發(fā)酵豆粕在畜禽飼料中的應(yīng)用
豆粕是一種優(yōu)異的植物蛋白飼料， 蛋白含量高，氨基酸組成合理，動(dòng)物對(duì)其利用率高，是豬等單胃動(dòng)物很好的日糧。豆粕中還存在胰蛋白酶抑制劑、大豆凝血素、大豆抗原蛋白(致敏因子)、脲酶、低聚糖、脂肪氧化酶、植酸及致甲狀腺腫素等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在，一方面使豆粕的消化率和利用率下降。另一方面對(duì)動(dòng)物的生理、生長(zhǎng)和健康造成不良的影響，限制了豆粕在畜禽和高檔水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用。
1 豆粕中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子
胰蛋白酶抑制劑在豆粕中含量約為2 %。當(dāng)動(dòng)物采食未完全除去胰蛋白酶抑制劑的豆粕后，胰蛋白酶抑制劑一方面阻礙腸道內(nèi)蛋白水解酶的作用使蛋白質(zhì)消化率下降，引起惡心及嘔吐等腸胃中毒癥狀。另一方面，胰蛋白酶抑制劑還作用于胰腺本身，發(fā)生補(bǔ)償性反應(yīng)，造成機(jī)能亢進(jìn)，刺激胰腺分泌過(guò)多的胰腺酶，造成胰腺分泌的內(nèi)源性必需氨基酸缺乏，引起消化吸收功能失調(diào)或紊亂，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)腹瀉，抑制機(jī)體生長(zhǎng)和造成胰腫大等現(xiàn)象。致甲狀腺腫素是一類有機(jī)小分子，在豆粕中含量極微，其前體物是硫代葡萄糖苷，單個(gè)硫代葡萄糖苷是無(wú)毒的，但在硫代葡萄糖苷酶的作用下會(huì)產(chǎn)生致甲狀腺腫的一系列小分子物質(zhì)。大豆抗原蛋白為大分子蛋白質(zhì)或糖蛋白，主要是大豆球蛋白(11S) 與伴大豆球蛋白(7S) ，具抗原性和致敏性。免疫系統(tǒng)對(duì)抗原蛋白特別敏感，可引起過(guò)敏反應(yīng)和腸黏膜損害，現(xiàn)己證實(shí)，大豆抗原蛋白的過(guò)敏反應(yīng)是引起仔豬腹瀉的主要原因之一，還可造成仔豬體質(zhì)量下降和突然死亡等。脂肪氧化酶是一種含非血紅素鐵的蛋白質(zhì)，只要遇到水分，該酶就能專一催化豆粕中的多元不飽和脂肪酸(亞油酸和亞麻酸)加氧反應(yīng)，生成具有共軛雙鍵的脂肪酸氫過(guò)氧化物，再經(jīng)裂解酶分解生成短碳鏈的醇、酮和醛類等揮發(fā)性物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生豆腥味。另外，脂肪氧化酶氧化生成的過(guò)氧化物，可破壞一些脂溶性維生素及胡蘿卜素的活性。脲酶是豆粕中能將尿素水解成氨氣和二氧化碳的酶，其本身沒(méi)有毒性，但當(dāng)在適宜的水分、溫度和pH 條件下脲酶被激活， 將豆粕中部分含氮化合物分解成氨， 降低蛋白氮及非蛋白氮的利用率，氨的大量存在會(huì)引起肌體氨代謝障礙，可引起動(dòng)物中毒現(xiàn)象。
1.1 主要抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)動(dòng)物的危害
1.1.1 胰蛋白酶抑制劑對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)的影響當(dāng)動(dòng)物食用了沒(méi)有完全除去胰蛋白酶抑制劑的豆粕后，一方面胰蛋白酶抑制劑阻礙腸道內(nèi)蛋白水解酶的作用而使蛋白質(zhì)消化率下降，從而引起惡心和嘔吐等腸胃中毒癥狀。另一方面，胰蛋白酶抑制劑還作用胰腺本身，發(fā)生補(bǔ)償性反應(yīng)，造成機(jī)能亢進(jìn)(Huisman 等，1990)，刺激胰腺分泌過(guò)多的胰腺酶， 則造成胰腺分泌的內(nèi)源性必需氨基酸缺乏，最后結(jié)果是造成含硫氨基酸豐富的蛋白質(zhì)內(nèi)源代謝損失， 造成動(dòng)物出現(xiàn)消化吸收功能失調(diào)或紊亂，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)腹瀉，抑制機(jī)體生長(zhǎng)(Barth 等，1993)。另外，由于胰大量地制造胰蛋白酶，可造成胰腫大和中毒等現(xiàn)象。賀英等（1998）報(bào)道，給海蘭褐蛋雛雞喂熟豆餅含量分別為4 %、9 %和10 %的日糧， 從第3 周開(kāi)始，雛雞的日增質(zhì)量沒(méi)有影響，但飼喂含有生大豆日糧的雛雞采食量顯著降低，飼料轉(zhuǎn)化率與對(duì)照組相比顯著降低。Huisman 等（l991）認(rèn)為：胰蛋白酶抑制因子引起內(nèi)源性蛋白丟失，比抑制蛋白酶活性和降低利用率在引起生長(zhǎng)抑制方面更重要。
