发酵豆粕在仔猪日粮中的应用研究进展

田冬冬，张 颖，刘志强，肖淑华

（湖南九鼎科技（集团）有限公司技术中心，湖南 长沙 410007）

发酵豆粕在仔猪日粮中的应用研究进展

田冬冬，张 颖，刘志强，肖淑华

（湖南九鼎科技（集团）有限公司技术中心，湖南 长沙 410007）

近年来，由于豆粕、鱼粉等蛋白饲料资源日益短缺，价格上涨迅速，研究者开始高度重视新蛋白质资源的开发和利用，同时也关注豆粕中抗营养如何消除提高其利用率等问题。而研究发现，利用微生物发酵处理豆粕可有效地去除抗营养因子，降解大分子蛋白质生成，有利于畜禽吸收的小肽和氨基酸，同时还可生成多种益生菌，同时含特殊的芳香气味和鲜味，适口性好，具有一定诱食作用，是仔猪日粮中动物性蛋白的理想替代品。本文主要介绍发酵豆粕的应用优势及其在断奶仔猪日粮中的应用效果，为断奶仔猪日粮配制时选用发酵豆粕这类优质蛋白原料提供理论依据。

发酵豆粕；抗营养因子；营养价值；仔猪

随着畜牧业和饲料工业的发展，造成豆粕、鱼粉等蛋白饲料资料日益短缺，价格上涨迅速，研究者开始高度重视新蛋白质资源的开发和利用，同时也开始关注豆粕中抗营养如何消除提高其利用率的问题。微生物发酵处理是降低豆粕中抗营养因子含量、提高豆粕在断奶仔猪日粮中应用的方法。微生物法生产发酵豆粕可提高豆粕的营养价值和适口性，降低抗营养因子含量，尤其是抗原蛋白水平，对缓解早期断奶仔猪的应激和腹泻有益。由于发酵豆粕中含有丰富的植物源性蛋白多肽，易被幼龄动物消化吸收，某些小肽具有特殊的生理作用，对断奶仔猪生长发育和健康有利[1]，因此，发酵豆粕可作为早期断奶仔猪日粮配制时供选用的一种优质蛋白原料。

1 豆粕营养价值及限制因素

豆粕粗蛋白含量高，氨基酸组合比较合理是其作为优质的植物性蛋白质饲料而广泛应用到畜禽饲料中的最主要原因，但其含有多种抗营养因子，影响蛋白质的吸收和利用[2]，限制其在仔猪日粮中的使用[3]，尤其是对幼龄动物影响更大，因为幼龄动物消化系统发育尚不完善，自身调节能力有限。近年来，豆粕中抗营养因子的消除以及蛋白质的有效吸收利用一直是人们关注的焦点。

目前，消除豆粕中抗营养因子的方法较多，主要有物理法、化学法、酶水解法、微生物发酵法。豆粕中对热稳定的抗营养因子（大豆抗原、植酸、低聚糖等）很难通过物理方法去除，且成本太高；利用化学法会产生物质残留，对机体产生毒副作用；酶解法会产生苦味和臭味，影响适口性；微生物发酵法可有效去除豆粕中的抗营养因子，同时微生物发酵产生多种有益菌和芳香气味，提高饲料适口性和吸收利用率，是当前的研究热点。

2 发酵豆粕概述

发酵豆粕，就是利用微生物对豆粕进行发酵处理，利用其在生长过程中产生的水解酶，消除豆粕中的抗营养因子，从而提高畜禽消化吸收的一种有效方法。豆粕在发酵过程中会产生蛋白酶、非淀粉多糖酶、植酸酶等，能消除抗营养因子，把大分子蛋白质分解为多肽、寡肽、小肽和氨基酸，提高蛋白质水溶性，利用畜禽消化吸收利用[4]。

