丁兵帥，李素倩，王 曄

(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 528200)

豆粕是大豆在一系列處理后得到的一種副產(chǎn)品。豆粕其粗蛋白質(zhì)含量可達(dá)40%～44%,富含多種動(dòng)物必需氨基酸和小肽，營(yíng)養(yǎng)成分相對(duì)完整和平衡，但同時(shí)多種抗?fàn)I養(yǎng)因子也成為其一大缺點(diǎn)[1]。早期斷奶仔豬的消化系統(tǒng)尚未完全發(fā)育，對(duì)抗?fàn)I養(yǎng)因子敏感，斷奶仔豬早期很難適應(yīng)普通豆粕。近年來(lái)，微生物發(fā)酵飼料已成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究熱點(diǎn)之一。微生物將大豆中的大分子蛋白質(zhì)降解為多肽、小肽和游離氨基酸，并能有效地消除多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，被認(rèn)為是斷奶仔豬理想蛋白質(zhì)來(lái)源。

1 豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子及其對(duì)豬的影響

豆粕雖是大豆經(jīng)提取豆油后的一種副產(chǎn)品是牲畜補(bǔ)充蛋白質(zhì)的來(lái)源，但其中仍含有很多抗?fàn)I養(yǎng)因子，如胰蛋白酶抑制因子、皂苷、植物雌激素、葡萄糖素、甲狀腺素、凝集素等[2]。其中胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素和大豆抗原蛋白是豆粕中最主要的抗?fàn)I養(yǎng)因子。劉媛媛[3]在研究中發(fā)現(xiàn)，胰蛋白酶抑制劑和大豆球蛋白對(duì)斷奶仔豬消化系統(tǒng)的功能有著非常不利的影響。

1.1 胰蛋白酶抑制因子

胰蛋白酶抑制因子是豆粕中最主要的抗?fàn)I養(yǎng)因子，在豆粕中的含量為2%左右。Wiseman等[4]給斷奶仔豬飼喂胰蛋白酶抑制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胰蛋白酶抑制因子水平與腸道絨毛的高度之間呈負(fù)相關(guān)。大豆胰蛋白酶抑制因子之所以能抑制腸道消化系統(tǒng)在于一方面能和消化系統(tǒng)中胰蛋白酶結(jié)合,生成一種有機(jī)絡(luò)合物,導(dǎo)致胰蛋白酶不能作用于蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)不能很好地被分解消化;另一方面胰蛋白酶抑制因子與腸胰蛋白酶的結(jié)合使腸胃蛋白酶失去活性，隨糞便排出體外引起胰腺功能亢進(jìn)，分泌增加，形成惡性循環(huán)，最終致使胰腺及其他消化系統(tǒng)器官增生和肥大[5-6]。

1.2 大豆凝集素

大豆凝集素(SBA)是大豆中含量較高的一種糖蛋白,有一定的毒性，影響細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生毒性，含量在1%左右，因?yàn)槟苁箘?dòng)物血液中的紅細(xì)胞凝集而得名[7]。SBA對(duì)腸道消化吸收功能的影響主要與腸道成熟細(xì)胞的絨毛上部分結(jié)合，而很少與絨毛的下半部分結(jié)合，造成腸道絨毛失去作用。凝固紅細(xì)胞主要是大豆凝集素能與N-乙酰基半乳糖胺/半乳糖特異性結(jié)合，形成一種具有生物活性的糖蛋白。車東升等[8]在體外培養(yǎng)豬小腸上皮細(xì)胞，并使SBA與其結(jié)合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大約90%的豬小腸上皮細(xì)胞與SBA發(fā)生了結(jié)合，表明了SBA進(jìn)入腸道后能與小腸上皮細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合，從而進(jìn)一步損傷小腸組織。Li等[9]在小鼠日糧中添加SBA后測(cè)量其表觀氮消化率，在糞便和尿液中發(fā)現(xiàn)氮的損失比對(duì)照組高很多，降低了表觀氮的消化率和氮的保留，而且血漿胰島素水平隨大豆凝集素水平的升高而下降，隨著日糧中大豆凝集素含量的增加，血漿縮膽囊素水平升高。

