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(內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院，內(nèi)蒙赤峰 024031)

豆粕是大豆經(jīng)過浸提脫油后的副產(chǎn)品，是目前使用最廣泛的優(yōu)質(zhì)植物性蛋白質(zhì)飼料原料。具有蛋白含量高、氨基酸組成合理、消化吸收率高等特點，是畜禽飼料的主要原料。大豆粕的蛋白質(zhì)含量占40%～48%，賴氨酸含量占2.5%～3.0%，色氨酸含量占0.6%～0.7%，蛋氨酸含量占0.5%～0.7%，但由于豆粕中含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，使其應(yīng)用效果和范圍受到限制，這其中包括胰蛋白酶抑制因子(TI)、大豆抗原、大豆凝集素、非淀粉多糖、植酸、酚類化合物、胃腸脹氣因子、脲酶等。

1 豆粕的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子

1.1胰蛋白酶抑制因子 胰蛋白酶抑制因子在腸道與胰蛋白酶和糜蛋白酶結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物而使酶失去活力，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化率下降，外源氮損失，腸道中胰蛋白酶和糜蛋白酶含量下降，反饋性刺激胰腺合成和分泌這兩種酶，而這些酶蛋白含有豐富的含硫氨基酸，當(dāng)其在腸道中與胰蛋白酶抑制因子形成復(fù)合物而從糞中排除時，會導(dǎo)致內(nèi)源氮和含硫氨基酸大量流失，內(nèi)源氮和內(nèi)源氨基酸損失遠遠大于外源氮和飼料氨基酸的損失。大豆蛋白本來就缺乏含硫氨基酸，因此會更加劇了飼糧中氨基酸的不平衡，從而阻礙動物生長。

1.2大豆抗原 大豆蛋白中的抗原有大豆球蛋白，α-、β-和γ-聚大豆球蛋白。斷奶仔豬日糧中的抗原引起腸道的短暫過敏反應(yīng)是斷奶后腹瀉的主要原因。大豆中存在的抗原物質(zhì)會引起仔豬腸道過敏性損傷，從而引起仔豬營養(yǎng)性腹瀉。引起斷奶仔豬過敏反應(yīng)的主要抗原是大豆球蛋白和β-聚大豆球蛋白。

2 發(fā)酵豆粕與脂肪酶的關(guān)系

發(fā)酵豆粕又名生物肽、生物豆粕、生物活性小肽、大豆肽，是利用現(xiàn)代生物工程發(fā)酵菌種技術(shù)與傳統(tǒng)的固體發(fā)酵技術(shù)相結(jié)合，以豆粕為主要原料，通過接種微生物菌產(chǎn)生發(fā)酵，最大限度地消除豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，有效降解大豆蛋白為優(yōu)質(zhì)小肽蛋白源，并可產(chǎn)生益生菌、寡肽、谷氨酸、乳酸、維生素、UGF(未知生長因子)等活性物質(zhì)。具有提高適口性，改善營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收，促進畜禽生長、減少腹瀉的功效，而這些功效是豆粕不具備的。其中益生菌包括：芽孢桿菌、酵母、曲霉、乳酸菌等幾大類。這些通過誘導(dǎo)、篩選、純化的益生菌在生長繁殖過程中會產(chǎn)生大量的消化酶，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、植酸酶等，這些消化酶不僅能將豆粕所含的抗?fàn)I養(yǎng)因子予以分解去除，而且隨著飼料中的添加作為動物體內(nèi)外源酶的大量補充，提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用效率。微生物在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生有機酸如乳酸、乙酸、小分子脂肪酸等，發(fā)酵豆粕可以減少酸化劑的用量。微生物的發(fā)酵過程可以看作營養(yǎng)物質(zhì)在體外的預(yù)消化過程，大豆中大分子蛋白質(zhì)被分解成相對較小分子蛋白質(zhì)和部分小肽，利于動物吸收，減少能量消耗。同時大量未知生長因子(UGF)的產(chǎn)生給動物生產(chǎn)性能的提高帶來極大的幫助。動物采食添加發(fā)酵豆粕的飼料后，消化道內(nèi)補充大量益生菌和消化酶。飼料轉(zhuǎn)化率和氮的利用率提高，動物排泄物中氨和吲哚類化合物大幅減少，養(yǎng)殖欄舍內(nèi)臭味減輕、養(yǎng)殖水體水質(zhì)更穩(wěn)定。

