發酵豆粕在畜禽生產中的應用

張娜娜，曹洪戰，蘆春蓮（河北農業大學動物科技學院，河北　保定　071000）

發酵豆粕在畜禽生產中的應用

張娜娜，曹洪戰，蘆春蓮
（河北農業大學動物科技學院，河北保定071000）

摘要：豆粕營養豐富，蛋白質含量高，氨基酸組成比例合理，是飼料工業中常用的一種優質植物蛋白原料，但是豆粕中含有多種抗營養因子，阻礙了畜禽對其營養的吸收和利用，而豆粕經過發酵處理，能有效去除抗營養物質，并且提高其適口性，在畜禽生產中發揮了很大作用。文章就發酵豆粕在畜禽生產中的應用作以簡述。

關鍵詞：發酵豆粕；畜禽；營養；應用

隨著畜禽業集約化發展，對飼料原料的要求越來越高。豆粕是重要的植物蛋白質來源，具有極高的營養價值，但是含有胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、大豆凝集素等抗營養因子，限制了其在畜禽飼料中的利用水平。研究發現，微生物會分泌一些能降解豆粕中蛋白類抗營養因子的蛋白酶，采用微生物發酵則會提高豆粕蛋白質的消化率。近年來，發酵豆粕作為一種高蛋白飼料資源應用于畜禽生產中，可降低成本，提高效益。

1　豆粕的固體發酵工藝

發酵豆粕的生產工藝各有不同，導致發酵豆粕的品質也相差甚遠。我國目前關于發酵豆粕的加工處理方式從比較簡單但工作量大的手工操作到比較省工省力的自動化流水線順序生產方式不盡相同，但主要有兩種，分別是微生物發酵法和酶解法。由于利用微生物發酵的方法更加便利且成本較低，所以目前人們在生產中更多地選擇微生物發酵法。微生物發酵法現在主要有固態和液態兩種發酵技術。而由于利用液態發酵技術成本較高，且在發酵過程中排出的液體會給環境帶來很大污染，發酵之后進行再加工時需要的成本也相對較高，所以結合環境和成本兩方面，一般低質的豆粕發酵還是利用固態發酵技術。

1.1發酵劑

1.1.1種類

發酵劑分為真菌類和細菌類兩種，其中主要的霉菌和酵母菌屬于真菌類；乳酸菌和芽孢桿菌屬于細菌類。以上菌種均是經過純培養或是單一和復合培養的菌種。此外還有曲種，其不是純培養的發酵劑，而是利用傳統制曲技術制作的。

1.1.2劑型

發酵劑的類型主要有兩種：液體和固體。相對而言，液體劑型是單純培養發酵劑用的，生產菌種一般是開始于斜面保存，然后活化菌種、三角瓶、種子罐從小到大，最后再用來生產性能的接種。而生產批量產品時，發酵劑采用的是液體劑型的發酵劑。

1.2發酵模式

1.2.1淺層發酵

一般而言，淺層發酵時利用的發酵物料厚度約為5 cm，用來純好氧發酵。由于物料的厚度對物料的通氣性能有影響，物料厚度較高時，對氧氣的擴散沒有益處。因為有大量的發酵面積才可進行淺層發酵,所以只有淺盤架式生產才能被利用，所以，大多數需要利用手工來操作。

1.2.2深層發酵

對于深層發酵的物料厚度，一般>30 cm，有的甚至高達100 cm，前期主要是好氧，中后期兼性厭氧發酵，所以此時比較適用于菌種、曲種的復合發酵。

1.3發酵容器

從根本上來說，發酵容器與工藝是相輔相承的，應用哪種發酵工藝就要使用相應的發酵容器。一般，豆粕發酵利用的發酵容器主要有：水泥池/槽（池式或槽式）、箱式以及地板（堆式發酵）等。箱式發酵也可以是自動化與其他方式結合的方法，如半機械化、手工式和機械化。因為不同容器質地是不同的，所以對發酵過程來說有一定的影響，但對于發酵容器的質地對發酵物的影響至今還未見報道。