2.1 发酵豆粕生产工艺 大豆——脱脂加热——生物技术处理——低温干燥——粉碎——包装——成品。

2.2 发酵豆粕种类及其营养价值 根据发酵豆粕菌种的不同，可将发酵豆粕分为乳酸菌类、酵母菌类、芽孢杆菌类、小型丝状真菌类、混合型发酵豆粕等5类。利用不同菌种生产发酵豆粕，其营养价值各异：利用乳酸菌对豆粕进行发酵时会产生大量乳酸，改善饲料风味，有利于维持畜禽肠道微生物平衡[5]；总糖含量有所降低，但易吸收的还原性糖含量增加[6]；抗胰蛋白酶下降57.1%，粗蛋白含量增加6.4%，脲酶活性下降83.3%[7]。酵母菌可利用碳水化合物将非蛋白氮合成蛋白质，消除胰蛋白酶抑制因子，同时富含B族维生素，具有强化营养、促进生长、抗病等功能。芽孢杆菌可产生一些促进营养成分分解的酶类，如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶和淀粉酶等；消除抗营养因子，抑制肠道有害菌，提高免疫力。小型丝状真菌类可产生各种酶，有效降解大分子蛋白质，提高蛋白质的消化利用率，同时对粗纤维有一定降解能力，提高饲料利用价值。混合型发酵是利用2种及2种以上的菌种混合发酵豆粕，可有机结合各种有益菌特点，充分对豆粕进行发酵，有效降解抗营养因子，提高饲料利用率和免疫力等[8]。

2.3 菌种选择 根据发酵豆粕的实际应用价值选择动物益生菌作为发酵菌种。选择酵母发酵代谢丰富的微生物酶类，改善豆粕的营养价值；选择芽孢杆菌代谢多种消化酶，消除豆粕的抗营养因子和抗原蛋白选择乳酸菌代谢乳酸，抑制肠道有害微生物繁殖，改善饲料风味。

发酵菌种不同代谢产物不同，不同的代谢产物又会导致不同的产品风味。以乳酸菌为主的发酵会具有明显的酸香味，以酿酒酵母和啤酒酵母为主的发酵会有醇香味，以枯草芽孢杆菌为主的发酵会有分解蛋白质产生的硫化氢和脱羧基产生的粪臭素形成的臭味。

2.4 发酵豆粕应用优势

2.4.1 抗营养因子大量降解或消除 许多研究表明豆粕经过发酵处理后，可大大降低抗营养因子含量如胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白等，产生多种小肽和钙、维生素A、维生素B等多种营养物质，对仔猪生长有促进作用。李旋等（2010）[9]用米曲霉、酵母、乳酸菌联合固态发酵豆粕，抗营养因子经发酵得到有效去除，蛋白质的含量和质量均提高。惠明等（2009）[10]用枯草芽孢杆菌和乳酸菌组合发酵豆柏，显著提高了小肽含量，用米曲霉和枯草芽孢杆菌发酵豆粕，游离氨基酸含量显著提高，基本去除了抗原，显著提高了小肽含量。马文强等（2008）[11]通过枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌对豆粕进行发酵，蛋白质、粗脂肪、磷、氨基酸的含量分别比发酵前提高了13.48%、18.18%、55.56%、11.49%，高分子蛋白和中分子蛋白分别降低了75.57%和86.77%，低分子蛋白提高了2.25倍，去除了全部胰蛋白酶抑制因子。邝哲师等（2007）[12]用乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌发酵豆粕，豆粕经微生物发酵后，抗营养因子得到了有效降解，粗蛋白质含量升高到50%以上，蛋白质分子也由大分子量降解为小分子多肽。

2.4.2 营养价值显著改善 豆粕经微生物发酵处理后，对饲料营养成分的影响和破坏小，大大降低了豆粕中蛋白分子量，产生多种小肽，提高豆粕蛋白的溶解度，豆粕中一些多糖分子在发酵过程中得到充分分解，一些胀气因子也在发酵过程中逐步降解，利于仔猪消化吸收，对仔猪生长有促进作用[13]。苏恺等（2014）[14]研究发现，饲喂发酵豆粕可显著改善断奶仔猪前期生长性能和提高蛋白质的表观消化率。

2.4.3 提高诱食性和适口性 猪的采食是一个非常复杂的神经调控行为，涉及到神经生物学、动物行为学、生理学等多学科的知识。豆粕经乳酸菌发酵后，产生了大量乳酸，不仅具有酸香味，还具有一定的诱食性，从而增加仔猪的采食量[15]。同时，在发酵过程中，蛋白质水解会产生可溶性肽类和游离氨基酸，两者都会增加发酵豆粕的适口性，利于仔猪的消化吸收。

