劉鳳華,杜曉霞,解紅梅,姜八一
( 山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院,山東 濰坊 261061)
毛皮動物是指主要產(chǎn)品為制裘原料的動物,主要包括狐貍、貉子、水貂、皮用兔等。我國是毛皮動物養(yǎng)殖大國,養(yǎng)殖數(shù)量居世界之首。改革開放以來,農(nóng)民靠養(yǎng)殖毛皮動物發(fā)家致富,走向小康之路。毛皮動物養(yǎng)殖,尤其是狐、貉、貂養(yǎng)殖中需要大量優(yōu)質(zhì)的動物性蛋白質(zhì)飼料,但是縱觀我國飼料市場,動物性飼料資源短缺成為常態(tài),飼料價格攀升,嚴重限制了整個毛皮動物養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,尤其是近幾年毛皮動物養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展處于低迷狀態(tài),養(yǎng)殖戶對于高昂的飼料費用更是無力招架,尋找替代性飼料資源成為行業(yè)發(fā)展面臨的重要問題。豆粕是目前動物養(yǎng)殖中普遍采用的植物性蛋白質(zhì)飼料,但豆粕中含有胰蛋白酶抑制劑、脲酶、大豆凝集素等多種抗營養(yǎng)因子,動物長期食用會產(chǎn)生不同程度的消化不良,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,尤其是毛皮動物如狐、貉、貂等對生大豆的反應(yīng)較為強烈,長期飼喂會造成動物的腹瀉。家畜家禽中的大量研究表明,微生物發(fā)酵技術(shù)可以很好的提高大豆及豆粕的營養(yǎng)品質(zhì),改善其營養(yǎng)功能,降低其中的抗營養(yǎng)因子水平,實現(xiàn)大豆及豆粕產(chǎn)品的高效利用,是一種較好的魚粉、骨粉等動物性蛋白質(zhì)飼料的替代物。發(fā)酵豆粕在毛皮動物養(yǎng)殖中目前研究較少,如果發(fā)酵豆粕能在毛皮動物生產(chǎn)中取得預(yù)期的養(yǎng)殖效果,在毛皮動物生產(chǎn)中加以合理利用,將會促進整個毛皮動物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
某些微生物可以在豆粕中生長和繁殖,產(chǎn)生大量有用的菌體、酶和中間代謝產(chǎn)物,利用這一原理來生產(chǎn)加工和調(diào)制的豆粕產(chǎn)品,就稱為微生物發(fā)酵豆粕[1]。豆粕經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生了“一減”“一增”的雙重功效,減少了抗營養(yǎng)因子的含量,增加了營養(yǎng)物質(zhì)的含量,提高了飼料營養(yǎng)價值[2]。
發(fā)酵豆粕發(fā)酵過程中各種抗營養(yǎng)因子的含量均大幅度下降或被徹底消除。
Hong等利用米曲霉發(fā)酵豆粕,發(fā)酵后胰蛋白酶抑制因子和大分子抗原蛋白水平顯著下降[3]。Feng等采用產(chǎn)蛋白酶菌-米曲霉發(fā)酵豆粕,發(fā)酵后豆粕胰蛋白酶抑制因子被完全消除[4]。GAO等使用短乳桿菌和米曲霉發(fā)酵豆粕,發(fā)酵后豆粕中的胰蛋白酶抑制因子含量下降,且米曲霉發(fā)酵的豆粕中植酸含量也有所下降[5]。鄭裴等采用植物乳桿菌固態(tài)發(fā)酵豆粕,豆粕中尿素酶活性大幅下降(由0.373 U·g-1降到0.166 U·g-1),胰蛋白酶抑制因子含量大幅下降(由40.42 mg·g-1降到18.01 mg·g-1)[6]。尹慧君等采用黑曲霉、枯草芽孢桿菌和米曲霉對豆粕進行固態(tài)發(fā)酵,可以有效的消除或降低豆粕中的抗營養(yǎng)因子[7]。魏炳棟等利用乳酸菌和酸性蛋白酶復(fù)合固態(tài)發(fā)酵豆粕研究表明,豆粕中胰蛋白酶抑制劑能夠被有效降解[8]。
微生物發(fā)酵的過程實質(zhì)上是一系列生物化學(xué)變化過程,在有效去除抗營養(yǎng)因子的同時,還產(chǎn)生了大量有益于動物體成分,其本身的營養(yǎng)價值也得到顯著提高。
