发酵豆粕及其在仔猪生产中的应用
2012-04-13周光明孙艳朋王利华
周光明,王 嫒,孙艳朋,吕 娟,王利华
(青岛农业大学动物科技学院,山东 青岛 266109)
豆粕富含蛋白质,且构成较平衡,被作为重要的饲料蛋白质原料;除此之外,又因其含有大豆磷脂、大豆黄酮等生物活性物质,对猪的生长发育具有很好的促进作用,所以在养殖生产中得到了广泛的应用。但是豆粕中含有大量的抗营养因子,例如蛋白酶抑制因子、β-伴球蛋白、脲酶、植物凝集素等热不稳定性抗性因子和皂苷、植酸等热稳定性抗性因子,这些都给猪的健康造成了严重的隐患,影响了豆粕的营养价值,进而影响了动物的生长和生产潜能的发挥。目前主要用热失活法、超声波失活法、化学钝化法、生物还原失活法、酶解失活法和微生物发酵法等来降低或钝化抗营养因子的活性,而发酵豆粕就是用微生物发酵制的一种蛋白质饲料。近年来,研究人员对发酵豆粕进行了较多的研究,大量研究结果表明,发酵豆粕具有降低胃内pH、提高消化道内酶活性、提高饲料转化率、促生长等作用;还能够提高体内氮利用率,清除自由基和螯合金属的能力,从而提高抗氧化和抗应激的能力。
1 发酵豆粕与普通豆粕的营养成分比较
发酵豆粕是经微生物发酵制得的一种蛋白类饲料。目前,市场上多为乳酸菌发酵的豆粕产品。发酵豆粕与普通豆粕的营养成分差异主要包括蛋白质含量、粗纤维、总消化能和抗营养因子含量等。
发酵豆粕虽然是近几年才开发出的一个新型产品,但是发展迅速,原因是与普通豆粕相比,发酵豆粕经微生物的发酵作用,抗营养因子的含量有极大程度的下降;发酵豆粕pH较低,而酸化可以激活胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶、淀粉酶、脂肪酶、麦芽糖酶和乳糖酶等的活性,提高饲料的消化吸收效率;经过微生物的发酵作用,豆粕中的大分子蛋白有很大一部分变成了更容易消化吸收的小分子蛋白或者是小肽,而且这些小肽中还有一部分是具有抗菌活性的抗菌肽,其可以使仔猪免受有害病菌的侵害,从而保护仔猪更加健康的成长;发酵豆粕的氨基酸比例也比豆粕更加的均衡,更有利于仔猪的生长;发酵豆粕还可以螯合一些微量元素、维生素等,减少流失,提高其利用率[1-4]。
2 发酵豆粕在仔猪生产上的应用
发酵豆粕用于仔猪生产,可以有效降低豆粕中抗营养因子对仔猪生长产生的危害,降低仔猪消化道的pH,提高消化道内酶活性,提高饲料转化率,促进体内氮转化,促进其生长而且发酵豆粕还可以促进仔猪肠道和免疫系统的发育。
2.1 降低消化道pH,提高饲料转化率
经过微生物的发酵作用后,豆粕本身pH下降,被仔猪采食进入消化道之后,会降低消化道pH,从而激活胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶、淀粉酶、脂肪酶、麦芽糖酶和乳糖酶等的活性,这不仅提高了饲料的利用率,而且还有缓解碳氮排放和降低畜牧公害的作用。
刘春雪等通过在饲料中添加不同比例的发酵豆粕研究其对仔猪的生产性能的影响,结果发现,在饲料中添加发酵豆粕5%、10%、15%和20%时,随着发酵豆粕在饲料中添加量的增加,饲料的转化率得到了显著的改善,经济效益显著提高[5]。曹日亮等在浓缩料中添加发酵豆粕56%饲喂仔猪,结果发现,与对照组相比,在仔猪阶段(15~30 kg),试验组仔猪的平均日增重提高了3.98%(P<0.05),料重比下降了2.19%;但是在中猪阶段(30~60 kg)差异不显著(P>0.05)[6]。于会民等分别用发酵豆粕替代基础日粮0、1/3、2/3、3/3(鱼粉+大豆浓缩蛋白+膨化大豆)研究发酵豆粕的应用效果,发现3个试验组仔猪平均日增重分别较对照组提高了11.90%(P<0.05)、 9.52%(P>0.05)和 2.38%(P>0.05),料肉比则分别降低了 9.21%(P<0.05)、1.32%和5.26%(P>0.05);添加发酵豆粕显著提高了胃蛋白酶57.07%、76.77% 和48.04%(P<0.05)[7]。发酵豆粕在地方杂交猪的应用上,也有着很好的效果,章世元等在基础日粮中分别添加普通豆粕35%、发酵豆粕17.5%+普通豆粕17.5%和发酵豆粕35%,结果发现,与对照组相比,试验组仔猪平均日增重分别提高13.90%(P<0.05)和50.55%(P<0.01),且试验Ⅱ组料重比显著低于对照组(P<0.05);粗脂肪、粗蛋白质的表观消化率均显著提高(P<0.05)[8]。
2.2 改善肠道微环境,降低腹泻率
