豆皮膳食纖維及其對母豬生產(chǎn)性能的影響

王 冰

（湖南百宜飼料科技有限公司，長沙 410128）

大豆皮是大豆加工中的副產(chǎn)物，在榨胚前分離出來。美國農(nóng)業(yè)部在供需報(bào)告中將2020∕2021 年度中國大豆進(jìn)口預(yù)測值調(diào)低到9 800萬t，中國海關(guān)總署發(fā)布的初步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年6月份中國大豆進(jìn)口量達(dá)到1 072萬t，比5月份的961萬t提高11.6%，因此豆皮資源豐富。

豆皮不能直接被動(dòng)物機(jī)體利用，但可以被大腸中微生物利用，有利于有益菌群生長，調(diào)整腸道微生態(tài)平衡。同時(shí)大豆中膳食纖維具有和陽離子結(jié)合、吸附腸道膽固醇及有害物質(zhì)的作用。隨著豆粕價(jià)格不斷上漲，許多廠家將豆皮粉碎后回添至豆粕中進(jìn)行出售。國外對大豆膳食纖維的研究及應(yīng)用領(lǐng)域比較廣，但國內(nèi)的研究僅限于烘培食品及功能性食品，本文綜述了大豆皮膳食營養(yǎng)特性及利用研究進(jìn)展，以期為大豆皮資源合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 大豆皮的營養(yǎng)價(jià)值

豆皮來源主要有兩方面：一種是用大豆脫皮機(jī)在預(yù)處理工序中直接對大豆進(jìn)行脫皮得到豆皮，得到的豆皮纖維含量高，蛋白質(zhì)含量低，為10%左右；另一種是在豆皮脫溶后用風(fēng)選設(shè)備吸出密度輕的豆皮，同時(shí)也吸出細(xì)小的豆粕，得到的豆皮粗纖維含量低，蛋白質(zhì)含量較高，且已熱變性[1]。大豆皮主要營養(yǎng)指標(biāo)：水分9%、蛋白質(zhì)10%～12%，脂肪2%，纖維素45%，半纖維素25%、果膠3%～5%，木質(zhì)素2%。大豆纖維中含有38%的粗纖維，中性洗滌纖維被大腸中各種微生物進(jìn)行不同程度分解利用，有利于好氧菌群替代原來存在的厭氧菌群，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)腸道菌群的功能。大豆中32%的鐵集中在大豆皮中，豆皮中植酸含量少，二價(jià)鐵和纖維結(jié)合在一起，能夠經(jīng)受高溫而不被氧化轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵，容易被機(jī)體吸收。豆皮中水溶性纖維和不溶性纖維具有良好的吸水性、吸油性和分散性，水溶性纖維具有良好的乳化性[2-3]。豆皮膳食纖維具有陽離子特性，能吸附體內(nèi)重金屬，同時(shí)對膽酸鹽具有顯著吸附的作用，能降低膽固醇。豆皮中果膠含量為25%，其中總半乳糖醛酸為71.28%，中性糖以甘露糖、鼠李糖、葡萄糖和半乳糖為主，灰分為1.87%，蛋白質(zhì)為4.74%，酯化度達(dá)53.19%[4-5]，見表1。

表1 大豆皮主要的單糖成分及其含量 %

2 膳食纖維的分類

膳食纖維是近年來發(fā)現(xiàn)的第7大營養(yǎng)素，指不能被動(dòng)物機(jī)體消耗的多糖類碳水化合物和木質(zhì)素的總稱，圖1為膳食纖維組成示意圖。

圖1 膳食纖維組成[6]

根據(jù)溶解性不同，膳食纖維可分為可溶性纖維和不溶性纖維。可溶性纖維是指不能被人體消化道產(chǎn)生的消化酶所消化，但可分散于水中且其水溶液能被4 倍體積的乙醇再沉淀的纖維，如果膠、樹膠、黏液等；不溶性膳食纖維是不能被人體消化酶消化吸收也不溶于熱水的纖維，如植物細(xì)胞壁的纖維素、半纖維素、不溶性果膠、莼菜膠和木質(zhì)素等。

根據(jù)發(fā)酵程度，可分為部分發(fā)酵類纖維（多屬于可溶性膳食纖維）——纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、植物蠟和角質(zhì)等，木質(zhì)化程度高，可發(fā)酵性低；完全發(fā)酵纖維（多屬于不溶性膳食纖維）—β-葡聚糖、果膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠、海藻膠和菊芬等，因含有可溶性多糖易發(fā)酵降解。

根據(jù)來源不同，膳食纖維可分為植物性、動(dòng)物性、微生物性、海藻多糖類（海藻酸鹽、卡拉膠、瓊脂等）和合成類的膳食纖維（羧甲基纖維等）。

3 膳食纖維的特性

3.1 系水力

研究表明，膳食纖維具有系水力，其化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)親水基團(tuán)，可增加腸道內(nèi)容物含水量，有利于機(jī)體排便的體積增加和速度，降低直腸壓力，減少有害物質(zhì)對腸黏膜的刺激，改善糞便成型，達(dá)到預(yù)防便秘的效果。

3.2 膨脹性

膳食纖維結(jié)構(gòu)中含有極性基團(tuán)，其吸水后膨脹，引起飽腹感，水化后食糜的黏度增大，降低機(jī)體對各種營養(yǎng)成分的吸收，促進(jìn)糞便的排泄。有研究表明，1 g 可溶性非淀粉多糖可以結(jié)合13.5 g 水分；1 g 不可溶性非淀粉多糖可以結(jié)合6.15 g水分[7]。

