的穩定性難以控制。另外，由于發酵豆粕質量還沒有統一的標準，導致不同發酵豆粕產品的營養成分差別很大，而且對發酵豆粕品質的評定更多的只是關注蛋白含量的變化，對蛋白品質評價指標( 小肽和各種氨基酸含量) 及與飼喂效果相關的關鍵指標( 酸溶蛋白質和揮發性鹽基總氮含量) 等評價較少。因此，針對上述問題進行更加細致深入的研究，將更有利于發酵豆粕在替代動物性蛋白在高效健康養殖中推廣應用。
相關鏈接：99多功能飼料發酵劑——高濃度乳酸菌為主的固態飼料發酵劑，更輕易成功、效果更好的生物飼料發酵劑，簡單好用的中草藥發酵劑
- 上一篇：【視頻】準備出售漂亮的金豬，一頭豬毛利2千以上 [2019-08-28]
- 下一篇：復方中草藥飼料添加劑發酵工藝的研究 [2019-08-26]