1.3 大豆抗原蛋白

大豆抗原蛋白主要有4種，2種最重要的抗原蛋白是大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。當(dāng)給幼畜飼喂含大豆蛋白質(zhì)的飼料時(shí)，一小部分未消化的蛋白質(zhì)會(huì)通過(guò)腸上皮細(xì)胞之間的間隙進(jìn)入淋巴和血液，這些大分子具有相當(dāng)大的抗原活性，并刺激免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致特異性抗原抗體反應(yīng)和T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的遲發(fā)型超敏反應(yīng)[10]。譙仕彥等[11]研究了斷奶仔豬血清中大豆球蛋白和抗β-伴大豆球蛋白抗體與腸道大腸桿菌的關(guān)系。結(jié)果表明，仔豬斷奶后的第8天，仔豬血清中抗大豆球蛋白和β-球蛋白抗體的濃度與腸道致病性大腸桿菌數(shù)量呈正相關(guān)系，仔豬出現(xiàn)腹瀉等癥狀，嚴(yán)重者可導(dǎo)致仔豬死亡。大豆球蛋白引起的免疫主要在腸道，能控制腸道黏膜損傷與修復(fù)和轉(zhuǎn)運(yùn)通道基因的表達(dá)，改變了腸道結(jié)構(gòu)組織的形態(tài)，造成腸絨毛脫落，引起斷奶仔豬腸道黏膜細(xì)胞的過(guò)敏反應(yīng)和腹瀉，進(jìn)而影響仔豬的消化性能。

2 發(fā)酵豆粕的特性

2.1 發(fā)酵后豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的去除效果

發(fā)酵是食品加工和保存的最古老形式之一，具有改善原始大豆產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)和功能特性的能力。一些研究[2-12]也證實(shí)了發(fā)酵過(guò)程中豆粕的抗?fàn)I養(yǎng)因子和過(guò)敏性化合物能被降解，從而也為利用豆粕找到了新的使用方式。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，豆粕發(fā)酵之后，可將其中胰蛋白酶抑制因子從2.6 mg/g消除為零，幾乎完全消除了植酸鹽和蛋白類抗?fàn)I養(yǎng)因子，增加了豆粕中磷和氮的生物利用度，使豆粕成為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的來(lái)源[13]。豆粕發(fā)酵后也能減少其中的水蘇糖和棉子糖的含量，豆粕中含有約52 g/kg的棉子糖、11 g/kg的棉子糖和78 g/kg的蔗糖，而發(fā)酵豆粕中都不含有，可能是因?yàn)榘l(fā)酵過(guò)程中微生物產(chǎn)生的α-半乳糖苷酶促使了碳水化合物的分解[14]。李瑩等[15]研究發(fā)現(xiàn)，與豆粕樣品比較,發(fā)酵豆粕中粗蛋白質(zhì)和酸溶蛋白質(zhì)的平均含量分別升高了7%和2.69%,大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的平均含量降低了67%和62%。鄭環(huán)宇等[16]用黑曲霉、釀酒酵母菌、枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌組合菌種進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其粗蛋白質(zhì)比原豆粕增加了24.36%；抗原蛋白7S球蛋白亞基和11S酸性亞基大部分被降解；胰蛋白酶抑制因子含量由16.91 mg/g降到0.20 mg/g,抗原蛋白大部分被降解,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也得到了很大改善。

豆粕在發(fā)酵過(guò)程中不僅提高了游離氨基酸、小肽和粗蛋白質(zhì)含量，而且通過(guò)降解大豆抗原和低聚糖等抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)(如表1)從而提高了飼料在腸道中的可接受性[17]。蛋白質(zhì)和脂肪含量的增加可能部分歸因于發(fā)酵過(guò)程中碳水化合物含量的減少。隨著長(zhǎng)鏈蛋白質(zhì)被分解，發(fā)酵也顯著增加了豆粕中的小肽(<15 ku)數(shù)量。

