近年來(lái)，國(guó)內(nèi)飼用蛋白源短缺、飼料成本增加、利潤(rùn)降低等現(xiàn)狀嚴(yán)重制約著我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展，豆粕因含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分成為重要的植物蛋白源。但是，因含有抗?fàn)I養(yǎng)因子制約了動(dòng)物對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用，為了改善這一狀況，利用微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的研究已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。文章概括了目前微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的特點(diǎn)、生產(chǎn)及應(yīng)用的研究進(jìn)展。
1 豆粕和微生物發(fā)酵豆粕
面對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)和飼料工業(yè)發(fā)展速度快、規(guī)模大的現(xiàn)狀，為了減少我國(guó)飼料工業(yè)對(duì)魚(yú)粉等昂貴動(dòng)物蛋白源的依賴(lài)，開(kāi)發(fā)、研制出更廉價(jià)易得的蛋白源產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足動(dòng)物對(duì)飼料蛋白營(yíng)養(yǎng)的需要至關(guān)重要。大豆粕中因含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分成為一種重要的植物蛋白源，豆粕中的大豆蛋白含量在43.0%~55.0%之間，多數(shù)為水溶性蛋白，除蛋白質(zhì)外還含有其他豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是魚(yú)類(lèi)和單胃動(dòng)物良好的日糧蛋白源。
但是，豆粕中因含有的蛋白酶抑制劑(Protease Inhibitors)、脲酶(Urease)、大豆原蛋白(Antigen Protein)、大豆低聚糖(Soybean Oligosaccharides) 、植物凝集素(Soybean Agglutinin，SBA)及植酸(Phytic Acid)等成分，影響了動(dòng)物機(jī)體對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分利用，不但阻礙了動(dòng)物腸道對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)成分的消化、吸收和利用，而且嚴(yán)重地危害了動(dòng)物機(jī)體的健康生長(zhǎng)。
目前，為了有效提高豆粕的蛋白利用率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)處理豆粕的研究成為熱點(diǎn)。經(jīng)研究表明，微生物發(fā)酵豆粕不但可以有效地去除豆粕中的植物凝集素、脲酶、蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子，而且能夠使抗原蛋白的含量明顯降低，同時(shí)增加了游離氨基酸、活性大豆肽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，提高了豆粕的應(yīng)用價(jià)值的同時(shí)使飼料具有較好的動(dòng)物適口性。
微生物發(fā)酵豆粕是國(guó)內(nèi)近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，利用微生物發(fā)酵技術(shù)處理豆粕使其含有高活性大豆肽的一種新型的植物蛋白源飼料，其早在歐洲形成產(chǎn)業(yè)化，近年來(lái)從臺(tái)灣省傳到大陸后逐漸興起。發(fā)酵豆粕主要以豆粕(≥95%)為原料，以麩皮、玉米皮等為輔助原料，使用微生物菌種進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，再經(jīng)干燥等工藝制成的蛋白質(zhì)飼料產(chǎn)品，又名生物肽、生物豆粕、大豆肽、生物活性小肽等。Hong等研究表明，通過(guò)微生物發(fā)酵，豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子被有效降解，小分子蛋白的比例提高。與傳統(tǒng)豆粕相比，經(jīng)微生物發(fā)酵后的豆粕不僅使抗?fàn)I養(yǎng)成分降解，并且富含活性大豆肽和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更利于動(dòng)物吸收利用，減少能量消耗，具有更大的應(yīng)用價(jià)值。
2 微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的特點(diǎn)
研究顯示，通過(guò)枯草芽孢桿菌、酵母菌等益生菌發(fā)酵處理豆粕后，可以使豆粕中的各種抗?fàn)I養(yǎng)因子有效地降低或去除，同時(shí)可以將其中的大分子蛋白質(zhì)有序降解為多肽、小肽及游離氨基酸，并且富含蛋白酶、有機(jī)酸以及消化酶、益生菌和未知生長(zhǎng)因子等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。微生物發(fā)酵豆粕具有較多的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，通過(guò)微生物發(fā)酵使豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子降解，無(wú)刺激作用、無(wú)抗原作用，無(wú)藥物殘留，因而利用發(fā)酵豆粕可以更有效地優(yōu)化動(dòng)物蛋白質(zhì)日糧，使日糧更安全、更多營(yíng)養(yǎng)，更適合作為動(dòng)物的植物性蛋白源飼料。
