1．1胰蛋白酶抑制劑

    胰蛋白酶抑制劑或胰蛋白酶因子(Antitrypsin)，是大豆以及其他一些植物性飼料中存在的重要抗?fàn)I養(yǎng)因子。胰蛋白酶抑制劑廣泛存在于豆類、谷類、油料作物等植物中，在作物的各部分均有分布。胰蛋白酶抑制劑引起蛋白質(zhì)利用率的下降有以下兩個(gè)方面的原因：①胰蛋白酶抑制劑可和小腸中的胰蛋白酶和糜蛋白酶結(jié)合，生成無活性的復(fù)合物，降低

胰蛋白酶的活性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化率和利用率下降，引起外源性氮的損失；②引起動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)內(nèi)源性消耗。

1．2植物凝集素

    也稱植物性紅細(xì)胞凝集素(Phytohemagglutinnin，PHA)，其主要存在于豆類籽粒及其餅粕中，在豆科植物與固氮菌之間的共生中起重要作用。大多數(shù)植物凝集素在腸道中不被蛋白酶水解，因此可和小腸壁上皮細(xì)胞表面的特定受體(細(xì)胞外被多糖)結(jié)合，從而損壞小腸壁刷狀緣粘膜結(jié)構(gòu)，干擾刷狀緣粘膜分泌多種酶(腸激酶、堿性磷酸酶、麥芽糖酶、淀粉酶、蔗糖酶、谷氨?；碗幕D(zhuǎn)移酶等)，使內(nèi)源蛋白過度分泌，增加粘蛋白和血漿蛋白損失，引起類IgG特定植物凝集素抗體的產(chǎn)生，內(nèi)源存留氮減少或腹瀉，對(duì)腸道消化和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的能力產(chǎn)生嚴(yán)重抑制，使蛋白質(zhì)利用率下降，動(dòng)物生長受阻，甚至停滯。

1．3植酸

  又稱肌醇六磷酸酯，廣泛存在于植物性飼料中，其中以禾本科及豆科籽實(shí)的含量最為豐富。植酸是植物性飼料中有機(jī)磷的主要存在形式，一般而言，以植酸磷形式存在的磷占總磷的1／2～2／3。植酸磷必須經(jīng)過水解才能利用，豬消化道水解植酸磷的能力低，因此利用率低。也有報(bào)道稱植酸可與蛋白質(zhì)堿性殘基相結(jié)合抑制胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)利用率下降。

1．4非淀粉多糖

  非淀粉多糖是谷物飼料中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子，其主要包括纖維素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、果膠酶和甘露聚糖酶。非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用與其粘性及對(duì)消化道生理和微生物區(qū)系組成的影響有關(guān)?？扇苄苑堑矸鄱嗵菚?huì)增加腸內(nèi)容物粘稠性，從而干擾消化酶與養(yǎng)分的充分混合及食糜微粒在腸腔中的流動(dòng)，減慢食糜通過消化道的速度，從而影響氨基酸的吸收。1．5抗原蛋白

  抗原蛋白是飼料中的大分子蛋白質(zhì)或糖蛋白。大多數(shù)豆類及其餅粕飼料中含有抗原蛋白。當(dāng)動(dòng)物采食后會(huì)降低體液反應(yīng)，所以又稱為致敏因子。由于部分蛋白質(zhì)作為完整的大分子蛋白質(zhì)直接吸收，而不是氨基酸或多肽，因此，抗原蛋白可降低飼料蛋白質(zhì)的利用，增加內(nèi)源蛋白質(zhì)的分泌，導(dǎo)致糞氮增加。同時(shí)，由于活化了免疫系統(tǒng)而提高了蛋白質(zhì)的維持需要。

2豆粕在使用中存在的問題

  飼料蛋白源缺乏是困擾我國飼料工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重大問題，特別是飼料中的蛋白原料(豆粕和魚粉)的缺乏。我國自產(chǎn)大豆和魚粉僅占總需求量的30％左右，因此每年需花費(fèi)大量的外匯從國外進(jìn)口大豆和魚粉，在目前水產(chǎn)配合飼料使用率僅10％的情況下，已感到了魚粉來源的緊張。隨著飼料工業(yè)的持續(xù)增長，畜禽及水產(chǎn)飼料蛋白源的供求矛盾將更加突出，未來幾年水產(chǎn)飼料的發(fā)展存在著更加廣泛的空間，水產(chǎn)飼料蛋白源的供需矛盾會(huì)更加突出，這將嚴(yán)重影響飼料工業(yè)今后的發(fā)展。因此，如何高效利用有限資源?如何提高飼料營養(yǎng)水平和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率?如何解決水產(chǎn)飼料的蛋白源?如何提高水產(chǎn)飼料中的植物組分?無疑是擺在飼料工業(yè)面前的重大課題。然而，由于大豆中含有大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子，使得豆粕在飼料中，尤其是高檔飼料，如鰻魚、甲魚、海水魚、乳豬飼料中的應(yīng)用受到嚴(yán)重的限制。雖然在豆粕的加工過程中經(jīng)高溫可以破壞部分熱敏抗?fàn)I養(yǎng)因子，但大部分抗?fàn)I養(yǎng)因子用一般的物理或化學(xué)方法仍很難徹底消除。目前，飼料業(yè)中在使用豆粕過程中主要存在以下問題。