表1 不同菌種的發(fā)酵效果

2.2 發(fā)酵豆粕的有益活性物質(zhì)

雖然發(fā)酵豆粕的粗蛋白質(zhì)比豆粕多了約10%，但發(fā)酵不影響必需氨基酸濃度，部分條件下必需氨基酸的含量還會(huì)有所改善，同時(shí)增加了甘氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸的濃度。氨基酸濃度的增加以及發(fā)酵豆粕氨基酸譜的變化可能歸因于豆粕發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生的微生物代謝及微生物自身的營(yíng)養(yǎng)活性。發(fā)酵后某些氨基酸如組氨酸、絲氨酸、纈氨酸和賴氨酸濃度的增加與抗氧化性能的增加有關(guān)。發(fā)酵豆粕中的異黃酮和酚類化合物(酚酸和黃烷酚)的濃度也在發(fā)酵后顯著增加，其中的游離氨基酸和肽能與酚類化合物協(xié)同負(fù)責(zé)機(jī)體的抗氧化機(jī)制，從而增加了動(dòng)物的抗氧化性和金屬螯合活性[18]。

Jin等[20]使用唾液乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌和釀酒酵母3種混合菌種發(fā)酵豆粕后，應(yīng)用16SrRNA測(cè)序技術(shù)分析發(fā)酵豆粕中的菌群結(jié)構(gòu)和代謝物分布，發(fā)現(xiàn)其中的優(yōu)勢(shì)菌種是腸球菌，而不是添加益生菌物種。發(fā)酵后，乳酸含量增加，總揮發(fā)性脂肪酸含量降低。進(jìn)一步的代謝組學(xué)分析表明，發(fā)酵可以富集馬來(lái)酸、苯乙酸、乙酯亞油酸、二離子亞麻酸和l-茶堿，這些代謝物具有良好的抗菌活性。有研究發(fā)現(xiàn)，用枯草芽孢桿菌發(fā)酵大豆，能檢測(cè)出對(duì)細(xì)菌和真菌有活性的抗菌化合物(蛋白質(zhì)、酶、脂肪肽、細(xì)菌素等)[21]。這些抗菌化合物對(duì)許多病原體起作用，如彎曲桿菌、肉毒桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和假單胞菌。發(fā)酵大豆的液體由低分子肽組成，脂質(zhì)由γ-d-聚谷氨酸和左果聚糖組成，這些物質(zhì)能破壞有害酵母和致病性革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)[22]。

總之，微生物的添加豐富了一些具有抗菌活性的小分子化合物，并抑制了發(fā)酵飼料中的潛在病原體。發(fā)酵飼料中的綜合細(xì)菌種群和代謝物譜尚不清楚，這可能對(duì)發(fā)酵飼料質(zhì)量的穩(wěn)定性和動(dòng)物腸道健康產(chǎn)生顯著影響。需要注意的是，當(dāng)發(fā)酵豆粕干燥后，一些有益的活性成分會(huì)消失，特別是益生菌。研究表明，用發(fā)酵液體飼料喂養(yǎng)的豬相比固態(tài)飼料具有更好的生長(zhǎng)性能，并可減少腸道病原體[23]。

3 發(fā)酵豆粕的菌種選擇

豆粕發(fā)酵能用到的菌種有很多種，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中還處于不斷發(fā)掘和豐富的過(guò)程中，目前大致可分為4大類，包括乳酸桿菌類、酵母菌類、芽孢桿菌類和絲狀真菌類[24]。在不同的發(fā)酵條件下，不同菌種的代謝產(chǎn)物和營(yíng)養(yǎng)功能也不相同，所以發(fā)酵出的產(chǎn)品質(zhì)量也不相同。豆粕在發(fā)酵生產(chǎn)中，菌種的采用、發(fā)酵條件參數(shù)的設(shè)置和最后干燥的方法是影響發(fā)酵豆粕品質(zhì)的主要因素。