2.1 改善營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)認(rèn)為，在動(dòng)物消化道內(nèi)的蛋白酶和肽酶作用下，蛋白質(zhì)只有降解為游離氨基酸才可以被動(dòng)物吸收利用。但是，有研究表明，動(dòng)物飼喂低蛋白質(zhì)氨基酸平衡日糧或理想氨基酸模式配制的日糧時(shí)，動(dòng)物并不能達(dá)到預(yù)期的最佳生產(chǎn)性能。因此，學(xué)術(shù)界提出了動(dòng)物可以吸收、利用蛋白質(zhì)本身或肽的觀點(diǎn)。試驗(yàn)證明，循環(huán)中的小肽能直接參與組織蛋白質(zhì)的合成，并且小肽轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)速度快、耗能低及不易飽和等?；钚源蠖闺牟粌H作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可以作為機(jī)體生理活性調(diào)節(jié)物，活性大豆肽也可以直接被組織蛋白質(zhì)合成利用，參與組織蛋白質(zhì)的合成與調(diào)節(jié)。也有研究認(rèn)為，大豆蛋白中草酸、植酸、纖維、單寧及其他多酚等物質(zhì)顯著抑制了動(dòng)物機(jī)體對(duì)鐵、鈣、鋅等金屬離子的利用，而小分子的肽可以通過(guò)與這些金屬離子形成螯合物后在小腸中進(jìn)行主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，吸收速率更快。豆粕經(jīng)微生物發(fā)酵，不僅使可利用蛋白含量提高，而且富含活性大豆肽、消化酶、有機(jī)酸、小肽、維生素、氨基酸等，具有重要的營(yíng)養(yǎng)功能。由于大豆多肽吸收率高，富含活性大豆肽的發(fā)酵豆粕可作為斷奶仔豬、蝦蟹、幼禽及高檔經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的蛋白質(zhì)來(lái)源。
2.2 有效去除抗?fàn)I養(yǎng)因子，促進(jìn)腸道的消化機(jī)能
研究表明，腸道既是消化器官，也是免疫器官，消化不良會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體的抗病能力下降、食欲不振、采食量不足、胃腸道功能紊亂，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收率下降，直接影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。豆粕中含有的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，嚴(yán)重阻礙了動(dòng)物機(jī)體對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、利用，如抗原蛋白具有抗原性和致敏性，刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體，從而出現(xiàn)腸道過(guò)敏反應(yīng)，這是引起動(dòng)物腹瀉的主要原因;此外，不良寡糖在動(dòng)物小腸內(nèi)不能水解，進(jìn)入消化道后被微生物利用，發(fā)酵產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致動(dòng)物胃腸脹氣和腹痛;此外，所含有的植酸可以與金屬離子形成穩(wěn)定的植酸鹽，與蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉結(jié)合后降低蛋白酶及脂肪酶的活性，從而導(dǎo)致飼養(yǎng)動(dòng)物消化不良。通過(guò)微生物發(fā)酵處理豆粕，可以將豆粕中的抗原降解，如胰蛋白酶抑制因子、大豆凝血素、植酸等，更有利于動(dòng)物腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。有研究顯示，使用產(chǎn)蛋白酶菌發(fā)酵豆粕，可以完全消除豆粕胰蛋白酶抑制因子。另一方面，微生物發(fā)酵豆粕中的活性肽對(duì)腸道內(nèi)益生菌群的生長(zhǎng)與繁殖以及體內(nèi)菌體蛋白的合成有促進(jìn)作用，可以提高動(dòng)物腸道微生物的消化能力，而且發(fā)酵豆粕中還含有多種生物活性因子，這些活性因子有利于動(dòng)物腸道菌群的平衡，這對(duì)動(dòng)物機(jī)體的腸道消化機(jī)能及其健康有重要作用。
2.3 替代部分抗生素
左玉幫研究結(jié)果表明，豆粕中含有大豆異黃酮(Soybean Isoflavones, ISO)，它是重要的生理活性物質(zhì)，有較強(qiáng)的抗菌活性。楊國(guó)峰等研究發(fā)現(xiàn)，豆粕發(fā)酵后異黃酮的抗氧化、抗菌能力明顯增強(qiáng)。此外，發(fā)酵豆粕中活性大豆肽抗菌和抗病毒雙重活性，可以減少藥物的使用，改善動(dòng)物腸道健康。有研究發(fā)現(xiàn)，一些糖肽、脂肽和環(huán)狀肽具有抗生素和抗病毒作用，可以作為健康促進(jìn)劑代替抗生素的使用。此外，微生物發(fā)酵豆粕中富含有益的菌體蛋白，如乳酸鏈球菌肽，由乳酸菌產(chǎn)生的短肽，可以在胃內(nèi)低pH值環(huán)境中穩(wěn)定存在，具有抑制腐敗菌活性的能力，也可以抑制梭狀芽孢桿菌等菌屬芽孢的形成。
2.4 改善飼料風(fēng)味，提高適口性
由于不同氨基酸序列的肽能夠改變酸、咸、甜、苦這四種味覺(jué)，所以微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)生的活性大豆肽可以改善飼料的風(fēng)味，并且發(fā)酵后的豆粕具有發(fā)酵的醇香味，減少豆粕本身的異味，從而提高飼料適口性。當(dāng)微生物發(fā)酵豆粕后，在微生物酶的作用下，能對(duì)豆粕中的苦味肽基團(tuán)進(jìn)行部分的修飾和重組，使小肽和小肽之間，小肽和氨基酸之間發(fā)生重排或是移位，從而獲得無(wú)苦味或無(wú)異味的發(fā)酵產(chǎn)品。有研究發(fā)現(xiàn)，大豆蛋白酶解物中存在多種改善風(fēng)味的肽，如鳥(niǎo)氨酸-B-丙氨酸是一種強(qiáng)烈的苦味肽，天冬酰苯丙氨酸甲酯是一種強(qiáng)烈的甜味劑，此外，Val-Glu、Gly-Leu 和Pro-Glu 等也是一類(lèi)風(fēng)味增強(qiáng)肽?？梢岳秒脑鰪?qiáng)風(fēng)味，飼料中含有活性肽可以提高適口性和誘食性。
2.5 原料綠色、來(lái)源豐富，降低成本
與魚(yú)粉、蛋白粉、肉骨粉等動(dòng)物源性蛋白質(zhì)飼料相比，植物性蛋白源飼料來(lái)源豐富、綠色，在加工過(guò)程中具有營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品應(yīng)用安全、無(wú)化學(xué)殘留。發(fā)酵豆粕中可利用蛋白能夠滿(mǎn)足動(dòng)物機(jī)體對(duì)蛋白能源的需求，減少了對(duì)高價(jià)魚(yú)粉的使用，從而節(jié)約了成本。由于豆粕易得且廉價(jià)，降低了原料成本，因發(fā)酵過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)害，也減少了其他費(fèi)用，所以使用微生物發(fā)酵豆粕降低了養(yǎng)殖戶(hù)的成本。另外，因微生物發(fā)酵豆粕含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以降低酶制劑、酸化劑及治療藥物的用量，如微生物發(fā)酵豆粕含有益生菌，在養(yǎng)殖過(guò)程中無(wú)需使用微生態(tài)制劑。所以，微生物發(fā)酵豆粕這種植物性蛋白源飼料對(duì)養(yǎng)殖業(yè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