2.1發(fā)酵豆粕的優(yōu)勢 發(fā)酵豆粕具有獨特的發(fā)酵芳香味，適口性好，可以改善飼料風(fēng)味，增加動物食欲，長期使用可以提高動物采食量，促進生長、降低料耗，同時可以提供天然的酸化劑—乳酸、醋酸，從而不必添加飼料酸化劑，降低飼料成本，無抗原和抗?fàn)I養(yǎng)因子，能解決動物的營養(yǎng)性腹瀉，可調(diào)理和激活細胞和機體的整體活性，促進動物腸道絨毛的發(fā)育，促進幼齡動物胃腸道功能，提高防病抗病能力，促進動物的健康生長發(fā)育。高含量生物活性小肽蛋白可以通過腸道粘膜直接吸收，轉(zhuǎn)運速度快、吸收率高、不易飽和，不存在與氨基酸吸收競爭，還能促進游離氨基酸的轉(zhuǎn)運，小肽吸收耗能低，節(jié)省能量，提高蛋白利用率，同時補充大量活性益生菌，增強有益微生物的生長繁殖，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，改善腸道的微生態(tài)平衡，提高動物機體的免疫功能，減少疾病的發(fā)生，減少抗生素的用量或替代部分抗生素，具有營養(yǎng)和提高免疫力的雙重作用。

2.2脂肪酶的提取 脂肪酶是采用大豆粕接種黑曲霉菌種發(fā)酵和先進的后提取工藝制備而成的酶制劑。它對油脂α鍵和β鍵均可催化，將脂肪催化水解為甘油、脂肪酸，也能催化酯合成和酯交換反應(yīng)，具有反應(yīng)高效、條件溫和、無毒副作用等優(yōu)點。可以補充畜禽內(nèi)源消化酶的不足，完善動物消化酶系，滿足畜禽對高能量日糧的要求，能提高飼料脂肪消化利用率，提高飼料轉(zhuǎn)化率，減少飼料中油脂的添加量，節(jié)約成本，減少仔豬斷奶應(yīng)激，顯著降低仔豬腹瀉率，減少仔豬消化道疾病，提高仔豬成活率，保障動物健康，提高日增重和生產(chǎn)性能，改善肉產(chǎn)品質(zhì)量，促進脂溶性維生素和其他微量元素的吸收利用，改善種禽的均勻度，提高產(chǎn)蛋性能與繁殖性能，降低腸道疾病風(fēng)險，提升動物健康水平。

3 脂肪酶的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1食品工業(yè) 脂肪酶具有良好的乳化性能，增強面團的穩(wěn)定和耐發(fā)酵效果，蒸煮品質(zhì)強度提高，增大食品體積，而且具有增白作用，改善饅頭等面制品表皮質(zhì)量和內(nèi)部色澤。能夠改善饅頭制品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，明顯改善口感。

3.2飼料工業(yè) 飼料中添加脂肪酶可以釋放出短鏈脂肪酸，提高油脂類飼料原料的能量利用率，改善畜禽食欲和飼料適口性。幼年動物分泌的內(nèi)源酶較少，成年動物處于病理、應(yīng)激狀態(tài)時內(nèi)源酶也會發(fā)生分泌障礙或分泌減少，因此對畜禽局部炎癥有一定的治療功效。