3.1 乳酸菌

乳酸菌是一類能使葡萄糖或乳糖分解成乳酸的細(xì)菌統(tǒng)稱。乳酸菌絕大多數(shù)都是厭氧菌或兼性厭氧的異養(yǎng)菌，是人和動(dòng)物消化道內(nèi)棲居的重要菌群，在維持腸道菌群平衡中起重要作用[25]。用乳酸菌發(fā)酵豆粕會(huì)使豆粕中的蛋白質(zhì)水解，增加游離氨基酸的釋放，由此產(chǎn)生的發(fā)酵豆粕中總的游離氨基酸含量顯著高于豆粕，其中組氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸的含量沒(méi)有變化，而亮氨酸、異亮氨酸、天冬氨酸和脯氨酸在發(fā)酵后有所增加[26-27]。采用乳酸菌發(fā)酵后的豆粕能改善飼料風(fēng)味，提高發(fā)酵飼料適口性，從而有助于提高采食量。同時(shí)，乳酸菌發(fā)酵的豆粕中有著大量乳酸菌及其代謝產(chǎn)物。Yeung等[28]研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌的代謝產(chǎn)物可以減輕由沙門氏菌脂多糖引起的腸道上皮細(xì)胞的屏障破壞，顯示出有抗炎作用，還能提高機(jī)體特異性免疫水平，通過(guò)加強(qiáng)宿主對(duì)有害菌非特異性免疫來(lái)提高機(jī)體抗病力。

3.2 芽孢桿菌

枯草芽孢桿菌本身的蛋白質(zhì)含量很高，自身可產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等多種活性較高的酶，消化水解豆粕中的大分子抗?fàn)I養(yǎng)因子。此外，芽孢桿菌菌種具有不易致死的芽孢，可以以活菌的狀態(tài)進(jìn)入動(dòng)物的消化系統(tǒng)，占據(jù)腸道微生物生存環(huán)境，進(jìn)而抑制有害菌的生長(zhǎng)繁殖。以枯草芽孢桿菌類、酵母菌類、乳酸菌類為主的3種單獨(dú)菌種發(fā)酵的豆粕，其中接種芽孢桿菌類微生物的發(fā)酵豆粕中小分子蛋白質(zhì)和小肽數(shù)量最多，發(fā)酵程度最好，具有更高的蛋白質(zhì)含量和更低的胰蛋白酶抑制因子含量，但容易發(fā)生霉菌超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)[29]。Zheng等[30]使用芽孢桿菌進(jìn)行豆粕發(fā)酵，大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制劑等主要抗?fàn)I養(yǎng)因子降低了86%、70.3%和95%，同時(shí)體外消化吸收率顯著增加，發(fā)酵豆粕蛋白質(zhì)的掃描電子顯微鏡圖像顯示，豆粕蛋白質(zhì)中β構(gòu)象減少了43.2%，大豆原始結(jié)構(gòu)遭到破壞。當(dāng)枯草芽孢桿菌發(fā)酵時(shí)，小肽濃度隨精氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸含量的增加而增加，但脯氨酸含量有所降低[31]。

