■李少寧 姜建陽 于光輝 聶昌林 宋春陽

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東青島 266109）

豆粕是飼料工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的植物性蛋白原料，但其中存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低了動物對豆粕養(yǎng)分的吸收和利用。目前，去除大豆中抗?fàn)I養(yǎng)因子的方法主要有物理加熱、化學(xué)處理和微生物發(fā)酵等方法[1]。發(fā)酵豆粕與普通豆粕的營養(yǎng)成分差異主要包括蛋白質(zhì)含量、粗纖維含量、消化能和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量等[2]。國內(nèi)外有大量研究表明，經(jīng)微生物發(fā)酵處理的豆粕富含小分子大豆肽、消化酶、維生素和未知生長因子，抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量有極大程度的下降[3]。用酵母菌和乳酸菌混合發(fā)酵豆粕飼喂育肥豬，可以改善平均增重、料重比，平均日采食量顯著高于對照組[4]。利用發(fā)酵豆粕替代部分魚粉對斷奶仔豬的增重?zé)o顯著影響[5-6]。回腸養(yǎng)分的表觀消化率能較好地反映生豬采食后日糧蛋白質(zhì)被機(jī)體消化吸收和利用的情況。因此，本研究通過發(fā)酵豆粕對魯煙白豬回腸氨基酸表觀消化率影響評價，為發(fā)酵豆粕在魯煙白豬生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 菌種最優(yōu)組合及最佳比例的篩選

選用乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌為發(fā)酵豆粕的菌種，分別從A、B、C、D四個公司購買了乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌三種菌。通過單菌種試驗(yàn)對比乳酸產(chǎn)量、酸溶蛋白含量、蛋白酶酶活、粗蛋白含量，確定本試驗(yàn)所用的菌種為乳酸桿菌（購自C公司），活菌數(shù)為2億U/g；酵母菌（購自C公司），活菌數(shù)為20億U/g；枯草芽孢桿菌（購自D公司），活菌數(shù)為100億U/g；豆粕（購自E公司的生豆粕）。按正交表L16（43）設(shè)計試驗(yàn)發(fā)酵豆粕，因素水平設(shè)計見表1。

表1 發(fā)酵豆粕菌種配比L16（43）正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計

發(fā)酵后的樣品使用pHS-3C型pH計測定pH值，蛋白酶酶活的測定參照中華人民共和國GB/T 10317—1999標(biāo)準(zhǔn)[7]，粗蛋白質(zhì)和酸溶蛋白質(zhì)用凱氏定氮法進(jìn)行測定。通過測定發(fā)酵后豆粕的pH值、酸溶蛋白質(zhì)含量、蛋白酶酶活，從中選出最優(yōu)組合及其最佳比例。各菌種的添加量為：乳酸桿菌22 ml/kg、酵母菌4 g/kg、枯草芽孢桿菌2.6 g/kg，亦即乳酸桿菌44億U/kg、酵母菌80億U/kg、枯草芽孢桿菌260億U/kg，此時發(fā)酵豆粕的發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白酶酶活為215 U/kg，pH值為3.81。

1.2 試驗(yàn)動物

選擇體重（40±1.25）kg安裝回場末端簡單T型瘺管的健康魯煙白豬閹公豬5頭。每天分別于08：00和17：00進(jìn)行飼喂，自由飲水。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計及日糧設(shè)計

根據(jù)預(yù)先菌種篩選的結(jié)果，發(fā)酵豆粕的發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白酶酶活為215 U/kg，pH值為3.81，為了保持飼料原料中蛋白酶與乳酸含量一致，在日糧中添加0.5%的乳酸和0.2%的蛋白酶（10萬U/kg）。另外，根據(jù)原料種類配制成普通日糧（Ⅰ）、3%發(fā)酵豆粕日糧（Ⅱ）、0.5%乳酸普通日糧（Ⅲ）、0.2%蛋白酶普通日糧（Ⅳ）、0.5%乳酸+0.2%蛋白酶的普通日糧（Ⅴ）5組，采用5×5拉丁方試驗(yàn)設(shè)計，日糧配方見表2。