3.3 黏性

膳食纖維中多糖吸水后會(huì)變成黏稠液體。黏度取決于多糖的濃度及分子量，分子量越大濃度越高、黏性越強(qiáng)。E.Morris 等[8]、A.Corder 等[9]研究表明：大麥中可溶性纖維大分子經(jīng)酶水解后黏度和凝膠能力降低，但不可溶性纖維吸水膨脹，有利于食糜黏性的增加。

3.4 對陽離子有結(jié)合和交換能力

膳食纖維結(jié)構(gòu)中包含一些羥基、羧基側(cè)鏈基團(tuán)，會(huì)使整個(gè)分子呈弱酸陰性狀態(tài)，在胃腸道中可與陽離子（鈣離子、錳離子、銅離子等）進(jìn)行可逆性交換。

3.5 螯合作用

水溶性纖維表面含有活性基團(tuán)，可抑制機(jī)體對膽汁酸、膽固醇及有毒物質(zhì)吸收。有學(xué)者研究表明，木質(zhì)素、果膠和其他酸性多糖都有吸附膽酸的能力，提高膽酸和膽固醇的排泄能力，纖維素吸附能力很低[10-11]。

3.6 改變腸道內(nèi)微生物群系的組成

膳食纖維不能被體內(nèi)內(nèi)源酶消化分解，但能被大腸中微生物利用降解，改變腸道菌群結(jié)構(gòu)及多樣性，促進(jìn)有益菌繁殖，同時(shí)抑制有害菌生長。

4 豆皮中膳食纖維的檢測

隨著對膳食纖維研究的進(jìn)一步深入，其品種多樣化，用目前膳食纖維檢測方法不能完全測定產(chǎn)品中所有的膳食纖維。各種檢測方法檢測原理不同結(jié)果差異很大。很多學(xué)者分別對水溶性纖維及水不溶性纖維檢測方法進(jìn)行研究優(yōu)化，進(jìn)而使豆皮等農(nóng)副產(chǎn)品原料得到充分利用，見表2。

表2 水溶性纖維及水不溶性纖維的檢測方法

5 豆皮膳食纖維在母豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

5.1 豆皮膳食纖維對母豬采食量的影響

研究表明，日糧中纖維含量增加1%，采食量提高3%，但纖維含量超過10%，對豬采食量有負(fù)面影響。生長育肥豬日糧中用豆皮（添加量12%）替代配方中玉米，試驗(yàn)豬初始重22 kg，結(jié)果顯示增重不受影響，但飼料轉(zhuǎn)化效率降低6%，當(dāng)配方中豆皮的添加量增加至24%，增重下降6%，飼料轉(zhuǎn)化效率下降18%[16]。豆皮中水溶性膳食纖維為多糖時(shí)可完全發(fā)酵，纖維素和半纖維素只有部分發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸直接參與代謝作用，同時(shí)大腸內(nèi)pH 值降低影響腸道穩(wěn)態(tài)變化，抑制細(xì)菌的繁殖，直接增加糞便的排泄量，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，有效預(yù)防便秘。

研究發(fā)現(xiàn)，和飼喂添加21%豆皮（可溶性膳食纖維2.46%，不可溶性膳食纖維24.55%）相比，妊娠期間母豬飼喂玉米-豆粕型日糧（可溶性膳食纖維1.16%，不可溶性膳食纖維9.98%）組體重增加多。這可能是因?yàn)槿占Z中能量平衡不能彌補(bǔ)添加豆皮引起的能量稀釋或能量消化率低，或者兩種情況協(xié)同同時(shí)作用于母豬，添加21%豆皮日糧組表觀能量消化率為84%，玉米-豆粕型日糧組為85.4%[17]。和玉米-豆粕型日糧相比，添加21%豆皮組母豬日均采食量顯著提高，這個(gè)和V.Danielsen 等[18]研究結(jié)論一致。妊娠期飼喂高水平的膳食纖維可增加哺乳期的采食量，可能是因?yàn)楦呃w維日糧增加了機(jī)體胃腸道的蠕動(dòng)，有利于哺乳期母豬采食量的增加。

5.2 豆皮膳食纖維對母豬繁殖性能的影響

K.Landin等[19]研究發(fā)現(xiàn)，人的食物中增加可溶性膳食纖維會(huì)增加機(jī)體組織對胰島素的敏感度，有利于血糖控制。日糧營養(yǎng)對母豬繁殖性能有重要影響，可能影響排卵率。同時(shí)有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)，多胎次母豬泌乳期營養(yǎng)、母豬斷奶時(shí)日糧水平及后備母豬營養(yǎng)都會(huì)影響母豬排卵率[20-22]。E.M.Ferguson等[23]研究發(fā)現(xiàn)，母豬哺乳期間增加20%甜菜粕，有利于產(chǎn)仔數(shù)的增加。但J.A.Renteria-Floros 等[24]研究發(fā)現(xiàn)，妊娠母豬日糧中添加21%豆皮對產(chǎn)仔數(shù)、仔豬初生重、斷奶重?zé)o影響。這可能是因?yàn)樵囼?yàn)開始于母豬配種后第2天，這個(gè)延遲導(dǎo)致窩產(chǎn)仔數(shù)沒有增加，即高纖維日糧要在母豬繁殖周期的早期添加有利于窩產(chǎn)仔數(shù)的增加。

6 展 望

隨著養(yǎng)殖端對飼養(yǎng)母豬觀念的改變，尤其是對膳食纖維第7類營養(yǎng)素的關(guān)注，豆皮資源將得到進(jìn)一步開發(fā)利用。豆皮資源在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域已有相關(guān)產(chǎn)品，但是在畜牧業(yè)中研究應(yīng)用比較少，加大豆皮中膳食纖維的研究開發(fā)，不僅能實(shí)現(xiàn)大豆皮資源的二次高效利用，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益及動(dòng)物福利保障，同時(shí)可為農(nóng)副產(chǎn)品開發(fā)利用提供新的思路。