发酵豆粕的营养特性及其对仔猪的影响

     我国蛋白质饲料原料面临着资源严重不足的问题。特别是随着全球范围内鱼粉等高品质动物蛋白质原料的日益减少， 鱼粉价格的不断上涨， 寻求鱼粉替代物成为一种迫切需求。豆粕凭借着较高的蛋白质含量被广泛应用于饲料工业中;但豆粕中存在多种抗营养因子， 能够引起动物消化率和吸收率的下降。微生物发酵豆粕是在不破坏大豆营养成分的前提下，利用微生物在发酵过程中分泌的酶将豆粕中的部分蛋白质酶降解成大豆多肽， 在有效去除抗营养因子的同时产生微生物蛋白， 丰富并平衡豆粕中的蛋白质营养水平， 从而改善豆粕品质， 提高饲料转化率。本文从微生物发酵豆粕出发简单介绍其营养特性及在猪生产中的应用。

     1   发酵豆粕的营养特性

     1．1   改善常规营养成分

     豆粕在发酵过程中微生物大量增殖， 提高了自身蛋白质水平， 部分大豆蛋白又能将培养基中的非蛋白氮、 尿素等物质转化为菌体蛋白。此外， 发酵过程中分泌的蛋白酶能将部分大分子蛋白质分解为氨基酸、多肽及氨等小分子物质，从而改变大豆蛋白质品质， 提高豆粕利用率及蛋白质的吸收率。李文立等证实，采用发酵豆粕后蛋白质含量提高12．12%，氨基酸态氮含量是发酵前的 10．87 倍。C．C．Chen等研究发现，发酵对豆粕中粗蛋白质含量有提升作用，同时 Ca、P、Fe、Zn 等物质含量也有所改变。刘锦民等研究表明，发酵组育成猪磷的表观消化率提高20．3%，粗灰分的表观消化率发酵组显著高于未发酵组，钙的表观消化率也有增加趋势。说明发酵豆粕能够改善饲料常规的营养成分。

     1．2   减少抗营养因子

     发酵过程中蛋白质分解为小肽、 游离氨基酸和一些生长因子等来降解或钝化抗营养因子， 提高豆粕的利用率。J．Feng 等研究发现，用米曲霉发酵豆粕，胰蛋白酶抑制因子基本完全消除。J．Hubert 等用乳酸菌发酵豆粕48 h， 脲酶抑制剂含量降低80．64%，皂甙含量降低 85．81%。付弘赟研究表明， 豆粕中胰蛋白酶抑制因子活性为10．21 mg/g，去除率达79．44%，凝集素含量为3．216 μg/g，去除率达99．69%，大豆抗原蛋白去除率为95%，植酸为90．62%。

     1．3   富含多种生物活性因子

     1．3．1   小肽含量丰富。发酵中微生物分解部分大分子蛋白为小肽， 可通过肠道黏膜直接吸收， 不仅比大豆蛋白转运速度快， 还能促进游离氨基酸的转运， 迅速给机体提供能量， 从而提高蛋白质利用率。K．J．Hong 等研究发现， 米曲霉发酵豆粕后， 豆粕中的大分子蛋白降解为小分子肽。许云贺等对枯草芽孢杆菌 XZ35 固态发酵豆粕工艺进行优化， 发酵后检测肽含量为22.3%。付弘赟用混合菌种对豆粕进行发酵， 结束后检测小肽含量由2.7%增加至11.98%。

     1．3．2   产生益生菌，富含消化酶。豆粕发酵过程中还会产生多种生物活性因子， 有利于动物肠道菌群的平衡， 对改善幼龄、 体弱、 应激状态下动物的健康和发育十分有益。另外， 微生物代谢产生各种消化酶， 可促进蛋白质和多糖类物质的降解， 提高消化率。K．Chantasartrasamee 等使用米曲霉 AK9 发酵豆粕，检测到植酸酶活力可达 16 U/g。吴晖等用枯草孢杆菌发酵豆粕 72 h， 发酵豆粕中的蛋白酶活力达630 U/g。 原海兵等采用黑曲霉、 米曲霉复合菌株固态发酵法生产豆粕饲料， 发酵后蛋白酶活力达776．2 U/g。