3 微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的生產(chǎn)工藝
微生物發(fā)酵菌種的選擇及固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的影響，為了提高發(fā)酵豆粕的品質(zhì)，對(duì)微生物發(fā)酵豆粕的菌種和工藝進(jìn)行研究必不可少。
3.1 發(fā)酵菌種的選擇
目前，乳酸菌、酵母菌、米曲霉、芽孢桿菌是發(fā)酵豆粕主要使用的幾種菌種。通常在發(fā)酵過(guò)程中幾種菌的接種量有所差異，一般情況為：酵母菌5%~10%，細(xì)菌1%~5%，霉菌7%~15%。實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過(guò)單菌或者混菌種來(lái)開(kāi)發(fā)出不同功能性的高活性大豆肽飼料。劉海燕研究證明，乳酸菌發(fā)酵豆粕能顯著增加游離氨基酸含量，豆粕中的總糖含量經(jīng)過(guò)發(fā)酵后會(huì)減少，還原糖含量增加。季偉等使用可以產(chǎn)Nisin(乳酸鏈球菌素)的乳酸鏈球菌進(jìn)行豆粕發(fā)酵，發(fā)酵后所含的生物量達(dá)到1.03 g/kg，Nisin 效價(jià)達(dá)到997 IU/g，對(duì)飼料的細(xì)菌具有抑制作用。馬文強(qiáng)等利用枯草芽孢桿菌、酵母和乳酸菌混合發(fā)酵豆粕，并且對(duì)發(fā)酵前后的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，發(fā)酵后粗蛋白和粗脂肪含量分別提高了13.48% 和18.18%，氨基酸提高了11.49%，磷的含量在發(fā)酵后也提高了55.56%。周伏忠等利用乳酸桿菌、芽孢桿菌和曲霉菌多菌種混合發(fā)酵豆粕，結(jié)果顯示，發(fā)酵后豆粕中的大分子蛋白降解為易吸收的大豆肽，而且發(fā)酵豆粕中含有大量活性益生菌。何勇錦等采用枯草芽孢桿菌KJ 發(fā)酵豆粕，發(fā)酵48 h后，豆粕粉蛋白中小分子肽含量達(dá)58.86%，與未發(fā)酵豆粕相比提高了37.99%。在發(fā)酵豆粕的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，使用單一菌種或多菌種混合發(fā)酵得到的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)和質(zhì)量有所差異。
3.2 生產(chǎn)工藝
在發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，工藝條件嚴(yán)重影響著微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的質(zhì)量，因此，需要對(duì)原料的狀態(tài)，如含水量、底物組成、pH值等，以及發(fā)酵條件，如發(fā)酵時(shí)間、溫度、菌種的組成和接種量、通氣量等進(jìn)行選擇和優(yōu)化。在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵用菌種的接種量通常為10%，發(fā)酵溫度與菌種的生長(zhǎng)溫度相關(guān)，一般在25~30 ℃間，最適pH值為7，發(fā)酵時(shí)間控制在2~5 d較佳，由于濕度較低會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)和效率低，而濕度過(guò)高易滋生其他雜菌從而產(chǎn)生霉變，所以濕度一般控制在50%~95%。發(fā)酵豆粕的味道、色澤及活性大豆肽及營(yíng)養(yǎng)成分的含量等品質(zhì)會(huì)因發(fā)酵工藝的影響有所區(qū)別。處理豆粕的方法有很多，包括物理方法(熱失活方法、水浸泡方法、機(jī)械加工方法)、化學(xué)方法以及生物處理方法(作物育種方法、酶制劑處理方法、微生物處理方法)，以上方法各有利弊。目前，我國(guó)生物降解豆粕的生產(chǎn)工藝主要有兩種：酶解法和微生物發(fā)酵法，其中液態(tài)發(fā)酵技術(shù)和固態(tài)發(fā)酵技術(shù)是主要的微生物發(fā)酵豆粕的技術(shù)方法。
由于液體發(fā)酵的設(shè)備造價(jià)高、發(fā)酵過(guò)程中的廢液排放易造成環(huán)境污染、處理成本高等缺點(diǎn)而不易被采用，綜合考慮環(huán)保和經(jīng)濟(jì)方面，目前發(fā)酵豆粕多采用固體發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵底物與種子液按比例均勻混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行固體發(fā)酵，再經(jīng)過(guò)干燥等工藝制成發(fā)酵豆粕成品。
4 微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的應(yīng)用
研究表明，幼畜體內(nèi)的消化酶系統(tǒng)發(fā)育尚不完全，對(duì)植物蛋白質(zhì)的消化吸收能力較薄弱，而在發(fā)酵豆粕中大豆肽抗原性較低并且富含易消化吸收的小肽，還具有過(guò)敏性低、能促進(jìn)脂肪及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收等特性，能直接被動(dòng)物吸收，因而使幼畜發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)的概率大大降低，有利于提高畜禽的生產(chǎn)性能和畜禽產(chǎn)品品質(zhì)。所以，微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料在畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用研究越來(lái)越廣泛。
4.1 在畜類(lèi)養(yǎng)殖上的應(yīng)用
目前，微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料主要應(yīng)用于斷奶仔豬。單達(dá)聰?shù)妊芯勘砻鳎冒l(fā)酵豆粕替代普通豆粕飼喂斷奶仔豬，血清白蛋白和白球比分別提高18.73%和11.11%，日增重提高14.5%，料重比降低9.5%，腹瀉率降低29.1%，死淘率降低50%。徐述亮等研究表明，飼喂發(fā)酵豆粕可顯著提高22~35日齡仔豬的平均日增重，極顯著降低料重比，降低腹瀉率。Min等按2.5%、5.0%和7.5%的比例在斷奶仔豬的日糧中添加發(fā)酵豆粕，研究不同比例的發(fā)酵豆粕對(duì)斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響，結(jié)果顯示，隨著發(fā)酵豆粕用量的增加，仔豬全期平均日增重和平均日采食量也隨之顯著提高，并發(fā)現(xiàn)飼喂發(fā)酵豆粕可以提高干物質(zhì)及氮的表觀全腸道消化率。Kim等以20%、40%和60%的比例用發(fā)酵豆粕等量替代豆粕飼喂斷奶仔豬，結(jié)果與Min 等研究結(jié)果相類(lèi)似。