2.4.4 改善肠道微生物菌群结构，降低腹泻 豆粕经微生物发酵后可减轻大豆蛋白对肠道的过敏性损伤，使肠道维持良好的结构形态，促进营养物质的消化吸收，调节肠道微生物菌群结构，可降低仔猪腹泻[14]。冯杰等（2007）[16]研究了微生物发酵豆粕对断奶仔猪生长、血液指标及肠道形态的影响，结果表明，用发酵豆粕替代豆粕，料重比显著降低8.39%，腹泻指数降低39.96%。闻爱友等（2009）[17]用发酵豆粕替代25%、50%、100%豆粕，结果表明，试验组仔猪肠道中大肠杆菌数量比对照组均有一定程度的下降，而乳酸杆菌数量则呈现增长的趋势；早期断乳仔猪日粮中使用不同比例的发酵豆粕可一定程度调节肠道微生物菌群结构，减少腹泻，替代豆粕比例达到10%以上时效果较明显。

2.4.5 改善仔猪血液生化指标和免疫功能 研究发现，仔猪日粮中添加发酵豆粕，可提高血液中碱性磷酸酶、总蛋白、白蛋白含量，显著降低血清尿素氮含量，显著提高血清抗氧化能力和免疫功能[14，18]。

3 发酵豆粕在仔猪日粮中的应用

3.1 发酵豆粕对仔猪生产性能的影响 目前，发酵豆粕主要应用于断奶仔猪。在早期断奶仔猪日粮中采用发酵豆粕替代普通豆粕，可提高断奶仔猪生长性能和饲料利用率。刘海燕等（2012）[18]研究发现，在仔猪日粮中用发酵豆粕替代一半豆粕和全部替代豆粕时，可显著提高仔猪的生长性能，日采食量、日增重分别显著提高20.10%和19.41%、24.43%和29.47%，料肉比分别降低3.45%和7.88%，腹泻率极显著降低67.76%和100%。陈如水等（2014）[19]研究了发酵豆粕和植物精油对仔猪生产性能的影响，结果发现，断奶仔猪平均日采食量显著提高6.84%，末重和日增重极显著提高14.81%和19.51%，料肉比显著降低10.71%腹泻率降低50.67%，单位增重成本降低7.67%。徐述亮等（2013）[20]研究表明，仔猪教槽料中添加发酵豆粕对7～21日龄仔猪生产性能无显著影响，可显著提高22～35日龄仔猪的平均日增重，极显著降低料肉比降低腹泻率。单达聪等（2013）[21]研究表明，在断奶仔猪日粮中用发酵豆粕替代普通豆粕，日增重提高14.5%，料比降低9.5%，腹泻率降低29.1%，死淘率降低50%，血清白蛋白和白球比分别提高18.73%和11.11%。

研究发现，随发酵豆粕在仔猪日粮中用量的增加，其生长性能呈现提高趋势。Kim等（2007）[22]在断奶仔猪日粮中用20%、40%、60%比例等量替代豆粕结果发现，随发酵豆粕在日粮中用量的提高，断奶仔猪的生长性能也显著提高，干物质、总能、粗蛋白和磷的全肠道表观消化率也显著提高。Min等（2004）[23]在断奶仔猪日粮中添加2.5%、5%、7.5%的发酵豆粕研究其对断奶仔猪生产性能和营养物质的消化率，结果表明，随发酵豆粕在日粮中用量的提高，仔猪全期平均日采食量、日增重显著提高，同时还发现可提高干物质和氮的全肠道表观消化率。刘春雪等（2006）[24]研究不同梯度发酵豆粕对断奶仔猪生长性能的影响结果表明，随发酵豆粕在断奶仔猪日粮中用量的增加（5%、10%、15%），断奶仔猪日增重显著提高，饲料转化效率改善，腹泻率降低，经济效益提高。章世元等（2008）[25]试验用17.5%发酵豆粕和35%发酵豆粕替代一半和全部豆粕，结果表明，日增重分别比对照组提高13.9%和50.55%，日采食量随发酵豆粕添加量增加有增加的趋势，料肉比分别降低4.21（P＞0.05）和19.47%（P＜0.05），腹泻率显著降低，其中以发酵豆粕完全替代豆粕时，对26～46日龄断奶仔猪的促生长效果最佳。闻爱友等（2009）[17]在断奶仔猪日粮中用发酵豆粕分别替代25%、50%、100%豆粕，结果表明，仔猪的平均日增重、料重比和平均日采食量均随发酵豆粕剂量的增加而逐渐改善，其中以试验Ⅱ、Ⅲ组的仔猪日增重显著增加；试验Ⅱ组和试验Ⅲ组与对照组相比均可极显著降低仔猪的腹泻率，而试验Ⅰ组与对照组相比仔猪的腹泻率有所降低，但差异不显著。