3.3 酵母菌

酵母是一種球狀或橢球狀的單細(xì)胞，以芽殖或裂殖方式繁殖的真核微生物，能將糖發(fā)酵成酒精和二氧化碳，是一種異養(yǎng)兼性厭氧微生物，在有氧和無(wú)氧條件下都能夠存活，是一種天然發(fā)酵劑。酵母菌的自身菌體蛋白質(zhì)含量為35%～70%，但因菌種、培養(yǎng)環(huán)境不同而有很大不同。酵母菌本身含有大量的B族維生素，可以利用尿素、硫酸銨等非蛋白質(zhì)氮源，只要機(jī)體能有效利用酵母，就可以將酵母菌作為天然維生素B的補(bǔ)充劑。王學(xué)東等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加一定量的活性干酵母具有提高哺乳母豬采食量、提高仔豬斷奶活率及改善母豬胃內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)的作用。陳京華[33]在豆粕中添加產(chǎn)朊假絲酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵豆粕中的粗蛋白質(zhì)含量比原來(lái)增加了12.4%，游離氨基酸大量增加，胰蛋白酶抑制因子的降解率為51.3%，植酸的降解率達(dá)到了52%，顯著降解了豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)。

3.4 絲狀真菌

在發(fā)酵豆粕中常使用的發(fā)酵菌株有黑曲霉、米曲霉2種絲狀真菌。Hong等[34]利用曲霉菌發(fā)酵豆粕后，發(fā)現(xiàn)必需氨基酸數(shù)量沒(méi)有減少，而且大分子蛋白質(zhì)完全降解了，只剩下小分子蛋白質(zhì)和小肽，顯著提高了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于曲霉菌能夠產(chǎn)生半纖維素酶、水解酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和鞣酸酶等，且曲霉菌分泌的酸性蛋白酶主要是端肽酶，其功能是從大豆蛋白肽鏈的末端開(kāi)始水解，特異性酶切使大分子蛋白質(zhì)被分解為小肽[35]。因此它是發(fā)酵飼料中使用最多的菌種。在最新的飼料添加劑微生物目錄中絲狀真菌僅黑曲霉和米曲霉作為安全菌株可以添加到飼料中應(yīng)用，所以單獨(dú)研究絲狀真菌在發(fā)酵飼料中使用的實(shí)驗(yàn)較少，絲狀真菌在發(fā)酵豆粕中的功能主要集中在輔助豆粕分解上，對(duì)絲狀真菌在發(fā)酵飼料開(kāi)發(fā)上還需深入研究。

大分子大豆蛋白水解是去除豆粕中蛋白質(zhì)類抗?fàn)I養(yǎng)因子和提高大豆蛋白質(zhì)利用率的重要基礎(chǔ),不同微生物對(duì)豆粕蛋白質(zhì)有著不同的水解能力。這些影響可以歸因于發(fā)酵過(guò)程本身及發(fā)酵條件，發(fā)酵生物的選擇對(duì)最終發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也有深遠(yuǎn)的影響，因?yàn)椴煌木昃哂胁煌拿赶到y(tǒng)[37]。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般使用復(fù)合多菌種進(jìn)行發(fā)酵。豆粕的發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，受溫度、豆粕、菌種類型、菌種搭配比例等多方面因素影響，發(fā)酵的微生物類型是決定發(fā)酵豆粕中各種營(yíng)養(yǎng)成分水平的主要因素之一。