Yang等研究了米曲霉發(fā)酵豆粕及米曲霉和枯草芽孢桿菌混合發(fā)酵豆粕對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明，飼喂兩種發(fā)酵豆粕均顯著提高斷奶仔豬的平均日增重，并發(fā)現(xiàn)飼喂米曲霉和枯草芽孢桿菌混合發(fā)酵豆粕可以顯著提高干物質(zhì)、粗蛋白總能和鈣的全腸道表觀消化率。劉海燕等使用發(fā)酵豆粕代替仔豬日糧中一半的豆粕和全部的豆粕，試驗(yàn)結(jié)果證明，發(fā)酵豆粕不僅能降低仔豬的腹瀉率、提高仔豬的生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率，而且可以改善仔豬的血液生化指標(biāo)以及抗氧化指標(biāo)。由此可見(jiàn)，用適當(dāng)比例發(fā)酵豆粕飼喂斷奶仔豬，可以改善仔豬的腸道健康，提高仔豬的生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。
4.2 在禽類(lèi)養(yǎng)殖上的應(yīng)用
由于肉雞的消化道短、生長(zhǎng)周期短，所以對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)水平要求較高，豆粕是養(yǎng)雞生產(chǎn)中使用的主要植物蛋白飼料原料，但是豆粕中存在抗?fàn)I養(yǎng)因子嚴(yán)重影響了肉雞對(duì)豆粕中的蛋白質(zhì)的吸收和利用。而經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后的豆粕，富含游離氨基酸、小分子蛋白、肽類(lèi)、益生菌和未知生長(zhǎng)因子等易于吸收的有益物質(zhì)，促進(jìn)肉雞健康和生長(zhǎng)。王龍昌等使用發(fā)酵豆粕飼喂肉雞，試驗(yàn)結(jié)果證明，添加3%的發(fā)酵豆粕后料重比明顯降低，肉雞平均增重有所提高，糞便中的粗蛋白含量明顯降低。發(fā)酵豆粕起到了替代部分魚(yú)粉、提高經(jīng)濟(jì)效益的效果。Feng等研究表明，以發(fā)酵豆粕替代日糧中的全部豆粕時(shí)，顯著提高肉雞平均日增重和平均日采食量，提高前期飼料轉(zhuǎn)化效率，飼喂發(fā)酵豆粕可以降低血清尿素氮水平，提高血清免疫球蛋白M(Immunoglobulin M，IgM)和免疫球蛋白A(Immunoglobulin A，IgA)的水平。張紅芬等在肉仔雞日糧中添加大豆發(fā)酵肽粉，研究顯示，大豆發(fā)酵肽粉有提高肉仔雞日增重和飼料轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì)，并且能改善肉雞的肉品質(zhì)?？孪檐姷妊芯匡@示，肉雞日糧中添加10%的發(fā)酵豆粕不但可以提高肉雞的生產(chǎn)性能，而且可以增強(qiáng)肉雞的免疫力。
4.3 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用
與畜禽相比，水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)水平及蛋白質(zhì)飼料原料品質(zhì)要求均較高，所使用配合飼料的蛋白質(zhì)水平一般在30%~50%，所以其配合飼料中必須使用魚(yú)粉。飼喂豆粕可能會(huì)造成水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)抑制和生理異常，研究表明，發(fā)酵可以消除豆粕的這些不良影響，發(fā)酵豆粕可以替代部分魚(yú)粉。趙麗梅等研究發(fā)現(xiàn)，用發(fā)酵豆粕代替25%的魚(yú)粉用量對(duì)金鯧魚(yú)的生產(chǎn)性能沒(méi)有不良影響。程成榮等研究，40%以下的魚(yú)粉用發(fā)酵豆粕代替飼喂雜交羅非魚(yú)，不影響雜交羅非魚(yú)特定生長(zhǎng)率、增重率、飼料效率以及蛋白質(zhì)效率。Kim 等用米曲霉發(fā)酵豆粕替代日糧中50%的豆粕飼喂鸚鵡魚(yú)幼魚(yú)，對(duì)鸚鵡魚(yú)幼魚(yú)生長(zhǎng)性能和血液指標(biāo)無(wú)顯著影響，但是顯著提高了肝臟超氧化物歧化酶的活性。
5 前景與展望
由于我國(guó)飼料工業(yè)的發(fā)展，動(dòng)物性蛋白源飼料特別是魚(yú)粉，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供不應(yīng)求，對(duì)植物性蛋白原料需求不斷增加，豆粕因營(yíng)養(yǎng)豐富、廉價(jià)易得成為目前使用最多、研究較為廣泛的植物性蛋白質(zhì)飼料原料。
但是，豆粕中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，阻礙動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和代謝，嚴(yán)重影響了豆粕在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用價(jià)值。目前，一般認(rèn)為豆粕在斷奶仔豬配合飼料中的添加比例不宜超過(guò)10%，最大添加量為15%，仔豬飼料蛋白質(zhì)需求不足，被迫使用昂貴的蛋白原料，導(dǎo)致飼料配方成本和飼養(yǎng)成本增加，養(yǎng)殖戶(hù)、養(yǎng)殖企業(yè)的養(yǎng)殖積極性下降。因此，利用含有活性大豆肽的微生物發(fā)酵豆粕作為功能性蛋白質(zhì)飼料而受到廣泛關(guān)注。以豆粕為原料進(jìn)行深加工和綜合利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，而開(kāi)發(fā)出價(jià)廉優(yōu)質(zhì)的蛋白源對(duì)飼料工業(yè)、畜牧業(yè)具有重要意義。
然而，由于我國(guó)在這方面的研究起步晚，國(guó)內(nèi)仍處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的初期。目前，致力于開(kāi)發(fā)研制發(fā)酵豆粕的企業(yè)仍處于少數(shù)，由于生產(chǎn)工藝的差異，產(chǎn)品的品質(zhì)也參差不齊。所以，目前微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料仍存在一些問(wèn)題，如：國(guó)家沒(méi)有出臺(tái)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的發(fā)酵豆粕質(zhì)量不一;發(fā)酵工藝對(duì)發(fā)酵豆粕中活性肽含量的影響;目前生產(chǎn)發(fā)酵豆粕的企業(yè)小而少，生產(chǎn)規(guī)模小，為了節(jié)約成本利用低質(zhì)的原料生產(chǎn)，導(dǎo)致質(zhì)量參差不齊;發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料在配合動(dòng)物日糧時(shí)對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)素的影響還是未知。如果這些問(wèn)題被解決，含有高活性大豆肽的微生物發(fā)酵豆粕作為高新技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)飼料蛋白質(zhì)資源，將具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景，也將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1 豆粕和微生物發(fā)酵豆粕