發(fā)酵過程中微生物大量繁殖,豆粕中的非蛋白氮、培養(yǎng)基無機氮以及抗營養(yǎng)因子等各種物質(zhì)被分解利用轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)價值高的菌體蛋白,使發(fā)酵豆粕中的蛋白質(zhì)含量大幅提高,且在微生物酶的作用下,發(fā)酵豆粕中的必需氨基酸含量也變得更為豐富,結(jié)構(gòu)更加合理[9-10]。小肽在蛋白質(zhì)營養(yǎng)中也有重要作用,具有吸收快、效率高、能耗低、載體不易飽和等優(yōu)點,而豆粕在微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的小肽,大幅提高豆粕的營養(yǎng)價值[11]。
豆粕中還含有大豆異黃酮,是大豆中的一種功能性成分,在人類中具有防癌、預(yù)防骨質(zhì)疏松癥、改善婦女更年期癥狀、預(yù)防心血管疾病等諸多生理功能,國內(nèi)外都已大力發(fā)展大豆異黃酮保健品產(chǎn)業(yè)[12]。豆粕的發(fā)酵處理可提高豆粕中大豆異黃酮的含量,提高動物的抗氧化和抗菌活性[13]。
此外,發(fā)酵豆粕中含有大量的益生菌,益生菌能抑制腸道中有害菌的繁殖,促進動物消化吸收,改善動物小腸機能。微生物代謝還會產(chǎn)生各種消化酶,可促進豆粕中蛋白質(zhì)和一些多糖類物質(zhì)的降解,提高動物消化率。發(fā)酵豆粕在發(fā)酵過程中還產(chǎn)生很多現(xiàn)在未知的物質(zhì)成分,也對動物的生長、營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收及動物的免疫能力產(chǎn)生了積極的影響。
豆粕在發(fā)酵過程中產(chǎn)生較多有益于動物體的物質(zhì),如小分子肽。小分子肽能顯著提高機體T細胞的吞噬活性;發(fā)酵豆粕中還含有多種有益微生物,如酵母菌、芽胞桿菌、乳酸菌等,這些微生物在動物腸道內(nèi)形成了益生菌組成的優(yōu)勢菌群,能夠保護動物的腸道功能,從而提高動物的免疫性能[14]。
豆粕經(jīng)過微生物發(fā)酵后,產(chǎn)生的可溶性肽類、游離氨基酸及酸性物質(zhì)等散發(fā)出了醇香氣味,具有一定的誘食作用,提高了飼料的適口性,增加動物采食量[15]。
與其他飼料改良技術(shù)相比較,微生物發(fā)酵技術(shù)不需加熱,節(jié)省了能源,經(jīng)濟環(huán)保。另外,無任何化學(xué)添加劑,無化學(xué)殘留,應(yīng)用安全。豆粕經(jīng)發(fā)酵處理大幅提高了飼料氮的利用率,減少糞便中氨的排出,減少其對空氣和水體的污染。
發(fā)酵豆粕在家畜尤其是豬養(yǎng)殖方面的研究較多,研究表明,發(fā)酵豆粕可提高斷奶仔豬的生長性能、改善飼料的利用率,降低仔豬腹瀉率、改善豬只的健康水平等。劉欣等在28日齡斷奶仔豬飼糧中用發(fā)酵豆粕部分替代進口魚粉和乳清粉,使仔豬料重比顯著降低了5.56%(P<0.05)[16]。章世元等用發(fā)酵豆粕替代仔豬飼料中17.5%和35.0%的豆粕,結(jié)果表明,試驗仔豬的生長性能顯著提高(P<0.05)[17]。吳先華在日糧中添加發(fā)酵豆粕提高了斷奶仔豬的生長性能、改善了飼料的利用率,改善了豬只的健康水平[18]。陳文靜對發(fā)酵飼料的研究表明,豆粕經(jīng)發(fā)酵后,粗蛋白、粗脂肪、灰分、鈣、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的消化率顯著提高(P<0.05)[19]。
仔豬飼喂試驗發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵豆粕不同程度降低仔豬腹瀉率,提高仔豬成活率。鄭云峰等對豆粕微生物發(fā)酵的商業(yè)產(chǎn)品“肽多樂”進行研究,“肽多樂”顯著提高了斷奶仔豬日增重和日采食量,腹瀉率和死淘率也顯著降低,明顯提高了養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益[20]。
家禽生產(chǎn)尤其是雞生產(chǎn)中有關(guān)發(fā)酵豆粕的研究也較多,相關(guān)研究表明微生物發(fā)酵豆粕對雞生產(chǎn)性能及免疫性能有積極作用。劉媛媛對微生物發(fā)酵豆粕進行研究,發(fā)酵豆粕中粗蛋白質(zhì)、粗灰分、粗脂肪、干物質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的含量顯著提高,胰蛋白酶抑制因子和豆粕中的其他抗營養(yǎng)因子徹底消除;肉仔雞飼養(yǎng)試驗表明,微生物發(fā)酵豆粕能顯著改善肉仔雞的生長性能,而且能夠明顯提高肉仔雞的免疫性能,對消化系統(tǒng)的消化吸收功能也有很好的促進作用[21]。研究表明,發(fā)酵豆粕部分替代魚粉可以提高育雛雞的生產(chǎn)性能、提高育雛雞的屠宰率和全凈膛率,且發(fā)酵豆粕部分替代魚粉可提高育雛期的經(jīng)濟效益[22]。朱由彩等研究表明,發(fā)酵豆粕可以提高種雞的日采食量,在一定程度上可改善雞蛋品質(zhì),提高種公雞的精液品質(zhì)和繁殖性能[23]。李福彬等研究表明,肉仔雞日糧中用2%發(fā)酵豆粕替代等量魚粉(P<0.05)可以取得較好的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益[24]。
