发酵豆粕的营养价值及其在畜禽生产中的应用

扬州大学动物科学与技术学院 侯玉洁 徐 俊 张建刚 赵国琦

新疆阿勒泰地区动物疾病控制与诊断中心 赵玉康

发酵豆粕是在人工控制条件下，利用微生物在豆粕中的生长繁殖和新陈代谢，积累有益的菌体、酶和中间代谢产物，生产加工和调制的豆粕产品。大量研究表明，豆粕经过微生物发酵处理，不仅能够降解其中存在的抗营养因子，还能改善蛋白质、脂肪等常规营养物质的成分，更有利于动物的消化吸收。本文就发酵豆粕的营养价值及其在畜禽生产中的应用作一综述。

1 发酵豆粕的营养价值

1.1 抗营养因子含量大幅度降低或被消除 微生物发酵法降解豆粕中抗营养因子的主要途径有两种：（1）微生物分泌的蛋白酶对豆粕中的蛋白类抗营养因子进行降解；（2）发酵过程微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白类抗营养因子。有研究表明，大豆凝集素占大豆对大鼠生长抑制作用的50%，胰蛋白酶抑制因子占40%，而其他10%很可能是由于一些未变性蛋白质的低消化率造成的，因此，凝集素含量和胰蛋白酶抑制因子活性是评价发酵豆粕营养价值的重要指标。

陈中平等（2011）采用米曲霉固态发酵处理豆粕，结果表明，粗蛋白质含量无显著变化，但改变了豆粕中蛋白质的组成，降低了大、中分子蛋白质水平，提高了小肽和游离氨基酸的水平，同时产生了微生物蛋白质，有效地消除了豆粕中抗营养因子，改善了大豆蛋白质的营养价值；有效地降低了豆粕中酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量，提高了粗脂肪含量。Hong等 （2004）和 Feng等（2009）也报道了米曲霉发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）利用纳豆芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌TQ33对豆粕进行固态发酵，发酵豆粕饲料的蛋白质水解度为20.14%，其中大多数肽类的相对分子质量为620～1242，胰蛋白酶抑制剂的降解率达95%。

Song等（2010）研究表明，酿酒酵母菌液态发酵豆粕48 h，总蛋白质含量增加了23.4%，抗原蛋白免疫原性降低了88.7%。姜丹等（2011）用酵母菌发酵豆粕，粗蛋白质含量提高了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 蛋白多肽含量丰富，氨基酸组成结构合理发酵处理过程中，微生物大量增殖，豆粕适度降解部分大豆蛋白质发酵时转化为菌体蛋白，改善了大豆蛋白质的营养品质。吴定和江汉湖（1998）研究表明，用少孢根霉菌发酵豆粕，蛋白质消化率达到 92.8%，游离氨基酸总量增加近15倍，植酸含量降低约72%。杨旭等（2008）研究发现，发酵后的豆粕中的赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸含量分别比发酵前提高16.28%、56.41%和17.01%，17种氨基酸总量提高6.58%，提高了豆粕原料的蛋白质品质和饲用价值。Song等（2008）研究指出，发酵豆粕能显著增加总蛋白质和氨基酸的水平。

1.3 常规营养成分得到改善，营养物质消化率提高微生物在发酵过程中，需要利用底物中的物质来满足其维持需要和生长繁殖需要；而碳水化合物是微生物生长繁殖所需能量的主要供应者，同时还为微生物蛋白质、脂肪和核酸等大分子物质的合成提供碳架。

Stale等（2005）研究报道，乳酸菌发酵豆粕使得脲酶抑制剂含量降低了80.64%，棉子糖含量降低了73.50%，蔗糖含量降低了82.70%，粗蛋白质含量提高了8.71%。马文强等（2008）通过枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌对豆粕进行发酵，并对发酵后豆粕的营养特性进行了分析，结果表明，发酵后豆粕中粗蛋白质含量比发酵前提高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、乳酸菌联合固态发酵豆粕，抗营养因子在发酵后得到了有效降解，蛋白质的含量和质量均有所提高。此外，刘锦民和王晓力（2012）也指出，饲喂米曲霉发酵的豆粕不仅可以提高育成猪磷和蛋白质的消化率，而且可以降低磷和氮的排泄量。

