发酵豆粕的营养价值及其在猪生产中的应用.pdf

收稿日期:基金项目:成都市产业建圈强链人才计划(无编号)作者简介:张燕()女 硕士 研究方向:动物营养与饲料科学 :通讯作者:梅绍锋()男 高级畜牧师 博士 研究方向:动物营养与饲料科学 :营养与饲料发酵豆粕的营养价值及其在猪生产中的应用张 燕 王贵芬 钟 霞 张峻豪 刘贵莲 虞 洁 李 彬 梅绍锋(.四川特驱农牧科技集团有限公司 四川 成都.四川农业大学 动物营养研究所 四川 成都)中图分类号:文献标志码:文章编号:()摘 要:豆粕是一种优质的植物性蛋白质饲料 营养成分丰富 但其含有一些抗营养因子 影响了其在动物生产中的消化利用和安全性 在畜牧业持续发展的背景下 国内蛋白质饲料面临着供不应求的局面 因此动物营养学研究热点之一便是寻求降低豆粕中的抗营养因子的方法 从而提高其营养成分的利用率 发酵豆粕是一种利用微生物发酵技术对豆粕进行改良的新型植物性蛋白质饲料原料 具有降低抗原蛋白和抗营养因子、改善氨基酸平衡、生物活性因子含量丰富等优点 本文简要介绍了发酵豆粕的营养价值 综述了发酵豆粕在猪生产中的应用效果 旨在为发酵豆粕的合理利用提供参考关键词:豆粕 发酵 营养价值 抗营养因子 动物生产 (.):.养猪 .:前言豆粕作为优质的植物性蛋白质饲料 不仅含有大量的蛋白质和氨基酸 还提供了矿物质和维生素等对动物有益的营养物质 这些物质可以促进动物的生长发育 维护肠道的健康平衡 提高繁殖效率 然而 豆粕也有一些不足之处 主要的不足之处在于豆粕中含有一些抗营养因子 如非蛋白类抗营养因子植酸、低聚糖等 以及蛋白质类的抗营养因子大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子等 这些抗营养因子会影响动物对豆粕中营养成分的消化吸收 对动物的生长性能和健康水平产生不良影响 随着近年来畜牧业的快速发展 国内蛋白质饲料供需矛盾日益突出 因此寻找可替代豆粕的蛋白质资源 减少豆粕中的抗营养因子含量迫在眉睫 在这一背景下 人们对豆粕进行了多种改良处理方法 其中一种有效又经济的方法就是发酵处理 对豆粕进行发酵处理 是通过微生物(如细菌、真菌、酵母等)利用豆粕中的营养成分进行生长 并产生一些有益的代谢产物 同时也能够降低或消除豆粕中的抗营养因子发酵豆粕可以改善豆粕的理化性质、营养价值和生物活性 提高豆粕的利用效率 发酵豆粕的研究将有助于克服蛋白质资源短缺问题 同时提高饲料的效益和可持续性 为畜牧业的可持续发展贡献力量 本文简要介绍了发酵豆粕的营养价值 综述了发酵豆粕在猪生产中的应用效果 旨在为发酵豆粕的合理利用提供参考 发酵豆粕营养特性 降低抗原蛋白和抗营养因子豆粕中的抗营养因子会影响动物的消化吸收 通过微生物的发酵处理 原有的抗营养因子被降解 动物的生长性能和免疫功能得到提高 对维持动物肠道健康也有积极作用 发酵的关键在于选择合适的微生物菌种 发酵效果直接影响到发酵饲料的应用价值和饲喂效果 常用的豆粕发酵菌种包括乳酸菌、芽孢杆菌、真菌和多菌混合发酵乳酸菌是一种兼性厌氧菌 广泛应用于奶制品行业的发酵技术 近年来 乳酸菌发酵技术也在发酵饲料行业中得到应用 研究表明乳酸菌发酵能够使豆粕营养价值提高 降低豆粕底物的 值 同时可以改善发酵的风味 等发现 乳酸菌发酵豆粕 后 大分子蛋白质降低至 以下 等的研究结果显示 乳酸菌发酵豆粕 后 棉籽糖完全降解 水苏糖降解 大豆球蛋白降解 伴大豆球蛋白降解 这些研究结果证明了乳酸菌发酵对豆粕的改良效果芽孢杆菌是一种具有抗逆性强、繁殖快速、能分泌抗菌物质 同时能够分泌丰富的胞外水解酶的微生物 因此被广泛的应用到发酵豆粕中 等的研究结果显示 用枯草芽孢杆菌对豆粕发酵 后 豆粕的蛋白质含量达到 伴大豆球蛋白降解率为 