4 發(fā)酵豆粕在斷奶仔豬中的應(yīng)用

4.1 改善腸道形態(tài)和健康

斷奶仔豬消化飼料的能力非常有限，免疫系統(tǒng)在5或6周之前還沒(méi)有發(fā)育完全。斷奶應(yīng)激會(huì)破壞仔豬的腸道菌群和形態(tài)，導(dǎo)致病原菌感染、促炎反應(yīng)和斷奶后腹瀉。Lin等[38]用發(fā)酵豆粕代替大豆蛋白飼喂仔豬可以顯著提高養(yǎng)分消化率、糞便中酶的活性和乳酸桿菌數(shù)量，降低了糞便大腸桿菌數(shù)量。研究發(fā)現(xiàn)仔豬斷奶后腸道乳酸菌下降，腸道菌群發(fā)生改變，優(yōu)勢(shì)菌群大量減少而有害菌增加可能是造成仔豬斷奶發(fā)生應(yīng)激腹瀉的重要原因[39]。Feng等[13]用24.5%的發(fā)酵豆粕飼喂仔豬發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕組可顯著升高小腸各腸段的絨毛高度，增加十二指腸隱窩深度。Wang等[40]用ETEC攻擊斷奶仔豬，然后飼喂發(fā)酵豆粕，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕組中的益生菌和有機(jī)酸可以通過(guò)抑制ETECk88增殖和減少腸毒素釋放來(lái)調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子IL-6、IL-1的合成，減輕ETECk88誘導(dǎo)的炎癥。Zhang等[41]研究表明發(fā)酵豆粕組能增加仔豬空腸和回腸中黏蛋白和緊密連接蛋白基因的表達(dá)，從而增強(qiáng)了上皮屏障功能，抑制炎癥來(lái)改善小腸健康。Mack等[42]發(fā)現(xiàn)乳酸菌可以通過(guò)提高腸道黏蛋白MUC2、MUC3基因的表達(dá)來(lái)增加腸道黏蛋白，從而抑制致病菌在腸道中粘附。兩者研究結(jié)果一致，說(shuō)明發(fā)酵豆粕可以調(diào)節(jié)腸道相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)增加腸道的免疫功能。

4.2 平衡腸道微生態(tài)

仔豬在斷奶之后，腸道菌群會(huì)有明顯改變，之前從母乳中獲得的乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益菌群會(huì)出現(xiàn)大幅度的降低[43]。大豆發(fā)酵蛋白質(zhì)具有促進(jìn)乳酸菌的增長(zhǎng)和抑制大腸桿菌的作用[44]。已經(jīng)有大量實(shí)驗(yàn)證明，益生元、益生菌和發(fā)酵飼料可降低斷奶仔豬腸道有害菌的數(shù)量，并增加腸道菌群的多樣性，調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，增加腸道中厚壁菌門、乳酸菌科和乳酸菌屬等有益菌的相對(duì)豐度[44-46]。Zhu等[47]發(fā)現(xiàn)飼喂發(fā)酵豆粕的斷奶仔豬，糞便中放線菌和變形桿菌以及結(jié)腸中的厚壁菌門和柔膜菌菌門的數(shù)量明顯增加，乳酸桿菌、布氏桿菌和梭狀芽孢桿菌水平與仔豬日平均采食量的增加有關(guān)，乳酸桿菌和厚壁菌門也與IgM水平呈正相關(guān)，淋巴細(xì)胞水平隨著梭狀芽孢桿菌增加也有所提升。

綜合來(lái)看，當(dāng)發(fā)酵豆粕中的乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等有益菌和乳酸、小肽、游離氨基酸等生物活性物質(zhì)(寡糖、多肽及促生長(zhǎng)因子等)進(jìn)入腸道后,改變了腸道菌群生存環(huán)境和pH值,抑制了大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌落的繁殖,促進(jìn)了腸道有益菌的生長(zhǎng),降低了腸道炎癥發(fā)生的可能性，減弱了腸道應(yīng)激免疫，是發(fā)酵豆粕調(diào)節(jié)腸道健康的最主要方式。