2 发酵豆粕在畜禽生产中的应用

2.1 单胃动物

2.1.1 发酵豆粕在猪生产中的应用

2.1.1.1 促进健康，提高生产性能 刘春雪等（2006）选用断奶三元杂交仔猪120头，设5%、10%、15%、20%4个发酵豆粕添加水平，结果表明，随着发酵豆粕在断奶仔猪日粮中用量的增加，断奶仔猪的日增重提高（P＜0.05），饲料转化率也得到改善；试验组猪的腹泻率降低，经济效益提高。Feng等（2007）也得出类似结论。章世元等（2009）将90头杜枫姜仔猪，随机分为3组，试验Ⅰ组为日粮+17.15%发酵豆粕，试验Ⅱ组为日粮+35%发酵豆粕，对照组饲喂未发酵豆粕，结果显示，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组仔猪日增重效果均显著（P＜0.05或P＜0.01）；料重比分别降低4.21%（P＞ 0.05）、19.47%（P ＜ 0.05）；腹泻率均显著低于对照组。Gebru等（2010）研究发现，发酵豆粕饲喂仔猪能显著提高仔猪的日增重和采食量。陈瑜等（2011）研究报道，在断奶仔猪浓缩料中添加发酵豆粕能改善仔猪的生长性能，且不同的发酵豆粕应用效果不同。

2.1.1.2 提高抗氧化能力 刘海燕等（2010）选用24头二元杂交仔猪，对照组饲喂普通豆粕，试验Ⅰ组、Ⅱ组分别用14.27%和28.54%的乳酸菌发酵豆粕替代基础日粮中等量的普通豆粕，结果表明，发酵豆粕可促进仔猪生长，减少腹泻，提高饲料利用效率，有效降低仔猪血清中尿素氮水平，提高饲粮蛋白质的有效利用率，降低仔猪血清中丙二醛的含量，提高仔猪的抗氧化能力。单达聪等（2011）用不同蛋白质水解度和挥发性盐基氮含量的发酵豆粕分别替代普通豆粕饲喂60头长×大杂交一代断奶仔猪，结果显示，发酵豆粕替代普通豆粕用于断奶仔猪日粮可提高日增质量 （9.9%～58%）和采食量 （3.6% ～32.2%），降低料重比（8.3% ～16.1%）和腹泻率（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，降低腹泻率 章世元等（2009）在断奶仔猪日粮中添加不同水平的发酵豆粕，结果表明，两试验组仔猪胃内容物pH均显著降低（P＜0.01）；而胃黏膜厚度及胃壁厚度显著增加（P＜0.01）。 冯杰等（2007）选用60头杜长大仔猪，分别饲喂普通豆粕和微生物发酵豆粕，试验结果显示，与对照组相比，试验组仔猪料重比、腹泻指数、血清尿素氮、血清IgG分别下降8.39%（P ＜ 0.05）、39.96% （P ＜ 0.01）、39.47% （P ＜0.01）、6.35%（P ＜ 0.05）。 豆粕经微生物发酵后可减轻饲粮中大豆蛋白对肠道的过敏损伤，使肠道维持良好的结构形态，从而促进营养物质的消化吸收。邓双义（2011）选用杜长大三元杂交哺乳仔猪24窝，随机分为3组，对照组饲喂常规乳猪料，试验Ⅰ、Ⅱ组分别饲喂添加10%、20%发酵豆粕的乳猪料，结果表明，试验Ⅰ、Ⅱ组仔猪平均日增重、平均日采食量均显著高于对照组（P＜0.05），而料肉比、腹泻率显著低于对照组（P＜0.05），试验Ⅱ组平均日增重、平均日采食量高于试验Ⅰ组，料肉比、腹泻率低于试验Ⅰ组，但二者之间差异不显著（P ＞0.05）。 这与 Wang等（2007）研究结果一致。

2.1.2 发酵豆粕在家禽生产中的应用 祁瑞雪等（2012）研究报道，肉鸡配合饲料中用6%发酵豆粕替代普通豆粕最为适宜，可提高肉鸡生长性能，极显著降低料重比。杨卫兵等（2012）用2%发酵豆粕替代樱桃谷肉鸭基础日粮中豆粕 （试验组），结果表明，添加发酵豆粕使肉鸭后期和全期日采食量、日增重分别提高2.18%和1.46%、1.65%和1.44%，料肉比分别下降1.29%和1.44%；肉鸭胸肌和腿肌粗蛋白质、粗脂肪含量分别增加1.52%和1.90%、1.17%和2.67%；腿肌pH显著降低（P＜0.05），胸肌 24 h和 48 h滴水损失分别降低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）。吴俊锋等（2012）分别在海兰褐蛋鸡日粮中添加枯草芽孢杆菌（试验1组）及含枯草芽孢杆菌发酵豆粕（试验2组），对照组饲喂基础日粮。结果表明，与对照组相比，两试验组产蛋率分别提高2.18%（P＜0.01）和 4.73%（P ＜ 0.01），平均蛋重比分别增加0.79%（P ＜0.05）和 0.68%（P ＜ 0.05），蛋黄颜色分别提高 32.8%（P＜ 0.01） 和 37.2%（P ＜ 0.01）；蛋壳比例比对照组分别降低3.14%（P＜0.01）和4.98%（P＜0.01）。 而朱由彩等（2012）对淮南麻黄鸡母鸡对照组饲喂基础日粮，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别饲喂以3%、5%、7%发酵豆粕替代等量豆粕的日粮。结果显示，试验Ⅱ组蛋壳强度、蛋白高度分别比对照组提高了0.47%（P＜0.05）和1.17%（P＜0.01）；与对照组相比，试验Ⅰ组种蛋合格数，试验Ⅱ和Ⅲ组的孵化率和出雏率均显著提高 （P＜0.05）；各处理组鸡产蛋率、采食量和料蛋比均无显著影响（P＞0.05）。上述各研究结果不尽相同的原因，可能是由于所用的发酵豆粕原料来源、菌种及发酵工艺有所不同导致。