2．1飼料的消化率、轉(zhuǎn)化率較低

    由于抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響，豆粕中的營養(yǎng)不能全部被動(dòng)物消化吸收，在飼料配方設(shè)計(jì)時(shí)，通常的做法是提高粗蛋白水平進(jìn)行彌補(bǔ)。我國是蛋白源相當(dāng)缺乏的國家，每年必須大量地從國外進(jìn)口，而不能充分地利用現(xiàn)有資源，在某種程度上說則是資源的浪費(fèi)。

2．2動(dòng)物體機(jī)能

    長期使用未經(jīng)處理的生豆粕對(duì)動(dòng)物機(jī)體造成不同程度的影響，通常損壞動(dòng)物的消化道如胃粘膜、小腸絨毛和肝臟等器官，導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體免疫力下降，使動(dòng)物容易受各種各樣的病原體侵害，致使獸藥的使用量大大提高，一方面增加養(yǎng)殖成本，另一方面由于藥物的殘留而威脅食品的安全；在水產(chǎn)飼料中如長期使用生豆粕，將嚴(yán)重破壞魚蝦的肝臟和消化道，同時(shí)由于消化吸收不完全，導(dǎo)致養(yǎng)殖水質(zhì)污染，因此養(yǎng)殖后期魚蝦病害增加，死亡率增高，由于消化道和肝臟受損，魚蝦生長速度緩慢，魚蝦養(yǎng)不大，影響水產(chǎn)品的品質(zhì)和售價(jià)，從而影響?zhàn)B殖效益。

    幼齡動(dòng)物由于消化系統(tǒng)還不健全，對(duì)飼料的消化吸收能力較低，不能大量使用生豆粕，只能依靠動(dòng)物性蛋白。否則，將造成養(yǎng)殖成本上升和消化道疾病增加，特別是仔豬下痢，嚴(yán)重影響了仔豬的生長和成活率。

3豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化

    豆粕脫毒就是對(duì)豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行鈍化，方法包括熱處理(蒸煮、膨化等)、化學(xué)處理(酸、堿浸提)和生物化學(xué)處理(酶解和發(fā)酵)。由于豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子多種多樣，熱處理只能破壞熱敏抗?fàn)I養(yǎng)因子，而無法處理非熱敏抗?fàn)I養(yǎng)因子，而且破壞豆粕本身的營養(yǎng)價(jià)值；化學(xué)處理或酶解處理同樣只能解決其中的一部分，要同時(shí)解決幾種抗?fàn)I養(yǎng)因子需要多道程序，成本高且沒有產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。而微生物發(fā)酵處理可以在一個(gè)發(fā)酵過程中同時(shí)處理多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，不僅基本上沒有破壞豆粕原有的營養(yǎng)價(jià)值，而且還能在微生物生長繁殖的過程中產(chǎn)生各種消化酶、維生素和未明生長因子。因此，微生物發(fā)酵是豆粕脫毒的最佳方法。

    另外，發(fā)酵豆粕作為一種生物蛋白，具有非常良好的生態(tài)效應(yīng)和環(huán)保效應(yīng)。目前，飼料業(yè)所采用的原料，除了菌體蛋白之外，幾乎都沒有經(jīng)過微生物降解和處理，這樣一方面將導(dǎo)致飼料中毒性物質(zhì)升高，甚至破壞動(dòng)物的免疫能力，影響動(dòng)物的健康，造成動(dòng)物抗逆性能降低、易感。為了保證動(dòng)物免受病原感染，不得不大量使用抗生素，進(jìn)而引發(fā)病原微生物的抗藥性發(fā)生，使動(dòng)物養(yǎng)殖陷入生病一用藥一藥越多一病越多的惡性循環(huán)中。另一方面，飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)素干擾動(dòng)物對(duì)飼料的消化與吸收，飼料利用率低下，不僅浪費(fèi)資源，更重要的是造成養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染，環(huán)境的污染又反過來影響?zhàn)B殖動(dòng)物的健康，造成當(dāng)今許多養(yǎng)殖動(dòng)物已經(jīng)到了“弱不禁風(fēng)”、而病原微生物“越殺越強(qiáng)”的局面。