2　發酵豆粕的研究意義

2.1微生物發酵豆粕的優勢

與其他方法相比較，利用微生物來進行豆粕發酵的方法，豆粕細胞壁被破壞地更加充分，使營養物質的釋放更容易，便于動物更快、更好地吸收，不僅如此，飼料中的營養成分被破壞的程度很小，不但未降低其營養價值，反而使其營養價值得到了很大提高，例如在發酵過程中會產生許多種小肽，而小肽具有很高的營養利用價值，是目前動物營養學研究的熱點；大幅消除多種抗營養因子；成本較低，不需進行加熱的大型儀器或者添加任何化學試劑，而且在發酵后沒有化學殘留，無毒副作用，較安全可靠。

2.2發酵豆粕營養價值得到提高

經過發酵后的豆粕蛋白質及各種氨基酸含量進一步得到提高。楊旭等通過利用固態法來發酵豆粕的試驗研究發現，發酵后與發酵前豆粕相比較，發酵后的豆粕中賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸分別得到了提高，總氨基酸含量也被提高[ 1 ]。王德培等利用乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌對豆粕進行了生料混合菌發酵，制備了具有生物活性的飼料，經優化后的發酵條件使可溶性的氮三氯乙酸含量提高到近10%，益生菌數>109cfu·g-1[ 2 ]。豆粕經過微生物發酵后，其蛋白質可降解為各種有特殊的營養功能的小肽，而且吸收快、耗能低、載體不易飽和、各肽之間相互運轉無競爭和抑制性。小肽在營養代謝中有著非常重要的作用，幼齡動物如要得到比較理想的生產性能，應在日糧中添加適合量的完整小肽。劉建勝等給肉仔雞飼喂大豆活性肽飼料，結果表明，活性肽濃度逐漸提高，肉仔雞日增重得到加快，飼料轉化率相對也得到了提高[ 3 ]。同時，發酵豆粕能夠改善動物消化吸收功能，降低腹瀉率。陳瑜等研究報道，當采用發酵豆粕飼喂斷奶仔豬時，其生產性能得到了提高[ 8 ]。

2.3有效去除各種抗營養因子

經過微生物發酵能有效去除大豆中各種抗營養因子，主要通過兩種方法：微生物在發酵過程中分泌的蛋白酶降解了豆粕中的蛋白類抗營養因子；發酵過程中微生物需要利用非蛋白類抗營養因子來大量繁殖。李旋等利用混合菌如乳酸菌、米曲霉、酵母菌等來發酵豆粕，通過優化處理發酵條件，使豆粕中的大豆凝血素效價、胰蛋白酶抑制因子、致甲狀腺腫素含量得到了完全降解。Hi?rabayashi等利用曲霉進行豆粕發酵，發酵后植酸被完全降解[ 5 ]。

2.4提高適口性及降低成本

利用微生物發酵豆粕會增加產品的風味和香味，可引誘畜禽多采食，增強配方飼料的適口性，提高動物的食欲。

3　發酵豆粕在畜禽生產中的應用

3.1豬

3.1.1促進仔豬健康，提高生產性能

劉春雪等在斷奶三元雜交仔豬日糧中分別添加發酵豆粕5%、10%、15%、20%，研究發現，斷奶仔豬的日增重與發酵豆粕的添加量成正比，同時也改善了飼料轉化率；試驗組仔豬的腹瀉率降低，經濟效益得到提高[ 6 ]。Gebru等試驗表明，用發酵豆粕飼喂仔豬能顯著提高仔豬的日增重和采食量（P< 0.05）[ 7 ]。陳瑜等試驗表明，采用添加發酵豆粕的濃縮料飼喂斷奶仔豬能改善仔豬的生長性能，且不同的發酵豆粕應用效果不同[ 8 ]。

