發酵豆粕的營養價值及其在畜禽生產中的應用

揚州大學動物科學與技術學院 侯玉潔 徐 俊 張建剛 趙國琦

新疆阿勒泰地區動物疾病控制與診斷中心 趙玉康

發酵豆粕是在人工控制條件下，利用微生物在豆粕中的生長繁殖和新陳代謝，積累有益的菌體、酶和中間代謝產物，生產加工和調制的豆粕產品。大量研究表明，豆粕經過微生物發酵處理，不僅能夠降解其中存在的抗營養因子，還能改善蛋白質、脂肪等常規營養物質的成分，更有利于動物的消化吸收。本文就發酵豆粕的營養價值及其在畜禽生產中的應用作一綜述。

1 發酵豆粕的營養價值

1.1 抗營養因子含量大幅度降低或被消除 微生物發酵法降解豆粕中抗營養因子的主要途徑有兩種：（1）微生物分泌的蛋白酶對豆粕中的蛋白類抗營養因子進行降解；（2）發酵過程微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白類抗營養因子。有研究表明，大豆凝集素占大豆對大鼠生長抑制作用的50%，胰蛋白酶抑制因子占40%，而其他10%很可能是由于一些未變性蛋白質的低消化率造成的，因此，凝集素含量和胰蛋白酶抑制因子活性是評價發酵豆粕營養價值的重要指標。

陳中平等（2011）采用米曲霉固態發酵處理豆粕，結果表明，粗蛋白質含量無顯著變化，但改變了豆粕中蛋白質的組成，降低了大、中分子蛋白質水平，提高了小肽和游離氨基酸的水平，同時產生了微生物蛋白質，有效地消除了豆粕中抗營養因子，改善了大豆蛋白質的營養價值；有效地降低了豆粕中酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的含量，提高了粗脂肪含量。Hong等 （2004）和 Feng等（2009）也報道了米曲霉發酵豆粕可以完全消除豆粕中胰蛋白酶抑制因子和大分子抗原蛋白。

戚薇等（2008）利用納豆芽孢桿菌和凝結芽孢桿菌TQ33對豆粕進行固態發酵，發酵豆粕飼料的蛋白質水解度為20.14%，其中大多數肽類的相對分子質量為620～1242，胰蛋白酶抑制劑的降解率達95%。

Song等（2010）研究表明，釀酒酵母菌液態發酵豆粕48 h，總蛋白質含量增加了23.4%，抗原蛋白免疫原性降低了88.7%。姜丹等（2011）用酵母菌發酵豆粕，粗蛋白質含量提高了15.84%，胰蛋白酶抑制因子含量降低了58.27%，植酸含量降低了80.11%。

1.2 蛋白多肽含量豐富，氨基酸組成結構合理發酵處理過程中，微生物大量增殖，豆粕適度降解部分大豆蛋白質發酵時轉化為菌體蛋白，改善了大豆蛋白質的營養品質。吳定和江漢湖（1998）研究表明，用少孢根霉菌發酵豆粕，蛋白質消化率達到 92.8%，游離氨基酸總量增加近15倍，植酸含量降低約72%。楊旭等（2008）研究發現，發酵后的豆粕中的賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸含量分別比發酵前提高16.28%、56.41%和17.01%，17種氨基酸總量提高6.58%，提高了豆粕原料的蛋白質品質和飼用價值。Song等（2008）研究指出，發酵豆粕能顯著增加總蛋白質和氨基酸的水平。

1.3 常規營養成分得到改善，營養物質消化率提高微生物在發酵過程中，需要利用底物中的物質來滿足其維持需要和生長繁殖需要；而碳水化合物是微生物生長繁殖所需能量的主要供應者，同時還為微生物蛋白質、脂肪和核酸等大分子物質的合成提供碳架。

Stale等（2005）研究報道，乳酸菌發酵豆粕使得脲酶抑制劑含量降低了80.64%，棉子糖含量降低了73.50%，蔗糖含量降低了82.70%，粗蛋白質含量提高了8.71%。馬文強等（2008）通過枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、乳酸菌對豆粕進行發酵，并對發酵后豆粕的營養特性進行了分析，結果表明，發酵后豆粕中粗蛋白質含量比發酵前提高13.48%（P＜0.01），粗脂肪含量提高18.18%（P＜0.01），磷含量提高 55.56%（P ＜ 0.01），氨基酸含量提高11.49%。李旋等（2010）用米曲霉、酵母、乳酸菌聯合固態發酵豆粕，抗營養因子在發酵后得到了有效降解，蛋白質的含量和質量均有所提高。此外，劉錦民和王曉力（2012）也指出，飼喂米曲霉發酵的豆粕不僅可以提高育成豬磷和蛋白質的消化率，而且可以降低磷和氮的排泄量。

