蚕豆的营养价值及其在肉鸡生产中应用的研究进展

孙宁宁， 杨 乾， 赵雨菲， 夏艳秋， 肖长玉， 孙泽威*

（1.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118；2.吉林农业大学吉林省动物营养与饲料科学重点实验室，吉林长春 130118；3.动物生产及产品质量安全教育部重点实验室，吉林长春 130118）

随着我国畜牧业的快速发展，饲料资源短缺问题日渐凸显，严重制约了我国畜牧业的健康发展。作为肉鸡生产大国，肉鸡饲料产量占我国饲料总产量的30.5%左右，其中玉米、豆粕所占比例高达70%～95%。因此，新型肉鸡蛋白质和能量饲料资源的开发和科学、高效利用对于缓解我国饲料资源短缺问题具有重要意义。

蚕豆（FB）是一种富含淀粉的潜在优质蛋白质饲料资源（郁二蒙等，2013）。联合国粮食及农业组织2016年数据显示，我国蚕豆种植面积达160万公顷，产量占世界蚕豆产量的36%（Hamid等，2019）。随着玉米、豆粕资源的短缺和价格的不断上涨，蚕豆在猪禽等日粮中得到了一定的应用。本文将从蚕豆的营养价值、功能特性、加工方式及其在肉鸡生产中的应用进行综述，以期为蚕豆在肉鸡生产中的科学、高效应用提供参考。

1 蚕豆的营养价值及功能

1.1 蚕豆的营养价值 蚕豆又称胡豆、南豆、佛豆，是豆科植物之一。蚕豆中营养物质丰富，尽管其蛋白质含量略低于豆粕，也被认为是豆粕型日粮的良好替代原料 （表1）（中国饲料成分及营养价值表，2019；郁二蒙等，2013）。除富含碳水化合物和蛋白质之外，蚕豆中还含有丰富的烟酸、叶酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、核黄素、胡萝卜素等维生素（Yoshida等，2009），钙、磷和锰等微量元素（唐杰等，2013）以及黄酮类和酚类化合物，尤其是碳水化合物和维生素远高于全脂大豆。

表1 蚕豆、大豆、豆粕的营养成分比较（每100 g含量）

1.2 蚕豆的功能特性

1.2.1 改善肠道健康 蚕豆中碳水化合物含量丰富，淀粉占40%～60%，其中直链淀粉的含量高于其他常规淀粉（Li等，2018）。而种皮中粗纤维的含量达到8%～10%（唐世明，2019；Tan等，2009）。研究发现，直链淀粉能够促进肠道乳酸菌和双歧杆菌等有益菌增殖，支链淀粉更易于动物吸收（张嵩等，2018）。纤维分为可溶性纤维和不溶性纤维。日粮中适量的纤维素一方面能够促进营养物质吸收（司志永等，2019），另一方面能够增加有益菌数量，减少有害菌数量，改善肠道健康（张嵩等，2018）。其次，碳水化合物是动物（尤其是幼龄动物）的主要能量来源，不同类型的碳水化合物均会影响肉鸡肠道形态结构，进而影响肠道的消化吸收（郭丽青等，2015）。

1.2.2 软化血管，降低胆固醇 蚕豆中含有许多人体自身不能合成的不饱和脂肪酸（UFA），如油酸、亚油酸和亚麻酸，饱和脂肪酸（SFA）含量较少（Yoshida等，2009）。研究发现，SFA能够与胆固醇（CH）结合，造成血管内壁沉积，UFA能够降低血液中CH含量（赵德安，2001）。有研究发现，饲喂给肉鸡蚕豆为主要蛋白来源基础的日粮能显著降低肉鸡血清CH（Atti等，2011）。

1.2.3 增强免疫力 蛋白质是机体进行生命活动的基本物质，也是机体组织生长和修复以及免疫反应的重要载体（金三俊等，2017）。具有免疫活性的蛋白质多由氨基酸和多肽链构成，而必需氨基酸只能通过摄食行为进行补充 （叶莉，2002）。因此，日粮中蛋白质和氨基酸的供给关系着机体免疫。蚕豆中氨基酸含量与大豆相似，可以作为优质的饲料资源加以开发利用。已有研究表明，饲喂单一蚕豆并转投饲料，在一定程度上能够恢复脆肉鲩草鱼的免疫机能（陈论践等，2019）。

1.2.4 维持体液渗透压 动物是众多功能性细胞组成的有机体，细胞间正常的信息交流是机体正常运作的保证。功能性细胞的正常运作又受到机体渗透压的影响。过高或过低的渗透压均能导致细胞功能受损。微量元素是维持机体渗透压和电解质平衡的重要物质，并受饲料的直接影响（郭鎏等，2021；郭丽青等，2015）。蚕豆中钙、磷、锌、硒等矿物质含量高于其他豆类（唐杰等，2013），这些微量元素在维持动物正常生命活动和机体新陈代谢中起到重要作用（李傲辰，2020）。因此，开发蚕豆作为饲料原料具有十分重要的意义。