此外，陈国营等（2012）研究报道，枯草芽孢杆菌及其发酵豆粕能增加蛋鸡日粮中有益菌群数量，改善肠道微生态系统。

2.2 在反刍动物生产中的应用 Gillis等（2007）研究表明，肉牛日粮中添加发酵豆粕对胴体重、眼肌面积和组织脂肪含量等均未产生显著影响。方飞等 （2012）在黄淮白山羊公羔日粮中分别以2.5%、5.0%、7.5%共轭亚油酸发酵豆粕等量替代普通豆粕，结果表明，试验Ⅲ组的胴体骨重显著高于对照组和试验Ⅰ组（P＜0.05），试验Ⅲ组的骨肉比极显著高于对照组和试验Ⅰ组（P＞0.05），其他胴体性能无显著差异（P＞0.05），共轭亚油酸发酵豆粕对黄淮白山羊公羔的肉品质而及羔羊肌肉的化学指标均无显著影响（P＞0.05）。胴体骨重增加可能是由于豆粕中的共轭亚油酸能够促进羔羊骨细胞生长和代谢。

2.3 在水产动物养殖中的应用 Luo等（2004）试验表明，在石斑鱼配合饲料中发酵豆粕替代白鱼粉（原配方中的白鱼粉用量为68%）的最适量为10%，说明发酵豆粕在高档鱼虾料中代替部分鱼粉是可行的。冷向军等（2007）研究表明，用发酵豆粕取代凡纳滨对虾饲料中鱼粉用量的20%（鱼粉用量由33%降到26.4%）不会对虾体增重率、肌肉组成产生显著影响。黄雄斌等（2010）研究指出，发酵豆粕替代50%鱼粉对方正鲫的特定生长率、饲料系数无显著性影响（P＞0.05）；发酵豆粕和豆粕替代鱼粉的量超过50%时，将对方正鲫的免疫功能造成不利影响。赵丽梅等（2011）研究表明，在金鲳鱼饲料中用发酵豆粕代替23%的进口鱼粉，金鲳鱼的增重率、特定生长率、饲料系数与对照组无显著性差异（P＞0.05）。

发酵工艺不同发酵豆粕适口性不同，粗蛋白质与小肽含量、蛋白质体外消化率、氮溶解均有差异。陈萱等（2005）研究报道，随着饲料中发酵豆粕添加量的上升，供试异育银鲫不仅增重有所提高，各项非特异性免疫指标也有所改善，谷丙转氨酶的活性呈下降趋势。与未经过发酵的豆粕相比，发酵豆粕具有一定的促进生长、增强非特异性免疫功能和改善肝功能的作用。李贵生和徐金龙（2012）用发酵豆粕等氮替代10%鱼粉进行对虾养殖，结果显示，发酵豆粕组与高鱼粉含量的对照组相比，凡纳滨对虾的生长性能非常接近，无显著性差异。在养殖结束时，凡纳滨对虾体质量与体长的比值高于对照组。李小梅和张家学（2012）研究指出，对虾饵料中发酵豆粕替代部分鱼粉提高凡纳滨对虾成活率和促增重效果显著。

3 小结

豆粕通过微生物发酵处理改善了原有的营养特性，其中抗营养因子降低，氨基酸含量增加且结构合理，有效提高了营养物质的消化率。在水产动物中，实现发酵豆粕部分替代鱼粉，对于缓解我国蛋白质资源相对紧缺的局面，有着重要的意义。但是，由于发酵豆粕工艺的不同导致适口性有很大差异，另外，发酵产品的稳定性不好，营养成分差异显著，缺少统一规范标准等问题尚有待于进一步解决。

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