4.3 對(duì)仔豬血液生化指標(biāo)和免疫力的影響

檢測(cè)血液指標(biāo)可以更好地表明發(fā)酵豆粕影響仔豬哪些指標(biāo)，通過(guò)影響哪些機(jī)制而提高仔豬的生長(zhǎng)性能和腸道健康。Zhu等[48]用植物乳酸桿菌、酵母菌和枯草桿菌發(fā)酵的豆粕飼喂仔豬，發(fā)現(xiàn)血液中的白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、IgA和IgM的水平分別增加了14.32%、49.57%、69.7%和54.8%，仔豬空腸和回腸中的自噬因子LC3B水平呈下降趨勢(shì)。LC3B的表達(dá)降低可能意味著發(fā)酵豆粕對(duì)腸道的刺激減少，營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)增加。淋巴細(xì)胞增殖是動(dòng)物免疫反應(yīng)中的一個(gè)重要階段，增殖反應(yīng)是抗原特異性。劉欣等[49]分別用豆粕和發(fā)酵豆粕兩組飼喂仔豬，采集腸系膜淋巴結(jié)和胸腺，分析發(fā)現(xiàn)腸系膜淋巴結(jié)系數(shù)提高了2.08%，血液中IgG降低了21.43%，仔豬注射刀豆素和脂多糖后，刺激指數(shù)SI分別下降了63.74%和47.67%。發(fā)酵豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子和抗原減少，對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)的刺激也隨之減少，仔豬的免疫器官也能更好地發(fā)育。血清中抗體減少，說(shuō)明飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子較少，仔豬產(chǎn)生的應(yīng)激免疫反應(yīng)水平降低，但二者血清中抗體結(jié)果卻相反，前者抗體出現(xiàn)增高可能與發(fā)酵豆粕使用菌種和發(fā)酵程度有關(guān)。豆粕發(fā)酵后，成分變化復(fù)雜，影響機(jī)體方式及具體哪些物質(zhì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生影響等相關(guān)問(wèn)題尚待明確。

4.4 提高生長(zhǎng)性能

由于仔豬斷奶之后消化系統(tǒng)發(fā)育不完全、腸道菌群沒(méi)有完全建立、環(huán)境發(fā)生改變等原因會(huì)引起仔豬發(fā)生腹瀉和斷奶應(yīng)激，其中以營(yíng)養(yǎng)性應(yīng)激最為激烈和影響巨大[50]。Jones等[51]用曲霉菌發(fā)酵豆粕飼喂斷奶仔豬，與豆粕組相比，發(fā)酵豆粕組提高了仔豬日增重和日采食量，降低了料重。Song等[12]用曲霉菌發(fā)酵的豆粕飼喂斷奶仔豬，與豆粕組相比，腹瀉率明顯降低了(P<0.001)，并且仔豬的血液血清對(duì)β-伴大豆球蛋白的α和α'亞基以及大豆球蛋白的酸性亞基的免疫反應(yīng)性降低。單妹等[52]用二元雜種臨產(chǎn)母豬共64頭為研究對(duì)象，飼喂含6%發(fā)酵豆粕的飼糧，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕能改善哺乳母豬的泌乳性能，提高哺乳期仔豬斷奶重及日增重。發(fā)酵豆粕能顯著提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，可能是由于提高了仔豬腸道的相關(guān)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體基因表達(dá)量，從而顯著提高了肽、氨基酸和水分的吸收[53]。發(fā)酵豆粕和魚粉相比，消化能、代謝能、氨基酸回腸末端消化率沒(méi)有顯著差異,在斷奶仔豬中使用,可以提高仔豬生長(zhǎng)性能和干物質(zhì)全腸道表觀消化率,緩解仔豬腹瀉，腸道菌群有所改善，在生產(chǎn)中甚至可以代替魚粉蛋白[54]。

4.5 減少氮磷的排放，改善豬舍環(huán)境質(zhì)量

隨著畜禽行業(yè)集約化的快速發(fā)展，氮、磷和重金屬產(chǎn)生的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然凈化的速度，同時(shí)大氣顆粒物(PM)和氨氣也成為了養(yǎng)殖業(yè)的一大難題，不僅對(duì)動(dòng)物機(jī)體損害很大，而且嚴(yán)重污染環(huán)境和造成飼料蛋白資源的浪費(fèi)[55]。在豬生產(chǎn)中所釋放出的氮大多是以尿素和糞氮排出體外,舍內(nèi)氨氣主要來(lái)源于豬糞與尿液混合后，糞便中的微生物脲酶催化尿液中尿素產(chǎn)生的，而飼料中沒(méi)有被吸收的多余蛋白質(zhì)則以糞氮的形式排出體外，占糞尿總代謝氮的20%～40%[56]。