2 蚕豆的主要加工方式

蚕豆是优质的蛋白质饲料原料，但其中的抗营养因子限制了其在饲料中的应用。对蚕豆进行适当的加工能够降低或消除抗营养因子、改善营养物质结构（Carolina等，2017）、提高消化利用率（Adamidou等，2011），增大其在饲料中应用 （表2）。目前，对于蚕豆的加工主要有以下几种方法：

表2 蚕豆加工工艺及其抗营养因子的变化情况

2.1 脱壳 蚕豆中的单宁主要存在于壳中。蚕豆脱壳是降低其单宁含量的有效方法。Guido等（2016）对试验蚕豆分别进行压片、蒸煮、去壳和发芽处理，结果发现，去壳处理使蚕豆中单宁含量降低了20%（P＜0.05），并且显著提高了蚕豆的体外消化率和体外中性洗涤纤维消化率。

2.2 高温 蚕豆中缩合单宁等抗营养因子受热不稳定，高温可使其失去活性。Guido等（2016）通过对蚕豆进行压片、蒸煮、去壳和发芽处理，发现蒸煮处理显著降低了蚕豆中单宁含量，降幅达到了55.57%（P＜0.05）。其次，挤压膨化也是降低蚕豆中抗营养因子的重要方法。崔占鸿等（2011）研究发现，与未膨化蚕豆相比，121℃膨化处理降低了其中的纤维素含量，其余含量无显著变化。Alonso等（2000）发现，与对照组相比，当挤压温度为152℃时，蚕豆中的植酸、缩合单宁和多酚的含量分别降低了26.73%、54.36%和28.57%（P＜0.05）。由此可以看出，挤压膨化温度不同，降低比例不同。除温度外，挤压膨化时间和湿度也是影响抗营养因子的重要因素。

2.3 浸泡 浸泡分清水浸泡、碱水浸泡、盐溶液浸泡及含酶溶液浸泡，浸泡时溶剂分散在蛋白质组分和淀粉颗粒中，促进蛋白质变性和淀粉糊化，使豆类质地变软（Abbas等，2018）。其次，浸泡还能够去除蚕豆中的单宁、植酸和β-糖苷等抗营养物质（焦凌梅等，2004）。Luo等（2013）分别用去离子水、醋酸钠溶液和含植酸酶的醋酸钠溶液浸泡预处理后的蚕豆和脱壳蚕豆，结果发现植酸酶处理优于其他两种处理，能够去除脱壳蚕豆中80%～82%的植酸（P＜0.05），并能最大限度的降低干物质及矿物质损失。而Vidal-Valverde等（1998）用蒸馏水、柠檬酸及碳酸氢钠溶液对蚕豆进行浸泡并蒸煮，结果发现，浸泡并未降低蚕豆中植酸的含量，蒸煮后也只有柠檬酸处理组植酸含量降低了35%（P＜0.05）。这可能是处理方式及浸泡溶液不同产生的差异。

2.4 酶制剂 酶制剂一方面可以降低蚕豆中抗营养因子的含量，另一方面能够将蚕豆中的大分子物质降解为容易被机体消化吸收的较小分子物质。Castanon等 （1989）通过向肉仔鸡日粮中添加0.25%纤维素酶、0.25%蛋白酶和复合酶 （即纤维素酶与蛋白酶等比例混合）发现，在第2周时肉仔鸡体重较对照组分别提高了10%、6.7%和8%（P＜0.05）。酶制剂本身是蛋白质，进入机体后易受到温度和酸碱影响而失活，因此，生产上可以考虑在饲料调制的过程中加入酶制剂以对其进行预处理。

2.5 发酵 生物发酵法也是降低或消除蚕豆中抗营养因子的重要方法。已有研究报道，发酵可以降低豆类中抗营养因子的含量，增加其蛋白质、氨基酸及有机酸的含量 （R.o.he等，2017；Feng等，2007）。刘慧菊等（2020）分别采用植物乳杆菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌对蚕豆粉进行液态发酵，研究表明经不同微生物液态发酵后，蚕豆蛋白酶活力、酸溶蛋白、氨基酸含量均呈现不同程度提高。因此，通过微生物液态发酵可以显著提高蚕豆粉的营养价值及功能特性，具有很好的开发前景。

3 蚕豆在肉鸡生产中的应用

3.1 蚕豆对生长性能的影响 蚕豆因其产量高、价格低、营养价值高等特点，一直以来就被用作菜料和饲料，逐渐作为豆粕型日粮的替代原料 （李旭，2018）。有研究表明，将蚕豆作为主要蛋白质饲料时，日增重、屠宰率等无明显差异。Cho等（2019）在日粮中添加零单宁（Snowbird和Snowdrop）和高单宁（Fabelle和Malik）蚕豆，结果发现，在整个饲养期，饲喂Snowbird肉鸡的平均日采食量（ADFI）显著高于饲喂Malik的肉鸡采食量（P＜0.01），饲喂Fabelle肉鸡平均日增重（ADG）高于其他品种蚕豆（P＜0.01），饲喂Fabelle肉鸡饲料转化率（G/F）显著高于饲喂Snowbird的肉鸡（P＜0.05）。 而Kopmels等（2020）的研究发现，与对照组相比，日粮添加不同比例的零单宁蚕豆对肉鸡ADFI无显著影响 （P＞0.05），但有降低ADG和G/F的趋势。这可能是蚕豆中单宁含量不同亦或对蚕豆处理的方式不同产生的结果。