3.1.2提高抗氧化能力

劉海燕等試驗表明，飼喂發酵豆粕能提高仔豬生長，減少仔豬腹瀉，提高飼料利用率，并且使仔豬血清中尿素氮水平降低，蛋白質的有效利用率提高，使仔豬血清中丙二醛的含量降低，仔豬的抗氧化能力提高[ 9 ]。單達聰等給60頭長×大雜交一代斷奶仔豬飼喂不同蛋白質水解度和揮發性鹽基氮含量的發酵豆粕，結果發現，使用發酵豆粕可分別提高日增重9.9%～58%和采食量3.6%～32.2%，同時降低腹瀉率和料重比；血清白球比提高5.42%～42.62%，血清IgG水平降低0.77%～3.99%[10]。

3.1.3改善消化吸收功能，降低腹瀉率

章世元等給斷奶仔豬飼喂不同水平的發酵豆粕，結果發現，兩試驗組仔豬胃內容物pH均極顯著下降（P<0.01）；而胃黏膜及胃壁厚度極顯著提高（P<0.01）[11]。馮杰等試驗發現，經微生物發酵后的豆粕可使大豆蛋白對腸道的過敏性損傷減輕，維持了腸道的良好結構形態，有利于仔豬對營養物質的消化吸收[12]。聞愛友等選擇21日齡斷乳仔豬120頭，隨機分為4組，分別用不同比例的發酵豆粕替代普通大豆粕配制的日糧飼喂，研究發酵豆粕對早期斷乳仔豬生長性能的影響，結果表明，早期斷乳仔豬日糧中使用不同比例的發酵豆粕可一定程度調節腸道微生物菌群結構，減少早期斷乳仔豬的腹瀉發生，改善了早期斷乳仔豬的生產性能，以發酵豆粕添加量>10%效果較好[13]。

3.2家禽

祁瑞雪等研究表明，飼喂肉雞配合飼料時用發酵豆粕替代普通豆粕6%時最為合適，可使肉雞生長性能得到提高，極顯著降低料重比（P<0.01）[14]。許麗惠等研究表明，在黃羽肉雞生長前期用發酵豆粕9%替代部分普通豆粕能夠提高體增重，改善料重比，提高血清中堿性磷酸酶活性并降低尿酸含量，同時提高十二指腸絨毛高度，穩定肥大細胞和sIgA陽性細胞數量，增強腸道黏膜免疫功能，并降低盲腸大腸桿菌數量，增加乳酸菌數量，改善腸道微環境[15]。王龍昌等采用多菌種混合二次發酵工藝生產的新型發酵豆粕替代部分魚粉，研究其對21日齡AA肉雞生產性能、器官指數、血清指標及糞便營養成分的影響，將1日齡AA肉雞384羽隨機分成4組，分別為飼喂基礎日糧的對照組及添加發酵豆粕1%、2%、3%替代部分魚粉的試驗組，試驗結果表明，飼料中添加發酵豆粕對肉雞生產性能無顯著影響，但發酵豆粕3%組肉雞平均增重略有提高，料重比顯著改善（P<0.05）；各試驗組對器官發育和養分排泄等均無顯著影響（P>0.05）[16]。楊衛兵等在櫻桃谷肉鴨基礎日糧中用2%發酵豆粕替代普通豆粕（試驗組），結果得出，全期日采食量、日增重分別提高了2.18%和1.46%、1.65%和1.44%，料肉比分別下降1.29%和1.44%；分別增加肉鴨的胸肌和腿肌粗蛋白質、粗脂肪含量1.52% 和1.90%、1.17%和2.67%；腿肌pH顯著降低，胸肌24和48 h滴水損失分別降低11.26%和8.21%；血氨含量也得到降低，血糖含量增加1.96%，白球比升高4.22%[17]。吳俊鋒等分別給蛋雞飼喂添加枯草芽孢桿菌及含枯草芽孢桿菌發酵豆粕的基礎日糧，結果表明，兩試驗組產蛋率提高，平均蛋重比也相對增加，蛋黃顏色得到改善，蛋殼比例比對照組分別降低3.14%和4.98%[18]。而朱由彩等通過對淮南麻黃雞母雞進行試驗，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別用3%、5%、7%發酵豆粕替代普通豆粕，結果表明，試驗Ⅱ組蛋殼強度、蛋白高度分別得到了提高；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）；而這3組雞的產蛋率、采食量和料蛋比均無顯著影響（P>0.05）[19]。上述的結果不同可能是因發酵豆粕原料的菌種、發酵工藝及來源的不同所致。此外，陳國營等試驗表明，枯草芽孢桿菌及其發酵豆粕能減少日糧中大腸桿菌等有害菌群數量，顯著增加枯草芽孢桿菌和乳酸菌等有益菌群數量（P<0.05），降低pH（P<0.05）；飼喂56 d后，蛋雞胃腸道內容物和新鮮糞便中大腸桿菌等有害菌群數量顯著下降（P< 0.05），乳桿菌、枯草芽孢桿菌和乳酸菌等有益菌群數量顯著增加（P<0.05），pH顯著下降；將糞便自然放置7 d后，其N損失顯著下降（P<0.05）[20]。