以上研究结果均表明，发酵豆粕应用在仔猪日粮中可提高其生长性能，其原因可能是豆粕经微生物发酵处理后，能够引起断奶仔猪肠道损伤和腹泻的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的含量显著降低，有机酸含量提高，易吸收的小肽含量提高[13]，最终促进了断奶仔猪生长性能的提高。

但也存在相反报道，Cho等（2007）[26]研究表明，在断奶仔猪日粮中添加5%、10%、15%发酵豆粕替代等量豆粕时，仔猪的平均日采食量和日增重并未显著提高，同时干物质表观消化率和氮全肠道表观消化率无显著提高。王园（2014）[27]研究发现，用发酵豆粕替代断奶仔猪日粮中的25%的豆粕显著提高了断奶仔猪的ADG和ADFI，发酵豆粕替代日粮中50%的豆粕对断奶仔猪生长性能无显著影响。杨玉芬等（2014）[28]研究表明，仔猪生长性能的改善并未随发酵豆粕用量的增加而提高，其中5%发酵豆粕取代豆粕可显著提高仔猪日增重，降低料肉比，降低单位增重的饲料成本，显著降低粪便中氮含量、粗灰分和钙含量，10%和15%发酵豆粕在改善生产性能和降低粪便中养分含量方面没有明显优势。不同研究者得出的研究结果并不一致，可能与发酵豆粕的来源、营养价值、替代比例及试验动物的生长阶段不同等因素有关。

3.2 可替代昂贵的动物蛋白原料 发酵豆粕与其他动物性来源的蛋白（如鱼粉、代乳粉等）相比较，价格上有很大优势，可降低配方饲料成本，是动物性蛋白很好的替代品。一些研究报道也证实，在仔猪日粮中用发酵豆粕替代鱼粉或代乳粉，对仔猪生长性能无显著影响。刘敏（2012）[29]用发酵豆粕替代鱼粉，结果表明，仔猪日采食量和日增重分别提高5.11%和2.76%，料比略有升高，腹泻率无明显变化；用发酵豆粕替代鱼粉与高蛋白乳清粉，日采食提高4.01%，日增重降低5.07%，料比略有升高。俞晓辉（2008）[30]试验选用发酵豆粕替代部分鱼粉，研究对断奶仔猪生长性能、腹泻率和肠道主要菌群的影响，结果表明，与对照组相比，发酵豆粕B可显著提高断奶仔猪末重、日增重，料肉比显著降低，采食量差异不大；可明显促进肠道乳酸菌生长，抑制大肠杆菌的生长。吴昌征（2007）[31]用发酵豆粕替代部分鱼粉和全部鱼粉，结果表明，随发酵豆粕替代鱼粉比例的增加，日粮干物质和粗蛋白表观消化率显著提高，发酵豆粕显著提高小肠空肠绒毛高度，有利于营养物质的消化吸收；发酵豆粕替代鱼粉对断奶仔猪日增重、采食量和料肉比差异不显著（日采食量分别提高0.5%和1.72%，日增重降低3.37%和1.87%）。郑云峰等（2006）[32]研究表明，添加8%发酵豆粕，膨化大豆用量从18%降低到13%，进口鱼粉从4%降到1%时，可显著提高断奶仔猪日增重和日采食量，显著降低腹泻率和死淘率，经济效益明显提高。潘木水等（2005）[33]研究了发酵豆粕替代代乳粉对断奶仔猪生长性能的影响，探讨发酵豆粕在断奶仔猪日粮中替代代乳粉的可行性，结果表明在断奶仔猪日粮中使用发酵豆粕替代代乳粉对仔猪生长性能无显著影响，可完全取代代乳粉，在技术上可行。

