发酵豆粕对断奶仔猪生长特性的影响
2014-10-16王彩凤江苏省灌南县动物卫生监督所
文│王彩凤(江苏省灌南县动物卫生监督所)
断奶仔猪对其日粮质量要求很高,需要大量的优质蛋白质,目前鱼粉的价格日益上涨,使得仔猪饲料价格一直居高不下,因此需求一种优质的适用断奶仔猪的蛋白质,来替代动物蛋白成为动物营养研究与饲料开发的热点。发酵豆粕的作用:主要以优质植物蛋白为基质通过发酵酶解处理而得,氨基酸平衡,富含乳酸和B族维生素以及未知生长因子和皮毛增亮因子,可提高抗病保健能力。发酵豆粕具有独特的发酵芳香味,能改善饲料的风味,增加动物食欲;植物蛋白发酵后所产生的酸味物质能促进幼龄动物胃肠道消化功能,同时改善肠道的微生物平衡,减少疾病的发生;发酵后的生物小肽可直接被肠道吸收,提高植物蛋白的利用率。
一、发酵豆粕的特性
发酵豆粕是为提高豆粕消化率,降低其抗营养因子,经一定工艺和技术手段发酵后的豆粕。其主要成分为蛋白质、碳水化合物。生物发酵豆粕就是利用多菌种、多温相的发酵技术,将豆粕中的抗营养因子进行降解,并且改善大豆蛋白质分子结构,提高豆粕的生物利用率。另外,发酵豆粕中有着丰富的生物活性物质,各种生物活性物质各自或协同作用,构成了大豆发酵食品独特的生理功能,如抗变异原、抗癌、溶解血栓、抗氧化、降血压和抗菌等。微生物发酵豆粕过程中将原来的蛋白质大分子经蛋白酶分解成小分子蛋白质和小肽。
二、豆粕中主要抗营养因子对动物的危害
1.胰蛋白酶抑制剂对动物生长的影响。胰蛋白酶抑制剂在豆粕中含量约为2%,当动物采食未完全除去胰蛋白酶抑制剂的豆粕后,胰蛋白酶抑制剂一方面可阻碍肠道内蛋白水解酶的作用使蛋白质消化率下降,引起恶心及呕吐等肠胃中毒症状;另一方面,胰蛋白酶抑制剂还作用于胰腺本身,发生补偿性反应,造成机能亢进,刺激胰腺分泌过多的胰腺酶,造成胰腺分泌的内源性必需氨基酸缺乏,引起消化吸收功能失调或紊乱,严重时出现腹泻,抑制机体生长和造成胰肿大等现象。
2.大豆抗原蛋白对幼龄动物的影响。大豆抗原蛋白能引起仔猪肠功能紊乱,产生一些不良的影响。现已证实断奶仔猪对饲粮大豆抗原蛋白的过敏反应是仔猪发生腹泻的主要原因之一。大豆中的大豆球蛋白和B一大豆伴球蛋白能引起断奶仔猪小肠的暂时性过敏反应。断奶前充分补饲可减轻甚至避免仔猪断奶后的过敏反应,但需一个剂量范围。
3.脲酶对动物生长的影响。脲酶是豆粕中能将尿素水解成氨气和二氧化碳的酶,其本身没有毒性,但当在适宜的水分、温度和pH条件下脲酶被激活后,将豆粕中部分含氮化合物分解成氨,降低蛋白氮及非蛋白氮的利用率,且氨的大量存在会引起机体氨代谢障碍,甚至会引起动物中毒现象。
三、发酵豆粕抗营养因子的降低和消除
目前饲料行业中有效的豆粕抗营养因子钝化方法有微生物发酵法。马文强等研究表明,发酵后豆粕胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、大豆凝血素和致甲状腺肿素都能被较完全降解。欧阳亮等研究报道说明微生物发酵法确实能够降解豆粕中的大部分抗营养因子。
四、常规营养成分得到改善
豆粕经微生物发酵后,粗蛋白质、粗脂肪、磷和氨基酸的含量或利用率都能有所提高,而粗纤维和钙含量有所下降,从而改善了豆粕的营养组成。
