发酵蛋白饲料在动物生产中的应用

张 岩

（黑龙江职业学院，哈尔滨 150080）

蛋白质是畜禽及水产生物生长和生产的主要营养物质。随着现代饲料加工技术的不断进步，动物所需蛋白质来源已经由传统单一的形式变得越来越广泛。根据蛋白来源的不同，可将蛋白饲料分为植物性蛋白饲料和动物性蛋白饲料。植物性蛋白饲料目前主要包括豆（饼）粕、菜籽（饼）粕、棉籽（饼）粕、芝麻（饼）粕、玉米蛋白粉、小麦蛋白粉等；动物性蛋白饲料主要包括鱼粉、血粉、肉骨粉、肉粉、血浆蛋白粉、水解羽毛粉等。近年来，畜禽业和水产养殖业发展迅速，对蛋白质饲料的要求越来越高，需求量也越来越大，为此养殖界和工业界开始寻找和研究新的蛋白饲料资源。研究发现，将动、植物蛋白原料经过微生物发酵后可有效消除或降低饲料原料中抗营养因子，提高原料的营养水平和利用效率，提高动物的生长及生产性能。本文主要对发酵蛋白饲料的营养特性以及在动物生产中的应用进行综述，并指出其应用中需注意的问题。

1 发酵豆粕

1.1 发酵豆粕的营养特性

发酵豆粕又名生物肽、生物豆粕、生物活性小肽、大豆肽。该产品以优质豆粕为主要原料，通过微生物的发酵处理最大限度地消除豆粕中的抗营养因子，有效地降解大分子大豆蛋白，同时生成多种微生物及酶、酸、维生素、乳酸、大豆异黄酮等多种活性因子，具有提高适口性，改善营养物质消化吸收，促进生长、减少腹泻的功效[1]。相较于普通豆粕，发酵豆粕有以下营养特性。

1.1.1 抗营养因子含量降低甚至完全消除

豆粕通过微生物发酵后各种抗原成分、抗营养因子被有效降低或消除，如大豆抗原蛋白、胰蛋白抑制因子、植物凝集素、脲酶、植酸、低聚糖、脂肪氧化酶等会被大量消除[2]。

1.1.2 营养成分得到改善和丰富

豆粕经发酵后，粗蛋白质含量有所上升，可溶性蛋白质、氨基态氮含量分别增加3倍和2倍，可溶性指数从20%上升至65%，同时可溶性固形物的含量也提高，游离氨基酸量增加约15倍，大多数氨基酸含量都有所提高[3]。马文强等对豆粕进行发酵后，粗蛋白质、粗脂肪、磷含量分别比发酵前提高13.48%、18.18%、55.56%[4]。

1.1.3 富含各种消化酶，蛋白吸收率高

发酵豆粕中富含各种消化酶，如蛋白酶、肽酶、淀粉酶等，能补充体内内源酶的不足，将大分子蛋白质被分解成多肽、小肽、小分子蛋白和游离氨基酸，有利于提高动物对饲料中蛋白质的消化吸收，从而提高饲料转化率，降低养殖成本[5]。

1.1.4 适口性好，饲料转化率提高

发酵豆粕具有独特的芳香味和鲜味，有极佳的诱食性，增加动物食欲，适口性较好，从而提高动物的采食量，有效降低饲料消耗。

1.1.5 抗氧化酶活力和抗菌能力显著提高

豆粕中的异黄酮主要以异黄酮糖苷的形式存在，但只有游离的异黄酮苷元才具有生物学功能。豆粕经发酵后能显著提高游离异黄酮苷元的含量（P＜0.05），并且异黄酮的抗氧化活性也显著增强（P＜0.05）[6]。

1.1.6 富含益生菌，有助于维持肠道微生态平衡

发酵豆粕中富含酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌、醋酸菌、放线菌等益生菌，可以改善肠道微生态平衡[6]。

