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豆粕和發酵豆粕的特點

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2014-09-30 10:17【

1、豆粕中的抗營養因子

1.1胰蛋白酶抑製劑

胰蛋白酶抑製劑或胰蛋白酶因子(Antitrypsin),是大豆以及其他一些植物性飼料中存在的重要抗營養因子。胰蛋白酶抑製劑廣泛存在於豆類、穀類、油料作物等植物中,在作物的各部分均有分布。胰蛋白酶抑製劑引起蛋白質利用率的下降有以下兩個方麵的原因:①胰蛋白酶抑製劑可和小腸中的胰蛋白酶和糜蛋白酶結合,生成無活性的複合物,降低胰蛋白酶的活性,導致蛋白質消化率和利用率下降,引起外源性氮的損失;②引起動物體內蛋白質內源性消耗。

1.2植物凝集素

也稱植物性紅細胞凝集素(Phytohemagglutinnin,PHA),其主要存在於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胞表麵的特定受體(細胞外被多糖)結合,從而損壞小腸壁刷狀緣粘膜結構,幹擾刷狀緣粘膜分泌多種酶(腸激酶、堿性磷酸酶、麥芽糖酶、澱粉酶、蔗糖酶、穀氨酰基和肽基轉移酶等),使內源蛋白過度分泌,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生,內源存留氮減少或腹瀉,對腸道消化和吸收營養物質的能力產生嚴重抑製,使蛋白質利用率下降,動物生長受阻,甚至停滯。

1.3植酸

又稱肌醇六磷酸酯,廣泛存在於植物性飼料中,其中以禾本科及豆科籽實的含量最為豐富。植酸是植物性飼料中有機磷的主要存在形式,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。也有報道稱植酸可與蛋白質堿性殘基相結合抑製胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性,導致蛋白質利用率下降。

1.4非澱粉多糖

非澱粉多糖是穀物飼料中的主要抗營養因子,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。非澱粉多糖的抗營養作用與其粘性及對消化道生理和微生物區係組成的影響有關。可溶性非澱粉多糖會增加腸內容物粘稠性,從而幹擾消化酶與養分的充分混合及食糜微粒在腸腔中的流動,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或糖蛋白。大多數豆類及其餅粕飼料中含有抗原蛋白。當動物采食後會降低體液反應,所以又稱為致敏因子。由於部分蛋白質作為完整的大分子蛋白質直接吸收,而不是氨基酸或多肽,因此,抗原蛋白可降低飼料蛋白質的利用,增加內源蛋白質的分泌,導致糞氮增加。同時,由於活化了免疫係統而提高了蛋白質的維持需要。2豆粕在使用中存在的問題

2、飼料蛋白源缺乏是困擾我國飼料工業持續發展的重大問題,特別是飼料中的蛋白原料(豆粕和魚粉)的缺乏。我國自產大豆和魚粉僅占總需求量的30%左右,因此每年需花費大量的外匯從國外進口大豆和魚粉,在目前水產配合飼料使用率僅10%的情況下,已感到了魚粉來源的緊張。隨著飼料工業的持續增長,畜禽及水產飼料蛋白源的供求矛盾將更加突出,未來幾年水產飼料的發展存在著更加廣泛的空間,水產飼料蛋白源的供需矛盾會更加突出,這將嚴重影響飼料工業今後的發展。因此,如何高效利用有限資源?如何提高飼料營養水平和蛋白質的轉化率?如何解決水產飼料的蛋白源?如何提高水產飼料中的植物組分?無疑是擺在飼料工業麵前的重大課題。然而,由於大豆中含有大量的抗營養因子,使得豆粕在飼料中,尤其是高檔飼料,如鰻魚、甲魚、海水魚、乳豬飼料中的應用受到嚴重的限製。雖然在豆粕的加工過程中經高溫可以破壞部分熱敏抗營養因子,但大部分抗營養因子用一般的物理或化學方法仍很難徹底消除。目前,飼料業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、轉化率較低