3.2 蚕豆对血液生化指标的影响 血糖是动物体内的主要供能物质，可以直接为动物代谢提供能量。而家禽体内的CH主要以脂蛋白形式运输，从血液中吸收和由肝脏合成的CH在家禽体内主要以低密度脂蛋白（HDL）胆固醇（LDL-C）的形式转运到周围组织，肝外组织间的胆固醇则以高密度脂蛋白（HDL）胆固醇（HDL-C）形式传递至肝脏，在肝脏中代谢或通过胆汁分泌排出 （龚俊勇等，2015）。Usayran等（2014）将210只罗斯308雄性肉仔鸡随机分为6组，每组5个重复，每个重复7只鸡，分别饲喂基础日粮（不含FB），试验日粮（分别含有30%FB9、FB10、FB13、FB17和FB24）， 试验期14 d，结果显示， 饲喂含30% FB9、FB10、FB13、FB17和FB24日粮的肉仔鸡血清葡萄糖、甘油三酯、LDL和谷草转氨酶水平均无显著差异 （P＞0.05），饲喂FB10、FB13和FB24鸡血清CH和HDL水平无显著差异，而饲喂FB17的肉鸡血清CH和HDL水平显著高于饲喂FB9的肉鸡 （P＜0.05）。Viveros等（2007）以肉鸡为研究对象，研究日粮添加不同羽扇豆含量 （0、200 g/kg和400 g/kg）对血清指标的影响，结果发现，随着日粮中羽扇豆含量的增加，血清葡萄糖和CH含量显著降低（P＜0.05）。

3.3 蚕豆对肠道发育的影响 肠道既是动物重要的消化器官又是最大的免疫器官 （孙永波等，2017）。结构完整且功能健全的肠道屏障是保证肉鸡身体健康生长和生产的重要基础 （王晶等，2019）。肠道是众多免疫器官中极易受到破坏的器官（冯焱等，2016）。饲养过程中的温度、湿度、微生物以及饲料组成等因素的变化都能影响肠道的发育情况、肠道内的菌群变化及消化酶活性，进一步破坏肠道屏障，影响肠道健康（阳金等，2021；陈继发等，2018）。Abdulla等（2016）分别用两种单宁含量不同、处理方式不同（热处理或加酶）的蚕豆样品饲喂肉鸡，结果发现，饲喂Sultan蚕豆的肉鸡小肠重量减轻。这可能是Sultan蚕豆比Maris蚕豆单宁含量高导致的结果。

3.4 蚕豆对屠宰性能及肉品质的影响 屠宰性能（胸肌率、腿肌率和屠宰率等）是衡量肉鸡产肉的重要指标。鸡肉的风味、颜色、嫩度、酸碱度和系水力等特性也是影响鸡肉口感和决定商品购买力的重要因素。Kuzániacka等（2020）在肉鸡饲粮中，分别饲喂以豆粕为主要蛋白源的基础日粮和以蚕豆为主要蛋白质来源的试验日粮，结果发现，与对照组相比，试验组肉鸡腿肌亮度（L*）显著降低（P＜0.05），而肌肉红度（a*）、黄度（b*）、pH24和系水力等指标无显著变化 （P＞0.05）。Laudadio等（2011）研究发现，日粮添加蚕豆显著提高了肉鸡肌肉红度（a*）和黄度（b*）（P＜0.05）。Milczarek等（2017）通过分别给肉鸡饲喂基础日粮、添加高单宁蚕豆和低单宁蚕豆日粮，结果发现，日粮添加低单宁蚕豆能显著提高肌肉鸡腿肌黄度值（b*）（P＜0.05），对肌肉红度（a*）、黄度（b*）、pH24和系水力没有显著影响（P＞0.05）。这可能是蚕豆添加比例或蚕豆的加工方式不同导致的结果。

4 小结

蚕豆在我国种植面积广，产量高。蚕豆及其加工副产物是良好的蛋白饲料原料，但蚕豆中的抗营养因子又是影响其在饲料中应用的限制因素。与大豆相比，有关蚕豆加工工艺的研究报道不多，且对于蚕豆品质的评价标准也不相同。笔者认为，未来蚕豆发展首先要加大对专业人员的培训，其次应当制定相应的行业标准以评价蚕豆品质及其加工工艺的效果。相信随着科技的发展，未来蚕豆在饲料中的使用将更加规范合理，肉鸡饲养成本也将进一步降低。