面對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)和飼料工業(yè)發(fā)展速度快、規(guī)模大的現(xiàn)狀，為了減少我國(guó)飼料工業(yè)對(duì)魚(yú)粉等昂貴動(dòng)物蛋白源的依賴(lài)，開(kāi)發(fā)、研制出更廉價(jià)易得的蛋白源產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足動(dòng)物對(duì)飼料蛋白營(yíng)養(yǎng)的需要至關(guān)重要。大豆粕中因含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分成為一種重要的植物蛋白源，豆粕中的大豆蛋白含量在43.0%~55.0%之間，多數(shù)為水溶性蛋白，除蛋白質(zhì)外還含有其他豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是魚(yú)類(lèi)和單胃動(dòng)物良好的日糧蛋白源。
但是，豆粕中因含有的蛋白酶抑制劑(Protease Inhibitors)、脲酶(Urease)、大豆原蛋白(Antigen Protein)、大豆低聚糖(Soybean Oligosaccharides) 、植物凝集素(Soybean Agglutinin，SBA)及植酸(Phytic Acid)等成分，影響了動(dòng)物機(jī)體對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分利用，不但阻礙了動(dòng)物腸道對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)成分的消化、吸收和利用，而且嚴(yán)重地危害了動(dòng)物機(jī)體的健康生長(zhǎng)。
目前，為了有效提高豆粕的蛋白利用率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)處理豆粕的研究成為熱點(diǎn)。經(jīng)研究表明，微生物發(fā)酵豆粕不但可以有效地去除豆粕中的植物凝集素、脲酶、蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子，而且能夠使抗原蛋白的含量明顯降低，同時(shí)增加了游離氨基酸、活性大豆肽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，提高了豆粕的應(yīng)用價(jià)值的同時(shí)使飼料具有較好的動(dòng)物適口性。
微生物發(fā)酵豆粕是國(guó)內(nèi)近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，利用微生物發(fā)酵技術(shù)處理豆粕使其含有高活性大豆肽的一種新型的植物蛋白源飼料，其早在歐洲形成產(chǎn)業(yè)化，近年來(lái)從臺(tái)灣省傳到大陸后逐漸興起。發(fā)酵豆粕主要以豆粕(≥95%)為原料，以麩皮、玉米皮等為輔助原料，使用微生物菌種進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，再經(jīng)干燥等工藝制成的蛋白質(zhì)飼料產(chǎn)品，又名生物肽、生物豆粕、大豆肽、生物活性小肽等。Hong等研究表明，通過(guò)微生物發(fā)酵，豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子被有效降解，小分子蛋白的比例提高。與傳統(tǒng)豆粕相比，經(jīng)微生物發(fā)酵后的豆粕不僅使抗?fàn)I養(yǎng)成分降解，并且富含活性大豆肽和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更利于動(dòng)物吸收利用，減少能量消耗，具有更大的應(yīng)用價(jià)值。
2 微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的特點(diǎn)
研究顯示，通過(guò)枯草芽孢桿菌、酵母菌等益生菌發(fā)酵處理豆粕后，可以使豆粕中的各種抗?fàn)I養(yǎng)因子有效地降低或去除，同時(shí)可以將其中的大分子蛋白質(zhì)有序降解為多肽、小肽及游離氨基酸，并且富含蛋白酶、有機(jī)酸以及消化酶、益生菌和未知生長(zhǎng)因子等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。微生物發(fā)酵豆粕具有較多的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，通過(guò)微生物發(fā)酵使豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子降解，無(wú)刺激作用、無(wú)抗原作用，無(wú)藥物殘留，因而利用發(fā)酵豆粕可以更有效地優(yōu)化動(dòng)物蛋白質(zhì)日糧，使日糧更安全、更多營(yíng)養(yǎng)，更適合作為動(dòng)物的植物性蛋白源飼料。
2.1 改善營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)認(rèn)為，在動(dòng)物消化道內(nèi)的蛋白酶和肽酶作用下，蛋白質(zhì)只有降解為游離氨基酸才可以被動(dòng)物吸收利用。但是，有研究表明，動(dòng)物飼喂低蛋白質(zhì)氨基酸平衡日糧或理想氨基酸模式配制的日糧時(shí)，動(dòng)物并不能達(dá)到預(yù)期的最佳生產(chǎn)性能。因此，學(xué)術(shù)界提出了動(dòng)物可以吸收、利用蛋白質(zhì)本身或肽的觀點(diǎn)。試驗(yàn)證明，循環(huán)中的小肽能直接參與組織蛋白質(zhì)的合成，并且小肽轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)速度快、耗能低及不易飽和等?；钚源蠖闺牟粌H作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可以作為機(jī)體生理活性調(diào)節(jié)物，活性大豆肽也可以直接被組織蛋白質(zhì)合成利用，參與組織蛋白質(zhì)的合成與調(diào)節(jié)。也有研究認(rèn)為，大豆蛋白中草酸、植酸、纖維、單寧及其他多酚等物質(zhì)顯著抑制了動(dòng)物機(jī)體對(duì)鐵、鈣、鋅等金屬離子的利用，而小分子的肽可以通過(guò)與這些金屬離子形成螯合物后在小腸中進(jìn)行主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，吸收速率更快。豆粕經(jīng)微生物發(fā)酵，不僅使可利用蛋白含量提高，而且富含活性大豆肽、消化酶、有機(jī)酸、小肽、維生素、氨基酸等，具有重要的營(yíng)養(yǎng)功能。由于大豆多肽吸收率高，富含活性大豆肽的發(fā)酵豆粕可作為斷奶仔豬、蝦蟹、幼禽及高檔經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的蛋白質(zhì)來(lái)源。