微生物發(fā)酵豆粕目前在毛皮動物中的研究較少,僅在水貂及兔子養(yǎng)殖上有少量的報道。
何玉華利用乳酸菌對豆粕進了發(fā)酵處理,發(fā)酵豆粕中粗蛋白、粗脂肪含量顯著下降,粗纖維含量顯著升高,粗灰分的含量略有升高,進一步的斷乳幼貂的飼喂試驗表明,可消化干物質(zhì)、可消化有機物的采食量顯著降低,可消化粗脂肪的采食量顯著升高,添加發(fā)酵豆粕后水貂對干物質(zhì)、有機物、粗蛋白的消化率顯著降低[25]。與膨化豆粕相比,發(fā)酵豆粕各營養(yǎng)成分的消化率均有所提高,其中粗蛋白消化率提高的幅度最大。發(fā)酵豆粕的品質(zhì)因發(fā)酵菌種和發(fā)酵條件不同有很大差異,何玉華試驗結(jié)果與發(fā)酵豆粕在家畜及家禽上的研究結(jié)果不一致,因此更需進一步對試驗結(jié)果論證。
葉純子用膨化大豆部分代替育成期烏蘇里貉飼料中的魚粉,發(fā)現(xiàn)其對烏蘇里貉的生長發(fā)育無不良影響,能夠滿足貉的生長需求[26]。膨化工藝與發(fā)酵工藝相比較,都可以有效降低豆粕中抗營養(yǎng)因子含量,但膨化工藝會降低飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的含量,而發(fā)酵工藝卻能提高飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)的含量,且在工藝上更加經(jīng)濟、環(huán)保,不需要膨化設(shè)備,不需要大量資金的投入[27]。
唐榮用毛霉M-1發(fā)酵豆粕代替豆粕添加到家兔日糧中,明顯促進了家兔的增重和家兔免疫器官的發(fā)育,對家兔腸道3種酶的作用效果為纖維素酶和淀粉酶的活性有顯著提高,蛋白酶的活性略有提高,但差異不顯著;家兔直腸菌群中大腸桿菌、腸球菌、葡萄球菌等條件性致病菌數(shù)量有所下降,而乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益微生物顯著上升,添加芽抱桿菌的試驗組,效果更為明顯[28]。研究表明,家兔在生長性能方面對胰蛋白酶抑制因子不太敏感,而反對觀點是家兔采食生大豆,胰蛋白酶抑制因子會對家兔的生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良影響,營養(yǎng)物質(zhì)消化及某些組織器官還會出現(xiàn)不良反應(yīng)[29-30]。
毛皮動物養(yǎng)殖行業(yè)在近幾年的發(fā)展中面臨著很多困境,飼料短缺儼然限制了毛皮動物養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。發(fā)酵豆粕具有抗營養(yǎng)因子含量少、營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富等優(yōu)點,飼喂動物后可以促進動物生長,抑制消化道疾病,提高動物機體的免疫力。發(fā)酵豆粕在其他動物生產(chǎn)上的高效利用為毛皮動物養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)帶來了曙光。
近幾年,我國環(huán)保政策密集出臺,養(yǎng)殖業(yè)迎來最嚴厲的環(huán)保監(jiān)管,環(huán)保不達標的養(yǎng)殖企業(yè)將會面臨關(guān)閉。在這樣的形勢下,開發(fā)環(huán)保綠色型飼料以降低養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境造成的影響迫在眉睫。響應(yīng)我國“綠色飼料”發(fā)展的號召,發(fā)酵豆粕在毛皮動物生產(chǎn)中的合理利用將會前景廣闊。
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