1.4 檢測指標(biāo)與方法

1.4.1 養(yǎng)分表觀消化率的測定

采用指示劑法測定養(yǎng)分的表觀消化率。將糞樣、尿樣分別混勻，按糞樣鮮重的10%加入10%的H2SO4，在65℃條件下烘干，置室溫條件下回潮24 h，稱重、標(biāo)號、粉碎，-20℃保存待測。尿樣按取樣量體積的2%加入10%的H2SO4,-20℃保存。測定日糧和糞樣中的干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量，測定尿樣中的氮含量，測定參照國標(biāo)方法進(jìn)行[8]。

1.4.2 氨基酸及鈦的測定

分析前食糜在室溫下自然溶化，將每頭豬48 h采集的食糜混合均勻，在真空冷凍干燥機(jī)冷凍干燥。凍干后在室溫下回潮24 h，然后將樣品粉碎，通過60目篩后進(jìn)行氨基酸分析。氨基酸分析方法采用氨基酸自動分析儀（日立8900，日本）進(jìn)行測定，日糧和食糜的二氧化鈦含量用原子吸收光譜儀（日立Z-5000，日本）測定。

表2 試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.4.3 養(yǎng)分消化率的計算方法

飼料中養(yǎng)分消化率(%)=(飼料中某養(yǎng)分含量-糞中某養(yǎng)分含量)/飼料中某養(yǎng)分含量×100；

氮沉積（g/d）=食入氮-(糞氮+尿氮)；

氮的沉積率(氮的總利用率)(%)=沉積氮/食入氮×

100；

氮表觀消化率(%)=（食入氮-糞氮）/食入氮×100；

氮的表觀生物學(xué)價值（%）=沉積氮/(攝入氮×氮的表觀消化率)×100；

回腸表觀氨基酸消化率（%）=[1-(回腸食糜中氨基酸含量×日糧中鈦的含量)/(日糧中氨基酸含量×食糜中鈦的含量)]×100。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)以重復(fù)為計算單位，采用Excel2003進(jìn)行預(yù)處理。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，試驗(yàn)結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬養(yǎng)分消化率的影響（見表3）

由表3可知，第Ⅱ組的干物質(zhì)消化率最高，較Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組提高了3.74%、2.89%、3.82%和2.71%，差異均顯著（P＜0.05）。第Ⅱ組的有機(jī)物消化率最高，較Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組提高了4.16%、5.25%、6.02%和4.02%，差異均顯著（P＜0.05）。第Ⅱ組的粗蛋白質(zhì)的消化率最高，較Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組提高了5.60%、6.42%、7.12%和5.07%，差異均顯著（P＜0.05）。第Ⅱ組粗脂肪的消化率分別比Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組提高了4.90%、12.89%、15.60%和8.77%，差異均顯著（P＜0.05）。在飼料中添加發(fā)酵豆粕能有效提高干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪的消化率。

表3 發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬養(yǎng)分消化率的影響(%)