1.2 发酵豆粕在动物生产中的应用

1.2.1 猪

豆粕发酵后能提高仔猪的生长性能，降低腹泻率。王海超在研究发酵豆粕替代普通豆粕对仔猪生长性能的影响时发现，用等量发酵豆粕替代对照组的普通豆粕，试验组日增重显著提高44.52%（P＜0.05）；日采食量提高12.17%（P＜0.05）；料重比显著降低32.70%（P＜0.05）；腹泻率降低85.2%（P＜0.05）[7]。研究显示，日粮中添加发酵豆粕8%大幅降低了仔猪的腹泻率和死淘率[3]。刘欣等研究发现，饲喂发酵豆粕对断奶仔猪消化道应激反应有较好的改善作用，并且饲喂发酵豆粕使仔猪料重比降低5.56%[8]。刘春雪等分别以发酵豆粕5%、10%、15%和20%等氮替代普通豆粕饲喂断奶仔猪，结果发现，随着发酵豆粕用量的增加，断奶仔猪日增重显著提高（P＜0.05），饲料转化率也得到提高[9]。吴先华研究了不同水平发酵豆粕在断奶仔猪日粮中的应用，试验发现，添加发酵豆粕10%时，对仔猪作用效果最佳；日增重显著高于对照组（P＜0.05），料重比显著低于对照组（P＜0.05），腹泻率最低，极显著低于对照组（P＜0.01）；添加发酵豆粕10%、15%组在粗蛋白质消化率极显著高于对照组（P＜0.01）[10]。刘欣等用发酵豆粕部分替代断奶仔猪日粮中的鱼粉和乳清粉，结果发现，仔猪肠系膜淋巴结系数提高2.08%，说明发酵豆粕对仔猪免疫器官的发育有积极的影响，促进了免疫器官良好生长，直接增强机体的细胞免疫功能和体液免疫功能[8]。俞晓辉研究了发酵豆粕替代鱼粉对断奶仔猪生产性能和肠道微生物的影响，结果表明，发酵豆粕具有促进乳酸菌增长、抑制大肠杆菌生长的作用。发酵豆粕在仔猪饲料上具有替代鱼粉的潜能[11]。

1.2.2 家禽

发酵豆粕可以提高肉仔鸡的生长性能和免疫力。祁瑞雪等用发酵豆粕3%、6%、9%替代普通豆粕来研究其对肉鸡生产性能和屠宰性能的影响，试验结果表明，与对照组相比，饲喂发酵豆粕组肉鸡体增重、成活率均显著或极显著提高（P＜0.05或P＜0.01）；添加量6%组料重比最低，与对照组差异极显著（P＜0.01）；半净膛率、全净膛率显著增高（P＜0.05）；3%组腿肌率最高，与对照组差异极显著（P＜0.01）。结果表明，肉鸡配合饲料中用发酵豆粕6%替代普通豆粕最为适宜，可提高肉鸡生长性能，极显著降低料重比（P＜0.01）[12]。Feng等用发酵豆粕完全替代肉仔鸡日粮中的豆粕，发现肉仔鸡生长全期的平均日采食量、日增重、鸡血浆IgM水平均提高，表明发酵豆粕不仅能够促生长，还能够提高肉鸡的免疫水平[13]。研究还发现发酵豆粕能够显著提高肉仔鸡的胸腺指数和法氏囊指数，显著促进血液和脾脏淋巴细胞增殖，提高血清中免疫球蛋白IgG 和IgM的含量（P＜0.05），增强免疫功能[1]。黄艺伟等用发酵豆粕全期替代普通豆粕，研究发酵豆粕对樱桃谷肉鸭生长性能和屠宰性能的影响，结果表明，添加发酵豆粕对樱桃谷肉鸭的半净膛率、全净膛率、屠宰率没有显著影响（P＞0.05），但添加发酵豆粕6%可显著降低樱桃谷肉鸭的料重比（P＜0.05），提高胸肌率，增加经济效益[14]。杨卫兵等在樱桃谷肉鸭基础日粮中添加发酵豆粕2%，结果表明，肉鸭日采食量、日增重提高，胸肌和腿肌的粗蛋白质和粗脂肪含量增加，腿肌pH、胸肌滴水损失、血氨含量降低，表明发酵豆粕对肉鸭的生产性能和肉品质有较好改善作用[15]。

2 发酵棉粕

2.1 发酵棉粕的营养特性

棉籽粕是一种蛋白质含量较高的饲料，粗蛋白质含量为36%～41%，各氨基酸组成较好，但由于棉籽饼粕含有游离棉酚0.12%～0.28%，对畜禽有毒害作用。棉粕经发酵后，棉酚、环丙烯脂肪酸、植酸及植酸盐、非淀粉多糖等抗营养因子就会降低或消除，适口性好。有研究指出，发酵后棉籽粕营养成分更加丰富，不仅粗蛋白质水平提高，必需氨基酸除精氨酸外均增加，赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸分别提高12.73%、22.39%和52.00%。