脂肪酶為動物體生長和繁殖提供能量，部分中鏈脂肪酶能抑制腸道有害微生物，改善腸道菌落環(huán)境，從而促進消化，起到類似抗生素的作用，脂肪酶在常溫常壓下反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，轉(zhuǎn)化率高，具有優(yōu)良的立體選擇性，不易產(chǎn)生副產(chǎn)物，避免因化學(xué)催化法而帶來的有害物質(zhì)，不會造成環(huán)境污染。微生物脂肪酶菌種的研究主要集中在真菌，包括根霉、黑曲霉、黃曲霉、紅曲霉、毛霉、青霉、犁頭霉、須霉、核盤菌、白地霉、鐮孢霉、木霉，其次是細菌，如假單胞菌、枯草芽抱桿菌、大腸桿菌工程菌、無色桿菌、小球菌、發(fā)光桿菌、粘質(zhì)賽氏桿菌、無色桿菌、非極端細菌和洋蔥伯克霍爾德菌等，另外還有解酯假絲酵母和放線菌。扣囊擬內(nèi)孢霉是從酒精廢醪中分離出的一株酵母菌，在固態(tài)基質(zhì)上的好氧條件下可大量繁殖，并可達到較高的細胞數(shù)。用固體菌種地面鋪層發(fā)酵曬干，以豆粕為主原料，無毒性問題，產(chǎn)品質(zhì)量易于控制，只要適當(dāng)平衡賴氨酸、蛋氨酸、鈣磷，其營養(yǎng)價值就可接近進口魚粉。用少孢根霉RT-3菌絲作發(fā)酵劑發(fā)酵豆粕新工藝，使發(fā)酵時間縮短了24～36 h。主要工藝流程是先將豆粕置高壓鍋115℃、20 min，取出加適量水,加10%麩皮,再用乳酸酸化基質(zhì)混勻,在無菌操作臺接種發(fā)酵菌株,再混勻置39℃培養(yǎng)。待菌絲將豆粕完全覆蓋結(jié)成塊后,40℃～50℃真空干燥,粉碎成顆粒飼料。利用菌種對豆粕進行發(fā)酵，生產(chǎn)大豆異黃酮甙元。也有的采用多菌種作發(fā)酵劑對豆粕進行混合發(fā)酵，如用酵母菌y-021、y-028、乳酸菌Lc三種菌株共同作用于豆粕中。發(fā)酵過程可以使豆粕中的大分子蛋白降解為小分子寡肽和活性肽，徹底破壞大豆蛋白中的抗?fàn)I養(yǎng)因子(如脲酶、抗胰蛋白酶)、大豆過敏源，豐富豆粕的營養(yǎng)，充分提高豆粕的可溶性蛋白、營養(yǎng)價值和生物利用率。菌株產(chǎn)生的非淀粉多糖酶可分解豆粕中的纖維素、非纖維素多糖和果膠多糖，并進一步發(fā)酵生成有機酸，進而被畜禽和水產(chǎn)動物充分利用。發(fā)酵過程中還產(chǎn)生大量有益微生物，這些有益菌可以在畜禽腸道中定植并不斷繁殖，維持腸道微生態(tài)系統(tǒng)平衡。選用優(yōu)質(zhì)的大豆或高蛋白豆粕，將豆粕進行多菌混合發(fā)酵，起到消化、分解、轉(zhuǎn)化、脫毒(脫除有害成分)、消除抗?fàn)I養(yǎng)因子等作用。發(fā)酵過程在凈化環(huán)境中進行，無任何雜菌污染，是一種優(yōu)質(zhì)的、功能性、易消化的高蛋白原料。可替代日糧中控制腹瀉的抗生素和化學(xué)藥品，它具有刺激動物生長，提高免疫力，抑制有害菌，刺激有益菌生長，促進功能性營養(yǎng)素吸收代謝(如蛋白質(zhì)、類胡蘿卜素等)、促進胰島素功能，調(diào)節(jié)脂肪和蛋白質(zhì)代謝，提高飼料轉(zhuǎn)化利用率的功能。含生物活性小肽，其中15～50 KD的小肽約占40%以上，5～15 KD的小肽約占30%，小于5 KD的約占20%～30%，水溶性好，可以通過腸道粘膜直接吸收，轉(zhuǎn)運速度快、吸收速度快、不易飽和，不存在與氨基酸吸收競爭的情況，還可以促進游離氨基酸的轉(zhuǎn)運，小肽吸收耗能低，節(jié)省能量，提高蛋白利用率，無抗原和抗?fàn)I養(yǎng)因子，不含任何導(dǎo)致乳豬消化道過敏的活性物質(zhì)，解決畜禽發(fā)生營養(yǎng)性腹瀉的問題，避免高鹽分日糧對乳仔豬生長的影響。其中以乳酸為主的有機酸含量達8%左右，不必另行添加飼料酸化劑，增加乳仔豬的食欲，能夠代替飼料配方中的香料和酸化劑，降低飼料成本，提高飼料環(huán)保要求和健康養(yǎng)殖要求，有利于降低乳仔豬日糧系酸力，明顯提高乳仔豬胃蛋白酶的活性。調(diào)理和激活細胞和機體的整體活性，促進動物腸道絨毛的發(fā)育，促進幼齡動物胃腸道功能，提高防病抗病能力，促進動物的健康生長發(fā)育，含有乳酸菌(包括雙歧桿菌)、益生芽孢桿菌、靈芝新桿菌、酵母菌等多種有益菌，進入畜禽腸道后可快速定植，不斷繁殖優(yōu)化動物腸道微生態(tài)系統(tǒng)，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌生長，從根本上解決乳仔豬等幼齡畜禽腹瀉問題。提高動物機體的免疫力和抗病力，部分或全部代替日糧中抗生素、氧化鋅、高銅，降低長期使用抗生素、高劑量氧化鋅和高銅所導(dǎo)致的乳仔豬生長受阻和環(huán)境污染，具有提高營養(yǎng)和增強免疫力的作用。含有大量消化酶，可提高乳仔豬等畜禽和水產(chǎn)動物對飼料的消化、吸收，可顯著降低氨、胺、硫醇、硫化氫，改善養(yǎng)殖環(huán)境。有效提高種母豬產(chǎn)仔數(shù)、泌乳量和仔豬健壯度，減少母豬便秘，提高種禽的受精率、產(chǎn)蛋率，并減少弱雛率。