1.蛋白质和氨基酸。发酵能够提高豆粕中蛋白质含量。发酵处理过程中,微生物大量增殖,将各种物质分解利用转化为营养价值高的自身菌体蛋白。菌体蛋白一方面增加了豆粕中蛋白质水平,另一方面它优于植物蛋白,因此改善了大豆蛋白质的营养品质。另外,微生物代谢过程中的一些产物可以降解大分子蛋白(包括抗营养因子),使豆粕中氨基酸含量增加和组成改善。
2.其他营养物质。除蛋白质外,发酵后豆粕中的其他营养也得到明显改善。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌对豆粕进行发酵,得到的发酵豆粕中粗蛋白质、粗脂肪、磷含量分别比发酵前提高了13.48%、18.18%、55.56%。氨基酸总量比发酵前提高了11.49%,绝大多数氨基酸含量都有所提高,钙的含量稍有降低。
总之,通过微生物发酵处理,有效消除豆粕中抗营养因子及抗原物质,降低大中分子蛋白水平,提高小分子蛋白含量及氨基酸总量,大大改善了豆粕的营养价值。
五、发酵豆粕在生产中的应用研究
1.降低仔猪的断奶应激。研究结果显示,豆粕发酵后,将植物蛋白中原有的各种抗营养因子彻底分解。而且豆粕中的大分子蛋白被酶解成小肽后,大大降低了植物蛋白的抗原性,减少了仔猪营养性腹泻的发生率。此外,微生物发酵豆粕中含有乳酸菌益生杆菌和酵母菌等多种益生菌,菌数超过1亿CFU/克。这些益生菌改善了断奶仔猪胃肠道的微生物区系,促进胃肠道中有益菌群的繁殖。
2.提高断奶仔猪的生产性能。发酵豆粕提高了断奶仔猪的平均日增质量和采食量。大豆蛋白经发酵后,大分子的大豆蛋白被酶解成大量的小肽,这些小肽提高了机体蛋白质的合成和饲料氨基酸的利用率,从而提高断奶仔猪的日增质量。同时,微生物发酵后产生一定乳酸,使微生物发酵后的豆粕具有特殊的乳香味。断奶仔猪料中添加微生物发酵豆粕后,提高了饲料的适口性,进而提高仔猪采食量。
3.增加氨基酸的摄入吸收量。有研究结果表明:蛋白质在体内消化后并不完全以氨基酸形式吸收,也可以小肽形式吸收。在肠道中,由于小肽的吸收具有耗能低、不易饱和及各种肽之间运转无竞争性与抑制性的特点。动物对肽中氨基酸残基的吸收比对游离氨基酸的吸收更迅速、更有效。
4.加快蛋白质的合成(沉积)。日粮的氨基酸供给形式影响动物体内蛋白质的沉积。当以小肽形式作为氮源时,整体蛋白质沉积高于相应游离氨基酸日粮或完整蛋白质日粮。肌肉蛋白质的合成率与动静脉氨基酸差存在相关性。在吸收状态下其差值越大,蛋白质的合成率越高。由于小肽吸收迅速和吸收峰高的原因,能快速提高动静脉的氨基酸差值,从而提高整体蛋白质的合成。
5.提高动物的免疫功能。微生物发酵豆粕中的异黄酮具有较强的抗菌活性,对常见的致病细菌和食品腐败细菌的最低抑菌质量浓度为0.24%,比豆粕中异黄酮的抗菌活性明显增强。将大肠杆菌和鼠伤寒沙门菌接种到发酵基质中,结果发现,两种菌在豆粕发酵环境中不能存活,可见其具有提高断奶仔猪机体免疫的能力。
越来越多的研究表明,发酵豆粕有多种优于豆粕的营养特性,可以替代断奶仔猪饲料中的鱼粉,对促进仔猪生产具有重要的指导意义。