由於抗營養因子的影響,豆粕中的營養不能全部被動物消化吸收,在飼料配方設計時,通常的做法是提高粗蛋白水平進行彌補。我國是蛋白源相當缺乏的國家,每年必須大量地從國外進口,而不能充分地利用現有資源,在某種程度上說則是資源的浪費。

2.2動物體機能

長期使用未經處理的生豆粕對動物機體造成不同程度的影響,通常損壞動物的消化道如胃粘膜、小腸絨毛和肝髒等器官,導致動物機體免疫力下降,使動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,一方麵增加養殖成本,另一方麵由於藥物的殘留而威脅食品的安全;幼齡動物由於消化係統還不健全,對飼料的消化吸收能力較低,不能大量使用生豆粕,隻能依靠動物性蛋白。否則,將造成養殖成本上升和消化道疾病增加,特別是仔豬下痢,嚴重影響了仔豬的生長和成活率。

3、豆粕抗營養因子的鈍化

豆粕脫毒就是對豆粕中的抗營養因子進行鈍化,方法包括熱處理(蒸煮、膨化等)、化學處理(酸、堿浸提)和生物化學處理(酶解和發酵)。由於豆粕中的抗營養因子多種多樣,熱處理隻能破壞熱敏抗營養因子,而無法處理非熱敏抗營養因子,而且破壞豆粕本身的營養價值;化學處理或酶解處理同樣隻能解決其中的一部分,要同時解決幾種抗營養因子需要多道程序,成本高且沒有產業化生產價值。而微生物發酵處理可以在一個發酵過程中同時處理多種抗營養因子,不僅基本上沒有破壞豆粕原有的營養價值,而且還能在微生物生長繁殖的過程中產生各種消化酶、維生素和未明生長因子。因此,微生物發酵是豆粕脫毒的最佳方法。另外,發酵豆粕作為一種生物蛋白,具有非常良好的生態效應和環保效應。目前,飼料業所采用的原料,除了菌體蛋白之外,幾乎都沒有經過微生物降解和處理,這樣一方麵將導致飼料中毒性物質升高,甚至破壞動物的免疫能力,影響動物的健康,造成動物抗逆性能降低、易感。為了保證動物免受病原感染,不得不大量使用抗生素,進而引發病原微生物的抗藥性發生,使動物養殖陷入生病一用藥一藥越多一病越多的惡性循環中。另一方麵,飼料中的抗營養素幹擾動物對飼料的消化與吸收,飼料利用率低下,不僅浪費資源,更重要的是造成養殖業對環境的嚴重汙染,環境的汙染又反過來影響養殖動物的健康,造成當今許多養殖動物已經到了“弱不禁風”、而病原微生物“越殺越強”的局麵。

4、發酵豆粕的特點

發酵豆粕,顧名思義,就是通過微生物的發酵處理,去除豆粕中的不良抗營養因子,提高豆粕的營養性能和使用價值,擴大豆粕的使用範圍。以豆粕為原料,經微生物技術加工處理後,蛋白質得到分解,小部分轉化為菌體,大部分則酶解為可溶性蛋白、多肽、寡肽二肽及遊離氨基酸等並留在料中。

發酵豆粕具有以下優點:①微生物發酵過程中去除了豆粕原料的各種毒素、抗消化因子、抗營養因子等不良因子;②豆粕中的蛋白質大分子在微生物的作用下被降解為小分子,蛋白質分解為可溶性蛋白、多肽、寡肽以及遊離氨基酸,有利於動物(特別是幼齡動物)對飼料的消化吸收;③微生物在發酵過程中可將非蛋白氮、培養基無機氮(尿素)轉化為營養價值高的菌體幾個方麵蛋白,改善了豆粕原料中蛋白質的氨基酸組成,提高整體蛋白質含量,一般含蛋白質42%的豆粕經過發酵後可提高到48%以上;④微生物發酵過程中還產生了大量的維生素、抗生素、未知營養因子等,提高了豆粕的營養價值,促進動物的生長;⑤微生物發酵過程中將豆粕原料中的無效礦物質轉化為豬可直接利用(植酸磷),從而降低飼料配方中總磷含量,降低對養殖環境的汙染;⑥降低飼料成本。