静电线张开磊;来常海;蔡希梅
【摘 要】大豆皮是现代制油工艺中的副产品,含有丰富的纤维素、半纤维素、果胶及无机盐,可作为粗饲料或精饲料添加到动物饲粮中.但由于大豆皮中含有大量的脲酶、胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子,在畜禽利用上受到了一定的限制.文章对大豆皮的营养价值、在动物饲粮中应用及发酵大豆皮技术可行性等问题进行了综述. 【期刊名称】《饲料博览》
【年(卷),期】2016(000)007
【总页数】3页(P46-48)
【关键词】大豆皮;应用;发酵;菌种
【作 者】张开磊;来常海;蔡希梅
【作者单位】莒县畜牧兽医局,山东莒县276800;莒县畜牧兽医局,山东莒县276800;莒县畜牧兽医局,山东莒县276800
【正文语种】中 文
【中图分类】S816.44;S816.6
随着我国人口的增长、生活水平的提高和工业的发展，对物质原料的需求量稳步增加。近20年来，我国畜牧业飞速发展，饲料总产量已由2008年1.37亿t增加到2015年的1.95亿t，增加了42.33%［1］。膳食结构和动物性食品消费量均发生显著变化，同时，饲料资源的耗费量也逐年增加。但由于人多地少，饲料资源不足始终是制约我国畜牧业发展的主要因素。因此，开发非常规饲料，是降低畜禽饲养成本、提高经济效益的一条重要途径。
非常规饲料资源主要是农作物秸秆、食品厂排出的废渣、废液及畜禽粪便，经过加工处理后，可补充家畜所需要的蛋白质、矿物质、微量元素等。同时，用这些非常规饲料代替部分常规饲料，还可降低饲料成本，获得可观的经济价值，减少畜牧业对粮食的依赖，实现我国饲料资源的可持续发展。
应用系统运维
大豆皮是大豆制油工艺的副产品，其作为一种新的非常规饲料资源，因其高纤维、高能量的特性受到广泛关注。
1.1 大豆皮的结构特点安全刀具
大豆皮占整个大豆体积的10%，占整个大豆重量的8%。大豆皮主要是大豆外层包被的物质，颜为米黄或浅黄，由油脂加工热法脱皮或压碎两种加工方法所得［2］。经过试验测定大豆皮的主要成分是细胞壁和植物纤维，粗纤维含量为36.37%，粗蛋白质10.67%，真蛋白为7.5%，中性洗涤纤维为70.82%，酸性洗涤纤维为48.92，木质素含量＜2%。
1.2 限制大豆皮利用的因素
大豆皮虽然高能量、高纤维，但其中存在大量的抗营养因子，阻碍了机体对营养物质的消化吸收，且对动物健康及生产性能产生不良影响。大豆皮中的抗营养因子主要有脲酶、胰蛋白酶抑制剂、大豆凝集素等［3］。脲酶会分解含氮化合物，引起动物氨中毒；胰蛋白酶抑制剂会增加胰腺的合成与分泌，降低胰蛋白酶活性，胰腺增生、肿大，抑制动物生长；
大豆凝集素会使肠壁损伤，引起免疫反应。这些抗营养因子对热都有一定的敏感性，并且当脲酶完全钝化时，其中有害的胰蛋白酶抑制剂、大豆凝集素等也被破坏。鉴于这几种有害物质的检测方法比较复杂，而脲酶的专一性较强，测定活性的方法简便，所以常用脲酶活性测定作为大豆可利用指标。因此，降解或降低营养因子的活性是解决大豆皮利用的首要问题。同时，大豆皮中含有大量非淀粉多糖（NSP），主要存在于细胞壁中，是构成细胞壁的主要成分，非反刍动物难以消化利用，极大限制了大豆皮的利用。
限制大豆皮利用的因素主要是高含量的纤维素、半纤维素和多种抗营养因子。因此如果能够改善细胞壁成分的消化性，如破坏纤维组织结构、降低纤维含量及去除妨碍消化的抗营养因子，便可大幅度提高大豆皮作为饲料的可利用性。目前，处理大豆皮抗营养因子的方法仅限于传统的物理法和化学法。在微生物发酵方面，对于去皮豆粕发酵研究较深入，而对于微生物发酵大豆皮没有进行系统化的研究，大豆皮迄今品质改良也没有满意的方法。如周旭采用3种益生菌发酵大豆皮，虽然在一定程度上提高了粗蛋白质（CP）含量，但却无法有效的降解大豆皮中粗纤维（CF），且没有对发酵的工艺进行优化，发酵产品适口性差难以被畜禽所接受，因此商品化利用受到一定的限制［4］。
3.1 固态发酵大豆皮的优势
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大豆皮中粗纤维含量高达38%，其纤维结构与秸秆等其他植物存在很大差异，且含有大量的抗营养因子（脲酶）。因此发酵大豆皮瓶颈的关键在于降低其纤维素含量，降解大豆皮中有毒有害物质，增加发酵饲料的营养物质含量、提高动物适口性与营养利用率。Ozkan等研究表明，降解纤维素的菌种主要为真菌和部分细菌、放线菌。因此，为了发酵菌种的生长繁殖，发酵大豆皮应采用固态发酵的方式［5］。
3.2 发酵大豆皮菌种的确定
根据大豆皮的结构特点，同时依据菌种之间相互颉颃，相互促进的原则，经过试验表明，选择以下菌种来发酵大豆皮［6］。
3.2.1 草酸青霉
选用的草酸青霉由青岛农业大学优质水禽研究所提供，经过中国科学院微生物研究所鉴定并保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（微生物保藏编号：CGMCC No.2260）。张名爱研究表明，草酸青霉能够产生高活力降解纤维素的纤维素酶和果胶酶［7］。其中纤维素酶能将大豆皮中的纤维素降解为糖，供其他菌种生长所需；果胶酶是一
