发酵豆粕在水产动物养殖中的应用进展

暴丽梅，米晓红*，李 亮，王秀坤，张建平，尹劲松

（ 1. 天津现代天骄水产饲料股份有限公司，天津 301800 ； 2. 天津市宝坻区农业发展服务中心，天津 301800 ）

在水产饲料中，豆粕是一种植物蛋白源，用途广泛，具有资源丰富、价格合理、营养成分均衡等特点[1]。但由于豆粕中含有大豆凝集素、胰蛋白酶抑制剂、大豆抗原蛋白、低聚糖、脲酶、植酸等多种抗营养因子，会影响水产动物消化酶活动，损伤消化道结构，破坏肠道微生物环境，影响水产动物的健康生长，也限制了饲料中豆粕替代常规原料的比例[2]。因此，减量或消除豆粕抗营养因子、缓解常规原料资源紧缺、提高豆粕替代比例是现今研究的热点方向。有研究指出，微生物发酵可将大分子物质如多糖、蛋白质、脂肪等降解为小分子物质，如单糖、溶解肽、有机酸等，易被消化吸收，可改善动物对饲料的适口性，提高采食率，进而提高饲料利用效率[3-4]。基于此，本文综述了发酵豆粕在水产饲料中的应用研究进展，以期为发酵豆粕在水产饲料中的合理应用提供参考。

1 发酵豆粕的优势

发酵分为固态发酵和液态发酵。与液态发酵相比，固态发酵操作简单，污染物少，因此饲料工业中的发酵以固态发酵为主[5]。固态发酵是指以固态支持物为培养基底物，提供适宜微生物生长的环境和所需的营养物质，通过微生物的生长繁殖去除豆粕中的抗营养因子，提高发酵过程中的有益物质含量[6]。豆粕经固态发酵处理可提高其营养价值，进而改善动物肠道微生物环境，增强抗病力[7]。郭萌萌等[8]研究发现，与对照组相比，豆粕经有益菌联合发酵，枯草芽孢杆菌∶乳酸菌∶酵母菌体积比为6∶2∶3时，显著增加了粗蛋白质、小肽和有效磷含量，显著降低了中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮的含量，提高了饲料品质。钟国防等[9]研究表明，豆粕经芽孢杆菌有氧发酵后能够替代饵料中20%的鱼粉，大口黑鲈前肠绒毛密度、肠壁厚度显著降低；中肠绒毛密度、宽度以及后肠肠壁厚度显著降低，对改善肠道健康具有促进作用。Yang等[10]研究表明，发酵豆粕等蛋白替代鱼粉能够显著降低大口黑鲈感染嗜水气单胞菌后的死亡率。

2 常用发酵菌种

2.1 乳酸菌

乳酸菌发酵饲料抗菌潜力大，属绿色、环保的新型饲料生产技术。益生菌能够产生有机酸、维生素、多肽等多种营养物质，具有促进肠道健康、提高饲料适口性、促进动物生长以及增强机体免疫力等优势[11-13]，广泛应用于发酵饲料生产。崔艳红等[14]研究表明，乳酸菌可通过竞争肠道附着点，分泌代谢产物以及竞争营养物质等方式调节水产动物肠道菌群结构。宋晓明[15]研究发现，在南美白对虾基础饲料中添加1%的乳酸菌后，南美白对虾的各项生长指标（增重率、特定生长率、蛋白质效率）显著提高了3.62%、5.31%、5.88%。齐富刚等[16]研究表明，饲料中添加乳酸菌能够改善鲤鱼的生长性能。相似结论在斑点叉尾鮰[17]、杂交鳢[18]的相关研究中也得到了证实。

2.2 枯草芽孢杆菌

枯草芽孢杆菌能够合成脂肽类抗菌肽（非核糖体途径合成）和蛋白类抗菌肽（核糖体途径合成）等两类抑菌物质，这些物质通过相应的作用机制可产生蛋白质、多肽以及维生素等多种营养物质，具有无毒副作用、无残留、原生态等特性，能够抑制有害菌生长、提高动物抗病力、促进动物生长发育[19-22]。抗菌蛋白主要包括抗菌肽、细菌素、酶类；脂肽类化合物主要包括表面活性素、伊枯草菌素以及泛革素[23]，这些物质各具有不同功能。陈志谊[24]、Zou等[25]研究表明，抗菌肽具有部分替代抗生素潜力。Hashem等[26]、付云等[27]、程晓莹[28]分别从表面活性素、伊枯草菌素以及泛革素等3个方面证明了脂肽类化合物的抗菌作用。钟国防等[9]研究显示，利用芽孢杆菌有氧发酵豆粕替代20%鱼粉能够促进大口黑鲈幼鱼肠道健康，替代量30%时肠绒毛高度和宽度显著提高。