大豆球蛋白的降解率为 等的研究发现 用解淀粉芽孢杆菌对豆粕发酵 后 发酵后的蛋白质含量为 大分子蛋白降低到 以下 等使用芽孢杆菌对豆粕发酵后 大豆球蛋白、伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制因子分别降解了、和 酵母菌也是一种兼性厌氧菌 常作为功能性菌株添加到发酵饲料中 研究表明 酿酒酵母发酵 后 豆 粕 中 的 植 酸 降 解 率 达 但胰蛋白酶抑制因子未降解 等的研究结果显示 用黑曲霉发酵 后 胰蛋白酶抑制因子完全被降解 植酸的降 解 率 达 皂 苷 降 解 率 达 等研究发现 酿酒酵母发酵 后 植酸降解率达 豆粕中粗蛋白质 第 期张 燕 等.发酵豆粕的营养价值及其在猪生产中的应用含量为 混合菌种发酵是利用多种微生物协同对豆粕进行发酵的方法 它具有弥补单一菌种发酵不足、降低抗营养因子水平等特点 多菌混合发酵相较于单一菌种发酵 更稳定 局限性小 提高豆粕的适口性 更大限度的提高豆粕营养成分的利用率 等研究结果显示 选用乳酸干酪菌、枯草芽孢杆菌和酵母共同作用于豆粕进行发酵 豆粕中的大豆球蛋白的致敏性降低 总蛋白和氨基酸的含量提高金俊奇采用枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和酵母菌共同协同发酵 后 大豆球蛋白降解 伴大豆球蛋白降解 胰蛋白酶抑制因子降解 马文强等采用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌对豆粕进行协同发酵 后 胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、大豆凝集素被降解得比较彻底 含量减少至 改善氨基酸平衡通过微生物发酵 豆粕中的大分子蛋白质被分解成小分子的物质 如小肽、氨基酸等豆粕的营养价值得到提高 更容易被机体吸收 不同的菌种发酵豆粕 豆粕营养物质的变化有所差异 等发现利用乳酸菌发酵豆粕可以显著提高主要氨基酸和风味氨基酸的前体含量 李阳利用解淀粉芽孢杆菌发酵 豆粕中总氨基酸的含量提高 其中缬氨酸 含 量 提 高 了 、蛋 氨 酸 提 高 了、苯丙氨酸提高了 、组氨酸提高了 、丙氨酸提高了 、脯氨酸提高了 、半胱氨酸提高了 、谷氨酸提高了 通过草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌的协同发酵 天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸等氨基酸含量较发酵前提高 以上 总氨基酸含量较发酵前提高 生物活性因子含量丰富发酵豆粕含有很多有益的生物活性因子如富含有乳酸、益生菌、维生素等 这些生物活性因子能够调节动物肠道的 值 抵御有害菌的侵入 增加有益菌的数量 提升动物的免疫力和抗氧化能力 改善动物的生理功能和健康状况 何敏等研究发现 将 的发酵豆粕添加到仔猪饲料中可以增加仔猪肠道微生物的多样性 提高肠道内厚壁菌门和乳酸菌属的相对丰度 使得仔猪对营养物质的利用效率增强 发酵豆粕中的有益微生物可产生非特异免疫调节因子 抑制有害病原菌的繁殖从而增强动物的免疫力 等用乳酸菌进行发酵 发酵过程中大豆异黄酮苷元转化为相应的生物活性苷元 显著提高总抗氧化能力和清除自由基的能力 发酵豆粕在猪生产中的应用 发酵豆粕对猪生长性能的影响发酵豆粕能够将肠道难以消化吸收的大分子蛋白质转化为更容易吸收的小分子蛋白 发酵豆粕的利用率得到提高 从而促进动物的生长发育 多数研究证实发酵豆粕可提高断奶仔猪的生长性能 等给 日龄断奶仔猪饲料中添加、和 由植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母混菌发酵豆粕 