个多酶复合体系，能够作用于植物饲料（包括大豆皮）细胞壁中胶层，使细胞壁变薄，相邻细胞壁消失，细胞壁排列疏松，破坏细胞壁的结构，使营养物质与消化酶充分接触，提高动物内源酶（如淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶等）的活性；并水解果胶中以α-1，4糖苷键结合的半乳糖醛基，产生还原糖，从而提高机体对饲料中纤维、蛋白质、钙、磷等营养物质的利用率；另外，磷的吸收率增加，可有效降低畜牧场磷的排泄量，减少环境污染，有利于保护生态。
3.2.2 纳豆芽孢杆菌
曲轴设计纳豆芽孢杆菌是从日本传统食品纳豆中发现并分离出来的芽孢杆菌，是枯草芽孢杆菌的一个亚种，被列入农业部公布允许使用的饲料级微生物添加剂［8］。张海涛研究表明，断奶前饲喂纳豆芽孢杆菌可以缩短犊牛的断奶日龄，日增重分别提高26.5%和13.3%，差异显著（P＜0.05）；断奶后饲喂纳豆芽孢杆菌也可提高日增重，此外还可提高饲料采食量、降低料重比、提高胴体率［9］。
纳豆芽孢杆菌是好氧细菌，在一定条件下可以产生芽孢，与常用乳酸菌、酵母菌、肠球菌等相比有以下优点：易储存，储藏过程以孢子形式存在，不消耗饲料的营养成分，可以保
持饲料的质量，在生产加工特别是干燥过程中不易死亡。进入肠道后，在肠道上部迅速复活；产生益生素，芽孢杆菌具有较强的产淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等的活性，同时还具有降解植物性饲料中非淀粉多糖酶，如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等，且发酵之后有清香味，促进动物对营养物质的消化吸收；抑制杂菌生长，芽孢杆菌可以消耗大量的氧，维持肠道厌氧环境，抑制致病菌的生长，维持肠道正常生态平衡；产生免疫反应，纳豆芽孢杆菌的芽孢可刺激产生免疫反应，增强机体的免疫力。
3.2.3 产阮假丝酵母菌
产阮假丝酵母菌是酵母菌的一个亚种，是常用的单细胞蛋白质饲料。产软假丝酵母菌因其含有较高的粗蛋白质及氨基酸（粗蛋白质高达50%）及多种维生素，同时含有多种动物所需的消化酶（酵母细胞裂解后可产生多种酶类，活的酵母细胞也可胞外分泌多种酶类，如：α-淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶等，这些酶类对营养物质的消化利用起着重要作）［10］。酵母菌是畜禽动物的长居微生物之一，也是优势菌。在饲料中添加酵母菌可增加动物肠道中益生菌的数量，改善动物肠道中的微生物环境。酵母菌的细胞壁由特殊的酵母纤维组成，主要是由甘露聚糖和葡萄糖组成。甘露聚糖能增强机体的免疫力。
酵母菌蛋白质含量高、营养丰富、且生产简单，同时，酵母菌能促进家畜食欲、增强消化吸收等作用。因此，酵母菌是一种非常好的单细胞蛋白质饲料。
3.2.4 乳酸菌
乳酸菌是一能从可发酵性碳水化合物中产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的通称。乳酸杆菌有44个种，连同亚种共51个种，是革兰氏阳性、无芽孢、细长、有弯曲的杆菌［11］。乳酸菌能调节发酵饲料的适口性，是常用的发酵菌种。乳酸菌进入肠道后会形成优势菌种，从而抑制病菌的繁殖，并且自身可以产生多种抑菌物质，可以抑制或杀死病原微生物，从而增强机体免疫功能，增加机体抵抗力，最终改善家禽的生长性能和饲养环境。
上述4种菌复合使用，草酸青霉产生高活力的纤维素酶和果胶酶，将大豆皮中的纤维素降解为糖类；产阮假丝酵母菌和纳豆芽孢杆菌利用产生的糖类大量增殖，产生大量的菌体蛋白，使发酵大豆皮中的蛋白质含量提高；同时3种菌生长消耗了氧气，为乳酸菌生长提供条件；纳豆芽孢杆菌生长过程中降解大豆皮中的抗营养因子；乳酸菌生长产生乳酸，酵母菌生长产生酒精，联同纳豆芽孢杆菌一起赋予发酵大豆皮清香的口味；上述4个菌种复合发酵，可使发酵大豆皮粗纤维降低，蛋白质含量升高，抗营养因子被降解。
大豆皮独特的优点决定了其广泛的应用前景。大豆皮纤维含量高，通过酶解等生理生化作用而成为草食动物易消化的饲料，特别适用于肉牛和奶牛饲料。大豆皮价格低，为0.6～0.8元·kg-1，而玉米和小麦麸价格为1.1元·kg-1。大豆皮能量高，不存在淀粉类谷物抑制瘤胃纤维酵解的负反应。通过运用现代发酵技术来发酵大豆皮饲料，不仅使发酵大豆皮的粗蛋白质含量显著提高，粗纤维含量显著降低，脲酶含量为零，同时大幅增加大豆皮的营养物质含量，提高了使用安全性和利用价值，使之更加环保高效，进而拓宽非常规饲料在动物饲粮中的应用，具有广阔的市场开发前景。
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