2.2 有效去除抗?fàn)I養(yǎng)因子，促進(jìn)腸道的消化機(jī)能
研究表明，腸道既是消化器官，也是免疫器官，消化不良會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體的抗病能力下降、食欲不振、采食量不足、胃腸道功能紊亂，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收率下降，直接影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。豆粕中含有的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，嚴(yán)重阻礙了動(dòng)物機(jī)體對(duì)豆粕中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、利用，如抗原蛋白具有抗原性和致敏性，刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體，從而出現(xiàn)腸道過(guò)敏反應(yīng)，這是引起動(dòng)物腹瀉的主要原因;此外，不良寡糖在動(dòng)物小腸內(nèi)不能水解，進(jìn)入消化道后被微生物利用，發(fā)酵產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致動(dòng)物胃腸脹氣和腹痛;此外，所含有的植酸可以與金屬離子形成穩(wěn)定的植酸鹽，與蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉結(jié)合后降低蛋白酶及脂肪酶的活性，從而導(dǎo)致飼養(yǎng)動(dòng)物消化不良。通過(guò)微生物發(fā)酵處理豆粕，可以將豆粕中的抗原降解，如胰蛋白酶抑制因子、大豆凝血素、植酸等，更有利于動(dòng)物腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。有研究顯示，使用產(chǎn)蛋白酶菌發(fā)酵豆粕，可以完全消除豆粕胰蛋白酶抑制因子。另一方面，微生物發(fā)酵豆粕中的活性肽對(duì)腸道內(nèi)益生菌群的生長(zhǎng)與繁殖以及體內(nèi)菌體蛋白的合成有促進(jìn)作用，可以提高動(dòng)物腸道微生物的消化能力，而且發(fā)酵豆粕中還含有多種生物活性因子，這些活性因子有利于動(dòng)物腸道菌群的平衡，這對(duì)動(dòng)物機(jī)體的腸道消化機(jī)能及其健康有重要作用。
2.3 替代部分抗生素
左玉幫研究結(jié)果表明，豆粕中含有大豆異黃酮(Soybean Isoflavones, ISO)，它是重要的生理活性物質(zhì)，有較強(qiáng)的抗菌活性。楊國(guó)峰等研究發(fā)現(xiàn)，豆粕發(fā)酵后異黃酮的抗氧化、抗菌能力明顯增強(qiáng)。此外，發(fā)酵豆粕中活性大豆肽抗菌和抗病毒雙重活性，可以減少藥物的使用，改善動(dòng)物腸道健康。有研究發(fā)現(xiàn)，一些糖肽、脂肽和環(huán)狀肽具有抗生素和抗病毒作用，可以作為健康促進(jìn)劑代替抗生素的使用。此外，微生物發(fā)酵豆粕中富含有益的菌體蛋白，如乳酸鏈球菌肽，由乳酸菌產(chǎn)生的短肽，可以在胃內(nèi)低pH值環(huán)境中穩(wěn)定存在，具有抑制腐敗菌活性的能力，也可以抑制梭狀芽孢桿菌等菌屬芽孢的形成。
2.4 改善飼料風(fēng)味，提高適口性
由于不同氨基酸序列的肽能夠改變酸、咸、甜、苦這四種味覺(jué)，所以微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)生的活性大豆肽可以改善飼料的風(fēng)味，并且發(fā)酵后的豆粕具有發(fā)酵的醇香味，減少豆粕本身的異味，從而提高飼料適口性。當(dāng)微生物發(fā)酵豆粕后，在微生物酶的作用下，能對(duì)豆粕中的苦味肽基團(tuán)進(jìn)行部分的修飾和重組，使小肽和小肽之間，小肽和氨基酸之間發(fā)生重排或是移位，從而獲得無(wú)苦味或無(wú)異味的發(fā)酵產(chǎn)品。有研究發(fā)現(xiàn)，大豆蛋白酶解物中存在多種改善風(fēng)味的肽，如鳥(niǎo)氨酸-B-丙氨酸是一種強(qiáng)烈的苦味肽，天冬酰苯丙氨酸甲酯是一種強(qiáng)烈的甜味劑，此外，Val-Glu、Gly-Leu 和Pro-Glu 等也是一類(lèi)風(fēng)味增強(qiáng)肽?？梢岳秒脑鰪?qiáng)風(fēng)味，飼料中含有活性肽可以提高適口性和誘食性。
2.5 原料綠色、來(lái)源豐富，降低成本
與魚(yú)粉、蛋白粉、肉骨粉等動(dòng)物源性蛋白質(zhì)飼料相比，植物性蛋白源飼料來(lái)源豐富、綠色，在加工過(guò)程中具有營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品應(yīng)用安全、無(wú)化學(xué)殘留。發(fā)酵豆粕中可利用蛋白能夠滿(mǎn)足動(dòng)物機(jī)體對(duì)蛋白能源的需求，減少了對(duì)高價(jià)魚(yú)粉的使用，從而節(jié)約了成本。由于豆粕易得且廉價(jià)，降低了原料成本，因發(fā)酵過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)害，也減少了其他費(fèi)用，所以使用微生物發(fā)酵豆粕降低了養(yǎng)殖戶(hù)的成本。另外，因微生物發(fā)酵豆粕含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以降低酶制劑、酸化劑及治療藥物的用量，如微生物發(fā)酵豆粕含有益生菌，在養(yǎng)殖過(guò)程中無(wú)需使用微生態(tài)制劑。所以，微生物發(fā)酵豆粕這種植物性蛋白源飼料對(duì)養(yǎng)殖業(yè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
3 微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的生產(chǎn)工藝
微生物發(fā)酵菌種的選擇及固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的影響，為了提高發(fā)酵豆粕的品質(zhì)，對(duì)微生物發(fā)酵豆粕的菌種和工藝進(jìn)行研究必不可少。
3.1 發(fā)酵菌種的選擇