2.2 發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬氨基酸回腸末端表觀消化率的影響（見表4）

由表4可知，在必需氨基酸中第Ⅱ組賴氨酸的回腸末端表觀消化率與第Ⅰ、Ⅴ組相比較差異不顯著（P＞0.05），但極顯著高于第Ⅳ組（P＜0.01）；第Ⅱ組的蛋氨酸回腸末端表觀消化率與第Ⅳ、Ⅴ組差異不顯著（P＞0.05），但第Ⅱ組顯著高于第Ⅲ組（P＜0.05），極顯著高于第Ⅰ組（P＜0.01）；蘇氨酸、纈氨酸回腸末端表觀消化率各組之間差異不顯著（P＞0.05）；第Ⅱ組的亮氨酸回腸末端表觀消化率與第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組相比差異均不顯著（P＞0.05），但顯著高于第Ⅰ組（P＜0.05）；第Ⅱ組的異亮氨酸回腸末端表觀消化率極顯著高于第Ⅰ組（P＜0.01），顯著高于第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組（P＜0.05），但第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ組之間差異不顯著（P＞0.05）；第Ⅱ組的組氨酸回腸末端表觀消化率與第Ⅲ組相比較差異不顯著（P＞0.05），但第Ⅱ、Ⅲ組顯著高于第Ⅰ、Ⅴ組（P＜0.05），極顯著高于Ⅳ組（P＜0.01）。在非必需氨基酸中，酪氨酸回腸末端表觀消化率各組之間差異不顯著（P＞0.05）；第Ⅱ組的胱氨酸回腸末端表觀消化率與Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組相比差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于第Ⅰ組（P＜0.05）；絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸的回腸末端表觀消化率各組之間差異不顯著（P＞0.05）；丙氨酸回腸末端表觀消化率第Ⅱ組與Ⅲ、Ⅳ組相比差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于第Ⅰ、Ⅴ組（P＜0.05）；天冬氨酸回腸末端表觀消化率第Ⅱ組顯著高于第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組（P＜0.05）；脯氨酸回腸末端表觀消化率各組織之間差異不顯著（P＞0.05）?？偘被岬冖蚪M顯著高于第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組（P＜0.05）。

表4 發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬氨基酸回腸表觀消化率的影響（%）

2.3 發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬氮平衡的影響(見表5)

由表5可知，第Ⅱ組采食量極顯著高于第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ組（P＜0.01），顯著高于第Ⅴ組，第Ⅴ組的采食量與Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ組相比差異顯著（P＜0.05），其他各組之間差異不顯著(P＞0.05)。第Ⅱ組的排糞量最高，顯著高于Ⅰ、Ⅳ組(P＜0.05)，極顯著高于Ⅲ、Ⅴ組(P＜0.01)，第Ⅰ組和第Ⅳ組之間差異不顯著(P＞0.05)。食入氮與糞氮各組之間差異不顯著(P＞0.05)。尿氮第Ⅱ組最低，第Ⅲ組、第Ⅳ組、第Ⅴ組較高，顯著高于Ⅰ、Ⅱ組(P＜0.05)，但第Ⅲ組、第Ⅳ組、第Ⅴ組之間差異不顯著（P＞0.05）。第Ⅱ組的總氮排出量最低，與Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組相比分別降低了19.26%、30.88%、38.27%和33.42%（P＜0.05，P＜0.01）。氮沉積第Ⅱ組顯著高于Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ組（P＜0.05），極顯著高于第Ⅳ組（P＜0.01）；氮的生物學(xué)價值、氮的沉積率，第Ⅱ組極顯著高于第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組（P＜0.01），顯著高于Ⅰ組（P＜0.05）。吸收氮和氮的表觀消化率，各組之間差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

3.1 發(fā)酵豆粕對魯煙白豬生長豬養(yǎng)分消化率的影響

發(fā)酵飼料，是指在人工控制條件下利用微生物自身的代謝活動，將一些動物性、植物性和礦物質(zhì)飼料原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或者轉(zhuǎn)化成更容易被動物采食、消化和吸收的飼料原料[9]。本研究使用的發(fā)酵豆粕是利用乳酸桿菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌對豆粕進(jìn)行發(fā)酵處理得到的一種高蛋白、易消化、含有未知生長因子的飼料原料。大量研究表明，在日糧中添加發(fā)酵豆粕能夠有效提高養(yǎng)分的消化率。研究表明，與對照組相比，酶解豆粕組粗蛋白質(zhì)的消化率與對照組相比提高了10.31%(P＜0.05)[10]；添加15%發(fā)酵豆粕的Ⅰ組和添加30%發(fā)酵豆粕的Ⅱ組仔豬對粗脂肪的消化率顯著高于對照組，分別提高22.31%(P＜0.05)和27.87%(P＜0.05)，蛋白質(zhì)消化率分別提高16.97%(P＜0.05)和20.39%(P＜0.01)[11]；對照組、添加7.5%發(fā)酵豆粕的Ⅰ組、添加15%發(fā)酵豆粕的Ⅱ組日糧中干物質(zhì)消化率分別為81.36%、82.60%、82.92%，粗蛋白質(zhì)消化率分別為67.34%、78.77%、81.07%。粗脂肪消化率分別為60.03%、73.42%、76.77%[12]。本試驗(yàn)也獲得了類似結(jié)果。