4發(fā)酵豆粕的特點(diǎn)

    發(fā)酵豆粕，顧名思義，就是通過微生物的發(fā)酵處理，去除豆粕中的不良抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高豆粕的營養(yǎng)性能和使用價(jià)值，擴(kuò)大豆粕的使用范圍。以豆粕為原料，經(jīng)微生物技術(shù)加工處理后，蛋白質(zhì)得到分解，小部分轉(zhuǎn)化為菌體，大部分則酶解為可溶性蛋白、多肽、寡肽二肽及游離氨基酸等并留在料中。

    以高蛋白酶曲菌、高淀粉酶曲菌、產(chǎn)植酸酶曲菌及5株?duì)I養(yǎng)互補(bǔ)的酵母菌為優(yōu)化組合菌種用于豆粕發(fā)酵，經(jīng)實(shí)踐證明是效果很好的。發(fā)酵過程中，曲菌大量分解基料中的蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)，達(dá)到提高蛋白消化率的工藝目的。同時(shí)又為酵母菌提供可利用的低肽、氨基酸和葡萄糖，使酵母得以大量繁殖，酵母的作用則在于增加產(chǎn)品的生物活性、B族維生素、免疫和未知生長因子，并平衡營養(yǎng)。由于高蛋白豆粕基料的誘導(dǎo)作用，產(chǎn)生和分泌大量的蛋白酶，產(chǎn)品實(shí)際上可作為蛋白酶制劑使用，有利于動(dòng)物對(duì)飼料中蛋白的消化吸收。另外在發(fā)酵過程中還同時(shí)產(chǎn)生β-葡聚糖酶、木聚糖酶、戊聚糖酶、甘露聚糖酶等非淀粉多糖酶，以及植酸酶、角蛋白酶等特殊酶種(簡(jiǎn)稱復(fù)合酶類)，進(jìn)入配合飼料中，可顯著提高飼料的利用率，一舉多得，產(chǎn)品的生物效價(jià)也很高，接近甚至超過了進(jìn)口魚粉。

    因此，發(fā)酵豆粕具有以下優(yōu)點(diǎn)：①微生物發(fā)酵過程中去除了豆粕原料的各種毒素、抗消化因子、抗?fàn)I養(yǎng)因子等不良因子；②豆粕中的蛋白質(zhì)大分子在微生物的作用下被降解為小分子，蛋白質(zhì)分解為可溶性蛋白、多肽、寡肽以及游離氨基酸，有利于動(dòng)物(特別是幼齡動(dòng)物)以及魚蝦對(duì)飼料的消化吸收；③微生物在發(fā)酵過程中可將非蛋白氮、培養(yǎng)基無機(jī)氮(尿素)轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)價(jià)值高的菌體幾個(gè)方面蛋白，改善了豆粕原料中蛋白質(zhì)的氨基酸組成，提高整體蛋白質(zhì)含量，一般含蛋白質(zhì)42％的豆粕經(jīng)過發(fā)酵后可提高到48％以上；④微生物發(fā)酵過程中還產(chǎn)生了大量的維生素、抗生素、未知營養(yǎng)因子等，提高了豆粕的營養(yǎng)價(jià)值，促進(jìn)動(dòng)物和魚蝦的生長；⑤微生物發(fā)酵過程中將豆粕原料中的無效礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化為魚蝦可直接利用(植酸磷)，從而降低飼料配方中總磷含量，降低對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的污染；⑥降低飼料成本，由于豆粕的價(jià)格相對(duì)低廉，由發(fā)酵豆粕原料替代魚粉可相應(yīng)降低飼料的配方成本；⑦發(fā)酵豆粕中富含水溶性維生素，可節(jié)約維生素的添加量；⑧發(fā)酵豆粕中富含各種消化酶，有利于提高動(dòng)物和魚類對(duì)飼料的消化吸收，從而提高飼料轉(zhuǎn)化率，降低養(yǎng)殖成本；⑨提高飼料配方中動(dòng)植物蛋白源的互補(bǔ)性，提高了飼料蛋白質(zhì)質(zhì)量；⑩在水產(chǎn)飼料中使用，氮利用率提高，減少對(duì)養(yǎng)殖水體的污染，減少水質(zhì)凈化劑和抗生素的使用。減少飼料對(duì)養(yǎng)殖水體的污染；⑩飼料中含有大量的有益微生物種群，改善動(dòng)物消化道的微生態(tài)，從而提高動(dòng)物的免疫力，減少腸道病害的發(fā)生，該產(chǎn)品在乳豬飼料中使用，可以大大降低仔豬消化道疾病的發(fā)病率，起到預(yù)防仔豬下痢的效果。