1.1.2 大豆抗原蛋白對(duì)幼齡動(dòng)物的影響大豆抗原蛋白能引起仔豬和犢牛腸功能紊亂，產(chǎn)生一些不良的影響(Peng 等,1984)。當(dāng)抗原蛋白進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)被吸收后，免疫系統(tǒng)認(rèn)為是異物，并刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，以消除這些抗原。現(xiàn)己證實(shí)，斷乳仔豬對(duì)飼糧大豆抗原蛋白的過(guò)敏反應(yīng)是仔豬發(fā)生腹瀉的主要原因之一(Miller 等,1984)。大豆中的大豆球蛋白和β-大豆伴球蛋白能引起斷奶仔豬小腸的暫時(shí)性過(guò)敏反應(yīng)。斷奶前充分補(bǔ)飼可減輕甚至避免仔豬斷奶后的過(guò)敏反應(yīng)， 但需一個(gè)劑量范圍，Miller(1984)發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)飼量不能低于600 g。大豆抗原蛋白還能引起畜體體質(zhì)量下降和突然死亡(周瑞寶等，1998)。
2 抗?fàn)I養(yǎng)因子的消除方法
大豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子是影響大豆蛋白源在飼料中使用的主要因素，要提高大豆蛋白源在飼料中的使用量，必須采取合適的措施進(jìn)行處理，使大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子失活及鈍化。目前，世界范圍內(nèi)對(duì)降低或消除大豆蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子問(wèn)題的研究在不斷完善，通常采用物理、化學(xué)和生物學(xué)等方法進(jìn)行鈍化處理。物理方法主要為加熱法，其原理是：有些抗?fàn)I養(yǎng)因子本質(zhì)上是蛋白質(zhì)，利用蛋白質(zhì)對(duì)熱的不穩(wěn)定性，通過(guò)加熱，破壞飼料中這些抗?fàn)I養(yǎng)因子，如：蛋白酶抑制因子、大豆凝血素、致甲狀腺腫素和脂肪氧化酶等。加熱法包括，干熱法和濕熱法，干熱法有烘炒、焙炒、爆裂、微波輻射和紅外輻射等；濕熱法有蒸煮、膨化和制粒擠壓等�；瘜W(xué)方法指在豆粕中加入化學(xué)物質(zhì)，并在一定條件下反應(yīng)，使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活或活性降低，來(lái)達(dá)到鈍化的目的。有酸堿處理和氨處理等方法。化學(xué)方法處理可節(jié)省設(shè)備與能源，對(duì)不同的抗?fàn)I養(yǎng)因子均有一定的效果， 但最大的障礙是化學(xué)物質(zhì)殘留，從而造成飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良反應(yīng)，而且成本費(fèi)用太高，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。生物技術(shù)法包括，酶制劑處理、發(fā)芽處理和微生物處理等方法。酶制劑處理法即在豆粕中添加一定量的酶制劑來(lái)除去抗?fàn)I養(yǎng)因子; 發(fā)芽處理同樣是利用大豆內(nèi)源酶降解抗?fàn)I養(yǎng)因子; 微生物處理是指利用微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的酶，對(duì)抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行分解。綜上所述，相對(duì)其他方法，微生物發(fā)酵豆粕具有以下特點(diǎn)：1）經(jīng)濟(jì)成本低，不需加熱或添加化學(xué)試劑，無(wú)化學(xué)殘留，應(yīng)用較安全；2）對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)成分的影響與破壞較小，不會(huì)降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：3）生物活性蛋白通過(guò)微生物發(fā)酵降解，多種抗?fàn)I養(yǎng)因子(尿素酶、棉籽糖、水蘇糖及伴豆球蛋白)被有效去除；4）蛋白質(zhì)有序降解為多肽、小肽及游離氨基酸，并富含蛋白酶，蛋白質(zhì)利用率高；5）富含有機(jī)酸和菌體活性蛋白。