     1．3．3   含维生素和未知生长因子。微生物发酵过程中产生大量的维生素、 抗生素、 促生长因子及未知生长因子， 可节约饲料维生素的添加量， 从而提高豆粕的营养价值。

     1．4  其他

     蛋白质水解程度可以作为评价发酵产物质量和风味最重要的指标。发酵过程中蛋白质水解产生可溶性肽类、 游离氨基酸和酸性物质， 使发酵豆粕具有一定的芳香味和鲜味， 提高适口性。S.Ｒefstie 等用乳酸菌发酵豆粕， 结果精氨酸、 蛋氨酸等含量上升。吴晖等用枯草芽孢杆菌发酵豆粕后发现有醇香气味。另外， 发酵豆粕价格低、 品质恒定、 安全无污染，能完全或部分取代幼龄动物饲料中的鱼粉、 乳清粉、血浆蛋白粉。

     2   发酵豆粕在猪生产中的应用

     2．1   发酵豆粕对仔猪生产性能和腹泻率的影响

     豆粕中的抗营养因子会引起幼龄动物发生腹泻，给动物造成不良影响。经过微生物发酵后豆粕中 pH值下降， 从而降低消化道内 pH 值， 激活胰蛋白酶、 淀粉酶、 脂肪酶和乳糖酶等的活性， 提高饲料的利用率。单达聪等用发酵豆粕代替普通豆粕饲喂30 ～ 33日龄的断奶仔猪，35 d 后日增重提高14.50%， 腹泻率降低 29． 1%， 死淘率下降 50%。李元奇研究显示， 低水分固体发酵豆粕使仔猪平均日增重增加了25.37%。豆粕在经过微生物发酵后， 抗营养因子被有效去除， 降低了对仔猪肠道的刺激， 完善了肠道的生长发育， 解除了对体内某些消化酶的抑制作用， 提高了豆粕的消化率和吸收率， 从而提高仔猪生产性能， 降低腹泻率。

     2．2  发酵豆粕对仔猪血液生化指标和免疫功能的影响

     发酵豆粕有效去除了各种抗营养因子， 使营养物质更利于消化吸收， 对猪的血液生化指标有改善的效果。发酵豆粕中的活性成分及发酵过程中产生的大豆肽会提高 T 细胞的嗜菌活性， 增强仔猪的非特异性免疫能力。研究表明， 用发酵豆粕部分替代进口鱼粉和乳清粉， 使仔猪血清 IgG 降低了21.43%，肠系膜淋巴结系数提高了2.08%，说明体液免疫增强。

     2．3  提高仔猪的抗氧化能力

     豆粕发酵后小肽含量升高， 使肽载体转运能力高于各种氨基酸载体转运能力的总和， 赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影响， 氨基酸吸收更加平衡。动物对小肽中氨基酸残基的吸收较游离氨基酸更迅速、 有效。而且发酵中产生的乳酸菌有利于日粮中氨基酸的平衡， 使进入机体的各种氨基酸组成和需要一致，改善合成动物机体的蛋白质， 提高机体的抗氧化能力。同时， 发酵豆粕还具有清除体内自由基、 金属螯合和还原能力， 从而提高抗氧化能力。研究显示， 发酵豆粕总抗氧化活性比原豆粕高18.68U，抗亚油酸过氧化作用的能力发酵豆粕是原豆粕的3.78倍。

     3  展望

     微生物固态发酵豆粕不仅蛋白质含量高，富含多种活性因子，还具有低成本、低能耗、无污染的优点；但固态发酵豆粕的生产仍处于研究和试制阶段，还未形成大规模商业生产，即便是市场上的发酵豆粕产品，其蛋白质含量及营养成分差异也较大，品质良莠不齐，无统一的规范标准对其进行品质鉴定，因此需要建立品质鉴定体系。此外，菌种和发酵条件不同也会导致发酵豆粕产生较大差异，优良菌种和最佳的发酵条件的筛选还需深入研究， 工艺参数检测和控制也是继续研究的重点。

     （吉林农业大学动物科学技术学院 、吉林农业大学动物生产与产品质量安全教育部重点实验室  纪欣蕊，秦贵信，鲍男）

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