豆粕的生物處理及其在動物生產中的應用研究進展

Progress inthe StudyofBiologicalTreatment ofSoya BeanMealand ItsApplicationinAnimalProduction

TIAN ，YUAN Xuefeng3，SUN Chao3，YAN Jun1， ZHENGLadi3，ZHENG Zi1

（1.BredingandBiotechologyofLivestockandPoultryTianjinEngneingandTechnologyCentreforHealthLivestockadoultryBreding，InstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicine，TianjinAcademyofAgriculturalSciences，Tianji3380， China；2.TianjinKeyLaboratoryofAgriculturalAnimal Breedingand HealthyHusbandry，CollgeofAnimalSienceand Veterinary Medicine，njiculualUvesityn9a；3ajiybotoyfreencolicaleed， Tianjiao Agricultural Science and Technology Company Limited， Tianjin 3O18Oo，China）

Abstract：Toanceteuilationeiencyofsbanalinpoultryndlivestockfd，iologicalprocsingtechqsuchs fermentationandenzyatichydrolysis，canfectivelyreducethecontentofanti-utritionalctorsinsoybeanmeal，therebyiprovingitsnutritionalvalueandthedigestibilityandbsoptionateinnimalsMoreover，sobeanealprocesedbyiologicaletods canalsoeplaceaportionoffishmeal，therebyducingtheostofreding.Tisarticlereviewedthemethodsofologicalpoing of soybeanmealanditsaplicationinanmalproduction，pointedouttheproblemsexistinginiologicalprocessingmethods，and lookedforwardtoitsfuturedevelopmentdirectio，imingtoprovdemoreapplicatiobasisandreferencesforteawmaterialselection of feed mills and breeding farms.

Keywords：fermentedsoybeanmeal；enzymaticallydigestedsoybeanmeal；bacterial-enzymecombination；animal production

豆粕是大豆經過榨油工藝加工后得到的副產品，粗蛋白含量范圍約為 ，并且豆粕中富含多種氨基酸，是養殖業中應用最為廣泛的一種植物性蛋白質飼料原料。豆粕中不僅含有多種營養物質，也有多種抗營養因子，如胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白等，這些物質會對動物的健康造成危害，尤其是對幼齡動物造成嚴重危害。幼齡動物由于身體機能發育不完善，容易發生腹瀉或應激反應，而豆粕的抗營養物質更易引起幼齡動物發生過敏、腹瀉等。因此，目前幼齡動物日糧中的蛋白原料以魚粉和其他動物性飼料原料為主。魚粉的蛋白質含量高，富含微量元素和各種必需氨基酸，適口性好，在畜禽方面常被用于幼齡動物的日糧中，以滿足幼齡動物生長需求5-。

生物處理豆粕主要通過在底物中加人酶、菌株或菌酶聯用的方法對底物進行處理，生產出發酵豆粕、大豆肽、大豆蛋白等產品，這些產品已應用到動物生產中。生物處理后的豆粕具有改善動物生產性能、提高抗氧化能力、增加免疫力、改善腸道屏障功能、提高采食量等優點。隨著養殖業的發展，受糧食緊缺、疫病和國際價格等方面影響，養殖成本不斷上漲。為了降低養殖成本，將生物處理后的豆粕添加到幼齡動物飼料和水產動物飼料中，用以替代魚粉等動物性飼料原料，是一條很好的降本增效途徑，同時生物處理豆粕也可應用到畜禽生產中，處理后的豆粕抗營養因子含量大大降低，營養價值顯著提高，風味也有所改善。

本文綜述了豆粕的生物處理方法及其在動物生產中的應用，以期為飼料廠和養殖場的原料選擇提供依據和參考。

1傳統豆粕處理方法

降低抗營養因子含量的傳統處理方式主要為加熱、膨化等物理法和化學法。物理法可去除部分熱敏感型抗營養因子，對胰蛋白酶抑制劑等熱穩定性抗營養因子的去除效果很差。化學法是加入化學物質，使抗營養因子的化學結構在特定條件下發生變化而失活。物理法操作較為簡便，去除范圍有限，成本較高，化學法成本較低，但存在化學物質殘留和環境污染等問題，還可能會影響飼料的適口性，降低動物的采食量。目前常用的處理方法為生物處理法。

2生物處理豆粕方法

與傳統處理方法相比，生物處理法效率更高，能有效去除絕大部分抗營養因子，提高豆粕的營養價值，微生物在發酵過程中還會產生大量的益生菌菌體及生物活性物質等，并且生物處理不會產生化學物質殘留，不影響環境。生物處理豆粕主要包括酶解處理、發酵處理和菌酶協同處理等方法。這些方法均可最大程度地消除抗營養因子成分，提高飼料原料營養價值，改善飼料風味，提高適口性。