2.2 发酵棉粕在动物生产中的应用

2.2.1 猪

朱献章等用发酵棉粕在猪的全价饲料中替代50%的豆粕，对仔猪、生长猪和育肥猪进行饲养试验，结果表明，发酵棉粕各试验组与豆粕对照组相比，猪的生长、健康和饲料利用率无显著差异（P＞0.05），而未经发酵的棉粕以等量替代豆粕，猪的生长速度和饲料利用率低于发酵棉粕组和豆粕组[16]。马丽等研究发酵棉粕替代部分豆粕在生长肥育猪前期（30～60 kg）饲养中的应用效果，生长猪日粮中添加发酵棉粕5%、7.5%、10%代替豆粕，在不添加抗生素的情况下，与豆粕+抗生素日粮相比，日增重、日采食量、料重比与对照组相比差异均不显著（P＞0.05），表明棉粕经发酵后适口性改善，可以达到纯豆粕日粮相同的效果。腹泻率则随发酵棉粕添加量的增加而有增加趋势。在生长猪肥育猪前期日粮中添加发酵棉粕5%效果最好[17]。秦金胜等选用“杜×长×大”三元杂交阉公猪进行生长期（65～130 d）和育肥期（131～162 d）两个阶段试验，通过在猪生长育肥期日粮中以不同比例的普通棉粕和发酵棉粕替代豆粕，研究其对猪生长性能的影响及日粮中普通棉粕和发酵棉粕适宜添加量，结果显示，发酵棉粕替代豆粕的比例达到15%时，对猪生长育肥期的生长性能尚无显著不良影响（P＞0.05），可以降低单位增重饲料成本[18]。

2.2.2 家禽

棉粕中棉酚含量高达0.1%～0.4%，在蛋鸡日粮中最多只能添加6%。刘珍等利用微生物发酵棉粕，棉酚含量可降低到＜0.02%（国标为0.04%），研究发现，发酵棉粕代替豆粕饲喂蛋鸡，添加量达9%～12%时，不会影响蛋鸡的生产性能，对蛋鸡健康状况无负面影响，且饲养成本大幅降低，添加发酵棉粕后，蛋鸡日采食量有所增加，说明其适口性有很大改善[19]。吴妍妍等研究了嗜酸乳杆菌发酵棉粕对AA肉仔鸡生长性能、血液理化指标和免疫指标的影响，试验结果表明，棉粕经发酵后，其营养成分和活菌含量得到显著提高（P＜0.05），并且日粮中添加嗜酸乳杆菌6%发酵棉粕能提高肉鸡的生长性能、血液理化指标及免疫性能[20]。闫理东等在黄羽肉鸡日粮中分别添加发酵棉粕3%、6%和9%，研究不同添加量的发酵棉粕对肉仔鸡生产性能和屠宰性能的影响，结果表明，添加发酵棉粕6%组在提高总蛋白、白蛋白、Ca、P、IgA、IgG和IgM、法氏囊指数都要优于3%、9%发酵棉粕组，而9%发酵棉粕组在降低胆固醇含量和提高脾脏指数方面优于3%、6%发酵棉粕组[21]。闫理东等在黄羽肉鸡日粮中分别添加发酵棉粕3%、6%和9%，结果显示，添加发酵棉粕6%组在日增重、采食量、料重比、屠宰率、胸肌率和腿肌率都优于发酵棉粕3%、9%组，发酵棉粕添加量为6%为宜[22]。

3 发酵菜粕

3.1 发酵菜粕的营养特性

硫代葡萄糖苷是菜籽柏中主要的抗营养因子，陆豫等利用白地霉和米曲霉混菌发酵菜籽粕，硫苷降解率达到90%[23]。高冬余等利用植物乳酸菌和枯草芽孢杆菌进行厌氧发酵菜籽粕，硫苷含量从84降到33 μmol·g-1[24]。植酸、单宁和纤维素也是制约菜粕广泛应用的抗营养因子，经发酵后，这些抗营养因子降解率均能＞85%。发酵后的菜籽粕粗蛋白质含量也得到提高。高冬余等研究得出粗蛋白质含量较原料提高4.15%（绝干基础），物料损耗为3.73%[24]。发酵菜籽粕还可产生菜籽肽[25]。发酵后的菜籽柏风味和适口性明显改善，干物质和粗蛋白质的消化利用率增加。发酵菜粕还含有丰富的矿物质元素，其中钙、锌、镁、铁、锰、硒的含量比豆粕要高，磷含量是豆粕的2倍，微量元素硒含量是植物性蛋白原料中含量最高的。