表5 不同日糧對魯煙白生長豬氮平衡的影響

3.2 不同日糧對魯煙白豬生長豬氨基酸回腸表觀消化率的影響

氨基酸消化率的測定受諸多因素的影響，不同豬種、試驗(yàn)日糧類型及其營養(yǎng)含量以及測試方法的不同均可導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果存在差異性。本試驗(yàn)對魯煙白生長豬進(jìn)行了不同日糧組成的氨基酸消化率的測定。由本試驗(yàn)結(jié)果可知，試驗(yàn)日糧氨基酸含量與中國飼料成分及營養(yǎng)價值表相符合。據(jù)司馬博鋒等[13]研究表明，固態(tài)發(fā)酵豆粕組的異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸表觀消化率顯著高于對照組（P＜0.05），其他各種氨基酸之間差異不顯著（P＞0.05）。余冰等[14]也得出了相同的結(jié)論。這與本試驗(yàn)研究相一致。但Cervantes-Pahm等[15]研究發(fā)現(xiàn)，除賴氨酸以外，斷奶仔豬回腸末端氨基酸消化率與普通豆粕相比均差異不顯著（P＞0.05），同時他們認(rèn)為發(fā)酵豆粕大部分氨基酸回腸末端消化率差異不顯著主要是由于發(fā)酵后對發(fā)酵豆粕進(jìn)行干燥過程中過熱導(dǎo)致的。Rojas等[16]認(rèn)為，對于大部分氨基酸而言，發(fā)酵豆粕回腸末端氨基酸消化率與豆粕差異不顯著（P＞0.05）。這與本試驗(yàn)研究結(jié)果存在差異。造成差異的原因可能是由于所用試驗(yàn)豬品種不同，所用豆粕來源產(chǎn)地不同，發(fā)酵菌種以及生產(chǎn)工藝的差異造成的。

3.3 發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬氮平衡的影響

在動物生產(chǎn)中最大限度地發(fā)揮動物的生產(chǎn)潛力，是畜牧生產(chǎn)者和營養(yǎng)學(xué)家共同追求的目標(biāo)。這導(dǎo)致了人們在配制日糧時，很少或根本不考慮養(yǎng)分的排泄?fàn)顩r，從而使過量的養(yǎng)分隨動物糞尿排出體外，產(chǎn)生了畜禽排泄物對環(huán)境的污染[17]。且隨著規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，所造成的污染也日趨突出[18]。本試驗(yàn)研究在日糧中添加發(fā)酵豆粕對魯煙白生長豬氮平衡的影響。結(jié)果表明，糞氮、尿氮、總氮排出量，發(fā)酵豆粕組比普通日糧組分別降低了11.07%、22.24%、19.6%，發(fā)酵豆粕組氮的沉積率分別比其他組提高了16.81%、34.31%、53.83%、38.77%。氮的生物學(xué)價值發(fā)酵豆粕組比普通日糧組升高了12.26%。表明發(fā)酵豆粕可以提高魯煙白生長豬養(yǎng)分的消化率，提高蛋白質(zhì)的利用率，降低氮的排泄量，減少對環(huán)境的污染。

4 結(jié)論

在魯煙白生長豬日糧中添加發(fā)酵豆粕能顯著提高養(yǎng)分消化率，降低氮排放，但在日糧中添加發(fā)酵產(chǎn)物不能達(dá)到同樣的效果。