2.1酶解處理

酶解法是在底物中加入單一酶或復合酶制劑，通過適宜的條件，把豆粕中大分子蛋白水解成小分子物質。相對于酸堿水解法，酶解法反應條件更加溫和，而且具有專一性和特異性。酶解過程中，豆粕大分子蛋白質被水解成大豆小肽，大豆小肽的分子質量較小，分子質量范圍為 。酶解法提高了豆粕的營養價值，改善了動物對蛋白的消化吸收率，同時降低了豆粕原有的過敏性。分子質量較小的小肽更易于動物消化吸收[12，豆粕肽還可改善動物腸道健康、生長和生產性能，增加機體抵抗力[13]，提高機體抗氧化能力[14]。

酶解法還可以降低豆粕的大部分抗營養因子含量。大豆球蛋白和β伴大豆蛋白是大豆中含量豐富的致敏蛋白，會破壞仔豬的腸道屏障，引起腸道炎癥和過敏性腹瀉，導致飼料效率降低，仔豬生長性能下降15，顯著降低仔豬日增質量、采食量和飼料轉化效率。宋士良等用非淀粉多糖復合酶和中性蛋白酶復合處理豆粕后，采用酶聯免疫法測定大豆抗原蛋白，豆粕的大豆球蛋白從 下降到3.4 ，β-伴大豆球蛋白從 135.1mg·g-1下降到4.9mg·g-1，清除率均達 90% 以上。除單酶使用外，復合酶解豆粕也是常用的處理方法，徐康18在單酶處理豆粕效果的基礎上，又進行雙酶和三酶復合酶解，三酶復合酶解效率高于雙酶和單酶。

2.2發酵處理

微生物在發酵過程中會產生一些生物活性物質和益生菌等有益菌種，發酵后，飼料原料中的營養成分更易被動物消化吸收。發酵過程產生的一些代謝物質可以抑制有害菌的生長，維護腸道健康2，同時產生的有益菌、乳酸等物質還可改善豆粕風味，提高適口性2。發酵豆粕常用的菌種有乳酸桿菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌等。發酵時，除了使用單一菌種進行發酵外，還會使用混菌進行發酵培養。常心雨等[22]研究發現，用乳酸菌、酵母菌和芽孢桿菌進行好氧發酵和厭氧發酵，發酵豆粕比未發酵豆粕的粗蛋白含量增加 6% 左右，相較于未處理的豆粕，發酵豆粕的風味得到改善，其營養價值也大大提高。

同時，發酵處理可以有效降低原料中的抗營養成分。王通等23利用嗜酸乳桿菌對豆粕進行發酵，采用單因素試驗獲得最佳發酵條件，發酵后，胰蛋白酶抑制劑含量降低 91.68% ，半纖維素含量下降24.93% ，脲酶活性下降 95.67% ，植酸含量下降83.87% ，這與 Cao 等2研究結果一致。微生物在發酵過程中除產生生物活性分子外，還會產生酶等物質，這些物質可以降低豆粕的抗營養因子成分。

2.3 菌酶協同處理

菌酶協同處理是指在底物中加入酶制劑和微生物，通過改變反應條件，從而使二者發揮作用，可高效降解飼料原料，提高有效成分含量。微生物和酶的合理搭配，可以更加有效去除豆粕的抗營養因子。陳敬幫等2研究表明，微生物發酵和酶處理都可去除抗營養因子，但是去除大豆抗原蛋白和β-伴球蛋白效果最佳的是菌酶聯用處理。菌酶協同發酵工藝效果添加益生菌可以產生一些香味物質，調和飼料產品的苦味，提高動物適口性，加入酶制劑可以彌補益生菌產酶不足的問題，二者相互彌補2，這與劉雅娜等研究結果一致。菌酶協同發酵豆粕可以更大限度地去除抗營養因子，使豆粕的風味得到改善，提高豆粕的營養價值。

3生物處理豆粕在動物生產中的應用

3.1 幼齡動物的應用

幼齡動物由于消化和免疫系統發育不成熟，直接飼喂添加豆粕的日糧容易引起腹瀉、腸道受損和采食量降低等問題[13。豆粕經過生物處理后，可去除絕大多數抗營養因子，并且大分子蛋白會被分解為動物更容易吸收利用的小肽，并且微生物在發酵和酶解過程中會產生一些有益的因子，從而促進動物腸道健康，提高機體免疫力和抗氧化水平，提高生長性能。

3.1.1促進腸道健康趙滿琦等28研究發現，飼喂菌酶協同發酵豆粕可以顯著改善肉雞的腸道粘膜狀態。王園等2研究發現，飼喂發酵豆粕能夠顯著提高斷奶仔豬回腸食糜中菌群的相對豐度，顯著降低鏈球菌屬的相對豐度，斷奶仔豬回腸的胰蛋白酶和淀粉酶活性也有所提高，這與Tan等研究結果一致。