3.3反芻動物

Gillis等研究表明，給肉牛飼喂含有發酵豆粕的日糧，其眼肌面積、組織脂肪含量和胴體重等均無顯著影響（P>0.05）[21]。王?；鄣妊芯勘砻?，使用發酵豆粕能夠使犢牛平均日增重提高0.1 kg·頭-1，飼料轉化率提高0.04，降低配方成本3.60元·t-1，說明發酵豆粕能夠提高犢牛生產性能、降低養殖投入和生產成本，能夠在犢牛料中使用[22]。方飛等給黃淮白山羊公羔分別飼喂用2.5%、5%、7.5%共軛亞油酸發酵豆粕（試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組）等量代替普通豆粕的日糧，結果表明，試驗Ⅲ組胴體骨重顯著高于對照組和試驗Ⅰ組（P<0.05），而試驗Ⅲ組骨肉比極顯著高于對照組和試驗Ⅰ組（P<0.01），其他胴體性能無顯著不同（P>0.05），共軛亞油酸發酵豆粕對黃淮白山羊公羔的肉品質及羔羊肌肉的化學指標均無顯著影響（P>0.05）[23]。胴體骨重增加的原因可能是豆粕中的共軛亞油酸能促進羔羊骨細胞生長和代謝。

4　展望

發酵豆粕是極具經濟價值的動物日糧蛋白源，已經在全球得到了廣泛應用，我國目前大面積推廣的微生物發酵法為發酵豆粕的應用奠定了良好的基礎，在飼料原料價格高漲的情況下，發酵豆粕較好的性價比也使其應用前景廣闊。

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The Application of Fermented Soybean Meal in Livestock

ZHANG Nana, CAO Hongzhan, LU Chunlian
（College of Animal Science and Technologe, Agricultural University of Hebei, Baoding 071000, Hebei China）

Abstract:Soybean, which is rich in nutrition, high protein, reasonable composition of amino acid, is a commonly used high quality plant protein raw material of feed industry, but there are a variety of anti-nutritional factors in soy?bean meal, which is not conducive to the livestock on the nutrition absorption and utilization.And soybean meal through fermentation processing, can be effectively removed anti-nutrients and improved palatability, which plays a big role in livestock and poultry production. Therefore, the application of fermented soybean meal in poultry produc?tionwas briefly introduced in this paper.

Key words:fermented soybean; livestock and poultry; nutrition; apply

作者簡介：張娜娜（1990-），女，河北邯鄲人，碩士研究生，研究方向為動物營養與飼料科學。

收稿日期：2015-04-01

中圖分類號：S816.43；S815

文獻標志碼：A

文章編號：1001-0084（2015）09-0023-04