5發(fā)酵豆粕在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用

5．1畜禽養(yǎng)殖

劉欣等研究了微生物發(fā)酵豆粕對(duì)仔豬的生長性能及免疫功能的影響。根據(jù)28日齡斷奶仔豬特殊的消化生理特點(diǎn)，飼喂前試驗(yàn)組和正常對(duì)照組的營養(yǎng)水平相當(dāng)，試驗(yàn)組在斷奶仔豬飼糧中以發(fā)酵豆粕部分替代進(jìn)口魚粉和乳清粉，結(jié)果表明，飼喂微生物發(fā)酵豆粕使仔豬料重比降低5．56％(P<O．05)，血清IgG降低21．43％(P<0．05)，腸系膜淋巴結(jié)系數(shù)提高2．08％(P<0．05)，在刀豆素A的刺激作用下，血液中刺激指數(shù)(sI)下降了63．73％(P<0．01)；在脂多糖的刺激作用下，SI下降了47．67％(P<0．01)。仔豬斷奶后保持了正常的生長速度，提高了其免疫功能，發(fā)酵豆粕可能對(duì)緩解仔豬早期斷奶的營養(yǎng)性應(yīng)激具有良好調(diào)控作用，且對(duì)改善斷奶仔豬消化道的應(yīng)激反應(yīng)有良好作用；試驗(yàn)組頭均日采食量明顯高出對(duì)照組，表明發(fā)酵豆粕適口性良好；用其配制的飼糧適合于早期斷奶的仔豬，能被早期斷奶仔豬很好的消化吸收。由于部分替代了進(jìn)口魚粉和乳清粉，可取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。劉媛媛對(duì)肉雞生長和免疫消化功能進(jìn)行了研究得出，肉雞0～3周齡，發(fā)酵豆粕組比對(duì)照組的日增重提高了6．74％(Jp<0．01)，4-6周齡試驗(yàn)普通豆粕+13％發(fā)酵豆粕組比對(duì)照組提高了28．13％(P<0．01)，日采食量增加了14．96％(P<0．01)，料重比降低了10．75％(P<0．01)。微生物發(fā)酵豆粕能夠顯著改善肉雞的生長性能，改善肉雞的免疫功能。

5．2水產(chǎn)養(yǎng)殖

據(jù)有關(guān)報(bào)道日本用大豆?jié)饪s蛋白(大豆分離蛋白、大豆酶鮮蛋白)替代魚粉作水產(chǎn)飼料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，在歐洲鰻魚配合飼料中替代比例30％時(shí)，增重率、魚體蛋白質(zhì)積蓄率、飼料效率、存活率均為最高值，因此確定用大豆蛋白混合物替代魚粉的最適比例為30％。另對(duì)南方鲇魚的對(duì)比試驗(yàn)表明，當(dāng)大豆蛋白代替魚粉超過39％時(shí)，其攝食率顯著高于其它各組。用大豆蛋白代替魚粉時(shí)，其比例對(duì)不同的魚有差異，但最佳代替量以30％-40％最宜。根據(jù)鰻魚特殊的營養(yǎng)需求，利用發(fā)酵豆粕代替鰻魚飼料中部分白魚粉，試驗(yàn)結(jié)果表明，鰻魚飼料和甲魚飼料中可添加20％的發(fā)酵豆粕替代白魚粉，在蝦飼料中可添加15％的發(fā)酵豆粕。作者于1996年就開始應(yīng)用該技術(shù)發(fā)酵豆粕直接用于鰻魚、甲魚、蝦等高檔水產(chǎn)飼料，使用量在整個(gè)水產(chǎn)飼料配方中占10％-20％，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)通過大量的養(yǎng)殖試驗(yàn)證明經(jīng)微生物發(fā)酵后的豆粕完全可以作為水產(chǎn)飼料的蛋白源，其養(yǎng)殖效果優(yōu)于全魚粉飼料，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗病能力。

    目前，鰻魚、甲魚等高檔水產(chǎn)配合飼料主要的蛋白源來源于魚粉，用這種飼料喂養(yǎng)鰻魚，生長速度快，但飼料中進(jìn)口魚粉的質(zhì)量很不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高。應(yīng)用發(fā)酵豆粕代替飼料中的一部分魚粉，可以在不影響魚生長速度的前提下，降低飼料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。6應(yīng)用前景