2 發酵豆粕在畜禽生產中的應用

2.1 單胃動物

2.1.1 發酵豆粕在豬生產中的應用

2.1.1.1 促進健康，提高生產性能 劉春雪等（2006）選用斷奶三元雜交仔豬120頭，設5%、10%、15%、20%4個發酵豆粕添加水平，結果表明，隨著發酵豆粕在斷奶仔豬日糧中用量的增加，斷奶仔豬的日增重提高（P＜0.05），飼料轉化率也得到改善；試驗組豬的腹瀉率降低，經濟效益提高。Feng等（2007）也得出類似結論。章世元等（2009）將90頭杜楓姜仔豬，隨機分為3組，試驗Ⅰ組為日糧+17.15%發酵豆粕，試驗Ⅱ組為日糧+35%發酵豆粕，對照組飼喂未發酵豆粕，結果顯示，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組仔豬日增重效果均顯著（P＜0.05或P＜0.01）；料重比分別降低4.21%（P＞ 0.05）、19.47%（P ＜ 0.05）；腹瀉率均顯著低于對照組。Gebru等（2010）研究發現，發酵豆粕飼喂仔豬能顯著提高仔豬的日增重和采食量。陳瑜等（2011）研究報道，在斷奶仔豬濃縮料中添加發酵豆粕能改善仔豬的生長性能，且不同的發酵豆粕應用效果不同。

2.1.1.2 提高抗氧化能力 劉海燕等（2010）選用24頭二元雜交仔豬，對照組飼喂普通豆粕，試驗Ⅰ組、Ⅱ組分別用14.27%和28.54%的乳酸菌發酵豆粕替代基礎日糧中等量的普通豆粕，結果表明，發酵豆粕可促進仔豬生長，減少腹瀉，提高飼料利用效率，有效降低仔豬血清中尿素氮水平，提高飼糧蛋白質的有效利用率，降低仔豬血清中丙二醛的含量，提高仔豬的抗氧化能力。單達聰等（2011）用不同蛋白質水解度和揮發性鹽基氮含量的發酵豆粕分別替代普通豆粕飼喂60頭長×大雜交一代斷奶仔豬，結果顯示，發酵豆粕替代普通豆粕用于斷奶仔豬日糧可提高日增質量 （9.9%～58%）和采食量 （3.6% ～32.2%），降低料重比（8.3% ～16.1%）和腹瀉率（13.3% ～77.9%）；提高血清白球比（5.42% ～42.62%），降低血清IgG水平（0.77% ～3.99%）。

2.1.1.3 改善消化吸收功能，降低腹瀉率 章世元等（2009）在斷奶仔豬日糧中添加不同水平的發酵豆粕，結果表明，兩試驗組仔豬胃內容物pH均顯著降低（P＜0.01）；而胃黏膜厚度及胃壁厚度顯著增加（P＜0.01）。 馮杰等（2007）選用60頭杜長大仔豬，分別飼喂普通豆粕和微生物發酵豆粕，試驗結果顯示，與對照組相比，試驗組仔豬料重比、腹瀉指數、血清尿素氮、血清IgG分別下降8.39%（P ＜ 0.05）、39.96% （P ＜ 0.01）、39.47% （P ＜0.01）、6.35%（P ＜ 0.05）。 豆粕經微生物發酵后可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構形態，從而促進營養物質的消化吸收。鄧雙義（2011）選用杜長大三元雜交哺乳仔豬24窩，隨機分為3組，對照組飼喂常規乳豬料，試驗Ⅰ、Ⅱ組分別飼喂添加10%、20%發酵豆粕的乳豬料，結果表明，試驗Ⅰ、Ⅱ組仔豬平均日增重、平均日采食量均顯著高于對照組（P＜0.05），而料肉比、腹瀉率顯著低于對照組（P＜0.05），試驗Ⅱ組平均日增重、平均日采食量高于試驗Ⅰ組，料肉比、腹瀉率低于試驗Ⅰ組，但二者之間差異不顯著（P ＞0.05）。 這與 Wang等（2007）研究結果一致。