4 存在问题

目前，我国关于生产发酵豆粕独特菌种的筛选和技术工艺未出台统一标准，产品质量良莠不齐，抗营养素是否降低到仔猪的安全水平，以及在配合日粮时对其他营养素的影响，有待今后进一步深入探讨。未来还需进一步在发酵工艺改进，发酵后干燥工艺的优化及发酵豆粕中小肽组成和含量，研究小肽与发酵豆粕的促生长作用的关系，阐明发酵豆粕促生长作用等方面开展研究。

[1]王恬.小肽营养素对断奶仔猪生产性能及小肠发育的影响[J].畜牧与兽医，2003（6）：4-7.

[2]姜丹，丁洪浩，张晶，等.发酵对豆粕中营养物质和抗营养因子的影响[J].中国兽医学报，2011（4）：579-582.

[3]Muyzer G,de Waal E C,Uit ter l inden A G.Profi l ing of complex microbial populations by denaturing gradient gel elect rophoresis analysis of polymerase chain reaction ampl i fied genes encoding for 16S rRNA[J].Appl ied Environmental Microbiology,1993,59∶695-700.

[4]李德发.大豆抗营养因子[M].北京：中国科学出版社2003.

[5]Refetie S,Sahlst rom S,Brathen E,et al.Lactic acid fermentation el iminates indigestible carbohydrates and antinutritional factors in soybean meal for At lantic salmon(Salmo salar) [J].Aquacul ture,2005,246∶331-345.

[6]魏炳栋，陈群，于秀芳，等.乳酸菌发酵豆粕、菜籽粕和棉籽粕过程中总糖和还原糖含量的研究[J].吉林畜牧兽医，2010，2（31）：47-49.

[7]Gao Y,Wang C,Zhu Q,et al.Optimization of sol id-state fermentation with Lactobacil lus brevis and Aspergil lus oryzae for t rypsin inhibitor degradation in soybean meal[J].Journal of Integrative Agricul ture,2013,12(5)∶869-876.

[8]陈广信，曹赞，高振华.不同发酵豆粕营养价值及应用[J].中国畜牧兽医，2014，41（2）：111-114.

[9]李旋，王君高，刘庆，等.固态发酵豆粕的研究[J].中国酿造，2010，4：70-72.

[10]惠明，孟可，田青，等.复合菌株固态发酵豆粕的研究[J].河南工业大学学报，2009，30（4）：62-63.

[11]马文强，冯杰，刘欣.微生物发酵豆粕营养特性研究[J].中国粮油学报，2008，23（1）：121-124.

[12]邝哲师，叶明强，丘银清，等.豆粕抗营养因子的微生物发酵降解试验[J].中国饲料，2007，22：16-18.

[13]Konstantinov S R,Zhu W Y,Wi l l iams B A,et al. Ef fect of fermentable carbohydrates on faecal bacterial communities as revealed by DDGS analysis of 16S rDNA[J].FEMS Microbiology Ecology,2003,43∶225-235.

[14]苏恺，蔡仁贤，熊罗英，等.发酵豆粕的营养价值及其在断奶仔猪日粮中应用[J].西北农业学报，2014，23（4）：117-123.

[15]卫琳，宋俊梅，黄永锋.固态发酵豆粕在饲料中的研究应用[J].中国畜牧兽医报，2009，1：1-2.

[16]冯杰，刘欣，卢亚萍，等.微生物发酵豆粕对断奶仔猪生长、血液指标及肠道形态的影响[J].动物营养学报，2007，19（1）：40-43.

[17]闻爱友，柳卫国，何邦国，等.发酵豆粕对早期断奶仔猪生长、肠道微生物菌群及腹泻的影响[J].安徽科技学院学报，2009，23（5）：1-6.

[18]刘海燕，邱玉朗，魏炳栋，等.发酵酶解豆粕对仔猪生长性能、日粮营养物质消化率和血液指标的影响[J].吉林农业大学学报，2012，34（6）：655-666.