目前，乳酸菌、酵母菌、米曲霉、芽孢桿菌是發(fā)酵豆粕主要使用的幾種菌種。通常在發(fā)酵過(guò)程中幾種菌的接種量有所差異，一般情況為：酵母菌5%~10%，細(xì)菌1%~5%，霉菌7%~15%。實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過(guò)單菌或者混菌種來(lái)開(kāi)發(fā)出不同功能性的高活性大豆肽飼料。劉海燕研究證明，乳酸菌發(fā)酵豆粕能顯著增加游離氨基酸含量，豆粕中的總糖含量經(jīng)過(guò)發(fā)酵后會(huì)減少，還原糖含量增加。季偉等使用可以產(chǎn)Nisin(乳酸鏈球菌素)的乳酸鏈球菌進(jìn)行豆粕發(fā)酵，發(fā)酵后所含的生物量達(dá)到1.03 g/kg，Nisin 效價(jià)達(dá)到997 IU/g，對(duì)飼料的細(xì)菌具有抑制作用。馬文強(qiáng)等利用枯草芽孢桿菌、酵母和乳酸菌混合發(fā)酵豆粕，并且對(duì)發(fā)酵前后的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，發(fā)酵后粗蛋白和粗脂肪含量分別提高了13.48% 和18.18%，氨基酸提高了11.49%，磷的含量在發(fā)酵后也提高了55.56%。周伏忠等利用乳酸桿菌、芽孢桿菌和曲霉菌多菌種混合發(fā)酵豆粕，結(jié)果顯示，發(fā)酵后豆粕中的大分子蛋白降解為易吸收的大豆肽，而且發(fā)酵豆粕中含有大量活性益生菌。何勇錦等采用枯草芽孢桿菌KJ 發(fā)酵豆粕，發(fā)酵48 h后，豆粕粉蛋白中小分子肽含量達(dá)58.86%，與未發(fā)酵豆粕相比提高了37.99%。在發(fā)酵豆粕的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，使用單一菌種或多菌種混合發(fā)酵得到的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)和質(zhì)量有所差異。
3.2 生產(chǎn)工藝
在發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，工藝條件嚴(yán)重影響著微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的質(zhì)量，因此，需要對(duì)原料的狀態(tài)，如含水量、底物組成、pH值等，以及發(fā)酵條件，如發(fā)酵時(shí)間、溫度、菌種的組成和接種量、通氣量等進(jìn)行選擇和優(yōu)化。在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵用菌種的接種量通常為10%，發(fā)酵溫度與菌種的生長(zhǎng)溫度相關(guān)，一般在25~30 ℃間，最適pH值為7，發(fā)酵時(shí)間控制在2~5 d較佳，由于濕度較低會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)和效率低，而濕度過(guò)高易滋生其他雜菌從而產(chǎn)生霉變，所以濕度一般控制在50%~95%。發(fā)酵豆粕的味道、色澤及活性大豆肽及營(yíng)養(yǎng)成分的含量等品質(zhì)會(huì)因發(fā)酵工藝的影響有所區(qū)別。處理豆粕的方法有很多，包括物理方法(熱失活方法、水浸泡方法、機(jī)械加工方法)、化學(xué)方法以及生物處理方法(作物育種方法、酶制劑處理方法、微生物處理方法)，以上方法各有利弊。目前，我國(guó)生物降解豆粕的生產(chǎn)工藝主要有兩種：酶解法和微生物發(fā)酵法，其中液態(tài)發(fā)酵技術(shù)和固態(tài)發(fā)酵技術(shù)是主要的微生物發(fā)酵豆粕的技術(shù)方法。
由于液體發(fā)酵的設(shè)備造價(jià)高、發(fā)酵過(guò)程中的廢液排放易造成環(huán)境污染、處理成本高等缺點(diǎn)而不易被采用，綜合考慮環(huán)保和經(jīng)濟(jì)方面，目前發(fā)酵豆粕多采用固體發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵底物與種子液按比例均勻混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行固體發(fā)酵，再經(jīng)過(guò)干燥等工藝制成發(fā)酵豆粕成品。
4 微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料的應(yīng)用
研究表明，幼畜體內(nèi)的消化酶系統(tǒng)發(fā)育尚不完全，對(duì)植物蛋白質(zhì)的消化吸收能力較薄弱，而在發(fā)酵豆粕中大豆肽抗原性較低并且富含易消化吸收的小肽，還具有過(guò)敏性低、能促進(jìn)脂肪及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收等特性，能直接被動(dòng)物吸收，因而使幼畜發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)的概率大大降低，有利于提高畜禽的生產(chǎn)性能和畜禽產(chǎn)品品質(zhì)。所以，微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料在畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用研究越來(lái)越廣泛。
4.1 在畜類(lèi)養(yǎng)殖上的應(yīng)用
目前，微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料主要應(yīng)用于斷奶仔豬。單達(dá)聰?shù)妊芯勘砻鳎冒l(fā)酵豆粕替代普通豆粕飼喂斷奶仔豬，血清白蛋白和白球比分別提高18.73%和11.11%，日增重提高14.5%，料重比降低9.5%，腹瀉率降低29.1%，死淘率降低50%。徐述亮等研究表明，飼喂發(fā)酵豆粕可顯著提高22~35日齡仔豬的平均日增重，極顯著降低料重比，降低腹瀉率。Min等按2.5%、5.0%和7.5%的比例在斷奶仔豬的日糧中添加發(fā)酵豆粕，研究不同比例的發(fā)酵豆粕對(duì)斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響，結(jié)果顯示，隨著發(fā)酵豆粕用量的增加，仔豬全期平均日增重和平均日采食量也隨之顯著提高，并發(fā)現(xiàn)飼喂發(fā)酵豆粕可以提高干物質(zhì)及氮的表觀全腸道消化率。Kim等以20%、40%和60%的比例用發(fā)酵豆粕等量替代豆粕飼喂斷奶仔豬，結(jié)果與Min 等研究結(jié)果相類(lèi)似。Yang等研究了米曲霉發(fā)酵豆粕及米曲霉和枯草芽孢桿菌混合發(fā)酵豆粕對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明，飼喂兩種發(fā)酵豆粕均顯著提高斷奶仔豬的平均日增重，并發(fā)現(xiàn)飼喂米曲霉和枯草芽孢桿菌混合發(fā)酵豆粕可以顯著提高干物質(zhì)、粗蛋白總能和鈣的全腸道表觀消化率。劉海燕等使用發(fā)酵豆粕代替仔豬日糧中一半的豆粕和全部的豆粕，試驗(yàn)結(jié)果證明，發(fā)酵豆粕不僅能降低仔豬的腹瀉率、提高仔豬的生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率，而且可以改善仔豬的血液生化指標(biāo)以及抗氧化指標(biāo)。由此可見(jiàn)，用適當(dāng)比例發(fā)酵豆粕飼喂斷奶仔豬，可以改善仔豬的腸道健康，提高仔豬的生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。