结果显示 和 发酵豆粕组的平均日增重()分别提高了和 而组仅提高 刘栩州等在断奶仔猪饲料中添加发酵豆粕的比例分别为 、结果表明断奶仔猪的 显著提高 发酵豆粕添加比例为 时效果最佳郑云峰等选取 头三元杂交断奶仔猪发酵豆粕的添加比例为 结果表明发酵豆粕组可显著提高仔猪的 和平均日采食量()发酵豆粕不仅可以提高断奶仔猪的生长性能 在育肥猪中也有相关的研究 贾建英等选择 头后备母猪 发酵豆粕的添加比例分别为、结果表明处理组仔猪的断奶窝重显著提高 这与黄竹的研究结果一致 王怡丹等选用 头三元杂交育肥猪 发酵豆粕添加比例分别为、结果表明 和 处理组育肥猪的平均日增重显著提高 王慧等选用 头育肥猪 将饲料中的豆粕分别替换为、的发酵豆粕 结果表明发酵豆粕替代比例为 时效果最佳 育肥猪 提高了养猪 ()料重比降低了 发酵豆粕对猪肠道屏障功能的影响肠道是动物消化和吸收营养物质的主要器官 其结构的完整性对动物的健康和生长性能起着重要作用 肠道需要具备一定的通透性以保证营养物质的分解和转运 同时又需要保持良好的紧密性 以阻止有害的细菌和毒素等穿过肠黏膜进入血液循环沉积到体内组织器官中 等研究发现 发酵豆粕有利于断奶仔猪肠道健康 它可以减少肠道有害菌(大肠埃希菌和沙门氏菌)数量 提高肠道菌群多样性 优化菌群结构 增加肠道中有益菌(后壁菌门、乳酸菌科和乳酸菌属)的丰度 代春华等研究发酵豆粕对育肥猪肠道菌群的影响 结果表明发酵豆粕可增加育肥猪肠道菌群中乳杆菌丰度 研究发现 发酵豆粕可以降低仔猪血浆中的 乳酸和内毒素的含量 这两种物质是肠道内细菌代谢或破裂后释放的产物 二者含量的降低表明发酵豆粕改善了仔猪肠道的紧密连接结构 发酵豆粕还可降低血浆中二胺氧化酶()活性 是肠道上皮细胞受损后释放的 血浆中 含量的降低表明发酵豆粕提高了肠道上皮细胞的完整性 此外 发酵豆粕中含有一些活性肽可以协助动物机体抵御大肠埃希菌的感染 仔猪肠道绒毛结构和紧密连接蛋白的表达会受到大肠埃希菌的破坏 导致仔猪肠道上皮细胞通透性增加 活性肽可以减轻大肠埃希菌对仔猪肠道上皮细胞通透性的影响 并且可以提高紧密连接蛋白、和 的基因表达 发酵豆粕对猪免疫功能的影响豆粕经发酵处理后 抗原蛋白等抗营养因子含量显著降低 增加具有抗氧化和抗炎作用的功能性多肽和菌种代谢产物等活性成分 这些活性成分可以提高动物的免疫性能 是动物更能抵御病毒和细菌的感染 动物体液免疫性能可以通过血清中免疫球蛋白的含量来反映免疫球蛋白是一种能够识别和清除异物的活性分子 免疫球蛋白 ()是抗原刺激后最早产生的抗体 具有杀菌、促吞噬和凝集的作用 免疫球蛋白 ()可以抑制细菌和病毒在黏膜表面的附着和繁殖 是防止病原体入侵机体的第一道防线 免疫球蛋白()是抗细菌、抗毒素和抗病毒的主要抗体 促进吞噬细胞的吞噬作用 中和细菌毒素和病毒 等给断奶仔猪饲料中发酵豆粕的添加比例分别为、和 研究结果显示各组均显著提高断奶后仔猪血 、的含量 与刘栩州等的研究结果相似高升等选取 头黑猪断奶仔猪 饲料发酵豆粕的添加比例分别为 和 研究发现 发酵豆粕组的 含量显著高于 发酵豆粕组 等选取 头杂交断奶仔猪 对比发酵豆粕和鱼粉对仔猪的免疫性能的影响 研究发现 发酵豆粕组显著提高血清 和 水平 陈祥等选取 头二元杂交母猪 饲料中发酵豆粕的添加比例分别为、和 结果表明发酵豆粕处理组的、和 的含量均显著高于对照组 发酵豆粕对猪抗氧化功能的影响动物体内有一种能够消除多余的活性氧和自由基的能力 叫作抗氧化能力 动物的健康与其抗氧化能力密切相关 活性氧和自由基会攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸 使其氧化 这一过 程 