2.3 酵母菌

酵母菌属于单细胞真核微生物，含有丰富的酶类、维生素和氨基酸等营养物质[29]。酵母菌应用于发酵饲料中，具有增加粗饲料中蛋白含量，降解抗营养成分和大分子物质、抑制有害菌群生长等作用[30-31]。谢鹏等[32]研究发现，马克斯克鲁维酵母发酵豆粕原料72 h后，粗蛋白含量显著升高；热带假丝酵母发酵豆粕48 h 后，豆粕植酸含量去除率达到55.3%。李杰[33]研究发现，使用酿酒酵母菌发酵豆粕，胰蛋白酶抑制因子的去除率≥97%，粗蛋白含量显著高于未发酵豆粕组。

3 发酵豆粕在水产动物养殖中的应用

3.1 鱼类

发酵豆粕在鱼类养殖方面的研究多集中于发酵豆粕替代饲料组成部分，研究对象以大口黑鲈鱼、鲤鱼等为主，其他包括鲫鱼、大黄鱼、团头鲂等。

3.1.1 大口黑鲈

何明等[34]在大口黑鲈饲料中分别以30%的豆粕和发酵豆粕替代鱼粉，结果发现，发酵豆粕组干物质、粗蛋白质、磷和总氨基酸表观消化率等指标具有明显优势。钟国防等[9]研究表明，利用芽孢杆菌有氧发酵豆粕替代20%～30%鱼粉，大口黑鲈幼鱼在增重率方面优势显著。田鑫鑫等[35]在研究发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈生长、饲料效率、表观消化率和消化酶活力的影响的试验中发现，分别用0、10%、15%、20%、25%的发酵豆粕分别替代0、10%、20%、30%、40%鱼粉，其摄食量分别较对照组提高了10.7%、10.4%、11.6%、17.8%。胡俊茹等[36]在发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈生长影响的试验中发现，发酵豆粕能够成功替代50%鱼粉，且大口黑鲈摄食率显著增加。郭伟干等[37]以加州鲈鱼苗为研究对象，验证发酵豆粕对其生长性能的影响。结果发现，在基础饲料中添加适量（5%或7.5%）的发酵豆粕能够提高加州鲈鱼的生长性能，提高饲料利用率。卞宇豪等[38]研究表明，发酵豆粕+肉骨粉混合物能够有效替代饲料中150 g/kg鱼粉，对大口黑鲈生长性能、免疫性能以及肠道健康等方面无不良影响。

3.1.2 鲤鱼

殷海成等[39-40]开展了以发酵豆粕替代鱼粉对黄河鲤生长以及血清抗氧化性能及消化酶活性的影响研究，结果发现，发酵豆粕替代10%～30%的豆粕时，对黄河鲤鱼生长以及增强肠道消化酶活性具有积极作用；以23%发酵豆粕分别替代15%的鱼粉，能够增加前肠淀粉酶活性以及中肠和后肠脂肪酶活性。李云兰等[41]以发酵豆粕分别替代50%和100%豆粕，研究其对鲤鱼生长性能和肠道组织结构的影响。结果发现，发酵豆粕50%或100%替代豆粕时，鲤鱼蛋白质效率提高；替代100%豆粕时，鲤鱼后肠皱襞高度显著升高。杜洪义[42]以鲤鱼为研究对象，分别以0、25%、50%、75%、100%发酵豆粕等量替代饲料中的豆粕。结果发现，以75%和100%替代豆粕时，鲤鱼肠长指数分别较对照组显著提高了7.5%、8.89%；中肠皱襞高度分别较对照组显著提高了6.43%、7.60%；后肠皱襞高度分别较对照组显著提高了15.88%、23.07%，表明发酵豆粕对改善鲤鱼肠道发育具有积极作用。