4.2 在禽類(lèi)養(yǎng)殖上的應(yīng)用
由于肉雞的消化道短、生長(zhǎng)周期短，所以對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)水平要求較高，豆粕是養(yǎng)雞生產(chǎn)中使用的主要植物蛋白飼料原料，但是豆粕中存在抗?fàn)I養(yǎng)因子嚴(yán)重影響了肉雞對(duì)豆粕中的蛋白質(zhì)的吸收和利用。而經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后的豆粕，富含游離氨基酸、小分子蛋白、肽類(lèi)、益生菌和未知生長(zhǎng)因子等易于吸收的有益物質(zhì)，促進(jìn)肉雞健康和生長(zhǎng)。王龍昌等使用發(fā)酵豆粕飼喂肉雞，試驗(yàn)結(jié)果證明，添加3%的發(fā)酵豆粕后料重比明顯降低，肉雞平均增重有所提高，糞便中的粗蛋白含量明顯降低。發(fā)酵豆粕起到了替代部分魚(yú)粉、提高經(jīng)濟(jì)效益的效果。Feng等研究表明，以發(fā)酵豆粕替代日糧中的全部豆粕時(shí)，顯著提高肉雞平均日增重和平均日采食量，提高前期飼料轉(zhuǎn)化效率，飼喂發(fā)酵豆粕可以降低血清尿素氮水平，提高血清免疫球蛋白M(Immunoglobulin M，IgM)和免疫球蛋白A(Immunoglobulin A，IgA)的水平。張紅芬等在肉仔雞日糧中添加大豆發(fā)酵肽粉，研究顯示，大豆發(fā)酵肽粉有提高肉仔雞日增重和飼料轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì)，并且能改善肉雞的肉品質(zhì)?？孪檐姷妊芯匡@示，肉雞日糧中添加10%的發(fā)酵豆粕不但可以提高肉雞的生產(chǎn)性能，而且可以增強(qiáng)肉雞的免疫力。
4.3 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用
與畜禽相比，水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)水平及蛋白質(zhì)飼料原料品質(zhì)要求均較高，所使用配合飼料的蛋白質(zhì)水平一般在30%~50%，所以其配合飼料中必須使用魚(yú)粉。飼喂豆粕可能會(huì)造成水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)抑制和生理異常，研究表明，發(fā)酵可以消除豆粕的這些不良影響，發(fā)酵豆粕可以替代部分魚(yú)粉。趙麗梅等研究發(fā)現(xiàn)，用發(fā)酵豆粕代替25%的魚(yú)粉用量對(duì)金鯧魚(yú)的生產(chǎn)性能沒(méi)有不良影響。程成榮等研究，40%以下的魚(yú)粉用發(fā)酵豆粕代替飼喂雜交羅非魚(yú)，不影響雜交羅非魚(yú)特定生長(zhǎng)率、增重率、飼料效率以及蛋白質(zhì)效率。Kim 等用米曲霉發(fā)酵豆粕替代日糧中50%的豆粕飼喂鸚鵡魚(yú)幼魚(yú)，對(duì)鸚鵡魚(yú)幼魚(yú)生長(zhǎng)性能和血液指標(biāo)無(wú)顯著影響，但是顯著提高了肝臟超氧化物歧化酶的活性。
5 前景與展望
由于我國(guó)飼料工業(yè)的發(fā)展，動(dòng)物性蛋白源飼料特別是魚(yú)粉，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供不應(yīng)求，對(duì)植物性蛋白原料需求不斷增加，豆粕因營(yíng)養(yǎng)豐富、廉價(jià)易得成為目前使用最多、研究較為廣泛的植物性蛋白質(zhì)飼料原料。
但是，豆粕中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，阻礙動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和代謝，嚴(yán)重影響了豆粕在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用價(jià)值。目前，一般認(rèn)為豆粕在斷奶仔豬配合飼料中的添加比例不宜超過(guò)10%，最大添加量為15%，仔豬飼料蛋白質(zhì)需求不足，被迫使用昂貴的蛋白原料，導(dǎo)致飼料配方成本和飼養(yǎng)成本增加，養(yǎng)殖戶(hù)、養(yǎng)殖企業(yè)的養(yǎng)殖積極性下降。因此，利用含有活性大豆肽的微生物發(fā)酵豆粕作為功能性蛋白質(zhì)飼料而受到廣泛關(guān)注。以豆粕為原料進(jìn)行深加工和綜合利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，而開(kāi)發(fā)出價(jià)廉優(yōu)質(zhì)的蛋白源對(duì)飼料工業(yè)、畜牧業(yè)具有重要意義。
然而，由于我國(guó)在這方面的研究起步晚，國(guó)內(nèi)仍處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的初期。目前，致力于開(kāi)發(fā)研制發(fā)酵豆粕的企業(yè)仍處于少數(shù)，由于生產(chǎn)工藝的差異，產(chǎn)品的品質(zhì)也參差不齊。所以，目前微生物發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料仍存在一些問(wèn)題，如：國(guó)家沒(méi)有出臺(tái)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的發(fā)酵豆粕質(zhì)量不一;發(fā)酵工藝對(duì)發(fā)酵豆粕中活性肽含量的影響;目前生產(chǎn)發(fā)酵豆粕的企業(yè)小而少，生產(chǎn)規(guī)模小，為了節(jié)約成本利用低質(zhì)的原料生產(chǎn)，導(dǎo)致質(zhì)量參差不齊;發(fā)酵豆粕產(chǎn)活性大豆肽飼料在配合動(dòng)物日糧時(shí)對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)素的影響還是未知。如果這些問(wèn)題被解決，含有高活性大豆肽的微生物發(fā)酵豆粕作為高新技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)飼料蛋白質(zhì)資源，將具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景，也將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