称 为 脂 质 过 氧 化 产 生 丙 二 醛()的含量可以反映细胞受自由基攻击的严重程度 超氧化物歧化酶()的一种能够将超氧离子转化为过氧化氢的酶 活性越高 说明动物抗氧化能力越强总抗氧化能力()的主要作用是维持机体内环境活性氧的平衡 防止活性氧过高或过低 谷胱甘肽过氧化物酶()和过氧化氢酶()都是一些能够分解过氧化氢的酶 它们可以降低过氧化氢在机体内的积累 从而减轻机体的过氧化 发酵豆粕中含有容易被吸收的抗氧化物质游离苷元型异黄酮 有利于提高豆粕的抗氧化能力有研究发现 饲料中发酵豆粕的添加比例为 时 血清中 、的活性提高 显著高于对照组 而 第 期张 燕 等.发酵豆粕的营养价值及其在猪生产中的应用 活性降低 显著低于对照组 金俊奇的研究结果表明 发酵豆粕组的仔猪血清中 、及 活性显著增强 活性降低 郭宏伟等研究发现采用发酵饲料饲喂妊娠母猪可以增强后代仔猪 、过氧化氢酶()、及 活性 降低 含量 这些结果都表明动物的抗氧化能力可以通过饲料中添加适量的发酵豆粕来提高 发酵豆粕对养分表观消化率的影响养分表观消化率是评估饲料的营养价值以及动物对营养物质消化吸收利用的关键指标之一 将不同比例的发酵豆粕添加到 日龄断奶仔猪基础饲料中 结果表明与对照组相比仔猪的 和总能表观消化率显著提高 料肉比降低 给生长育肥猪的饲料中添加、和 的发酵豆粕 研究发现 发酵豆粕组的干物质、粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维消化率显著提高 党文庆等选取 头三元杂交仔猪 发酵豆粕的添加比例分别为、和 结果表明显著提高了仔猪的总能、有机物、粗蛋白、磷的表观消化率 其中 发酵豆粕组效果最佳 虽然不同研究结果不一致 但均表现出发酵豆粕可以提高饲料养分消化率 发酵豆粕对肉品质的影响研究表明发酵豆粕可改善动物肉品质 但目前相关研究报道较少 关红民等研究不同梯度发酵豆粕对育肥猪的肉品质的影响发现 添加发酵豆粕组的肌肉系水力显著提高滴水损失、蒸煮损失和肌肉剪切力均显著降低 显著提高了肌肉中蛋白质的含量 等采用米曲霉和纳豆芽孢杆菌混合发酵豆粕饲喂仔猪 发现饲料中添加 的发酵豆粕可改善肉色 降低肌肉滴水损失 涂尾龙等用 的发酵豆粕替代饲料中的豆粕饲喂生长育肥猪 发现肌肉的嫩度和肌内脂肪含量增加 总氨基酸和鲜味氨基酸含量也增加高升等的研究发现添加 的发酵豆粕比对照组育肥黑猪显著提高了眼肌面积和肉色评分 提高比例分别为 和 显著降低了滴水损失和剪切力 降低比例分别为 和 小结与展望作为新型生物饲料 发酵豆粕具有很多优势 例如抗营养因子低、提高动物生长性能、改善机体内环境、提高抗病力等 而且可以替代动物性蛋白质 同时相对动物性蛋白质饲料价格又低 常被用于畜禽养殖中 具有广阔的前景 饲料无抗、养殖减抗、非瘟疫情、食品安全等多方面的挑战 让我国畜牧业发展面临严峻考验 利用微生物发酵技术对豆粕进行改良 其营养价值及利用率均得到提高 不仅能促进动物生长 保护动物健康生长 还能改善养殖环境 是行业研究热点之一 然而 目前关于发酵豆粕的制备工艺、品质标准、安全性评价等方面还存在一些问题和不足 需要进一步加强研究和完善参考文献:马文强 冯杰 刘欣.微生物发酵豆粕营养特性研究.中国粮油学报 ():.于豪杰.产蛋白酶乳酸菌的筛选及其应用于豆粕发酵初探.郑州大学./.():.(.).:.():.().养猪 ()():.陶红艳 徐欣维 汪明金 等.乳酸菌益生特性及其应用的 研究进 展 .安 徽 农 学 通 报 ():.:.:.张弦 潘岳龙 章亭洲 等.发酵豆粕的生产及其在动物养殖中的应用研究.动物营养学报 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