3.1.3 其他鱼类

祝焱彬等[43]分别以0、2.7%、5.4%、8.1%、10.8%、13.5%的发酵豆粕替代梭鱼饲料中0、20%、40%、60%、80%、100%的鱼粉。结果发现，发酵豆粕替代鱼粉比例≥40%时，梭鱼的生长性能以及血液生化指标得到显著改善。王经远等[44]研究发现，以50%～75%的发酵豆粕替代饲料中复合植物蛋白质源，团头鲂幼鱼增重率、特定生长率、蛋白质效率显著升高，血清总胆固醇含量显著下降，肠道谷胱甘肽过氧化酶活性、过氧化氢酶活性显著升高。结果表明，发酵豆粕对提高团头鲂幼鱼的生长性能、改善肠道健康具有积极作用。何娇娇等[45]研究表明，饲料中添加适量发酵豆粕可以降低鱼类肠道的过敏反应，减轻肠道损伤，并维持肠道结构的完整性。周兴华等[46]研究发现，以15%的发酵豆粕替代饲料中鱼粉对鳗鱼生长没有影响，还能够降低养殖饲料成本约100元/t。彭翔等[47]研究表明，发酵豆粕能够增加黑鲷前肠指状绒毛高度，降低绒毛间隙，增加肠绒毛弯曲度。徐粒潇等[48]以银鲑为研究对象，探究发酵豆粕对其生长性能、免疫性能等影响。结果表明，在不影响银鲑生长性能和血清成分的前提下，发酵豆粕能够成功替代10%鱼粉，且对银鲑肝脏抗氧化能力具有积极的促进作用。唐伟东[49]研究表明，以50%～75%的发酵豆粕替代禾花鱼基础饲料中的豆粕，禾花鱼的增重率、特定生长率以及蛋白质效率均得到显著改善。

3.2 虾、蟹

3.2.1 凡纳滨对虾

目前，发酵豆粕替代研究对象多为凡纳滨对虾。冷向军等[50]研究表明，在同等替代10%的鱼粉蛋白质水平下，发酵豆粕组南美白对虾的增重率（WGR）显著高于豆粕组。李晓梅等[51]研究发现，以28.6%发酵豆粕替代饲料中等量鱼粉，凡纳滨对虾成活率和增重率分别较对照组提高了11.29% 和7.92%，饲料系数降低了19.22%。Van Nguyen等[52]研究报道，发酵豆粕可成功替代凡纳滨对虾饲料中25.4%鱼粉。刘韬等[53]分别以4%、8%、12%、16%发酵豆粕替代凡纳滨对虾饲料中9.7%、19.4%、29.1%、38.8%的鱼粉，结果发现，发酵豆粕最佳用量为8%～12%，超过该范围可引起凡纳滨对虾的过度应激。彭松等[54]试验表明，发酵豆粕替代饲料中6%的鱼粉不会影响凡纳滨对虾生长和饲料利用情况。

3.2.2 其他虾蟹

有研究表明，发酵豆粕使用量为8%时能够显著影响罗氏沼虾的生长性能、抗氧化性能以及免疫功能[55]。Ding等[56]研究发现，以发酵豆粕替代日本沼虾饲料中的25%鱼粉，在生长和免疫指标方面具有良好效果。沈城等[57]以中华绒螯蟹幼蟹为研究对象，探讨发酵豆粕替代部分鱼粉对其生长、体组成以及相关消化酶活性的影响。结果发现，发酵豆粕替代15%鱼粉时可显著改善中华绒螯蟹的生长指标，对体成分无显著影响；当发酵豆粕替代量≥15%时，脂肪酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等活性与对照组相比差异不显著无显著差异（P＞0.05）。许晨远[58]研究表明，发酵豆粕替代鱼粉含量达10%时，中华绒螯蟹的生长性能最佳，证明了发酵豆粕替代适量鱼粉能够促进中华绒螯蟹的生长；且适量替代能够激活中华绒螯蟹蛋白代谢通路，提高蛋白质代谢吸收能力。

4 结论

综上所述，有关发酵豆粕在水产饲料中的应用多集中于替代鱼粉。随着对发酵工艺以及发酵豆粕特性研究不断深入，发酵豆粕替代鱼粉比例、发酵豆粕与其他有益添加剂的协同作用以及不同水产动物发酵豆粕的适宜添加量有待更进一步的研究。