发酵豆粕中含有较多的大豆发酵蛋白和种类较多的小肽,其具有某些生物活性,能够调节肠道中的微生物菌群,改善肠道微环境,降低肠道腹泻率。俞晓辉等以基础日粮作为对照组,两种发酵豆粕(A和B)部分替代鱼粉作为处理组研究发酵豆粕对断奶仔猪生产性能和肠道主要菌群的影响,发现发酵豆粕不但使仔猪的日增重、料重比等生长性能指标有了显著改善,而且还发现发酵豆粕中的大豆发酵蛋白具有促进乳酸菌生长、抑制大肠杆菌的作用(P<0.05);饲料中过敏蛋白、β-伴大豆球蛋白的α-亚基含量几乎不存在,肠道微环境得到改善,腹泻率显著下降(P<0.05);但是两种发酵豆粕的作用效果有显著差异[9]。章世元等研究发现,发酵豆粕能够极显著降低胃内pH(P<0.01),降低腹泻率,而且还能使胃内黏膜和胃壁厚度极显著增加(P<0.01),肠绒毛和隐窝长度显著增加(P<0.05),促进肠道的发育,且发酵豆粕全部替代普通豆粕时效果最佳[10]。
2.3 提高免疫力,缓解断奶应激
发酵豆粕中的活性成分还具有抗氧化功能,这不仅可以减缓断奶应激对仔猪的伤害,还可以提高仔猪的免疫力。
刘春雪等研究发现,用发酵豆粕配制的仔猪料,能极显著提高仔猪断奶1周内日采食量(P<0.01);另外还具有缓解断奶应激的趋势,但差异不显著(P>0.05)[11]。刘欣等通过研究微生物发酵豆粕对仔猪生长性能及免疫功能的影响,结果发现,添加微生物发酵豆粕组仔猪料重比降低5.56%(P<0.05),血清IgG含量降低21.43%(P<0.05),肠系膜淋巴结系数提高2.08%(P<0.05),由于抗营养因子的显著下降,由刀豆素A的刺激作用产生的血液刺激指数(SI)下降63.73%(P<0.01);由脂多糖刺激产生的SI则下降47.67%(P<0.01)[12]。冯杰等研究发现,饲喂发酵豆粕使仔猪饲料增重比降低8.39%(P<0.05),腹泻指数降低39.96%(P<0.01),血清尿素氮含量则降低39.47%(P<0.01),其血清IgG含量降低6.35%(P<0.05),并且还指出这可能是由于饲粮中抗营养因子含量下降,肠道的过敏损伤降低,从而促进营养物质的吸收引起的,这与刘欣等的研究结果相同[13]。刘海燕等通过在基础日粮中分别添加乳酸菌发酵豆粕0、14.27%和28.54%研究发酵豆粕对仔猪生长性能、血液生化和抗氧化指标的影响,结果发现,随着发酵豆粕添加量的增加,仔猪采食量、日增重和料重比均有增加趋势,但差异不显著(P>0.05);仔猪的腹泻频率则分别下降了63.66%(P<0.01)和63.66%(P<0.01);而且试验组的血浆球蛋白有增加趋势,但差异不显著(P>0.05);试验组的超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)的含量呈升高趋势,丙二醛(MDA)则分别降低了34.30%(P<0.05)和31.40%(P<0.05),这表明仔猪抗氧化能力得到提高,提高了抗应激能力,这可能是由于发酵豆粕蛋白中氨基酸组成更加均衡,提高了机体蛋白质组成引起的[14]。另外,Gibbs等研究发现,发酵豆粕还具有清除体内自由基、金属螯合和还原能力,这些都有可能会对增强仔猪免疫力产生积极的影响[15]。单达聪等通过用不同发酵工艺的发酵豆粕和普通豆粕饲喂仔猪,结果发现不同的发酵豆粕均能显著提高仔猪的生长速度和饲料利用率(P<0.05),血清白球比提高5.42%~42.62%,免疫球蛋白IgG含量降低0.77%~3.99%,但是不同的发酵豆粕效果不同,而且相差很大,这说明不同的发酵豆粕,均会提高仔猪的免疫力,但是由于不同的发酵工艺导致发酵豆粕中氨基酸组成或抗营养因子的含量等差异,这可能导致了在其应用过程中产生了一定的差异[16]。
3 小结
用发酵豆粕取代猪饲料中的普通豆粕,能够提高断奶仔猪的生长速度,降低料肉比,增强免疫力,促进仔猪胃肠道发育,降低腹泻率,这些都使发酵豆粕成为一种很有竞争力的新型蛋白类饲料替代产品;但是不同的菌种和发酵工艺使得发酵豆粕品质差异很大。用酵母菌、枯草芽孢杆菌和曲霉菌混合发酵后的豆粕饲喂仔猪,不但增加了粪便中粪臭素的含量,而且增加了仔猪的腹泻发生率[9,17]。这是当前限制发酵豆粕应用的一大弊端,所以发酵豆粕的产品质量急需相关部门出台一系列的标准加以规范;另外发酵豆粕在断奶仔猪上的应用效果研究较多,而在育肥猪和母猪中的应用效果研究则极少见,还需进一步研究和探索。
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