[19]陈如水，付瑞珍，魏凤仙.发酵豆粕和植物精油对断奶仔猪生产性能的影响[J].现代畜牧兽医，2014，1：18-21.

[20]徐述亮，刘晓东，魏建军，等.不同发酵豆粕在教槽料中使用对仔猪生长性能和肠道形态的影响[J].饲料工业，2013，34（21）：34-39.

[21]单达聪，王四新，季海峰，等.发酵豆粕替代普通豆粕对断奶仔猪饲喂效果的影响[J].饲料工业，2013，34（9）38-40.

[22]Kim Y.G.,J.D.Lohakare,J.H.Yun,et al.Effect of feeding levels of microbial fermented soy protein on the growth per formance,nut rient digestibi lity and intestinal morphology in weaned Piglets[J].Asian-Aust.J.Anim. Sci,2007,3∶399-404.

[23]Min B.J.,J.W.Hong,O.S.Kwon,et al.The effect of feeding processed soy protein on the growth per formance and apparent i leal digestibil ity in weanl ing pigs[J].Asian-Aust.J.Anim.Sci,2004,17∶1271-1276.

[24]刘春雪，李绍章，杨雪海，等.不同梯度发酵豆粕对断奶仔猪生产性能的影响[J].中国饲料，2006，10：14-16.

[25]章世元，周光玉，徐春燕，等.新型发酵豆粕对断乳仔猪生长及生理生化的影响[J].湖北农业学报，2008，47（9）：1061-1064.

[26]Cho J.H.,B.J.Min,Y.J.Chen,et al.Evaluation of FSP(fermented soy protein)to replace soybean meal in weaned pigs∶ growth per formance, blood urea nit rogen and total protein concentrations in serum and nut rient digestibi l ity[J].Asian-Aust.J.Anim.Sci,2007, 20∶1874-1879.

[27]王园.豆粕固态发酵条件及其对断奶仔猪饲用效果的研究[D].北京：中国农业大学博士学位论文，2014.

[28]杨玉芬，许道光，王长康，等.不同含量的发酵豆粕对仔猪生长性能和血液指标的影响[J].江西农业大学学报，2014，36（3）：619-625.

[29]刘敏.发酵豆粕规模化生产工艺研究与初步应用[D].长沙：湖南农业大学农业推广硕士学位论文，2012.

[30]俞晓辉.发酵豆粕对断奶仔猪生长性能和肠道微生物的影响[D].南京：南京农业大学硕士学位论文，2008.

[31]吴昌征.发酵豆粕在断奶仔猪配合饲料中的使用[D].南京：南京农业大学硕士论文，2007.

[32]郑云峰，许云英，张召辉.发酵豆粕“肽多乐”对断奶仔猪生产性能的影响[J].饲料工业，2006，27（17）：15-16.

[33]潘木水，付畅国，周风珍.断奶仔猪日粮中发酵豆粕替代乳清粉的研究[J].广东饲料，2005，14（4）：30-31.

Research progress of application of fermented soybean meal in the diet of piglets

Tian Dongdong,Zhang Ying,Liu Zhiqiang,Xiao Shuhua
（Technology research center of Hunan Jiuding Technology(Group)Co.,LTD,Hunan Changsha 410007）

In recent years,researchers focused on the development and uti l ization of new protein resources due to the decrease of protein feed resources such as soybean meal and f ish meal and the price inf lation of these ingredients.Moreover,they also focused on the el imination of anti-nut ritional factors in soybean meal to improve it’s util ization rate.Studies revealed that microbial fermentation could el iminate the anti-nut ritional factors ef fectively,degrade large molecular proteins to smal l peptides and amino acids which can be absorbed by livestock and could generate mul tiple probiotics.The fermented products,with the characteristics of aromatisch, umami and good palatabi lity,are good animal protein feed replacement.This paper aimed to int roduce the appl ication advantages of fermented soybean meal and the ef fects of fermented soybean meal uti lization in the diet of weaned piglets,and to provide theory basis for the appl ication of fermented soybean meal in formula of weaned piglets.

Fermented soybean meal;Anti-nut ritional factors;Nutritional value;Piglets

S816.5

1672-9692(2015)06-0049-05

2015-04-20

田冬冬（1985-），男，硕士研究生，主要从事仔猪营养研究。