3.2 发酵菜粕在动物生产中的应用

3.2.1 猪

季天荣等用发酵菜籽粕替代断奶仔猪日粮中的发酵豆粕，结果显示，断奶仔猪日增重、日采食量和料重比分别提高4.05%、3.14%和0.54%，但差异均不显著（P＞0.05）[26]。吴明文等用两种微生物发酵菜籽粕替代豆粕饲喂仔猪，试验结果表明，饲喂发酵菜籽粕后仔猪日增重显著提高13.04%和4.35%（P＜0.05），料肉比显著降低13.15%和10.53%（P＜0.05），证明了饲料中添加发酵菜籽粕能代替豆粕[27]。景义峰等以发酵菜粕替代8.50%的豆粕饲喂育肥猪，比较发酵菜粕对育肥猪生产性能的影响，结果发现，试验组育肥猪的日均增重比对照组显著提高15.87%（P＜0.05），料肉比显著降低15.36%（P＜0.05）。说明发酵菜粕替代豆粕，对育肥猪的生产性能没有负面影响，反而提高了饲料转化率，促进了育肥猪的生长，饲料成本相对于豆粕也有大幅降低[28]。在猪日粮中用适量发酵菜粕代替普通豆粕，不仅能提高饲料转化率，促进猪生长，并能降低饲料成本。

3.2.2 家禽

家禽饲料中发酵菜粕的添加比例为10%～15%。Chiang等研究发酵菜籽粕在肉鸡中的养分消化率，结果表明，发酵菜籽粕组的干物质、能量、磷和钙的表观消化率显著高于未发酵组（P＜0.05）；平均日增重极显著增加9.7%（P＜0.01）[29]。李吕木等用不同比例的发酵菜柏替代豆粕饲喂肉鸭，结果发现，发酵菜籽粕替代豆粕能显著提高鸭肉的粗蛋白和肌苷酸含量（P＜0.05），并且游离氨基酸含量和氨基酸总量也提高[30]。陈国营等研究发现，发酵菜粕不仅能改善饲料微生物菌群结构，减少日粮中有害微生物数量，而且能增加粪便中乳酸菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌、酵母菌和肠球菌等有益微生物菌群数量，还能提高蛋品质，蛋壳厚度、哈氏单位蛋黄颜色极显著增加（P＜0.01）；发酵菜粕代替豆粕最佳添加比例为4%～8%[31]。

4 发酵血粉

4.1 发酵血粉的营养特性

血粉是一种高蛋白、高赖氨酸含量的非常规动物性蛋白质饲料原料，蛋白质含量高达80%～95%。血粉中含有丰富的氨基酸，其中赖氨酸的含量高达7%～8%，约为鱼粉的179%；亮氨酸和缬氨酸含量分别为鱼粉的265%和279%。血粉含有丰富的免疫球蛋白，能提高动物抗病能力，减少腹泻等疾病的发生。对血粉进行发酵，能够有效降解血粉中大分子蛋白质，将其分解转化为菌体蛋白，从而提高消化利用率，增加适口性。与原料相比，发酵血粉中维生素、游离氨基酸以及促生长因子总量均增加，营养价值更全面、更平衡。

4.2 发酵血粉在动物生产中的应用

4.2.1 猪

杨远新等用发酵血粉替代基础日粮中的豆粕50%、75%、100%，研究发酵血粉对育肥猪生产性能、氮代谢的影响，结果显示，替代比例75%与100%组的末重与日增重均显著提高（P＜0.05），其中日增重分别提高11.33%和14.34%；替代比例75%组的料重比显著降低（P＜0.05），并且随着替代比例的增加，生产性能提高越明显。发酵血粉替代豆粕饲喂育肥猪后，蛋白质消化率、氮沉积量、氮沉积率都显著提高（P＜0.05）[32]。李春风研究两种不同蛋白含量的发酵血粉在饲料中以等量蛋白替代鱼粉的效果，试验结果表明，两种发酵血粉的日增重、单位增重耗料、经济效益均优于鱼粉对照组，说明发酵血粉可以替代国产鱼粉饲喂肉猪，尤其是发酵血粉粗蛋白质含量45%效果最佳[33]。

4.2.2 家禽

方勇对发酵血粉在蛋鸡料中的应用效果进行研究，结果表明，用发酵血粉替代进口鱼粉，可提高蛋鸡的生产性能，降低饲养成本[34]。鲁云风等以发酵牛血粉替代鱼粉对肉鸡进行饲喂研究，结果表明，试验组比对照组肉鸡平均日增重提高3.08%，饲料利用率提高5.53%，且差异显著（P＜0.05）[35]。林荣桢用发酵血粉替代肉鸭饲料中部分进口鱼粉，增重及饲料转化率均优于对照组；如辅以一定量的羽毛粉则效果更佳，可使肉鸡生产饲料成本下降6%～9%[36]。

5 小 结

饲料经过发酵后可以消除饲料中的抗营养因子，改善其适口性，提高饲料利用效率，提高动物生长性能。微生物发酵的工艺简单，价格低廉，营养性好，消化吸收率高。若能有效利用发酵技术进行饲料生产，将会给动物养殖和畜产品开发提供巨大效益。目前蛋白饲料短缺，开发新型的蛋白饲料成为蛋白饲料研究的新方向。

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