有研究表明，飼喂的日糧類型對(duì)豬舍內(nèi)氨氣的濃度有著很大的影響，要想減輕氨氣的釋放量主要還要從日糧類型入手[57]。cheng等[58]研究發(fā)現(xiàn)，新鮮的發(fā)酵豆粕通過(guò)增加腸道微生物固氮作用，增加了血清中TP的濃度，減少了BUN的含量，使尿素更多地從血液轉(zhuǎn)移到糞便中，從而降低了腸道pH值，低pH值抑制了NH4+向NH3的轉(zhuǎn)化，糞便中氨氮含量較高,從而降低了豬舍中NH3、PM10和PM2.5的濃度，表明新鮮發(fā)酵豆粕的使用可提高仔豬對(duì)日糧氮的吸收利用，而且有降低氮排泄以及降低畜舍氨氣和顆粒物濃度的作用。張益燾[59]通過(guò)箱式堆肥試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼喂?jié)?、干發(fā)酵豆粕的日糧1周后，相比對(duì)照組氨氣的排放量減少了23.53%和13.26%。Zhu等[48]在仔豬的飼糧中分別添加了5%、10%和15%的發(fā)酵豆粕，3組血清尿素氮含量都降低了20%，表明發(fā)酵過(guò)程改變了飼料中的氮在機(jī)體內(nèi)的分布。Hirabayashi等[60]研究發(fā)現(xiàn)，用米曲霉發(fā)酵的豆粕幾乎完全降解了豆粕中的植酸磷，提高了豆粕中磷在腸道中的利用度。以豆粕為基礎(chǔ)的發(fā)酵飼料不需要額外補(bǔ)充無(wú)機(jī)磷，從而顯著減少了磷的排泄?？赡苁怯捎诎l(fā)酵豆粕改變了腸道菌群，促進(jìn)了消化吸收酶的分泌，參與了氮磷的代謝，從而降低了養(yǎng)豬場(chǎng)和糞便中的氨的濃度，改善了喂養(yǎng)環(huán)境。

5 總結(jié)

隨著養(yǎng)殖和飼料行業(yè)的快速發(fā)展，養(yǎng)殖行業(yè)禁抗的政策頒布，發(fā)酵豆粕作為一種新型飼料，有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。發(fā)酵豆粕不添加抗生素，抗?fàn)I養(yǎng)因子低，又富含益生菌、益生素、小肽等能改善腸道健康的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且可以代替動(dòng)物蛋白質(zhì)，同時(shí)相對(duì)動(dòng)物性蛋白質(zhì)飼料，價(jià)格較低，是養(yǎng)殖戶的絕佳選擇。但也存在幾點(diǎn)問(wèn)題：其一，當(dāng)前發(fā)酵豆粕在畜禽中的應(yīng)用研究很多，但作用機(jī)制和基礎(chǔ)研究還不夠深入。其二，我國(guó)目前益生菌發(fā)酵飼料的相關(guān)法律法規(guī)需要進(jìn)一步完善，引導(dǎo)發(fā)酵飼料行業(yè)向健康方向發(fā)展。其三，市場(chǎng)上發(fā)酵豆粕差異很大，品種多質(zhì)量又不同，發(fā)酵豆粕的制備缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這一切都有待今后完善。其四，當(dāng)前發(fā)酵豆粕沒(méi)有一種最優(yōu)菌種組合，不能確定使用的菌種和菌種比例，這需要進(jìn)一步研究和觀察，若能確定最佳組合和比例并且符合畜禽實(shí)際生產(chǎn)，對(duì)發(fā)酵飼料來(lái)說(shuō)將會(huì)迎來(lái)新的市場(chǎng)。生物發(fā)酵飼料不僅符合人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的健康需要，而且符合我國(guó)所倡導(dǎo)的綠色、環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的政策理念，在替代抗生素方面也有突出優(yōu)勢(shì)，相信發(fā)酵飼料在以后會(huì)擁有非常大的潛力。