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發酵豆粕中抗營養因子變化及在畜禽中的應用

豆粕和魚粉是重要的植物性和動物性蛋白飼料來源。我國作為養殖大國,蛋白質飼料稀缺問題日益嚴峻。2015年大豆進口量比2014年提高14.4%。近年來,隨著發酵技術的不斷深入,發現豆粕經發酵后不僅可以提高其蛋白質水平,而且還能改善其適口性,提高其他營養價值和消化利用率等。因此,本文就豆粕發酵后抗營養因子的變化以及其在畜禽生產中的應用作以綜述。

1豆粕中的抗營養因子

抗營養因子(ANF)是植物代謝產生的一些物質,能破壞或阻礙營養物質的消化利用,并對動物健康和生長性能產生不良影響。豆粕中抗營養因子及其抗營養作用見表1。由表1可知,豆粕雖然營養價值豐富,但含有較多抗營養因子,主要有非蛋白類抗營養因子(如植酸、低聚糖等)和蛋白類抗營養因子(如胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白、脲酶等),不同的營養因子具有不同的抗營養作用。

2發酵處理豆粕后抗營養因子的變化

豆粕中抗營養因子的消除方法有物理方法、化學方法、生物學方法和微生物發酵方法。前3種方法都存在一定的缺點如成本高、破壞營養物質、周期長、難以推廣等。微生物發酵豆粕是指利用一種或多種微生物對豆粕進行發酵處理,經過相應的干燥、粉碎等制成產品。發酵豆粕后抗營養因子的變化見表2。由表2可知,發酵能降低部分或者全部抗營養物質的含量,同時還能夠提高蛋白質含量,改善適口性等。不同菌種發酵產生的效果不同,應篩選合適的單一菌種發酵降低某一種抗營養因子的含量,然后通過多菌種聯合發酵,并且還要充分考慮多菌種發酵時菌種間的相互關系(協同作用、拮抗作用等),以降低豆粕中全部抗營養因子的含量。

3發酵豆粕在畜禽生產中的應用

用來發酵的微生物種類繁多,發酵豆粕在畜禽生產中的應用安全性較好,而且具有提高畜禽生產性能、提高免疫力等作用。

3.1 家畜

Wang等用乳酸菌發酵豆粕飼喂仔豬,結果表明,發酵豆粕提高了仔豬的生長性能,并提高腸黏膜的絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度值、腸道中乳酸菌數,降低了大腸桿菌數,是仔豬優質蛋白質來源。劉海燕等用乳酸菌發酵豆粕替代普通豆粕飼喂仔豬,結果表明,仔豬的生長性能和飼糧的消化率顯著提高,腹瀉頻率、血清尿素氮含量、血清丙二醛含量明顯降低,并且提高了仔豬飼糧蛋白質的有效利用率和抗氧化能力。Song等用真菌和細菌聯合發酵豆粕飼喂仔豬,腹瀉率下降,飼料轉化效率提高。用枯草芽孢桿菌、酵母菌和曲霉菌發酵豆粕飼喂仔豬,有利于促進腸道乳酸菌的增長和抑制腸道大腸桿菌的生長。

3.2 家禽

劉欣等研究Aspergillus oryzae發酵豆粕對肉仔雞生長性能及免疫功能的影響,結果表明,與對照組比較,發酵豆粕改善肉仔雞的生長性能與免疫功能,日增重和日采食量提高78%和3.09%,飼料轉化率提高2.98%,血清IgA、IgM含量增加45%和33.33%,法氏囊和胸腺指數分別提高44.27%和10.57%,外周血液的T淋巴細胞轉化率提高了11.59%。劉濟研究表明,新鮮發酵豆粕可明顯增加肉雞采食量,促進消化酶分泌與激活,提高免疫功能,改善生長性能;烘干發酵豆粕可在一定程度上促進消化酶分泌與激活,提高免疫功能,但因其影響肉雞的采食量,不能明顯改善生長性能。阿布都如蘇力研究表明,嗜酸乳桿菌發酵豆粕能夠顯著提高黃羽肉雞的平均日增重和料重比(P<0.05),促進其生長;提高黃羽肉雞的半凈膛率、全凈膛率、胸肌率和腿肌率;能夠顯著降低腹脂率,顯著提高了黃羽肉雞血清白蛋白和總蛋白含量,顯著降低甘油三酯含量(P<0.05),后期免疫球蛋白都有提高趨勢,可提高黃羽肉雞的免疫狀況。在家禽生產中,嗜酸乳桿菌發酵豆粕飼料可代替抗生素飼料。黃藝偉等研究表明,日糧中添加發酵豆粕6%可顯著降低櫻桃谷肉鴨的料重比(P<0.05),提高體增重,增加胸肌率,提高經濟效益。楊衛兵等研究表明,發酵豆粕飼喂桃谷肉鴨后,能改善其生產性能、肉品質,并促進肌肉蛋白質和脂肪的沉積。

4小結

豆粕中含有多種抗營養因子,通過微生物發酵后可以降低其含量,同時提高其營養價值,改善適口性等。由于發酵微生物種類頗多,因此在生產中可根據發酵目的、發酵成本、不同菌種的發酵特點,采取不同的發酵方式發酵豆粕產品,并在高效健康養殖中推廣利用。

微生物發酵豆粕的研究目前尚處于起步階段,還有相當多的數據需要進一步采集。微生物種類繁多,不僅要探討多種菌種間的相互關系,且需要針對不同微生物發酵豆粕后其營養價值以及抗營養因子的變化建立一定的數據庫,且不同動物以及不同階段的同一動物其添加量也需要有一定的標準,這必將成為科研人員今后研究的重點。

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