4 發(fā)酵豆粕存在的問題

4.1發(fā)酵豆粕是以大豆粕為原料經(jīng)發(fā)酵后接種特殊菌種并經(jīng)現(xiàn)代工藝處理的產(chǎn)品，其特性已經(jīng)不再受到畜禽特定階段抗?fàn)I養(yǎng)因子限制的困擾，已成為畜禽配方設(shè)計時可自由選用的新型常規(guī)蛋白原料，提取脂肪酶是發(fā)酵豆粕最好的深入研究。雖然發(fā)酵豆粕在氨基酸組成與含量上有一定的改善，但與優(yōu)質(zhì)進口魚粉相比差距還是比較大的。但由于發(fā)酵豆粕在價格上的優(yōu)勢，加上潛在的開發(fā)利用價值，因此在大部分飼料配方中，可以取代進口魚粉，這樣既能保證畜禽的飼養(yǎng)效果，又能降低養(yǎng)殖成本。

4.2發(fā)酵豆粕的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要較高的設(shè)備配備和成熟的技術(shù)水平，生產(chǎn)過程不易控制，要求產(chǎn)品的質(zhì)量必須達到國家標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)酵豆粕的檢測指標(biāo)是酸性蛋白含量(三氯乙酸)，小肽含量，氨基酸總量、氫氧化鉀蛋白質(zhì)溶解度、粗蛋白、揮發(fā)性鹽基氮，根據(jù)這些指標(biāo)可以檢測其品質(zhì)和質(zhì)量，接種的菌株需有嚴格檢疫和正規(guī)實驗室的資質(zhì)證明。發(fā)酵豆粕屬于新概念、新技術(shù)集中應(yīng)用的產(chǎn)品，用戶對其各方面特性和作用的認識還不夠，加之生產(chǎn)廠商眾多，資質(zhì)參差不齊，質(zhì)量表現(xiàn)也不盡相同，會導(dǎo)致用戶選擇的盲目性，因此利用發(fā)酵豆粕提取脂肪酶技術(shù)是廣大飼料研發(fā)人員新的課題，需要共同研究和加以充分利用。