3.1.2提高機體免疫力和抗氧化水平Kwon等[31]研究表明，飼喂發酵豆粕可以減輕犢牛斷奶壓力，增強斷奶犢牛免疫功能。劉燕等32研究表明，飼喂酶解豆粕可以提高仔豬的自主免疫功能，增強對疾病的抵抗力。Yan等33研究表明，飼喂2種來源的發酵豆粕均能提高仔豬對營養物質的消化率，改善機體抗氧化能力和健康狀況。酶解豆粕除了能夠改善仔豬對飼料中營養物質的消化吸收能力，還對其血液指標和抗氧化能力具有顯著影響。Tan等30研究表明，酶解豆粕能夠提高仔豬的抗氧化能力，具體表現在血清中超氧化物歧化酶和總抗氧化能力水平顯著升高，血液中二胺氧化酶含量下降。這表明酶解豆粕可能有助于改善仔豬抗氧化狀態。

3.1.3提高生長性能劉海燕等4研究發現，飼喂發酵酶解豆粕后，仔豬平均日增質量顯著提高，腹瀉率顯著降低。張良慧研究發現，飼喂不同菌種和酶聯合發酵的豆粕后，肉雞平均日增質量明顯改善。張紅崗等3研究發現，飼喂羔羊膨化豆粕日糧和膨化豆粕加酶益生素日糧后，羔羊消化系統的刺激有效減少，日增質量和飼料轉化率提高。

3.2替代魚粉的應用

3.2.1降低成本魚粉是一種重要的動物蛋白源，2023年1月—2024年11月，魚粉價格均在12000元·t以上；豆價格在2700元 以上38，魚粉價格遠超豆粕價格。在飼料生產中，通過精確的配方調整和營養補充，經生物處理后的豆粕可以在不影響動物生長性能的前提下，有效替代魚粉，實現成本效益最大化。

3.2.2適量替代魚粉的影響目前有關生物處理后的豆粕替代魚粉研究較多。徐粒瀟3研究發現，用植物乳桿菌發酵的豆粕替代 10% 魚粉蛋白，對銀鮭幼魚的生長性能和血清成分沒有不良影響，對肝臟抗氧化能力和免疫基因表達具有積極的促進作用。王立改等4研究發現，發酵豆粕比例為 20%～30% 時，黃姑魚幼魚的生長性能和健康狀況較好。胡聰等[41]研究發現，部分酶解豆粕替代魚粉能夠改善仔豬的適口性，并顯著提高采食偏向性。

3.2.3完全替代魚粉的影響豆粕完全替代魚粉或替代比例過高時，可能會對動物造成不良影響。鄧奇志等4、何嬌嬌等43研究發現，發酵豆粕替代魚粉比例過高時，動物生產性能下降，特定生長率和日增質量顯著降低，飼料系數顯著升高。陳曉瑛等4研究表明，菌酶協同發酵豆粕（FSBE）替代魚粉飼喂大口黑鱸時，當替代比例超過 20% 時，大口黑鱸的生長性能下降，而當替代比例超過 10% 時，蛋白質和脂肪效率降低。這表明菌酶協同發酵豆粕在一定程度上可以替代魚粉，但存在替代上限。

3.3畜禽生產的應用

生物處理豆粕在其他動物飼料中的應用也具有多方面的優勢，不僅可以提高動物的生產性能和健康水平，而且經濟效益和環境效益顯著。

成忠益等45研究表明，飼喂適量發酵豆粕可以提高犢牛平均日增質量，改善生長性能和腸道健康。賈富國等4研究表明，飼喂育肥豬 10% 發酵豆粕，平均日增質量顯著提高 12.86% ，飼料轉化率顯著降低7.78% 。生物處理豆粕還可以提高蛋雞的合格蛋率和采食量，改善免疫功能4，對肉雞的免疫能力和腸道健康產生積極影響。Zhu等48研究表明，飼喂肉雞酶解豆粕不僅能夠提高肉雞對干物質、粗蛋白、能量、鈣和磷的消化率，還可以改善肉雞的腸道形態，從而促進腸道健康。Duan等49研究表明，酶解豆粕通過降低β-伴大豆球蛋白含量來調節肉雞炎癥反應，以此改善免疫功能。

4存在的問題和未來期望

生物處理技術雖然較傳統處理方法有很大的優勢，但也存在一些不足之處。生物處理技術在處理過程中需要額外的設備和時間，增加了生產成本。微生物處理豆粕在生產過程中存在微生物污染的風險，需要嚴格控制發酵條件，以保證產品質量。此外，動物對生物處理后的豆粕接受度可能因種類和個體差異而異，需要有一段適應期或調整飼糧配方。在實際應用中，相關研發人員需要綜合考慮成本、營養價值和動物反應等因素，以確保飼糧的安全性和有效性。

動物飼糧中，用生物處理后的豆粕替代傳統豆粕或魚粉能提高營養價值，改善動物健康，降低成本，促進環境可持續性。未來可通過進一步研究和技術創新，優化生物處理工藝，規模化生產降低成本，大幅度提高動物對營養物質的消化吸收率。同時，相關研發人員希望開發出更多種類的酶和微生物菌株，以適應不同動物的需求，增強飼糧的功能性。

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