2.1.2 發酵豆粕在家禽生產中的應用 祁瑞雪等（2012）研究報道，肉雞配合飼料中用6%發酵豆粕替代普通豆粕最為適宜，可提高肉雞生長性能，極顯著降低料重比。楊衛兵等（2012）用2%發酵豆粕替代櫻桃谷肉鴨基礎日糧中豆粕 （試驗組），結果表明，添加發酵豆粕使肉鴨后期和全期日采食量、日增重分別提高2.18%和1.46%、1.65%和1.44%，料肉比分別下降1.29%和1.44%；肉鴨胸肌和腿肌粗蛋白質、粗脂肪含量分別增加1.52%和1.90%、1.17%和2.67%；腿肌pH顯著降低（P＜0.05），胸肌 24 h和 48 h滴水損失分別降低11.26%和8.21%；血氨含量降低11.36%，血糖含量增加1.96%，白球比升高4.22%（P＞0.05）。吳俊鋒等（2012）分別在海蘭褐蛋雞日糧中添加枯草芽孢桿菌（試驗1組）及含枯草芽孢桿菌發酵豆粕（試驗2組），對照組飼喂基礎日糧。結果表明，與對照組相比，兩試驗組產蛋率分別提高2.18%（P＜0.01）和 4.73%（P ＜ 0.01），平均蛋重比分別增加0.79%（P ＜0.05）和 0.68%（P ＜ 0.05），蛋黃顏色分別提高 32.8%（P＜ 0.01） 和 37.2%（P ＜ 0.01）；蛋殼比例比對照組分別降低3.14%（P＜0.01）和4.98%（P＜0.01）。 而朱由彩等（2012）對淮南麻黃雞母雞對照組飼喂基礎日糧，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別飼喂以3%、5%、7%發酵豆粕替代等量豆粕的日糧。結果顯示，試驗Ⅱ組蛋殼強度、蛋白高度分別比對照組提高了0.47%（P＜0.05）和1.17%（P＜0.01）；與對照組相比，試驗Ⅰ組種蛋合格數，試驗Ⅱ和Ⅲ組的孵化率和出雛率均顯著提高 （P＜0.05）；各處理組雞產蛋率、采食量和料蛋比均無顯著影響（P＞0.05）。上述各研究結果不盡相同的原因，可能是由于所用的發酵豆粕原料來源、菌種及發酵工藝有所不同導致。

此外，陳國營等（2012）研究報道，枯草芽孢桿菌及其發酵豆粕能增加蛋雞日糧中有益菌群數量，改善腸道微生態系統。

2.2 在反芻動物生產中的應用 Gillis等（2007）研究表明，肉牛日糧中添加發酵豆粕對胴體重、眼肌面積和組織脂肪含量等均未產生顯著影響。方飛等 （2012）在黃淮白山羊公羔日糧中分別以2.5%、5.0%、7.5%共軛亞油酸發酵豆粕等量替代普通豆粕，結果表明，試驗Ⅲ組的胴體骨重顯著高于對照組和試驗Ⅰ組（P＜0.05），試驗Ⅲ組的骨肉比極顯著高于對照組和試驗Ⅰ組（P＞0.05），其他胴體性能無顯著差異（P＞0.05），共軛亞油酸發酵豆粕對黃淮白山羊公羔的肉品質而及羔羊肌肉的化學指標均無顯著影響（P＞0.05）。胴體骨重增加可能是由于豆粕中的共軛亞油酸能夠促進羔羊骨細胞生長和代謝。

2.3 在水產動物養殖中的應用 Luo等（2004）試驗表明，在石斑魚配合飼料中發酵豆粕替代白魚粉（原配方中的白魚粉用量為68%）的最適量為10%，說明發酵豆粕在高檔魚蝦料中代替部分魚粉是可行的。冷向軍等（2007）研究表明，用發酵豆粕取代凡納濱對蝦飼料中魚粉用量的20%（魚粉用量由33%降到26.4%）不會對蝦體增重率、肌肉組成產生顯著影響。黃雄斌等（2010）研究指出，發酵豆粕替代50%魚粉對方正鯽的特定生長率、飼料系數無顯著性影響（P＞0.05）；發酵豆粕和豆粕替代魚粉的量超過50%時，將對方正鯽的免疫功能造成不利影響。趙麗梅等（2011）研究表明，在金鯧魚飼料中用發酵豆粕代替23%的進口魚粉，金鯧魚的增重率、特定生長率、飼料系數與對照組無顯著性差異（P＞0.05）。

發酵工藝不同發酵豆粕適口性不同，粗蛋白質與小肽含量、蛋白質體外消化率、氮溶解均有差異。陳萱等（2005）研究報道，隨著飼料中發酵豆粕添加量的上升，供試異育銀鯽不僅增重有所提高，各項非特異性免疫指標也有所改善，谷丙轉氨酶的活性呈下降趨勢。與未經過發酵的豆粕相比，發酵豆粕具有一定的促進生長、增強非特異性免疫功能和改善肝功能的作用。李貴生和徐金龍（2012）用發酵豆粕等氮替代10%魚粉進行對蝦養殖，結果顯示，發酵豆粕組與高魚粉含量的對照組相比，凡納濱對蝦的生長性能非常接近，無顯著性差異。在養殖結束時，凡納濱對蝦體質量與體長的比值高于對照組。李小梅和張家學（2012）研究指出，對蝦餌料中發酵豆粕替代部分魚粉提高凡納濱對蝦成活率和促增重效果顯著。

3 小結

豆粕通過微生物發酵處理改善了原有的營養特性，其中抗營養因子降低，氨基酸含量增加且結構合理，有效提高了營養物質的消化率。在水產動物中，實現發酵豆粕部分替代魚粉，對于緩解我國蛋白質資源相對緊缺的局面，有著重要的意義。但是，由于發酵豆粕工藝的不同導致適口性有很大差異，另外，發酵產品的穩定性不好，營養成分差異顯著，缺少統一規范標準等問題尚有待于進一步解決。

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